Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Umwiilzen von flüssigem Metall, mit einem Vorratsbehälter.
The present invention relates to a plant for circulating liquid metal, with a storage container.
Anlagen dieser Art finden Verwendung in der Energiewirt- schaft. insbesondere Kernenergiewirtschaft, oder aber in der chemischer Industrie für Wärmeaustausch, oder für Gleichstromübertragungen.
Systems of this type are used in the energy industry. especially nuclear power industry, or in the chemical industry for heat exchange, or for direct current transmission.
Solche mit flüssigem Metall arbeitende Anlagen umfassen eine die Wärme des flüssigen Metalls aufnehmende Heizfläche, eine warmeaustauschende Fläche, Pumpen für das flüssige Metall, Durchflussmengenmesser, ein Rohrleitungssystem für das dünnflüssige Metall, Dehnungs- und Vorratsbehälter, Absperr- und Regelungsarmaturen, eine Filtereinrichtung und Inertgas- und Kiihlflüssigkeitsverteiler. Hierbei sind in der Regel alle diese genannten Mittel voneinadergetrennt angebracht, was insbesondere in Schwerbetrieben, wie z.B. in Kesselräumen, vom Sicherheitsmassnahmestandpunkt aus, sehr nachteilig ist.
Such systems that work with liquid metal include a heating surface that absorbs the heat of the liquid metal, a heat-exchanging surface, pumps for the liquid metal, flow meters, a pipeline system for the thin metal, expansion and storage tanks, shut-off and regulating fittings, a filter device and inert gas and coolant distributor. As a rule, all of these means are attached separately from one another, which is particularly important in heavy-duty operations, e.g. in boiler rooms, from a safety point of view, is very disadvantageous.
Vom Funktionsstandpunkt her ist es zudem nötig, dass auf der die Wärme des flüssigen Metalls austauschenden Fliiche auf verschiedenen Stellen Einrichtungen angeordnet sind, welche das flüssige Metall abkühlen. Die getrennte Anordnung von Pumpen, Armaturen, Filtereinrichtungen und Behältern für das flüssige Metall bringt zudem Probleme bezüglich der Beseitigung von Undichtheiten sowie Probleme. die mit der Forderung nach kompakter Bauweise zusammenhängen, wie z.B. in bezug auf die Spiegelfläche des dünnflüssigen Metalls in Dehnungs- und Vorratsbehältern.
From a functional point of view, it is also necessary that devices which cool the liquid metal are arranged at various points on the surface exchanging the heat of the liquid metal. The separate arrangement of pumps, fittings, filter devices and containers for the liquid metal also brings problems with regard to the elimination of leaks and problems. which are related to the requirement for a compact design, e.g. with respect to the mirror surface of the thin metal in expansion and storage containers.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile, was erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass der Vorratsbehälter den der Zirkulationskreis des flüssigen Metalls über eine Umwälzpumpe angeschlossen ist, welche Umwälzpumpe im Vorratsbehälter eingebaut und mit dessen Innenraum verbunden ist.
The present invention aims to avoid these disadvantages, which is achieved according to the invention in that the storage container to which the circulation circuit of the liquid metal is connected via a circulation pump, which circulation pump is built into the storage container and connected to its interior.
Durch diese Massnahmen lässt sich der Vorratsbehälter also in den Zirkulationskreis des flüssigen Metalls zum Zwecke der Aufnahme der räumlichen Wärmeausdehnung der Füllung im Zirkulationskreis mittels der Umwälzpumpe schalten, welche Umwälzpumpe in den Vorratsbehälter eingebaut ist.
By means of these measures, the storage tank can be switched into the circulation circuit of the liquid metal for the purpose of absorbing the spatial thermal expansion of the filling in the circulation circuit by means of the circulation pump, which circulation pump is built into the storage tank.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
In the following an embodiment of the subject invention is explained with reference to the drawing.
Es zeigen:
Fig. 1 den Behälter im Schnitt,
Fig. 2 die Anordnung der Umwälzpumpe im Behälter und Fig. 3 den Behälter mit eingetauchter Umwälzpumpe.
Show it:
Fig. 1 the container in section,
2 shows the arrangement of the circulating pump in the container and FIG. 3 shows the container with the circulating pump submerged.
Wie in der Fig. 1 dagestellt, ist ein Behälter 1 in einem Zirkulationskreis 2 für flüssiges Metall mittels einer Druckleitung 3 und einer aus einer Umwälzpumpe 5 mündenden Saugleitung 4 geschaltet, welche Umwälzpumpe im Behälter 1 angeordnet und auf dessen Mündung 6 mittels eines eine Tragplatte 8 tragenden Aufsatzes 7 montiert ist. Auf die Tragplatte 8 ist eine Dichtungsabdeckung 9 geschraubt, welche den in einem Inertgasraum 11 angeordneten Elektromotor 10 von der umgebenden Atmosphäre trennt. Der Inertgasraum 11 ist von dem Inertgasraum 12 oberhalb der Spiegelfläche des flüssigen Metalls im Raum 13 durch eine um die Welle 15 der Umwälzpumpe 5 gebildete Stopfbuchse 14 getrennt.
As shown in FIG. 1, a container 1 is connected in a circulation circuit 2 for liquid metal by means of a pressure line 3 and a suction line 4 opening out from a circulating pump 5, which circulating pump is arranged in the container 1 and on its mouth 6 by means of a support plate 8 supporting attachment 7 is mounted. A sealing cover 9 is screwed onto the support plate 8 and separates the electric motor 10, which is arranged in an inert gas chamber 11, from the surrounding atmosphere. The inert gas space 11 is separated from the inert gas space 12 above the mirror surface of the liquid metal in the space 13 by a stuffing box 14 formed around the shaft 15 of the circulating pump 5.
Das mit dünnflüssigem Metall gefüllte Gehäuse des Umlaufrades 16 mit dem dünnflüssigem Metall gefüllten Raum
13 im Vorratsbehälter 1 über ein hydrostatisches Lager 17 verbunden, welches als Durchfluss-Stopfbuchse der Umwälzpumpe 5 dient. Hierbei kann aus dem Kreislauf des flüssigen Metalles entweichen und zwar durch das Lager 17 Pumpenraum ein ein Rohr 40 und durch Dichtungs Stopfbuchsen 19 von im Vorratsbehälter angeordneten Armaturen 20 vom Innern der Rohrleitung in den Innenraum des Behälters, d.h. zuerst in die Zone des Inertgases des Behälters, von wo aus das entwichene Metall in das Metallbad fällt. Diese Verluste werden durch flüssiges Metall ersetzt, welches von der Pumpe durch das Rückschlaventil 18 angesaugt wird. Diese Massnahmen verhindern, dass flüssiges Metall nach aussen gelangt.
The housing of the planet wheel 16, which is filled with low-viscosity metal, is filled with the low-viscosity metal
13 connected in the storage container 1 via a hydrostatic bearing 17, which serves as a flow gland for the circulation pump 5. Here, a pipe 40 can escape from the circuit of the liquid metal through the bearing 17, the pump chamber, and through sealing glands 19 from fittings 20 arranged in the storage container from the inside of the pipeline into the interior of the container, i.e. first in the inert gas zone of the container, from where the escaped metal falls into the metal bath. These losses are replaced by liquid metal which is sucked in by the pump through the non-return valve 18. These measures prevent liquid metal from escaping to the outside.
Die Armaturenspindel 21 durchdringen die den Inertgases raum 12 von der Umgebung abdichtenden Stopfbuchsen 22.
The valve stem 21 penetrate the stuffing boxes 22 which seal the inert gas space 12 from the environment.
Der Zirkulationskreis 2 des dünnflüssigen Metalls ist durch die in den Vorratsbehälter 1 mündende Rohrleitung 23 entlüftet, an welche der Inertgasbehälter 24 angeschlossen ist. Vom Vorratsbehälter list ein Reiniger 25 für das dünnflüssige Metall angeschlossen. Ein Rückschlagventil 16 ist durch einen für die Ausnützung der Umwälzpumpe 5 zum Speisen des Zirkulationskreises 2 mit dünnflüssigem Metall vom Vorratsbehälter 1 dienenden Mechanismus betätigt.
The circulation circuit 2 of the low-viscosity metal is vented through the pipe 23 which opens into the storage container 1 and to which the inert gas container 24 is connected. A cleaner 25 for the thin metal is connected from the storage container. A check valve 16 is actuated by a mechanism which is used to utilize the circulation pump 5 to feed the circulation circuit 2 with low-viscosity metal from the storage container 1.
In der Fig. 2 ist die Anordnung der Pumpe 16 im Vorratsbehälter 1 veranschaulicht, in dem sich das dünnflüssige Metall befindet. Unterhalb der Spiegelfläche des dünnflüssigen Metalls mündet die Saugleitung 4. Die Umwälzpumpe 5 saugt das dünnflüssige Metall durch den Saugstutzen 28 an und drückt es durch die Druckleitung 3 in den Zirkulationskreis 2. Unter der Spiegelfläche des dünnflüssigen Metalls im Vorratsbehälter 1 ist eine Trennungsplatte 27 angeordnet, welche das Wirbeln des dünnflüssigen Metalls oberhalb der Trennungsplatte 27 verhindert und auf diese Weise die Mitnahme des Inertgases durch das Metall einschränkt.
In FIG. 2, the arrangement of the pump 16 in the storage container 1 is illustrated, in which the thin metal is located. The suction line 4 opens below the mirror surface of the thin metal. The circulation pump 5 sucks the thin metal through the suction nozzle 28 and presses it through the pressure line 3 into the circulation circuit 2. Below the mirror surface of the thin metal in the reservoir 1 there is a separating plate 27, which prevents the swirling of the thin metal above the separating plate 27 and in this way restricts the entrainment of the inert gas by the metal.
Wie in der Fig. 3 dargestellt, ist im Vorratsbehälter 1 die Umwälzpumpe 5 angebracht. Die Welle 15 der Umwälzpumpe 5 ist mit ihrem unteren Teil in einem Wälzlager 29 gelagert, welches im dünnflüssigen Metall von raltiv hoher Temperatur arbeitet. In Pfeilrichtung strömt das kältere und gereinigte Natrium 30 vom Natriumreiniger 25 durch die Rohrleitung 31 zu, welche oberhalb des Wälzlagers 29 angeordnet ist. Im Tragrohr wird die Spiegelfläche des Natriums 30 um die Entfernung h eingestellt. Durch den so entstandenen Druckunterschied wird das kalte dünnflüssige Metall, wie z.B.
As shown in FIG. 3, the circulation pump 5 is mounted in the storage container 1. The lower part of the shaft 15 of the circulating pump 5 is mounted in a roller bearing 29 which operates in the low-viscosity metal of relatively high temperature. In the direction of the arrow, the colder and purified sodium 30 flows from the sodium cleaner 25 through the pipeline 31, which is arranged above the roller bearing 29. The mirror surface of the sodium 30 is adjusted by the distance h in the support tube. Due to the resulting pressure difference, the cold, thin metal, e.g.
Natrium, durch das Wälzlager 29 gedrückt, welches auf diese Weise auf eine niedrige Temperatur gehalten wird als die Temperatur des geschöpften dünnflüssigen Metalls. Gleichzeitig wird das Wälzlager 29 vor durch im geschöpften dünnflüssigen Metall enthaltenen Unreinheiten verursachbaren Korrosionen geschützt.
Sodium, pressed through the roller bearing 29, which is kept in this way at a lower temperature than the temperature of the scooped thin metal. At the same time, the roller bearing 29 is protected from corrosion which can be caused by impurities contained in the scooped thin metal.
Die vorbeschriebene Anlage ermöglicht die Beseitigung von Schwierigkeiten, die mit der Undichtheit von Pumoestopfbuchsen und Armaturen zusammenhängen, beseitigt die mit den Dehnungsbehältern zusammenhängenden Probleme, erlaubt eine bessere Ausnützung des eingentlichen Zirkulationskreises, macht die Umwälzpumpe als Speisepumpe nutzbar, erhöht die Betriebssicherheit und Betätigbarkeit von den mit dünnflüssigen Metallen arbeitenden Einrichtungen, begrenzt das Verschlucken des Inertgases auf der Spiegelfläche des dünnflüssigen Metalls im Vorratsbehälter und macht die Erhöhung der Lagerbelastung möglich und verlängert seine Lebensdauer.
The above-described system enables the elimination of difficulties that are related to the leakage of Pumo stuffing boxes and fittings, eliminates the problems associated with the expansion tanks, allows better utilization of the actual circulation circuit, makes the circulation pump usable as a feed pump, increases the operational safety and operability of the with Liquid metal working facilities, limits the swallowing of the inert gas on the mirror surface of the thin metal in the storage container and makes it possible to increase the bearing load and extend its service life.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Anlage zum Umwälzen von flüssigem Metall, mit einem Vorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter an den Zirkulationskreis des flüssigen Metalls über eine Umwälzpumpe (5) angeschlossen ist, welche Umwälzpumpe im Vorratsbehälter eingebaut und mit dessen Innenraum verbunden ist.
System for circulating liquid metal, with a storage tank, characterized in that the storage tank is connected to the circulation circuit of the liquid metal via a circulation pump (5), which circulation pump is built into the storage tank and connected to its interior.
UNTERANSPRÜCHE
1. Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzpumpe (5) gleichzeitig eine Speisepumpe ist.
SUBCLAIMS
1. System according to claim, characterized in that the circulation pump (5) is also a feed pump.
2. Anlage nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindeln (21) von im Behälter angeordneten Regelungs-, Absperr- und Sicherungs armaturen (20) durch die Vorratsbehälterwand mittels
Inertgas-Stopfbuchsen (22) geführt sind.
2. System according to claim and dependent claim 1, characterized in that the spindles (21) arranged in the container control, shut-off and safety fittings (20) through the reservoir wall by means
Inert gas glands (22) are guided.
3. Anlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter dem
Zirkulationskreis eines Reinigers (25) für das flüssige Metall parallel geschaltet ist, welcher Zirkulationskreis mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.
3. Plant according to claim and the dependent claims and 2, characterized in that the storage container to the
Circulation circuit of a cleaner (25) for the liquid metal is connected in parallel, which circulation circuit is connected to the storage container.
4. Anlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rohrleitung (23) zur Entlüftung des Zirkulationskreises des flüssigen Metalles im Vorratsbehälter mündet.
4. Plant according to claim and the dependent claims 1-3, characterized in that a pipe (23) for venting the circulation circuit of the liquid metal opens in the storage container.
5. Anlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Umwälzpumpe (5), die Armaturen (20) und die Saug- und Druckleitungen der
Umwälzpumpe (5) in demjenigen Querschnitt befinden, welcher dem der Mündung des Vorratsbehälters entspricht.
5. System according to claim and the dependent claims 1-4, characterized in that the circulating pump (5), the fittings (20) and the suction and pressure lines of the
Circulation pump (5) are located in the cross section which corresponds to that of the mouth of the storage container.
6. Anlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen
1-5, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Spiegelfläche des dünnflüssigen Metalls eine das Wirbeln der Spiegelfläche verhindernde Trennungsplatte (27) angeordnet ist.
6. Plant according to claim and the subclaims
1-5, characterized in that a separating plate (27) preventing the mirror surface from swirling is arranged below the mirror surface of the thin metal.
7. Anlage nach Patentanspruch und den Unteransprüchen
1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Wälzlager (29) der Pumpenwelle (Fig. 3). 3) eine selbständige Zuleitung des flüssigen Metalls von niedrigerer Temperatur als die der Umgebund geführt ist.
7. Plant according to claim and the subclaims
1-6, characterized in that the roller bearing (29) of the pump shaft (Fig. 3). 3) an independent supply of the liquid metal at a lower temperature than that of the surrounding area.