DE2248042A1 - PROTECTIVE ARRANGEMENT FOR HYDRAULIC OIL QUICK DRAIN VALVES ON ACTUATORS OF STEAM TURBINE VALVES - Google Patents
PROTECTIVE ARRANGEMENT FOR HYDRAULIC OIL QUICK DRAIN VALVES ON ACTUATORS OF STEAM TURBINE VALVESInfo
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2 8L SEP. 1972 WESTIITGHOUSE 8520 Erlangen, den 2 8L SEP. 1972 WESTIITGHOUSE 8520 Erlangen, den
Electric Corporation Weraer-von-Sieraens-Str.50Electric Corporation Weraer-von-Sieraens-Str. 50
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Schutzanordnung für Hydrauliköl-Schnellablaßventile an Stellantrieben von DampftUfrblnent-Vetttileft ' ' Protective arrangement for hydraulic oil quick release valves on actuators from DampftUfrblnent-Vetttileft ''
(Die Priorität der USA-Stammanmeldung Serial HO. 189 322 vom 14.10.1971 wird beansprucht)(The priority of the United States parent application Serial HO. 189 322 dated October 14, 1971 is claimed)
Bei Kernkraftwerken ist es besonders wesentlich, daß bei Schaden, die zum Bruch eines Anlageteilea und dadurch umherfliegende Bruchstücke geführt haben, andere Anlagenteile vor Folgeschäden geschützt werden. Dies gilt insbesondere für alle Sicherheitseinrichtungen, die zum Betrieb und zur .Änderung von Betriebszuständen der einzelnen Anlagen erforderlich sind. Außerhalb des eigentlichen Reafctorbereiches kann besonders der Turbinenbereich gefährdet sein, wenn beispielsweise eine Schnellabschaltung der Dampfzufuhr zur Turbine versagt und damit die Turbine in gefährliche Überdrehzahlbereiche hochläuft, so daß eine Zerstörung des Turbinenlänfers möglich ist. In diesem Bereich sind besonders die Dampfventile und ihre Stellantriebe zu schützen, damit sie jederzeit betriebsbereit sind. Eine redundant ausgelegte Schutzeinrichtung, die ein gefährliches Hochlaufen der Turbine durch Schnellschluß der Dampfventile erreichen soll, kann dann nicht vollständig wirksam werden, wenn die zu steuernden Organe selbst nicht mehr funktionstüchtig sind. Besondere Aufmerksamkeit ist dabei den Hydrauliköl-Schnellablaßventilen an den Stellantrieben der Dampfturbinenventile zu schenken, da diese für ein schnelles Schließen der Absperrventile maßgebend sind.In the case of nuclear power plants, it is particularly important that, in the event of damage, the breakage of a plant parta and thereby flying around Fragments have led, other system parts are protected from consequential damage. This is especially true for all safety devices that are required for the operation and for changing the operating status of the individual systems are. Outside the actual reactor area, the turbine area in particular can be at risk if, for example, the steam supply to the turbine is shut down quickly fails and the turbine runs up into dangerous overspeed ranges, so that the turbine runner is destroyed is possible. In this area, the steam valves are particularly important and to protect your actuators so that they are always ready for use. A redundant protective device that prevents the turbine from starting up dangerously Rapid closing of the steam valves is then not possible become fully effective when the organs to be controlled are no longer functional themselves. Special attention the hydraulic oil quick drain valves are on to give the actuators of the steam turbine valves, as these are decisive for a quick closing of the shut-off valves are.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Schnellablaßventile so anzuordnen und zu schützen, daß stets eine sichere Betriebsweise gewährleistet ist und Schäden durch umherfliegende Bruchstücke weitgehend verhütet werden.The invention is therefore based on the object of these quick release valves to be arranged and protected in such a way that safe operation is always guaranteed and damage is caused by flying fragments are largely prevented.
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Die Schutzanordnung nach der Erfindung besteht dabei darin, daß an die Druckölkammera der Stellantriebe jeweils zwei Hydrauliköl-Abführungsleltungen mit je einem Schnellablaßventil angeschlossen sind, die in einen gemeinsamen ölauffangbehälter für das aus beiden Ventilen abströmende öl einmünden und daß die Abführungsleitungen and die Schnellablaßventile auf mindestens vier Seiten durch widerstandsfähige Schutzschilde abgeschirmt sind. Dabei kann der Mantel des ölauffangbehälters aus starkwandigen Stahlplatten bestehen und als seitlicher Schutzschild für die Schnellablaßventile dienen.The protective arrangement according to the invention consists in that to the pressure oil chamber of the actuators two each Hydraulic oil discharge lines each with a quick release valve are connected, which are in a common oil collecting tank for the oil flowing out of both valves open and that the discharge lines and the quick release valves are shielded on at least four sides by robust protective shields. The coat of the consist of thick-walled steel plates and serve as a protective side shield for the quick release valves.
Um zu verhüten, daß beide Hydrauliköl-AbfUhrungeleitungen durch umherfliegende Bruchstücke gleichzeitig beschädigt oder zusammengedrückt werden, ist es ferner zweckmäßig, wenn die Hydrauliköl-Abführungsleitungen auf zwei verschiedene Seiten aus dem Stellantrieb herausgeführt sind. Ferner kann zwischen den beiden AbfUhrungsleitungen und den Schnellablaßventilen noch ein zusätzlicher Schutzschild angeordnet sein.To prevent both hydraulic oil discharge lines are simultaneously damaged or compressed by flying fragments, it is also useful if the Hydraulic oil discharge lines on two different sides are led out of the actuator. Furthermore, between the two discharge lines and the quick release valves an additional protective shield can be arranged.
Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise von Ausführungsbeispielen näher erläutert· Dabei zeigen;A schematic drawing shows the structure and mode of operation of exemplary embodiments explained in more detail · Show;
Fig. 1 das Prinzipschaltbild eines Stellantriebes mit HydraulikSl-Schnellablaßventilen; Fig. 1 shows the basic circuit diagram of an actuator with HydraulikSl quick release valves;
Pig. 2 die Zuordnung von Stellantrieb und Schnellablaßventilen sowie deren Abschirmung;Pig. 2 the assignment of the actuator and quick release valves as well as their shielding;
Fig. 2a einen Längsschnitt durch die Ventilanordnung mit Schutzschilden entsprechend der Schnittlinie Ila-IIa nach Fig. 2 und2a shows a longitudinal section through the valve arrangement Protective shields according to the section line Ila-IIa Fig. 2 and
Flg. 2b eine Seitenansicht der Gesamtanordnung alt Blick auf den ölauffangbehälter.Flg. 2b shows a side view of the overall arrangement old view the oil collector.
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In Pig. 1 ist schematisch ein Stellantrieb 1 gezeigt. Dieser Stellantrieb weist eine Druckkammer 14 für das Hydrauliköl auf, dessen Druck bei geschlossenen Schnellablaßventilen 6 und 8 über den Kolben 16 und die Kolbenstange 17 das nicht näher dargestellte Ventil in einer Dampfzuführungsleitung entgegen der Kraft der Feder 18 in Offenstellung hält. Das Hydrauliköl wird dabei über eine Leitung 3 von einem nicht näher dargestellten Druckölbehälter versorgt.In Pig. 1, an actuator 1 is shown schematically. This The actuator has a pressure chamber 14 for the hydraulic oil, the pressure of which when the quick release valves 6 are closed and 8, via the piston 16 and the piston rod 17, the valve, not shown in detail, in a steam supply line holds against the force of the spring 18 in the open position. The hydraulic oil is not supplied by one via a line 3 supplies pressure oil tank shown in more detail.
Von der Druckkammer 14 gehen nunmehr zwei Abführungsleitungen 2 und 4 nach außen und führen zu den beiden Schnellablaßventilen 6 und 8, von denen aus dann das öl in einen ölauffangbehälter 10 geführt wird. Die beiden Schnellablaßventile 6 und 8 können durch die beiden Relais und die zugehörigen Spulen 50 bzw. 51 durch ein gesondertes Überdrehzahl-Schutzsystem angesteuert werden.From the pressure chamber 14 two discharge lines 2 and 4 now go to the outside and lead to the two quick release valves 6 and 8, from which the oil is then transferred to an oil collecting container 10 is performed. The two quick release valves 6 and 8 can through the two relays and the associated Coils 50 and 51 are controlled by a separate overspeed protection system.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die beiden Hydrauliköl-Abführungsleitungen 2 und 4 auf verschiedenen Seiten aus dem Stellantrieb 1 herausgeführt; dadurch kann weitgehend sichergestellt werden, daß bei auftretenden Schaden durch umherfliegende Bruchstücke nicht beide Abführungsleitungen auf einmal beschädigt oder zusammengedrückt werden. Dabei sind die beiden Abführleitungen 2 und 4 in einem Abstand von mindeetens 50 cm im Bereich zwischen dem Stellantrieb 1 und den Schnellablaßventilen 6 und 8 geführt, um auch hierbei die Gefahr eines gleichzeitigen Zusammendrückens und damit ündurchlässigwerden beider leitungen zu verhüten.As can be seen from Fig. 2, the two hydraulic oil discharge lines are 2 and 4 led out of the actuator 1 on different sides; this can largely be ensured that if damage occurs due to flying fragments, both discharge lines are not open damaged or crushed once. The two discharge lines 2 and 4 are at a distance of mindeetens 50 cm in the area between the actuator 1 and the quick release valves 6 and 8 to reduce the risk simultaneous compression and thus becoming impermeable to prevent both lines.
Die Abführungsleitungen 2 und 4 münden nunmehr in die Schnellablaßventile 6 und 8, die ihrerseits wiederum an einen ölauffangbehälter 10 angeschlossen sind. Dieser Behälter 10 ist so dimensioniert, daß sein Aufnahmevolumen etwa fünfmal so groß ist wie das Volumen der Druckkammer 14 im Stellantrieb 1· Der ölauffangbehälter 10 ist dabei aus starkwandigen Stahlplatten gefertigt, um somit auch einen seitlichen Schutz-The discharge lines 2 and 4 now open into the quick release valves 6 and 8, which in turn are connected to an oil collecting container 10. This container 10 is dimensioned so that its receiving volume is about five times as large as the volume of the pressure chamber 14 in the actuator 1 · The oil collecting container 10 is made of thick-walled steel plates manufactured in order to also provide a lateral protective
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schild für die Schnellablaßventile 6 und 8 KU bilden« Die Verbindungen 20 und 22 zwischen den Schnellablaßventilen und θ und dem Auffangbehälter 10 sind eo dimensioniert, daß das Hydrauliköl sicher ablaufen kann und eich kein Gegendruck ausbildet. An diesen Auffangbehälter 10 angeschlossen und von ihm ausgehend sind nun mehrere Schutzschilde 24 und 25» die die Schnellablaßventile 6 und 8 auf mindestens drei Seiten vor evtl. herumfliegenden Bruchstücken schützen. Ale zusätzlicher Schutz ist eine schwere Trennplatte 26 längs zwischen den beiden Ventilen 6 und 8 angeordnet, wodurch eine Beschädigung beider Ventile und der zugehörigen Ablaßleitungen verringert wird.shield for the quick release valves 6 and 8 KU form «The Connections 20 and 22 between the quick release valves and θ and the collecting container 10 are eo dimensioned that the hydraulic oil can drain safely and no counter pressure is calibrated trains. Connected to this collecting container 10 and proceeding from it are now several protective shields 24 and 25 » which protect the quick release valves 6 and 8 on at least three sides from any fragments flying around. ale additional protection, a heavy partition plate 26 is arranged longitudinally between the two valves 6 and 8, whereby damage to both valves and associated drain lines is reduced.
Als zusätzlicher Schutz ist an den olauffangbehälter 10 eine Berstscheibe 28 vorgesehen, die bei einem Druck von etwa 7 at reißt. In dem Fall nämlich, daß eines der Schnellablaßventile 6 oder 8 eine so große ölmenge abführt, daß die AbfUhrungsleitung 30 aus diesem ölablaßbehälter nicht mehr den ganzen ölstrom aufnehmen kann, füllt sich der Auffangbehälter 10. In dem höchst unwahrscheinlichen fall, daß der Auffangbehälter 10 so weit mit Hydraulikflüssigkeit angefüllt ist, daß ein weiteres Fachströmen verhindert wird, reißt diese Berstplatte 28.As an additional protection, the oil collecting container 10 is a Rupture disc 28 is provided, which ruptures at a pressure of about 7 at. In the event that one of the quick release valves 6 or 8 discharges such a large amount of oil that the AbfUhrungsleitung 30 from this oil drain container no longer can absorb the entire flow of oil, the collecting container fills 10. In the highly unlikely event that the Collecting container 10 is filled with hydraulic fluid to such an extent that further compartment flow is prevented, this rupture plate ruptures 28.
Wie aus Fig. 2a zu ersehen ist, die einen Längsschnitt durch die Schutzanordnung darstellt, ist die Abflußleitung 30 aus dem olauffangbehälter 10 mit einem Speicher 34 verbunden, in den alles abgelassene Hydrauliköl aufgefangen wird. Es wird dann von hier aus wieder in die einzelnen Stellantriebe eingespeist. Es ist dabei zweckmäßig, wie aus fig· 2b zu ersehen ist, wenn noch eine zweite AbfUhrungeleitung 36 vom olauffangbehälter vorgesehen ist, die als Reserveleitung dient, wenn nämlich die erste Leitung 30 verstopft oder zusammengequetscht ist.As can be seen from Fig. 2a, a longitudinal section through represents the protective arrangement, the drain line 30 from the oil collecting container 10 is connected to a storage 34, in which all drained hydraulic oil is collected. From here it is then fed back into the individual actuators fed in. It is useful, as can be seen from FIG. 2b, if a second discharge line 36 from Oil collecting container is provided, which serves as a reserve line, namely when the first line 30 is clogged or squeezed.
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Ventile mit druckmittelbetätigtem Vorsteuerkolben verwendet. Da diese Schnellablaßventile 6 und 8 nämlich im allgemeinen nur sehr selten arbeiten, besteht die Gefahr, daß sich Peststoffe oder andere Ablagerungen aus dem öl an kritischen Stellen und insbesondere den Paßstücken des Ventils niederschlagen. Die genannte Ventilart wurde deshalb gewählt, da sie sehr genaue Sitzflächen, starke Schließkräfte und eine sehr kurze Öffnungszeit aufweist. Die verwendeten Ventile öffnen so schnell, daß innerhalb von 12,5 bis 15 ms nach Erregung der Magnetspulen der Druck im Stellantrieb bereits abgebaut wird.Valves with pressure fluid operated pilot piston used. Since these quick release valves 6 and 8 work in general only very rarely, there is a risk of pesticides or other deposits from the oil at critical points and especially the fitting pieces of the valve. The mentioned type of valve was chosen because it has very precise seat surfaces, strong closing forces and a very has a short opening time. The valves used open so quickly that within 12.5 to 15 ms after excitation the solenoid coils the pressure in the actuator is already reduced.
Mit der beschriebenen Anordnung der Schnellablaßventile und ihrer Zuführungsleitungen ist also gewährleistet, daß auch in einem Schadensfalle durch äußere Einflüsse oder durch innerhalb der Anlage umherfliegende Bruchstücke stets ein sicherer Betrieb gewährleistet ist und aufrechterhalten werden kann.With the described arrangement of the quick release valves and their supply lines it is ensured that too in the event of damage caused by external influences or by Fragments flying around within the system ensure and maintain safe operation at all times can be.
7 Ansprüche
2 Pig.7 claims
2 pig.
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