DE2246264C3 - Vorrichtung zur Verhinderung des Rückflusses parallel in einem Kreislauf geschalteter Kreiselpumpen - Google Patents

Description

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- durch den Hahn öffnen und daß die den Drall der kennzeichnet, daß das mit den Leitelementen ver- 35 Förderströmung aufnehmenden Leitelemente zubundene Schließelement (73, 74) drehbar zwi- sammen mit dem mit ihr verbundenen Schließelement sehen zwei Lagerkugeln (72,72') angeordnet ist, gegen die Kraft einer Rückstelleinrichtung verstellbar deren Mittelpunkte auf der Pumpenachse liegen wird.

und von denen eine in Achsenrichtung einstellbar Bei der aus der USA.-Patenschrift 3 483 824 be-

angeordnet ist. 40 kannten Pumpe sind an der Saugseite eines Axial-

¹ läufers eine Vielzahl von unabhängig voneinander verdrehbar gelagerten Schaufeln angeordnet. Im Gegensatz hierzu sieht die Erfindung eine auf der Druckseite angeordnete Schließvorrichtung vor, die 45 durch den Drall des Axialläufers betätigt wird und

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ver- Durchtrittsschlitze freigibt, während die bekannte hinderung des Rückflusses von gegen statischen Vorrichtung durch den Druckunterschied, den das Druck arbeitenden Kreiselpumpen, z. B. bei Parallel- Axialrad erzeugt, geöffnet wird. Es ist jedoch beschaltung mit weiteren Kreiselpumpen, unter Ver- kannt, daß Axialräder nur im stabilen Kennlinienwendung einer vom Förderstrom betätigten Absperr- 50 bereich, d. h. bei großen Durchsätzen, Druck ervorrichtung. zeugen, während sie bei voller Drosselung instabil

Beim Betrieb mehrerer in einem Kreislauf parallel werden, d. h. eine Wirbelströmung statt einer Durchgeschalteter Kreiselpumpen stellt sich eine Kennlinie satzströmung erzeugen. Aus diesem Grund ist das ein, deren Druckwerte mit dem Maximaldruck der Zusammenwirken einer Ventileinrichtung, die mit Einzelpumpen zusammenfallen, während sich die 55 Druckdifferenz statt mit Drall geöffnet wird, bei Menge aus der Addition der Einzelmengen ergibt. Axialpumpen nicht möglich. Ein weiterer Vorteil der Der Arbeitspunkt ergibt sich aus dieser Summen- erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß ein kennlinie und ihrem Schnittpunkt mit der Drossel- einziges unzuverlässig dichtendes Hahnelement, kennlinie des Systems, gegen welches die mehrflutig welches in den Lagern gelagert ist, eine zuverlässige geschalteten Pumpen arbeiten. 60 Dichtung bewerkstelligt, während die Leitschaufeln

Fällt nun eine der Pumpen aus, so strömt Förder- der bekannten Vorrichtung nie zu einer völligen Abflüssigkeit durch diese Pumpe gegen die gewollte dichtung führen und darüber hinaus nur mit sehr Durchströmungsrichtung in den Ansaugbereich zu- großem Aufwand eine zuverlässige Scharnierlagerung rück. Dadurch bricht die Förderung der Pumpen- möglich machen. Schließlich ist es im Reaktorbau einheit weitgehend zusammen. 65 unbedingt erforderlich, daß die Schließelemente einer

In Kernreaktoren werden insbesondere bei Siede- ausgefallenen Pumpe nur von der Funktion dieser wasserreaktoren mit interner Zirkulation eine große Pumpe, nicht jedoch von der Funktion einer anderen Zahl von Pumpen parallel geschaltet. Ein Ausfall Pumpe abhängig sind, denn beim Ausfall mehrerer

Pumpen nebeneinander ist es denkbar, daß der Schließungsdruck nicht mehr genügt, um sämtliche Elemente der ausgefallenen Pumpen tu schließen.

An Hand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise erläutert:

F i g. 1 zeigt in schematicher Ansicht und teilweise durchbrochen einen Siedewasse» reaktor, in dem sich Pumpen nach dieser Erfindung befinden.

Fig.', zeigt teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt eine Pumpe mit einem Schiebermechanismus nach der Erfindung, der selbsttätig eine Durchströmung der Pumpe verhindert, wenn der Pumpenläufer nicht in Betrieb ist.

Der in F i g. 1 dargestellte Siedewasserreaktor hat ein Druckgefäß O, das den Kern K und den Mantelraum M einschließt. Im Mantelraum M befinden sich Pumpen P nach der Erfindung, bei denen der Motor, der Stator und der Pumpenläufer je eine Einheit bilden, welche an den Zuleitungen Z in dem Mantelraum aufgehängt sind.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ist ein Leiterbündel 53 vorgesehen, an dem die Pumpe aufgehängt ist. Der Läufer der Pumpe ist über eine Kugel 62, eine mit dem Stator fest verbundene Pfanne 63 sowie eine mit dem Läufer fest verbundene Pfanne 64 abgestützt. Diese Pfanne 64 ist auf einer Säule 65 angeordnet, die über Verschraubungen mit dem Läufer verbunden ist. Ein Ring 63' dient dazu, den Läufer am Herabfallen zu hindern, wenn die Pumpe nicht eingeschaltet ist. Der Leitschaufelkranz 66 ist mit dem Stator fest verbunden, während der Pumpenschaufelkranz 67 sich am Läufer befindet. Das den Stator umströmende Fördermedium wird längs des Pfeiles 69 durch die Pumpe gefördert und tritt in ein Endgehäuse 70 eines Hahnes ein, den es durch Schlitze 71 verläßt. In dem Endgehäuse ist in den Lagern 72 und 72' ein Ventilküken 73 gelagert, das einen leicht konischen inneren Mantel 74 sowie einen zylindrischen äußeren Mantel 75 aufweist. Der äußere Mantel hat in axialer Richtung verlaufende Schlitze, die mit den Schlitzen 71 des Endgehäuses 70 zur Deckung kommen können. Die Bereiche 75' zwischen den Schlitzen 71 haben eine azimutale Erstreckung, die etwas größer als die azimutale Erstreckung der Schlitze 71 ist, d. h. die Bereiche zwischen diesen Schlitzen 71 sind etwas breiter als dieselben. In gleicher Weise sind die Stege 77 zwischen den Schlitzen im äußeren Zylinder 75 des Hahnkükens etwas breiter wie die Schlitze 71 des Endgehäuses.

Mit dem Küken 73 ist ein Leitschaufelkranz 78 fest verbunden, dessen Schaufeln so gestellt sind, daß das Küken durch den Drall des hydraulischen Förderstromes in einer Richtung bis zu einem Anschlag gedreht wird. In dieser Stellung decken sich die Schlitze des Kükens mit den Schlitzen des Endgehäuses und die Stege des Kükens mit den Stegen des Endgehäuses. Das heißt, bei eingeschalteter Pumpe kann der Förderstrom längs des Pfeiles 69 frei durch den Pumpenraum und längs des Pfeiles 80 aus diesem herausströmen. Ist nun der Förderstrom aus irgendeinem Grunde unterbrochen, dann bewirkt eine Spiralwickelfeder 81, die das Küken

ao entgegen der Richtung vorspannt, in die es durch den Drall der Förderströmung gedreht wird, ein Verdrehen dieses Kükens in entgegengesetzter Richtung bis zu einem zweiten Anschlag, in welcher Stellung dann die Schlitze in der äußeren zylindrischen Wand 77 mit den Stegen 75 des Endgehäuses einerseits und die Stege zwischen den Schlitzen in der äußeren zylindrischen Wand des Kükens mit den Schlitzen 71 des Endgehäuses andererseits zur Deckung kommen, in dieser Lage ist der durch das Endgehäuse und das Küken gebildete Hahn geschlossen, so daß z. B. bei Ausfall der Pumpe durch diese kein Förderstrom zurückströmen kann, der von benachbarten Pumpen erzeugt wird. Dadurch ist die Möglichkeit des Rückschließens des Förderstromes durch ausgefallene Pumpen ausgeschlossen.

Es wird hervorgehoben, daß die Lagerung des Kükens durch eine Schraube 82, die auf die Lagerpfanne 83 drückt, eingestellt werden kann. Emlaslungsbohrungen 84 sorgen für einen Druckausgleich. Außen konische Füße 85 erleichtern beim Einbau das Einsetzen der Pumpe in das Ringblech 86. An Stelle der Schraube 84 können auch andere Einrichtungen zum Einstellen des Lagers vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. einer Pumpe in einem Reaktor führt zu besonderen

   Patentansprüche· Gefahren, da sdbst ein kurzzeitiges Nachlassen des

   Förderdruckes zu einer Blasenbildung im Bereich der 1. Vorrichtung zur Verhinderung des Rück- Brennerstäbe fuhrt.

   flusses von gegen statischen Druck arbeitenden 5 Rückschlagsklappen oder Ventile haben s«eh für Kreiselpumpen, z. B. bei Parallelschaltung mil die Unterbrechung der Rückstroraung als nicht geweiteren Kreiselpumpen, unter Verwendung einer eignet erwiesen, da zum Offnen eines Venttles standig vom Förderstrom betätigten Absperrvorrichtung, eine Druckdifferenz aufrechterhalten werden muß, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- die zu einer erheblichen Uberdunensioniening der sperrvorrichtung als Hahn (73, 74) mit gegen- io Pumpe und zu einem erheblichen Mehrverbrauch einander um eine gemeinsame Achse drehbaren des Antriebsmotors führt. Außerdem bestehen, ins-Schiießelementen (75/77) ausgebildet ist, von besondere bei Axialpumpen große Schwierigkeiten denen eines Leitelemente (78) aufweist, auf die beim Anfahren gegen geschlossene Ventile, da Axialder Drall der Strömung der Kreiselpumpe (67) pumpen im Bereich kleiner Drosselzahlen instabil so wirkt, daß dieses mit dei Leitelementen (78) 15 sind, so daß unter Umständen der zur öffnung erausgeriisiete Schließelement (75/77) um die Achse forderliche Miiidestdruck überhaupt nicht erreicht des Hahnes in einer Richtung durch die Drall- wird.

   kräfte verdreht wird und dabei eine Stellung ein- Die Aufgabe der Erfindung besteht in einer Abnimmt, in der öffnungen in den Schließelementen sperrvorrichtung, die den Durchfluß durch eine mit öffnungen im Gehäuse des Hahnes zur Dek- ao Pumpe selbsttätig unterbricht, wenn der Pumpenkung gebracht werden und dadurch den Hahn läufer nicht in Betrieb ist und die keinen ins Gewicht (73, 74) öffnen und daß die den Drall der Förder- fallenden öfTnungs- bzw. Schließungsdruck benötigt, strömung aufnehmenden Leitelemente (78) zu- Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die

   sammen mit dem mit ihr verbundenen Schließ- Absperrvorrichtung als Hahn mit gegeneinander um element (25) gegen die Kraft einer Rückstell- 35 eine gemeinsame Achse drehbaren ScMießelementen einrichtung (81) verstellbar wird. ausgebildet ist, von denen eines Leitelemente auf-

   . 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- weist, auf die der Drall der Strömung der Kreisel kennzeichnet, daß die beiden Schließelemente pumpe so wirkt, daß dieses mit den Leitelementen konzentrische Hohlzylinder (75,77) mit geschütz- ausgerüstete Schließelement um die Achse des Hahnes ten Wänden sind und daß sich die Schlitze (71) 30 in einer Richtung durch die Drallkräfte verdreht wird in den geöffneten Stellungen des Hahnes decken, und dabei eine Stellung einnimmt, in der öffnungen wobei die Stege (75') zwischen den Schlitzen min- in den Schließelementen mit öffnungen im Gehäuse destens so breit wie die Schlitze sind. des Hahnes zur Deckung gebracht werden und da-