DE3218337C2 - Einrichtung zur Einspeisung einer Flüssigkeit in eine Rohrleitung - Google Patents

Abstract

Um bei der Einspeisung von Kaltwasser in eine heiße Rohrleitung zerstörend wirkende Thermoschockbeanspruchungen auszuschalten, sind sowohl das Gehäuse (1) als auch der Einspeisestutzen (4, 5) des Mischstückes mit einer Wärmefalle (6, 7) ausgerüstet. Die Wärmefalle (6Δ, 7Δ) des Einspeisestutzens (4, 5) durchdringt die Wärmefalle des Gehäuses (1) unter Bildung eines ringförmigen Zwischenraumes (8). Das Gehäuse (1) ist stets mit heißer Flüssigkeit gefüllt und hierzu tiefer als die angrenzenden Abschnitte (12, 13) der heißen Rohrleitung angeordnet. Das Mischstück wird bevorzugt im Kühlmittelsystem eines Kernreaktors im Zuge einer heißen Sprühleitung des Druckhalters eingesetzt.

Description

Die Erfindung liefe, auf dem Gebiet der Rohrleitungssysteme und ist bei der sicherheitste°hnischen Ausgestaltung der Einspeisung einer sich auf einem niedrigen Temperaturniveau befindenden Flüsigkeit in eine Rohrleitung anzuwenden, welche eine auf höhcrem Temperaturniveau befindliche Flüssigkeit führt.

In industriellen Anlagen mit Rohrleitungssystemen zur Fortleitung einer Flüssigkeit können bei der Einspeisung einer sich auf einem niedrigen Temperaturniveau befindenden Flüssigkeit in eine Rohrleitung, welche eine auf höherem Temperaturniveau befindliche Flüssigkeit führt, erhebliche Wärmebeanspruchungen im Einspeisebereich, insbesondere im Einspeisestutzen, auftreten. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn die Temperaturdifferenz der beiden Flüssigkeiten sehr groß ist und/oder wenn diese Beanspruchungen plötzlich oder auch alternierend auftreten, wie es beispielsweise bei der Einspeisung von Kaltwasser (20 bis 50° C) in eine Sprühleitung (ca. 29O⁰C) des Druckhalters im Kühlmittelsystem eines Kernreaktors zutrifft. Eine solche KaItwassereinspeisung kann bei abgeschalteten oder ausgefallenen Hauptkühlmittelpumpen eingesetzt werden, um den Systemdruck durch Kondensation des Dampfes im Druckhalter abzusenken.

Zur Einspeisung von Kaltwasser in eine heißes Wasser führende Rohrleitung eines Kernreaktors ist bereits eine Einrichtung bekannt, die im wesentlichen aus einem T-förmig an die Rohrleitung angeschweißten Einspeisestutzen besteht und bei der dieser Einspeisestutzen mit einer zur Rohrleitung hin einseitig offenen, aus einem Rohrstück bestehenden Wärmefalle versehen ist. Hiermit können zwar der Einspeisestutzen selbst und die unmittelbar angrenzenden Bereiche der Rohrleitung gegen unzulässige Wärmespannungen geschützt werden, doch ist beispielsweise der dem Einspeisestutzen gegenüberliegende Bereich der Rohrleitung ungeschützt (EP-OS 12 057).

Ausgehend von einer Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Einspeisebereich für die nicht auf einem niedrigeren Temperaturniveau befindliche Flüssigkeit so auszugestalten, daß auch in der Rohrleitung schockartige Beanspruchungen sicher vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Rohrleitung im Bereich des Einspeisestutzens aus einem ein Mischstück bildenden, im wesentlichen zylindrischen Gehäuse mit konischen Anschlußstutzen besteht und daß dieses Gehäuse ebenfalls mit einer aus einem Rohrstück bestehenden, einseitig offenen Wärmefalle versehen ist, wobei das freie Ende des die Wärmefalle des Einspeisestutzens bildenden Rohrstückes die Wärmefalle des Gehäuses unter BiI-dung eines ringförmigen Zwischenraumes durchdringt

Bei einer derartigen Ausgestaltung der Einspeiseeinrichtung ist zunächst durch die Verwendung eines speziellen Mischstückes in Form eines zylindrischen Gehäuses mit konischen Anschlußstutzen eine Aufweitung der Rohrleitung im Einspeisebereieh und damit — insbesondere bei Rohrleitungen mit kleinerem Durchmesser — ein größeres Volumen zum Einmischen der kalten in die heiße Flüssigkeit gegeben. Weiterhin wirkt infolge der auch im Gehäuse des Mischstückes vorgesehenen Wärmefalle bei Einspeisung der kalten Flüssigkeit diese nicht unmittelbar auf das äußere Gehäuse des Mischstückes ein. Die verzögerte Einwirkung wird dadurch begünstigt, daß das Mischstück stets mit einer Flüssigkeit höherer Temperatür gefüllt ist, d. h., diese Flüssigkeit befindet sich auch im Bereich zwischen der Auskleidung und der eigentlichen Wandung des Gehäuses. Durch diese Füllung erübrigt sich eine komplizierte Abdichtung des ringförmigen Zwischenraumes, der zur Berücksichtigung der Wärmedehnung zwischen der Wärmefalle des Einspeisestutzens und der Wärmefalle des Gehäuses vorhanden sein muß.

Die Füllung des Gehäuses mit einer Flüssigkeit höherer Temperatur wird dabei dadurch sichergestellt, daß beim Einbau des Mischstückes in ein Rohrleitungssystern, beispielsweise ein Kühlmittelsysiem eines Kernreaktors, die an das Mischstück beiderseits anschließenden Abschnitte der Rohrleitung, insbesondere der Sprühleitung, oberhalb des zylindrischen Gehäuses verlaufen.

Ein Ausführungsbeispiel der neuen Einspeiseeinrichtung ist in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Dabei zeigt
F i g. 1 das hierbei verwendete Mischstück an sich und F i g. 2 dessen Anordnung im Zuge eines Rohrleitungssystems.

Das Mischstück gemäß F i g. 1 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Gehäuse 1 mit den konischen Anschlußstutzen 2 und 3 sowie dem T-förmig an das zylindrische Gehäuse angeschlossenen Einführungsstutzen 4/5. Der konische Anschlußstutzen 2 ist in sei- nem zylindrischen Bereich mit dem Gehäuse 1 verschweißt und in diesem Bereich mit einem inneren Kragen 6 versehen, an den ein zylindrisches Rohrstück 6' angeschweißt ist. Zwischen diesem Rohrstück und dem Gehäuse 1 ist ein Zwischenraum 10 ausgebildet, der eine Wärmeisolierung zwischen dem Gehäuse 1 und dessen Innenraum bildet.

In gleicher Weise ist der Teil 5 des Einspeisestutzens mit dem Teil 4 verschweißt und in diesem Bereich mit einem inneren Kragen 7 versehen, an den das zylindrisehe Rohrstück T angeschweißt ist. Dieses durchdringt das Rohrstück 6' mit seinem Ende 9, wodurch zwischen dem Rohrstück T und dem Rohrstück 6' ein ringförmiger Spalt 8 entsteht. Zwischen dem Rohrstück 7' und der

Wandung des Einspeisestutzens 4 wird der Zwischenraum 11 gebildet, wodurch eine Wärmedämmung zwischen dem Rohrstück T und dem Einspeisestutzen 4 gegeben ist

Im Betriebsfall ist das Mischstück mit Flüssigkeit gefüllt, insbesondere auch die Zwischenräume 10 und 11.

Gemäß F i g. 2, die eine vertikale Ansicht darstellt, ist das Mischstück 1/2/3/4 derart im Zuge eines Rohrleitungssystems zugeordnet, daß die an das Mischstück beiderseits anschließenden Abschnitte 12 und 13 der Rohrleitung oberhalb des zylindrischen Gehäuses 1 verlaufen. Dabei wird dem Mischstück über ein normalerweise geschlossenes mit einer Bypassbohrung versehenes Sprühventil und übet die Rohrleitung 12 eine auf einem höheren Temperaturniveau befindliche Flüssig- is keit zugeleitet Im Be' =ebsfull wird die auf die niedrigerem Temperaturniveau befindliche Flüssigkeit von unten über die Rohrleitung 14 zugeführt Hierzu ist im Zuge der Rohrleitung 14 ein nicht näher dargestelltes Ventil angeordnet Beide Flüssigkeiten werden im Mischstück vermischt und verlassen dieses über die Rohrleitung 13.

Durch die trapsartige Anordnung des Mischstückes im Zuge der Rohrleitung 12/13 ist gewährleistet, daß das Mischstück immer mit Flüssigkeit gefüllt ist, so daß bei der Einspeisung von kalter Flüssigkeit über den Einspeisestutzen 4 diese keinen direkten Kontakt mit dem Gehäuse 1 bekommt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Einspeisung einer sich auf einem niedrigen Temperaturniveau befindenden Flüssigkeit in eine Rohrleitung, welche eine auf höherem Temperaturniveau befindliche Flüssigkeit führt, insbesondere zur Einspeisung von Kaltwasser in eine heiße Sprühleitung des Druckhalters im Kühlmittelsystem eines Kernreaktors, bei der an die Rohrleitung T-förmig ein Einspeisestutzen angeschlossen ist, der mit einer zur Rohrleitung hin einseitig offenen, aus einem Rohrstück bestehenden Wärmefalle versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
   daß die Rohrleitung im Bereich des Einspeisestutzens (4, 5) aus einem ein Mischstück bildenden, im wesentlichen zylindrischen Gehäuse (1) mit konischen Anschlußstutzen (2,3) besteht
   und daß dieses Gehäuse (1, 2,3) ebenfalls mit einer aus einem Rohrstück (6') bestehenden, einseitig offenen Wärmefalle versehen ist, wobei das freie Ende (9) des die Wärmefalle des Einspeisestutzens bildenden Rohrstückes (7'). die Wärmefalle des Gehäuses unter Bildung eines ringförmigen Zwischenraumes (8) durchdringt