EP1082560B1 - Control device for a safety valve - Google Patents

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EP1082560B1
EP1082560B1 EP99936331A EP99936331A EP1082560B1 EP 1082560 B1 EP1082560 B1 EP 1082560B1 EP 99936331 A EP99936331 A EP 99936331A EP 99936331 A EP99936331 A EP 99936331A EP 1082560 B1 EP1082560 B1 EP 1082560B1
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EP
European Patent Office
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pressure
converter
line
bellows
control device
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EP99936331A
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German (de)
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EP1082560A2 (en
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Hermann-Josef Conrads
Erwin Laurer
Jürgen MODEL
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Areva GmbH
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Framatome ANP GmbH
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
    • F15B13/0426—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with fluid-operated pilot valves, i.e. multiple stage valves
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Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung mit einem Druck-Weg-Umformer, in dem eine Druckdifferenz zwischen einem Druckraum und einem davon getrennten anderen Raum in eine Bewegung eines Stellkörpers umsetzbar ist, wobei mit dem Stellkörper ein Steuerteil zum Ansteuern eines Sicherheitsventils eines Druckbehälters auslösbar ist, und wobei der Druckbehälter über eine Druckentnahmeleitung mit dem Druckraum und der andere Raum über eine Drainageleitung mit einem Abblasetank verbindbar ist.The invention relates to a control device with a Pressure-displacement converter in which a pressure difference between one Pressure room and a separate other room in one movement of an actuator can be implemented, with the actuator a control part for controlling a safety valve of a pressure vessel can be triggered, and wherein the pressure vessel via a pressure tapping line with the pressure chamber and the other room via a drainage line with a blow-off tank is connectable.

Aus der DE 39 06 888 C2 und aus der DE 196 28 610 C1 sind Steuereinrichtungen zum Ansteuern eines Sicherheitsventils bekannt. Dabei handelt es sich um federbelastete Steuerventile, d.h. um Steuerventile, die nach dem Ruheprinzip arbeiten. Sie weisen eine Ventilfeder auf, die gegen eine hydraulische Kraft wirkt, die sich aus dem Systemdruck des abzusichernden Systems, das beispielsweise ein Druckbehälter ist, ableitet. Derartige Steuerventile werden also allein durch den Systemdruck betätigt, so daß Fremdenergiezufuhr durch z.B. motorische, magnetische, pneumatische oder hydraulische Einrichtungen nicht zwingend erforderlich ist.From DE 39 06 888 C2 and from DE 196 28 610 C1 Control devices for controlling a safety valve known. These are spring-loaded control valves, i.e. control valves that work on the principle of rest. They have a valve spring against a hydraulic one Force acts which results from the system pressure of the to be secured System which is for example a pressure vessel derives. Such control valves are therefore only by actuated the system pressure so that external energy supply through e.g. motor, magnetic, pneumatic or hydraulic Facilities is not mandatory.

Von einem Steuerventil der genannten Patentschriften gehen wenigstens drei Leitungen aus: Die erste Leitung ist eine Druckentnahmeleitung (Meßleitung), mit der das Steuerventil mit dem Systemdruck im Druckbehälter beaufschlagbar ist. Die zweite Leitung ist eine Steuerleitung, über die das Steuerventil auf das Sicherheitsventil einwirkt. Beispielsweise wird zum Öffnen eines nach dem Entlastungsprinzip arbeitenden Sicherheitsventils das Sicherheitsventil über die Steuerleitung entlastet. Die dritte Leitung ist eine Drainageleitung (Ausblaseleitung), die entweder in die Atmosphäre führt oder - speziell bei kerntechnischen Anlagen - in einen Abblasetank (Druckhalterabblasetank) mündet. Beispielsweise findet das Entlasten eines nach dem Entlastungsprinzip arbeitenden Sicherheitsventils über die Steuerleitung und die Drainageleitung in den Abblasetank statt.Go from a control valve of the mentioned patents at least three lines from: The first line is one Pressure tapping line (measuring line) with which the control valve can be acted upon with the system pressure in the pressure vessel. The second line is a control line through which the control valve acts on the safety valve. For example is used to open a work on the relief principle Safety valve the safety valve via the control line relieved. The third line is a drainage line (Discharge line), which either leads to the atmosphere or - especially in nuclear plants - in a blow-off tank (Pressure holder blow-off tank) opens. For example, Relieve a safety valve that works according to the relief principle via the control line and the drainage line held in the blow-off tank.

Zum Betätigen, d.h. zum Auslösen, der genannten Steuerventile ist ein Druck-Weg-Umformer vorhanden, in dem eine Druckdifferenz zwischen einem Druckraum und einem davon getrennten anderen Raum in eine Bewegung eines Stellkörpers umsetzbar ist. Die Druckentnahmeleitung mündet im Druckraum. Der Druck-Weg-Umformer der DE 39 06 888 C2 weist einen in einem Zylinder geführten Umformerkolben auf, der mit dem Druck im Druckraum beaufschlagbar ist. Der Druck-Weg-Umformer der DE 196 28 610 C1 ist mit einem Umformerbalg ausgestattet, dessen Innenraum den Druckraum bildet. In beiden Fällen wird in dem Druck-Weg-Umformer die Druckdifferenz zwischen dem Druckraum und dem anderen Raum in eine Bewegung des Stellkörpers umgesetzt, wobei der Stellkörper insbesondere durch den Umformerkolben bzw. durch einen Balgkopf des Umformerbalgs gebildet ist. Der Stellkörper wirkt über einen Stößel auf ein Steuerteil, das beispielsweise die Entlastung eines nach dem Entlastungsprinzip arbeitenden Sicherheitsventils auslöst. Das Steuerteil der DE 196 28 610 C1 umfaßt ein "Vorsteuerteil" und ein unmittelbar auf das Sicherheitsventil einwirkendes "Steuerteil".To operate, i.e. to trigger the control valves mentioned there is a pressure-path converter in which there is a pressure difference between one pressure room and another separate from it Space can be implemented in a movement of an actuator. The pressure tapping line opens into the pressure chamber. The pressure-displacement converter DE 39 06 888 C2 has one in a cylinder led converter piston, with the pressure in the pressure chamber is acted upon. The pressure-path converter of DE 196 28 610 C1 is equipped with a converter bellows, the interior of which forms the pressure chamber. In both cases, the pressure-path converter the pressure difference between the pressure chamber and the another room converted into a movement of the actuating body, wherein the actuating body in particular by the converter piston or is formed by a bellows head of the converter bellows. The Actuator acts on a control part via a tappet for example the discharge of one according to the discharge principle safety valve triggers. The control section DE 196 28 610 C1 includes a "pilot part" and an immediate acting on the safety valve "Controller".

In Fällen, in denen der andere Raum mit der im Abblasetank mündenden Drainageleitung verbunden ist, sind die genannten Steuerventile in nachteiliger Weise sensibel auf einen Druckanstieg in diesem Abblasetank. Ein kurzlebiger aber starker Druckanstieg könnte dort beispielsweise entstehen, falls in einem Störfall der Druck im Abblasetank den Auslegungswert überschreitet, so daß eine der Druckabsicherung des Abblasetanks dienende Berstmembrane bricht. Ein derartiger Druckanstieg könnte zum nichtgewollten vorzeitigen Schließen eines geöffneten, d.h. abblasenden, Sicherheitsventils führen. Aber auch ein geringerer Druckanstieg im Abblasetank kann nachteilige Auswirkungen auf die Funktion des Steuerventils haben, da dadurch über die Drainageleitung der Ansprechdruck für das Öffnen des angesteuerten Sicherheitsventils merklich verändert werden kann. Ein derartiger eher geringer Druckanstieg im Abblasetank kann beispielsweise durch das Abblasen eines Sicherheitsventils hervorgerufen sein, falls - wie in kerntechnischen Anlagen üblich - das Abblasen über eine Abblaseleitung in den Abblasetank stattfindet. Es könnte also auch ein gerade abblasendes Sicherheitsventil den Ansprechdruck eines anderen noch geschlossenen Sicherheitsventils in nachteiliger Weise verändern.In cases where the other room with the one in the blowdown tank opening drainage line is connected, are mentioned Control valves are disadvantageously sensitive to an increase in pressure in this blow-off tank. A short-lived but strong one Pressure increase could arise there, for example, if in in the event of a malfunction, the pressure in the blow-off tank is the design value exceeds, so that one of the pressure protection of the blow-off tank serving bursting membrane breaks. Such an increase in pressure could lead to the unwanted premature closing of a open, i.e. blow off, lead safety valve. But Even a lower pressure increase in the blow-off tank can be disadvantageous Affect the function of the control valve, because the response pressure for the Opening of the activated safety valve has changed significantly can be. Such a rather slight increase in pressure in the blowdown tank, for example, by blowing off a Safety valve if - as in nuclear engineering Systems common - blowing off via a blow-off line takes place in the blow-off tank. So it could be a safety valve that just blows off the response pressure of another still closed safety valve in disadvantageous Change wise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für ein Sicherheitsventil anzugeben, die gegenüber einem Druckanstieg im Abblasetank unempfindlich ist, und bei der insbesondere ein ungewolltes Schließen eines geöffneten Sicherheitsventils oder eine Beeinflussung des Ansprechdrucks für das Öffnen eines Sicherheitsventils durch einen Druckanstieg im Abblasetank sicher vermieden ist.The invention has for its object a control device to specify for a safety valve that is opposite a Pressure increase in the blowdown tank is insensitive, and at in particular an unwanted closing of an opened safety valve or influencing the response pressure for opening a safety valve due to an increase in pressure is safely avoided in the blow-off tank.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung in einer ersten Ausführungsform dadurch gelöst, daß eine der Drainageleitung zugeordnete Umschaltventileinrichtung vorhanden ist, von der eine Abführleitung ausgeht, wobei bei einem Druck im Abblasetank oberhalb eines Grenzdrucks durch die Umschaltventileinrichtung der andere Raum statt mit dem Abblasetank mit der Abführleitung verbunden ist.The object is achieved according to the invention in a first embodiment solved in that one associated with the drainage line Switchover valve device is present, one of which Drain line goes out, with a pressure in the blow-off tank above a limit pressure by the switching valve device the other room with the discharge pipe instead of the blow-off tank connected is.

Bei dieser Steuereinrichtung nach der Erfindung wird ein übermäßiger Druck im Abblasetank vom Druck-Weg-Umformer ferngehalten, wobei gleichzeitig gewährleistet ist, daß ein Fluidstrom aus dem anderen Raum heraus über die Abführleitung möglich ist. Die Abführleitung kann beispielsweise in das stets drucklose Anlagenentwässerungssystem einer kerntechnischen Anlage münden. In this control device according to the invention is a excessive pressure in the blow-off tank is kept away from the pressure-displacement converter, while ensuring that a Fluid flow from the other room through the discharge line is possible. The discharge line can, for example, in the always depressurized system drainage system of a nuclear System.

Die Umschaltventileinrichtung kann beispielsweise wenigstens teilweise in der Drainageleitung angeordnet sein. Die Abführleitung kann über die Umschaltventileinrichtung von der Drainageleitung abzweigen.The switching valve device can, for example, at least partially arranged in the drainage line. The discharge line can be switched from the Branch off the drainage line.

Nach einer Weiterbildung umfaßt die Umschaltventileinrichtung eine in der Drainageleitung angeordnete Drainageventileinrichtung und eine an der Abführleitung angeordnete Abführventileinrichtung.According to a further development, the changeover valve device comprises a drainage valve device arranged in the drainage line and a discharge valve device arranged on the discharge line.

Insbesondere ist die Drainageventileinrichtung und/oder die Abführventileinrichtung in einer Ausgangsposition des Stellkörpers, in der das Steuerteil nicht ausgelöst ist, geschlossen. Dadurch ist gewährleistet, daß im Normalbetrieb der andere Raum vom Abblasetank isoliert ist. Normalbetrieb bedeutet, daß das Sicherheitsventil geschlossen ist, d.h. daß bei einem nach dem Entlastungsprinzip arbeitenden Sicherheitsventil aus der Steuereinrichtung kein Fluidstrom (Drainage) abzuführen ist.In particular, the drainage valve device and / or the Discharge valve device in a starting position of the actuating body, in which the control part is not triggered, closed. This ensures that the other one in normal operation Space is isolated from the blow-off tank. Normal operation means that the safety valve is closed, i.e. that at a safety valve working according to the relief principle do not discharge any fluid flow (drainage) from the control device is.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Schließkraft der Drainageventileinrichtung kleiner als eine Schließkraft der Abführventileinrichtung.According to a preferred embodiment, the closing force is Drainage valve device smaller than a closing force of the Abführventileinrichtung.

Bei Realisierung des Entlastungsprinzips gelangt bei einem Auslösen des Steuerteils aus dem Steuerteil ausströmendes Fluid (Drainage) über die Drainageleitung zur Umschaltventileinrichtung. Dadurch steigt der Druck an der Drainageventileinrichtung an, die Drainageventileinrichtung öffnet, und das Fluid kann über die Drainageleitung in den Abblasetank ausgeblasen werden. Nach einem Druckanstieg im Abblasetank ist ein Öffnen der Drainageventileinrichtung nicht möglich oder die Drainageventileinrichtung schließt sich aufgrund dieses Druckanstiegs wieder. In diesem Falle öffnet sich dann die Abführventileinrichtung nachdem der Druck vor der Umschaltventileinrichtung durch das weitere Ausströmen von Fluid noch geringfügig angestiegen ist. Das Fluid kann dann über die Abführleitung ausblasen.When implementing the principle of relief, one gets Triggering the control part flowing out of the control part Fluid (drainage) via the drain line to the switching valve device. This increases the pressure at the drainage valve device on, the drain valve device opens, and that Fluid can be blown out into the blow-off tank via the drain line become. After a pressure increase in the blow-off tank is a Cannot open the drainage valve device or the Drainage valve device closes due to this Pressure rise again. In this case the opens Purging valve device after the pressure before the switching valve device due to the further outflow of fluid has risen slightly. The fluid can then through the discharge line blow out.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform gelöst durch ein mit dem Abblasetank über eine Ausgleichsleitung verbindbares hydraulisches Ausgleichssystem, das aus einem Druck im Abblasetank eine erste Kraft auf den Stellkörper erzeugt, welche einer von diesem Druck im anderen Raum erzeugten zweiten Kraft auf den Stellkörper entgegenwirkt.The object is achieved according to the invention in a second embodiment solved by a with the blow-off tank via a compensating line connectable hydraulic compensation system, that from a pressure in the blow-off tank a first force on the Actuator generated, which one of this pressure in the other Counteracts space generated second force on the actuator.

Dadurch wird erreicht, daß die ungewünschte zweite Kraft den Druck-Weg-Umformer nicht oder zumindest nicht stark in ungewollter Weise beeinflußt. Die zweite Ausführungsform bietet im Gegensatz zur ersten Ausführungsform den zusätzlichen Vorteil, daß ein aktives Ausströmen von Fluid (Drainage) in einen Raum außerhalb des Abblasetanks nicht auftritt.This ensures that the unwanted second force Pressure-displacement converter not or at least not heavily in unwanted Way influenced. The second embodiment offers in contrast to the first embodiment, the additional advantage that an active outflow of fluid (drainage) into a Space outside the blow-off tank does not occur.

Unter einem Druck-Weg-Umformer wird bezogen auf beide Ausführungsformen nach der Erfindung jedes System verstanden, bei dem eine Druckänderung, insbesondere ein Druckanstieg, in eine Ortsänderung eines Stellkörpers umsetzbar ist, unabhängig davon, ob die Ortsänderung stetig mit zunehmendem Druck oder sprunghaft bei einem bestimmten Grenzdruck stattfindet.A pressure-displacement transducer is based on both embodiments understood every system according to the invention, at which a pressure change, in particular a pressure increase, in a change of location of an actuator can be implemented independently whether the change of location steadily increases with pressure or takes place suddenly at a certain limit pressure.

Das Sicherheitsventil einer der beiden Ausführungsformen kann insbesondere nach dem Entlastungs- oder Belastungsprinzip arbeiten, wobei das Ansteuern durch das Steuerteil zum Entlasten bzw. Belasten und damit zum Öffnen des Sicherheitsventils führt.The safety valve of one of the two embodiments can work especially on the principle of relief or burden, the control by the control part to relieve or loading and thus to open the safety valve leads.

Insbesondere steht der Stellkörper bei einer der beiden Ausführungsformen mit einem Umformerkolben und/oder einem ersten Umformerbalg in Verbindung, der bzw. die mit dem Druck im anderen Raum beaufschlagbar ist bzw. sind und durch den bzw. die die zweite Kraft erzeugbar ist. In particular, the control body is in one of the two embodiments with a converter piston and / or a first one Conversion bellows in connection with the pressure in the other Space can be acted upon and by or which the second force can be generated.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform umfaßt das hydraulische Ausgleichssystem einen Ausgleichskolben und/oder einen Ausgleichsbalg, der mit dem Druck im Abblasetank beaufschlagbar ist, und durch welchen die erste Kraft erzeugbar ist. Die erste Kraft ist insbesondere mechanisch vom Ausgleichskolben bzw. vom Ausgleichsbalg auf den Stellkörper übertragbar.According to a preferred embodiment of the second embodiment the hydraulic compensation system comprises a compensation piston and / or a compensatory bellows, which with the Pressure in the blow-off tank can be acted upon, and by which the first force can be generated. The first force is special mechanically from the compensating piston or from the compensating bellows transferable to the actuator.

Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung entspricht der Durchmesser des Ausgleichskolbens und/oder des Ausgleichsbalgs im wesentlichen dem Durchmesser des Umformerkolbens bzw. des ersten Umformerbalgs. Bei einer derartigen Ausgestaltung hat ein Druckanstieg im Abblasetank praktisch keinen Einfluß auf die Funktion des Druck-Weg-Umformers. Ein erhöhter Druck im Abblasetank erzeugt zwar - wie auch bei einer Steuereinrichtung ohne hydraulischem Ausgleichssystem - die ungewünschte zweite Kraft auf den Stellkörper, da der andere Raum über die Drainageleitung mit dem Abblasetank verbunden ist, gleichzeitig wirkt dieser Druck aber auch auf den Ausgleichskolben bzw. den Ausgleichsbalg und erzeugt dadurch die erste Kraft auf den Stellkörper, welche die ungewünschte zweite Kraft kompensiert.According to a particularly preferred embodiment, the Diameter of the compensating piston and / or the compensating bellows essentially the diameter of the converter piston or the first converter bellows. With such a configuration there is practically no pressure increase in the blow-off tank Influence on the function of the pressure-displacement converter. An increased Pressure in the blow-off tank creates - as with one Control device without hydraulic compensation system - the unwanted second force on the actuator, since the other Room connected to the blow-off tank via the drainage line is, at the same time, this pressure also acts on the compensating piston or the compensating bellows and thereby generates the first force on the actuator, which is the unwanted second force compensated.

Der Ausgleichskolben bzw. der Ausgleichsbalg sind bevorzugt entlang einer Achse bewegbar angeordnet, entlang der auch der Stellkörper bewegbar ist. Dadurch ist gewährleistet, daß die am Ausgleichskolben bzw. am Ausgleichsbalg erzeugte erste Kraft in einfacher und verläßlicher Weise auf den Stellkörper übertragbar ist.The compensating piston or the compensating bellows are preferred movably arranged along an axis along which the Adjusting body is movable. This ensures that the first produced on the compensating piston or on the compensating bellows Force the actuator body in a simple and reliable manner is transferable.

Der Ausgleichskolben bzw. der Ausgleichsbalg sind insbesondere in Reihe zum Stellkörper angeordnet. Eine derartige geradlinige Hintereinanderanordnung hat den Vorteil, daß das hydraulische Ausgleichssystem einfach und schnell an eine bestehende Steuereinrichtung ohne hydraulisches Ausgleichssystem nachgerüstet werden kann. The compensating piston or the compensating bellows are special arranged in series with the control body. Such a straight forward Series arrangement has the advantage that hydraulic compensation system easily and quickly to an existing one Control device without hydraulic compensation system can be retrofitted.

Nach einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Ausgleichskolben bzw. der Ausgleichsbalg den Umformerkolben bzw. den ersten Umformerbalg oder einen zweiten Umformerbalg zumindest teilweise umschließend angeordnet. Dadurch ist das hydraulische Ausgleichssystem besonders platzsparend und kompakt in die Steuereinrichtung für das Sicherheitsventil integrierbar.According to a very particularly preferred embodiment, the Compensating piston or the compensating bellows the converter piston or the first converter bellows or a second converter bellows arranged at least partially enclosing. That’s it hydraulic compensation system particularly space-saving and compact can be integrated into the control device for the safety valve.

Hierzu weist der Ausgleichskolben bzw. Ausgleichsbalg bevorzugt einen untergriffartigen Mitnehmer für den Umformerkolben bzw. einen der Umformerbälge auf.For this purpose, the compensating piston or compensating bellows is preferred a grip-like driver for the converter piston or one of the converter bellows.

Nach einer anderen Ausgestaltung ist die Drainageleitung und/oder die Ausgleichsleitung vom hydraulischen Ausgleichssystem aus gesehen mit Gefälle verlegt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß eingedrungenes Druckmittel, z.B. Kondensat, aus der Steuereinrichtung wieder abfließen kann, insbesondere nach einer Beendigung des Druckaufbaus.According to another embodiment, the drainage line is and / or the compensation line from the hydraulic compensation system seen from a slope. This is the advantage achieves that penetrated pressure medium, e.g. Condensate, can flow out of the control device again, in particular after completion of the pressure build-up.

Bei einer derartigen Ausgestaltung wird die erste Kraft, z.B. durch den Mitnehmer, auf den Umformerkolben bzw. einen der Umformerbälge übertragen und, soweit diese nicht selbst den Stellkörper bilden, auf den gesonderten Stellkörper übertragen.With such a configuration, the first force, e.g. by the driver, on the converter piston or one of the Transfer bellows and, unless they themselves the Form control body, transferred to the separate control body.

Drei Ausführungsbeispiele einer Steuereinrichtung nach der Erfindung werden anhand der Figuren 1 bis 5 näher erläutert. Es zeigt - jeweils in mehr oder weniger schematisierter Form:

FIG 1
ein erstes Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung nach der Erfindung in der ersten Ausführungsform,
FIG 2
einen Ausschnitt aus Figur 1,
FIG 3
ein zweites Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung nach der Erfindung in der zweiten Ausführungsform,
FIG 4
ein drittes Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung nach der Erfindung in der zweiten Ausführungsform und
FIG 5
eine Ausschnittsvergrößerung aus Figur 4.
Three exemplary embodiments of a control device according to the invention are explained in more detail with reference to FIGS. 1 to 5. It shows - each in a more or less schematic form:
FIG. 1
a first embodiment of a control device according to the invention in the first embodiment,
FIG 2
a section of Figure 1,
FIG 3
a second embodiment of a control device according to the invention in the second embodiment,
FIG 4
a third embodiment of a control device according to the invention in the second embodiment and
FIG 5
an enlarged detail from FIG. 4.

Figur 1 zeigt als abzusicherndes System einen Druckbehälter 1, dem ein nach dem Entlastungsprinzip arbeitendes Sicherheitsventil 4 zugeordnet ist, das den Druckbehälter 1 bei Ansteigen des Systemdrucks ps über einen zuvor eingestellten Grenzwert über eine Abblaseleitung 6 entlastet. Der Druckbehälter 1 ist z.B. ein Kernreaktordruckbehälter.1 shows, as a system to be protected, a pressure vessel 1, to which a safety valve 4 working according to the relief principle is assigned, which relieves the pressure vessel 1 via a blow-off line 6 when the system pressure p s rises above a previously set limit value. The pressure vessel 1 is, for example, a nuclear reactor pressure vessel.

Insbesondere das Öffnen des Sicherheitsventils 4 wird durch eine insgesamt mit 10 bezeichnete Steuereinrichtung gesteuert, die über eine Steuerleitung 11 auf das Sicherheitsventil 4 einwirkt. Die Steuereinrichtung 10 basiert auf dem Prinzip eines federbelasteten Steuerventils nach dem Ruheprinzip und umfaßt drei Baugruppen, nämlich einen Druck-Weg-Umformer 12 und ein Steuerteil 14, das seinerseits aus einem Vorsteuerteil 16 und einem Hauptsteuerteil 18 gebildet ist. Die drei Baugruppen sind in einem gemeinsamen Gehäuse 19 untergebracht.In particular, the opening of the safety valve 4 is done by controls a control device designated overall by 10, via a control line 11 to the safety valve 4 acts. The control device 10 is based on the Principle of a spring-loaded control valve based on the principle of rest and comprises three assemblies, namely a pressure-displacement converter 12 and a control part 14, which in turn consists of a Pilot part 16 and a main control part 18 is formed. The three modules are housed in a common housing 19.

Der Druckbehälter 1 ist über eine Druckentnahmeleitung 20 mit einem Druckraum 22 des Druck-Weg-Umformers 12 verbunden. Der Druckraum 22 ist Teil eines Zylinders 24, in dem ein Stellkörper 26, hier ein Umformerkolben 26A, bewegbar ist, und der den Druckraum 22 von einem anderen Raum 28 trennt. Der Stellkörper 26 wirkt über einen Stößel 30 auf das Vorsteuerteil 16 ein. Der Stellkörper 26 bzw. der Umformerkolben 26A ist durch eine erste Feder 32, welche auf einem Teller 34 aufliegt, in Figur 1 nach unten gedrückt. Figur 1 zeigt den Stellkörper 26 in einer Ausgangsposition, in der das Steuerteil 14 nicht ausgelöst ist. Bei einem Ansteigen des Systemdrucks ps im Druckbehälter 1 steigt auch der Druck pD im Druckraum 22, was in eine Bewegung des Stellkörpers 26 und des Stößels 30 umgesetzt wird, bis schließlich die Bewegung so weit fortgeschritten ist, daß - in einer nicht dargestellten Auslöseposition - das Steuerteil 14 ausgelöst wird.The pressure vessel 1 is connected via a pressure tapping line 20 to a pressure chamber 22 of the pressure-displacement converter 12. The pressure chamber 22 is part of a cylinder 24 in which an actuating body 26, here a conversion piston 26A, can be moved and which separates the pressure chamber 22 from another chamber 28. The actuating body 26 acts on the pilot part 16 via a plunger 30. The actuating body 26 or the converter piston 26A is pressed down in FIG. 1 by a first spring 32, which rests on a plate 34. Figure 1 shows the actuator 26 in a starting position in which the control part 14 is not triggered. When the system pressure p s in the pressure vessel 1 increases, the pressure p D in the pressure chamber 22 also increases, which is converted into a movement of the actuating body 26 and the plunger 30 until the movement has finally progressed to such an extent that - in a release position, not shown - The control part 14 is triggered.

Das Vorsteuerteil 16 weist einen Auffüllkegel 40 und einen Entlastungskegel 42 auf. Der Auffüllkegel 40 ist über eine untere Verlängerung 44, eine obere Verlängerung 46 und über Dichtelemente 48, 49 in einem Zylinder im Gehäuse 19 geführt.The pilot part 16 has a filling cone 40 and one Relief cone 42 on. The filler cone 40 is over a lower extension 44, an upper extension 46 and over Sealing elements 48, 49 guided in a cylinder in the housing 19.

Der Auffüllkegel 40 ist durch eine zweite Feder 50 in Figur 1 nach unten gedrückt. Im Inneren des Auffüllkegels 40 befindet sich der Entlastungskegel 42, der über eine dritte Feder 54 ebenfalls - bezogen auf Figur 1 - nach unten gedrückt ist.The filling cone 40 is by a second spring 50 in Figure 1 pressed down. Located inside the filling cone 40 the relief cone 42, which has a third spring 54 also - with reference to Figure 1 - is pressed down.

Eine detaillierte Beschreibung der Aufgabe, des Aufbaus und der Funktionsweise des Auffüllkegels 40 und des Entlastungskegels 42 ist in der DE 196 28 610 C1, Spalte 4, Zeile 19, bis Spalte 5, Zeile 8, beschrieben. Im folgenden wird deshalb nur noch kurz auf den Entlastungskegel 42 eingegangen.A detailed description of the task, the structure and the functioning of the filling cone 40 and the relief cone 42 is in DE 196 28 610 C1, column 4, line 19, to column 5, line 8. The following is therefore only briefly dealt with the relief cone 42.

Beim Auslösen des Vorsteuerteils 16 wird der Entlastungskegel 42 durch den Stößel 30 von seinem Sitz abgehoben, so daß eine Entlastung des Hauptsteuerteils 18 und somit auch eine Entlastung des Sicherheitsventils 4 beginnt. Die Entlastung wirkt dabei über eine Entlastungsbohrung 57 und einen Entlastungskanal 58 auf einen Rückschlagkegel 80 des Hauptsteuerteils 18. Das während der Entlastung durch den Entlastungskanal 58 abströmende Fluid strömt am Entlastungskegel 42 vorbei entlang eines Ringraumes 85 um den Stößel 30 in den anderen Raum 28 und von dort über eine Drainageleitung 90 in einen Abblasetank 92. When the pilot part 16 is triggered, the relief cone 42 lifted from its seat by the plunger 30, so that a relief of the main control part 18 and thus also Relief of safety valve 4 begins. The discharge acts through a relief bore 57 and a relief channel 58 to a check cone 80 of the main control part 18. That during the relief through the relief channel 58 flowing fluid flows past the relief cone 42 along an annular space 85 around the plunger 30 in the other Room 28 and from there via a drainage line 90 into one Blow-off tank 92.

Während der Entlastung des Hauptsteuerteils 18 und des Sicherheitsventils 4 liegt der Auffüllkegel 40 an seinem in Figur 1 (oberen) Sitz im Gehäuse 19 an (gezeichnet ist ein Anliegen am unteren Anschlag), so daß der Systemdruck im Druckbehälter 1 nicht oder nicht mehr auf das Hauptsteuerteil 18 wirkt.During the relief of the main control part 18 and the safety valve 4 is the filling cone 40 on his in Figure 1 (upper) seat in the housing 19 (drawn is a concern at the lower stop) so that the system pressure in the pressure vessel 1 not or no longer on the main control part 18 acts.

Das in Figur 1 gezeichnete Sicherheitsventil 4 bläst über die Abblaseleitung 6 in den Abblasetank 92 ab. Auch weitere, nicht gezeichnete Sicherheitsventile können in den Abblasetank 92 abblasen. Dadurch kann es im Abblasetank 92 (Druck pT) zu einem ungewünschten Druckanstieg kommen, der sich auch auf den anderen Raum 28 des Druck-Weg-Umformers 12 auswirken würde (Druck PA) und dessen Funktion beeinflussen könnte. Um dies zu vermeiden, weist die in Figur 1 dargestellte Steuereinrichtung eine Umschaltventileinrichtung 100 auf, von der eine Abführleitung 102 ausgeht. Bei einem Druck PT im Abblasetank 92 oberhalb eines an der Umschaltventileinrichtung 100 eingestellten Grenzdrucks unterbricht die Umschaltventileinrichtung 100 die Verbindung des anderen Raumes 28 mit dem Abblasetank 92 und stellt stattdessen eine Verbindung des anderen Raumes 28 mit der Abführleitung 102 her, die in einem nicht gezeichneten stets drucklosen Raum mündet.The safety valve 4 shown in FIG. 1 blows off into the blow-off tank 92 via the blow-off line 6. Other safety valves, not shown, can also blow off into the blow-off tank 92. This can lead to an undesired pressure increase in the blow-off tank 92 (pressure p T ), which would also affect the other space 28 of the pressure-displacement converter 12 (pressure P A ) and could influence its function. To avoid this, the control device shown in FIG. 1 has a changeover valve device 100, from which a discharge line 102 extends. At a pressure P T in the blowdown tank 92 above a limit pressure set on the changeover valve device 100, the changeover valve device 100 interrupts the connection of the other space 28 to the blowdown tank 92 and instead establishes a connection of the other space 28 to the discharge line 102, which is not shown in a drawing always unpressurized space flows.

In Figur 2 ist eine besondere Ausgestaltung der Umschaltventileinrichtung 100 detailliert und vergrößert dargestellt. Sie besteht aus einer in der Drainageleitung 90 angeordneten Drainageventileinrichtung 106 und aus einer der Abführleitung 102 zugeordneten Abführventileinrichtung 108.FIG. 2 shows a special embodiment of the changeover valve device 100 shown in detail and enlarged. It consists of one arranged in the drainage line 90 Drainage valve device 106 and from one of the discharge line 102 associated discharge valve device 108.

Die Drainageventileinrichtung 106 und die Abführventileinrichtung 108 bestehen jeweils aus einer Parallelschaltung von zwei in Reihe geschalteten Ventilen. Dadurch ist ein unterstellter Einzelfehler eines Ventils sowohl in geöffneter als auch in geschlossener Stellung sowohl der Drainageventileinrichtung 106 als auch der Abführventileinrichtung 108 beherrschbar.The drain valve device 106 and the purge valve device 108 each consist of a parallel connection of two valves connected in series. This is a subordinate Individual errors of a valve both in the open and also in the closed position of both the drainage valve device 106 and the discharge valve device 108 can be controlled.

Diese Ventile sind nur schematisch in Figur 2 dargestellt. Sie weisen einen Sitz 110 auf, auf den ein Ventilkegel 112 durch eine Feder 114 gedrückt wird. Die Schließkraft der Ventile in der Abführventileinrichtung 108 ist größer als die der Ventile in der Drainageventileinrichtung 106. Falls während einer Entlastung über die Drainageleitung 90 in den Abblasetank 92 der Druck pT im Abblasetank 92 unerwünscht ansteigt, schließen zunächst die Ventile in der Drainageventileinrichtung 106, bevor bei einem geringfügig höheren Druck in der Drainageleitung 90 die Ventile in der Abführventileinrichtung 108 öffnen und eine Entlastung über die Abführleitung 102 ermöglicht wird. Wenn der unerwünschte Druckanstieg wieder zurückgegangen ist, wird die Verbindung zum Abblasetank 92 wieder freigegeben.These valves are only shown schematically in FIG. 2. They have a seat 110, onto which a valve cone 112 is pressed by a spring 114. The closing force of the valves in the discharge valve device 108 is greater than that of the valves in the drainage valve device 106. If the pressure p T in the blow-off tank 92 increases undesirably during relief via the drain line 90 into the blow-off tank 92, the valves in the drainage valve device 106 first close, before the valves in the discharge valve device 108 open at a slightly higher pressure in the drain line 90 and relief is made possible via the discharge line 102. When the undesired pressure increase has decreased again, the connection to the blow-off tank 92 is released again.

In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung 10 nach der Erfindung dargestellt, das an Stelle der Umschaltventileinrichtung ein hydraulisches Ausgleichssystem 200 zur "Rückdruckkompensation" aufweist und sonst weitgehend identisch mit der Steuereinrichtung 10 der Figur 1 ist. Das Ausgleichssystem 200 umfaßt einen Ausgleichskolben 210, der in einem Zylinder 212 bewegbar ist. Der Ausgleichskolben 210 ist bezüglich einer Achse 213 symmetrisch und entlang dieser Achse bewegbar, entlang der auch der Umformerkolben 26A beweglich ist. Der Ausgleichskolben 210 ist über einen Dichtring 214 gegenüber dem Zylinder 212 abgedichtet und mit einem Zylinderkörper 217 in einer Führung 218 im Gehäuse 19 der Steuereinrichtung 10 geführt. Das Gehäuse 19 ist gegenüber dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel über den Teller 34 (siehe Figur 1) hinaus nach unten verlängert.In Figure 3 is a second embodiment of a control device 10 according to the invention shown in place the switching valve device a hydraulic compensation system 200 for "back pressure compensation" and otherwise largely identical to the control device 10 of FIG. 1 is. The compensation system 200 comprises a compensation piston 210, which is movable in a cylinder 212. The balance piston 210 is symmetrical with respect to an axis 213 and movable along this axis, along which the converter piston 26A is movable. The compensation piston 210 is sealed against the cylinder 212 via a sealing ring 214 and with a cylinder body 217 in a guide 218 in Housing 19 of the control device 10 out. The housing 19 is compared to the embodiment shown in Figure 1 beyond the plate 34 (see Figure 1) downwards extended.

Eine erste Bohrung 220 verbindet eine von dem Ausgleichskolben 210 im Zylinder 212 gebildete erste Kammer 222 mit einem nicht dargestellten, stets drucklosen Raum, beispielsweise mit dem Anlagenentwässerungssystem einer kerntechnischen Anlage. Die erste Kammer 222 kann auch mit dem Containment der kerntechnischen Anlage verbunden sein. Aus der ersten Kammer 222 könnten ohnehin nur Leckageströme der verwendeten Dichtungen oder Bälge austreten.A first bore 220 connects one of the balance pistons 210 formed in the cylinder 212 first chamber 222 with a not shown, always depressurized space, for example with the system drainage system of a nuclear plant. The first chamber 222 can also contain the nuclear facility to be connected. From the first chamber 222 could only leakage flows of the used anyway Eject seals or bellows.

Eine als zweite Bohrung ausgeführte Ausgleichsleitung 224 verbindet eine zweite Kammer 226, die ebenfalls von dem Ausgleichskolben 210 in dem Zylinder 212 gebildet ist, mit der Drainageleitung 90.A compensation line 224 designed as a second bore connects a second chamber 226, which is also from the balance piston 210 is formed in the cylinder 212 with which Drainage line 90.

Ein ungewünschter Druckanstieg im Abblasetank 92 wirkt sich in gleicher Weise auf die zweite Kammer 226 als auch auf den anderen Raum 28 aus. Der über die zweite Kammer 226 mit dem Druck PT im Abblasetank 92 beaufschlagte Ausgleichskolben 210 erzeugt dann eine (in Figur 3 nach oben gerichtete) erste Kraft, die über einen Kolbenfortsatz 230, den Teller 34 und einen Umformerbolzen 235 auf den Stellkörper 26, d.h. auf den Umformerkolben 26A, übertragen wird. Da der Durchmesser dA des Ausgleichskolbens 210 im wesentlichen genauso groß wie der Durchmesser ds des Umformerkolbens 26A ist (gleiche Querschnittsfläche), gleicht die erste Kraft eine von dem Druck PT im Abblasetank 92 über den anderen Raum 28 am Umformerkolben 26A erzeugte ungewünschte zweite Kraft (in Figur 3 nach unten gerichtet) vollständig aus, so daß die Bewegung des Umformerkolbens 26A unter dem Einfluß des Systemdrucks ps im Druckraum 22 (Druck pD ≅ ps) von dem Druckanstieg im Abblasetank 92 unbeeinflußt ist.An undesired increase in pressure in the blow-off tank 92 affects the second chamber 226 as well as the other space 28 in the same way. The equalizing piston 210, which is acted upon by the pressure P T in the blow-off tank 92 via the second chamber 226, then generates a first force (directed upwards in FIG. 3), which acts on the actuating body 26 via a piston extension 230, the plate 34 and a converter pin 235 is transferred to the converter piston 26A. Since the diameter d A of the compensating piston 210 is essentially the same size as the diameter d s of the converter piston 26A (same cross-sectional area), the first force equals an undesired second generated by the pressure P T in the blow-off tank 92 via the other chamber 28 on the converter piston 26A Force (directed downwards in FIG. 3) completely, so that the movement of the converter piston 26A under the influence of the system pressure p s in the pressure chamber 22 (pressure p D ≅ p s ) is unaffected by the pressure increase in the blow-off tank 92.

Figur 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung 10 nach der Erfindung, die ebenfalls ein hydraulisches Ausgleichssystem 200 umfaßt. Das Ausgleichssystem 200 ist in Figur 5 vergrößert gezeichnet. Diejenigen Teile der Steuereinrichtung 10, welche nicht das Ausgleichssystem 200 betreffen, sind bereits in der deutschen Patentschrift DE 196 28 610 C1, Spalte 3, Zeile 29, bis Spalte 6, Zeile 57, beschrieben. Dieser Textabschnitt aus der DE 196 28 610 C1 ist Bestandteil der vorliegenden Patentanmeldung.Figure 4 shows a fourth embodiment of a control device 10 according to the invention, which is also a hydraulic Compensation system 200 includes. Compensation system 200 is drawn enlarged in Figure 5. Those parts of the Control device 10, which is not the compensation system 200 concern are already in the German patent specification DE 196 28 610 C1, column 3, line 29, to column 6, line 57, described. This section of text from DE 196 28 610 C1 is part of the present patent application.

Bei dem Druck-Weg-Umformer 12 des in Figur 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiels wirkt der Systemdruck ps des Druckbehälters auf den Innenraum von Umformerbälgen 302 und 320.In the pressure-displacement converter 12 of the exemplary embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the system pressure p s of the pressure container acts on the interior of converter bellows 302 and 320.

Der Innenraum des ersten Umformerbalgs 302 bildet einen ersten Druckraum 300, der durch den ersten Umformerbalg 302 von einem ersten anderen Raum 303 getrennt ist. Der erste Umformerbalg 302 ist an seinem unteren Ende mit einem Flansch 304 verschweißt. An seinem oberen Ende ist er mit einem Balgkopf 306 verbunden, der im wesentlichen den Stellkörper 26 bildet. Dieser Balgkopf 306 weist in seinem oberen Abschnitt ein Führungslager 308 auf. Der Balgkopf 306 kann ein unteres zylindrisches Teil 310 umfassen, an dem der erste Umformerbalg 302 geführt ist. Bei druckloser Einrichtung kann dieses zylindrische Teil 310 stirnseitig auf Nocken 312 des Flansches 304 aufsitzen.The interior of the first converter bellows 302 forms a first one Pressure chamber 300, which by the first converter bellows 302 of a first other room 303 is separated. The first converter bellows 302 is at its lower end with a flange 304 welded. At its upper end it is with one Bellows head 306 connected, which is essentially the actuating body 26 forms. This bellows head 306 has in its upper section a guide bearing 308. The bellows head 306 can be a comprise lower cylindrical part 310 on which the first converter bellows 302 is performed. When the device is depressurized this cylindrical part 310 on the front on cams 312 of Fit flange 304.

An dem Flansch 304 ist von unten ein zweiter Umformerbalg 320 angeschweißt, dessen Innenraum einen zweiten Druckraum 322 bildet und der den zweiten Druckraum 322 von einem zweiten anderen Raum 323 trennt. Der zweite Umformerbalg 320 ist an seinem gegenüberliegenden, unteren Ende mit einem Einschraubteil 325 verschweißt, das mit dem unteren Ende des zylindrischen Teils 310 des Balgkopfs 306 verbunden ist. Diese Verbindung kann über ein Gewinde gegeben sein. Zum Flansch 304 hin weist das Einschraubteil 325 ein Führungslager 327 auf. Das untere Ende des Einschraubteils 325 ist mit einem Gewinde versehen, über das mittels einer Mutter 329 und eines Druckstückes 331 eine Vorspannkraft auf eine Feder 333 aufgegeben werden kann. Die Feder 333 ist am Flansch 304 abgestützt. Die Feder 333 ist vorgespannt und bildet eine Gegenkraft zu einer Hydraulikkraft, die durch das Medium aus der Druckentnahmeleitung 20 auf den ersten Umformerbalg 302 einwirkt. Die Hydraulikkraft auf den zweiten Umformerbalg 320 wirkt in der gleichen Richtung wie die Kraft der Feder 333. Bei unverändertem Druck im Druckbehälter 1 halten sich die Hydraulikkraft auf den ersten Umformerbalg 302 einerseits und die Summe aus der Hydraulikkraft auf den zweiten Umformerbalg 320 und der Federkraft der Feder 333 das Gleichgewicht.A second transducer bellows 320 is located on the flange 304 from below welded, the interior of a second pressure chamber 322 forms and the second pressure chamber 322 of a second separates other room 323. The second converter bellows 320 is on its opposite, lower end with a screw-in part 325 welded to the lower end of the cylindrical Part 310 of the bellows head 306 is connected. This connection can be a thread. To flange 304 the screw-in part 325 has a guide bearing 327. The lower end of the screw-in part 325 is threaded provided, by means of a nut 329 and a pressure piece 331 a biasing force is applied to a spring 333 can be. The spring 333 is supported on the flange 304. The Spring 333 is preloaded and forms a counterforce to one Hydraulic force caused by the medium from the pressure tapping line 20 acts on the first converter bellows 302. The hydraulic power acts on the second converter bellows 320 in the same direction as the force of spring 333 Pressure in pressure vessel 1 maintain the hydraulic force on the first converter bellows 302 on the one hand and the Sum of the hydraulic force on the second converter bellows 320 and the spring force of the spring 333 balance.

Das hydraulische Ausgleichssystem 200 umfaßt bei dem in Figur 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel einen Ausgleichsringkolben 350, der den zweiten Umformerbalg 320 umschließend angeordnet ist.The hydraulic balancing system 200 includes the one in FIG 4 and 5 embodiment shown a compensating ring piston 350, which encloses the second converter bellows 320 is arranged.

Der Ausgleichsringkolben 350 weist in dem in Figur 4 und 5 gezeigten Beispiel im unteren Teil ein schmales Teil 350B und im oberen Teil ein breites Teil 350A auf.The compensating ring piston 350 has in FIGS. 4 and 5 example shown in the lower part a narrow part 350B and in the upper part a wide part 350A.

Der Ausgleichsringkolben 350 wirkt über einen untergriffartigen Mitnehmer 352 am schmalen Teil 350B auf eine Erweiterung 354 am Einschraubteil 325. Der Ausgleichsringkolben 350 ist in Figur 5 vergrößert im Ausschnitt dargestellt. Der Ausgleichsringkolben 350 ist über eine als Bohrung ausgestaltete Ausgleichsleitung 224 mit der Drainageleitung 90 verbunden. Der Durchmesser dA des breiten Teils 350A des Ausgleichsringkolbens entspricht dem (die im Vergleich zu einem Kolben gleichen Durchmessers größere benetzte Fläche eines Balgs berücksichtigenden) hydraulischen Durchmesser des ersten Umformerbalgs 302. Da sowohl der Ausgleichsringkolben 350 als auch der erste Umformerbalg 302 durch einen gegebenenfalls erhöhten Druck in der Drainageleitung 90 beaufschlagt werden, wird in dem Druck-Weg-Umformer 12 ein Kraftausgleich bewirkt. Denn der untergriffartige Mitnehmer 352 kommt bei dem genannten Druckanstieg an der flanschartigen Erweiterung 354 zu liegen und überträgt die im Ausgleichsringkolben 350 erzeugte hydraulische erste Kraft als Kompensationskraft auf den den Stellkörper bildenden Balgkopf 306, auf den in entgegengesetzter Richtung auch eine durch den Druck im ersten anderen Raum 303 erzeugte ungewünschte zweite Kraft wirkt. Dadurch ist eine Veränderung des Ansprechdrucks der Steuereinrichtung 10 durch einen Druckanstieg in der Drainageleitung 90 und/oder im Abblasetank 92 ebensowenig möglich wie ein Zurückschalten der in den Auslösezustand umgeschalteten Steuereinrichtung 10 verbunden mit einem ungewollten Schließen des geöffneten Sicherheitsventils 4.The compensating ring piston 350 acts via an under-grip driver 352 on the narrow part 350B on an extension 354 on the screw-in part 325. The compensating ring piston 350 is shown enlarged in FIG. The compensation ring piston 350 is connected to the drainage line 90 via a compensation line 224 designed as a bore. The diameter d A of the wide part 350A of the compensating ring piston corresponds to the hydraulic diameter (taking into account the larger wetted area of a bellows compared to a piston of the same diameter) of the first converter bellows 302. Since both the compensating ring piston 350 and the first converter bellows 302 are increased by a possibly increased one Pressure in the drain line 90 are applied, a force equalization is effected in the pressure-displacement converter 12. Because the grip-like driver 352 comes to rest on the flange-like extension 354 in the case of the above-mentioned pressure increase and transmits the hydraulic first force generated in the compensating ring piston 350 as a compensating force to the bellows head 306 forming the actuating body, to which, in the opposite direction, one is also caused by the pressure in the first other Room 303 generated unwanted second force acts. As a result, a change in the response pressure of the control device 10 due to a pressure increase in the drain line 90 and / or in the blow-off tank 92 is just as impossible as a switching back of the control device 10 switched to the triggering state, combined with an unwanted closing of the opened safety valve 4.

Der mit dem Druck aus der Drainageleitung 90 beaufschlagte Teil des Ausgleichsringkolbens 350 ist gegenüber dem übrigen Teil des Druck-Weg-Umformers 12 durch Dichtelemente 356, 358, 360 und 362 abgedichtet. Die Dichtelemente sind paarweise als Doppeldichtung 356, 360 bzw. 358, 362 angeordnet. Der Raum zwischen zwei als Doppeldichtung angeordneten Dichtelementen, also z.B. der Raum zwischen dem Dichtelement 356 und dem Dichtelement 360, ist über Bohrungen 364 bzw. 366 mit einem stets drucklosen, nicht gezeichneten Raum, insbesondere mit dem Anlagenentwässerungssystem einer kerntechnischen Anlage, verbunden. Der übrige Teil des Druck-Weg-Umformers 12 steht über eine Leitung 368 mit der Atmosphäre oder mit dem Containment der kerntechnischen Anlage in Verbindung.The pressurized from the drain line 90 Part of the balancing ring piston 350 is opposite the rest Part of the pressure-displacement converter 12 by sealing elements 356, 358, 360 and 362 sealed. The sealing elements are in pairs Double seal 356, 360 and 358, 362 arranged. The space between two sealing elements arranged as double seals, e.g. e.g. the space between the sealing element 356 and the Sealing element 360, is with holes 364 and 366 respectively Always depressurized, not drawn space, especially with the plant drainage system of a nuclear plant, connected. The rest of the pressure-displacement converter 12 is standing via a line 368 to the atmosphere or to the containment the nuclear facility in connection.

Die Drainageleitung 90, die Ausgleichsleitung 224 und die im letzten Absatz genannten Bohrungen 364, 366 weisen - aus dem Inneren der Steuereinrichtung 10 heraus betrachtet bzw. von dieser weg zeigend - eine nach unten gerichtete Neigung (Gefälle) auf, damit eingedrungenes Druckmittel, insbesondere Kondensat, wieder abfließen kann.The drainage line 90, the equalization line 224 and the in Bores 364, 366 mentioned in the last paragraph - from the Inside the control device 10 viewed out of pointing this away - a downward slope (Slope) on, so that penetrated pressure medium, in particular Condensate, can drain again.

Claims (13)

  1. Control device (10)
    comprising a pressure-displacement converter (12), in which a pressure difference (pD - pA) between a pressure chamber (22) and another pressure chamber (28) separate from the latter is convertible into a movement of an actuator (26),
    wherein the actuator (26) is usable to trip a control part (14) for activating a safety valve (4) of a pressure vessel (1),
    and wherein the pressure vessel (1) is connectable by a pressure-removing line (20) to the pressure chamber (22) and
    the other chamber (28) is connectable by a drainage line (90) to a blow-off tank (92),
    characterized by
    a changeover valve device (100), which is associated with the drainage line (90) and from which a discharge line (102) emanates, wherein upon a pressure in the blow-off tank (92) above a limit pressure the other chamber (28) is connected by means of the changeover valve device (100) to the discharge line (102) instead of to the blow-off tank (92).
  2. Control device according to claim 1,
    characterized in that the changeover valve device (100) comprises a drainage valve device (106), which is disposed in the drainage line (90), and a discharge valve device (108), which is disposed on the discharge line (102).
  3. Control device according to claim 2,
    characterized in that the drainage valve device (106) and/or the discharge valve device (108) are closed in a normal position of the actuator (26), in which the control part (14) is not tripped.
  4. Control device according to claim 3,
    characterized in that a closing force of the drainage valve device (106) is lower than a closing force of the discharge valve device (108).
  5. Control device (10)
    comprising a pressure-displacement converter (12), in which a pressure difference (pD - pA) between a pressure chamber (22; 300) and another pressure chamber (28; 303) separate from the latter is convertible into a movement of an actuator (26),
    wherein the actuator (26) is usable to trip a control part (14) for activating a safety valve (4) of a pressure vessel (1),
    and wherein the pressure vessel (1) is connectable by a pressure-removing line (20) to the pressure chamber (22; 300) and
    the other chamber (28; 303) is connectable by a drainage line (90) to a blow-off tank (92),
    characterized by
    a hydraulic compensation system (200), which is connectable by a compensation line (224) to the blow-off tank (92) and which generates from a pressure (pτ) in the blow-off tank (92) a first force upon the actuator (26), which force counteracts a second force upon the actuator (26) generated by said pressure (pτ) in the other chamber (28; 303).
  6. Control device according to claim 5,
    characterized in that the actuator (26) is connected to a converter piston (26A) and/or first converter bellows (302), which is and/or are loadable with the pressure (pA) in the other chamber (28; 303) and by means of which the second force may be generated.
  7. Control device according to claim 5 or 6,
    characterized in that the hydraulic compensation system (200) comprises a compensating piston (210; 350) and/or compensating bellows, which is and/or are loadable with the pressure (pτ) in the blow-off tank (92) and by means of which the first force may be generated.
  8. Control device according to claim 6 and 7,
    characterized in that the diameter (dA) of the compensating piston (210; 350) and/or of the compensating bellows corresponds substantially to the diameter (dS) of the converter piston (26A) and/or of the first converter bellows (302).
  9. Control device according to claim 7 or 8,
    characterized in that the compensating piston (210; 350) and/or the compensating bellows are disposed so as to be movable along an axis (213), along which the actuator (26) also is movable.
  10. Control device according to one of claims 7 to 9,
    characterized in that the compensating piston (210) and/or the compensating bellows is and/or are disposed in line with the actuator (26).
  11. Control device according to claim 6 and one of claims 7 to 9,
    characterized in that the compensating piston (350) and/or the compensating bellows is and/or are disposed so as to at least partially surround the converter piston and/or the first converter bellows or second converter bellows (320).
  12. Control device according to claim 11,
    characterized in that the compensating piston (350) and/or the compensating bellows comprises and/or comprise a single-flange-like driver (352) for the converter piston and/or one of the converter bellows (320).
  13. Control device according to one of claims 5 to 12,
    characterized in that the drainage line (90) and/or the compensation line (224) are/is laid with a descending gradient, viewed from the direction of the hydraulic compensation system (200).
EP99936331A 1998-06-02 1999-05-27 Control device for a safety valve Expired - Lifetime EP1082560B1 (en)

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DE19824494 1998-06-02
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