1 Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Abblasen von Dampf
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abblasen von Dampf in einer Kernkraftanlage.
Bei einer Kernkraftanlage, insbesondere bei einer Siedewasser-Kernkraftanlage, kann ein sogenanntes Abblasrohr vorgese- hen sein, über das Dampf aus einem Druckraum, insbesondere aus einem Reaktordruckbehälter, abgeblasen werden kann, wenn der Druck in dem Druckraum einen vorgegebenen Wert überschreitet. Der über das Abblasrohr abgeblasene Dampf wird in eine Kühlflüssigkeit geleitet, wo er kondensiert.
Aus der US-PS 5,491,730 ist bekannt, bei einer Kernkraftanlage im Bedarfsfall Dampf aus der Umgebung des Reaktordruckbehälters, also Dampf aus dem Druckraum des Sicherheitsbehälters, zunächst über einen Kondensator zu führen und anschlie- ßend in die Kühlflüssigkeit einer Kondensationskammer über ein Abblasrohr einströmen zu lassen. Für eine gleichmäßige Wärmeverteilung in der Kühlflüssigkeit sind Mittel vorgesehen, mit denen der über das Abblasrohr eingebrachte Dampf oder die eingebrachte Flüssigkeit in der Kondensationskammer gleichmäßig verteilt wird.
Aus dem Artikel „SWR 1000 - Der Siedewasserreaktor der Zukunft" aus dem Siemens Power Journal, 2/96, Siemens AG, Bereich Energieerzeugung, Best.Nr. A96001-U90-A314, ist ein in- novatives Sicherheitskonzept für einen Siedewasserreaktor bekannt. Bei diesem Siedewasserreaktor steht der Reaktordruckbehälter mit einer Kondensationskammer über ein Abblasrohr, der sogenannten Druckentlastungsleitung, in Verbindung. Das untere Ende des Abblasrohrs taucht in eine in der Kondensati- onskammer befindliche Kühlflüssigkeit ein. Die Druckentla- stungsleitung wird von einem Sicherheits-/Entlastungsventil
freigegeben, wenn der Druck im Reaktordruckbehälter einen kritischen Wert übersteigt.
Nach dem Abblasen des Dampfes strömt in das untere Ende des Abblasrohrs Kühlflüssigkeit aus der Kondensationskammer ein. Da gleichzeitig der restliche im Abblasrohr befindliche Dampf abkühlt, entsteht im Abblasrohr ein nterdruck, so daß die Kühlflüssigkeit über ihr Füllstandsniveau in der Kondensationskammer hinaus in das Abblasrohr eingesaugt wird. Dabei kann es vorkommen, daß kalte Kühlflüssigkeit bis zum Sicher- heits-/Entlastungsventil angesaugt wird, so daß dieses einer starken thermischen Belastung ausgesetzt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abblasen von Dampf anzugeben, bei denen ein unerwünschtes Ansaugen einer Kühlflüssigkeit in ein Abblasrohr wirksam vermieden ist.
Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird erfindungsge- maß gelöst, indem ein Abblasrohr in einer in einer Kammer befindlichen Kühlflüssigkeit endet, und indem der Innenraum des Abblasrohrs über einen permanent offenen Strömungsweg mit einer Belüftungsöffnung verbunden ist, die in einen Gasbereich außerhalb der Kühlflüssigkeit mündet.
Durch die Verbindung des Innenraums des Abblasrohrs mit dem ein Gas oder ein gasförmiges Fluid enthaltenden Gasbereich ist sichergestellt, daß sich in dem Abblasrohr kein unzulässig starker Unterdruck aufbauen kann. Druckunterschiede zwi- sehen dem Gasraum und dem Innenraum werden über den offenen Strömungsweg weitgehend sofort ausgeglichen. Das Abblasrohr wird daher quasi belüftet. Somit ist ein Ansaugen der Kühlflüssigkeit in das Abblasrohr über das Füllstandsniveau der Kühlflüssigkeit in der Kammer hinaus wirksam vermieden.
Ein wesentlicher Vorteil ist die Ausgestaltung des Strömungswegs als offener Strömungsweg. D.h., er kann nicht verschlos-
sen werden und es sind keine Mittel zum Verschließen des Strömungsweges, wie beispielsweise Ventile, vorgesehen. Das Belüften des Abblasrohrs beruht auf selbstregulierenden physikalischen Druck-Effekten und ist rein passiv. Es sind also keine aktiven Bauteile, die extern angesteuert werden müssen, notwendig. Zudem ist die so gewählte Belüftungseinrichtung für das Abblasrohr mit dem offenen Strömungsweg wartungsfrei, da keine beweglichen Teile für die Funktionsfähigkeit erforderlich sind. Strömungsweg und Belüftungsöffnung können durch eine einfache Aussparung in der Wand des Abblasrohrs gebildet sein.
Bevorzugt ist ein Belüftungsrohr vorgesehen, in dem der Strömungsweg verläuft. Auf diese Weise ist eine strömungstech- nisch einfache Führung von aus dem Abblaserohr über das Belüftungsrohr abströmendem Dampf bzw. über das Belüftungsrohr einströmendem Gas erreicht.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Strömungsweg derart ausgestaltet, daß der Strömungswiderstand für aus dem Abblasrohr abströmenden Dampf, der sogenannte Abströmwiderstand, größer ist als der Einströmwiderstand für in das Abblasrohr einströmendes Gas. Der unterschiedliche Strömungswiderstand in Abhängigkeit der Strömungsrichtung bewirkt, daß ein möglichst geringer Anteil des Dampfes über den Strömungsweg abströmt. Dieser abströmende Dampf wird auch als Dampf- Leckagestrom bezeichnet.
Bevorzugt wird der Abströmwiderstand durch eine sogenannte Bordamündung bestimmt. Mit der Anordnung der Bordamündung wird der effektive Strömungsquerschnitt in Abströmrichtung gegenüber dem effektiven Strömungsquerschnitt in der entgegengesetzten Einströmrichtung verringert.
Sofern eine noch größere Differenzierung zwischen Ausströmwiderstand und Einströmwiderstand gewünscht wird, ist vorzugsweise ein Strömungsbegrenzer vorgesehen, der ein Drallelement
zur Erzeugung einer Drallströmung des abströmenden Dampfes aufweist und in den Strömungsweg geschaltet ist. Durch das Drallelement wird der druckbehaftete Dampf insbesondere beim Eintritt in den Strömungsweg in eine Rotation versetzt. Da- durch nimmt seine axiale Strömungsgeschwindigkeit ab und der Abströmwiderstand ist im Vergleich zu dem Einströmwiderstand für eine einströmende rein axiale Strömung ohne Drall wesentlich größer.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Strömungsweg derart geführt, daß abströmender Dampf durch direkten oder indirekten Kontakt mit der Kühlflüssigkeit kondensiert. Damit ist in der Kammer ein unnötig hoher Druckaufbau vermieden.
Das Abblasrohr kann hierzu sowohl unterhalb als auch oberhalb des Füllstandniveaus der Kühlflüssigkeit mit dem Abblasrohr verbunden sein.
Bevorzugt ist das Belüftungsrohr allerdings unterhalb des Füllstandniveaus der Kühlflüssigkeit mit dem Abblasrohr verbunden. Das Belüftungsrohr ist also zumindest teilweise durch die Kühlflüssigkeit geführt. Abströmender Dampf kondensiert daher bereits im Belüftungsrohr durch indirekten Kontakt mit der Kühlflüssigkeit über die Rohrwand des Belüftungsrohrs .
Das Belüftungsrohr verläuft dabei vorteilhafterweise zumindest teilweise schraubenförmig um das Abblasrohr, um eine hohe Stabilität und einen großen Strömungsweg durch die Kühlflüssigkeit zu erhalten.
Die Belüftungsöffnung ist bevorzugt nach unten auf die Kühlflüssigkeit gerichtet. Das Belüftungsrohr verläuft zu der Belüftungsöffnung insbesondere fallend, so daß austretender Dampf in direktem Kontakt mit der Kühlflüssigkeit kommt, da- bei seine Wärme an die Kühlflüssigkeit abgibt und kondensiert.
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Abblasrohr von einem Schutzrohr ummantelt. Diese Ausführung stellt eine redundante Auslegung des Abblasrohrs dar, so daß bei einem eventuellen Bruch des Abblasrohrs das Schutzrohr dessen Funk- tion übernehmen kann.
Bevorzugt ist in dem Schutzrohr eine Aussparung vorgesehen, durch die das Belüftungsrohr mit einem vorgegebenen Abstand, insbesondere einem Spiel, hindurchgeführt ist, so daß Schutz- röhr und Abblasrohr sich gegeneinander verschieben können, ohne daß das Belüftungsrohr belastet wird. Ein Verschieben des Schutzrohrs gegenüber dem Abblasrohr tritt typischerweise bei thermischen Belastungen auf.
Um die Leckagefläche zwischen Schutzrohr und Belüftungsrohr, die durch die Aussparung hervorgerufen ist, möglichst gering zu halten, ist vorteilhafterweise eine Abdeckung für die Leckageöffnung vorgesehen.
Bevorzugt mündet das Abblasrohr in eine Kondensationskammer und/oder in ein Flutbecken einer Siedewasser-Kernkraftanlage.
Die auf ein Verfahren zum Abblasen von Dampf gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Dampf für eine begrenzte Zeit über ein Abblasrohr in eine in einer Kammer befindliche Kühlflüssigkeit abgeblasen wird, und anschließend der Druck im Abblasrohr an den Druck in der Umgebung außerhalb des Abblasrohrs weitgehend angeglichen wird, indem ein Gas aus einem Gasbereich, der sich in der Kammer oberhalb der Kühlflüssigkeit befindet, über einen permanent offenen Strömungsweg in das Abblasrohr aufgrund eines dort herrschenden Unterdrucks einströmt. Bei diesem Verfahren ist ein Einsaugen der Kühlflüssigkeit in das Abströmrohr über das Füllstandniveau der Kühlflüssigkeit in der Kammer hinaus weitgehend ver- mieden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Für das Verfahren gelten sinngemäß die gleichen Vorteile wie für die Vorrichtung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In den Figuren sind gleiche Merkmale mit einheitlichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
FIG 1 eine grob vereinfachte Darstellung eines Sicher- heitsbehälters einer Siedewasserreaktor-Kern- kraftanlage,
FIG 2 ein Abblasrohr mit daran angeschlossenem Sicher- heits-/Entlastungsventil,
FIG 3 eine vergrößerte Darstellung des in Figur 2 mit einem Kreis markierten Bereichs, die eine Düse mit einer Bordamündung zeigt,
FIG 4 bis 6 verschiedene Anordnungen von Belüftungsrohren am
Abblasrohr,
FIG 7 ein von einem Schutzrohr ummanteltes Abblasrohr,
FIG 8 eine vergrößerte Darstellung des in der Figur 6 mit einem Kreis markierten Bereichs, die eine Abdeckung einer Leckageöffnung zeigt, und
FIG 9 die Anordnung eines Strömungsbegrenzers, der teilweise im Inneren eines Abblasrohrs angeordnet ist und sich in ein Belüftungsrohr erstreckt.
Gemäß Figur 1 ist in dem Sicherheitsbehälter 2 einer Siede- wasser-Kernkraftanlage zentral ein Reaktordruckbehälter 4 angeordnet. Seitlich von dem Reaktordruckbehälter 4 ist im unteren Bereich eine weitgehend abgeschlossene Kondensations-
7 kammer 6 vorgesehen. Über der Kondensationskammer 6 ist ein nach oben offenes Flutbecken 8 angeordnet. Das Flutbecken 8 bildet mit dem zentralen Bereich um den Reaktordruckbehälter 4 einen gemeinsamen Druckraum, der als Druckkammer 9 be- zeichnet wird. Flutbecken 8 und Kondensationskammer 6 sind gegeneinander und zur Druckkammer 9 hin über Trennwände 10 abgeteilt .
Sowohl das Flutbecken 8 als auch die Kondensationskammer 6 sind mit einer Kühlflüssigkeit f, insbesondere Wasser, bis zu einem Füllstandsniveau n angefüllt, und oberhalb der Kühlflüssigkeit f ist jeweils ein Gasraum 8a bzw. ein Gasraum 6a angeordnet, in dem sich ein Gas oder gasförmiges Medium befindet. Die Kühlflüssigkeit f dient zur Notkühlung und zum Druckabbau im Sicherheitsbehälter 2 im Falle eines Störfalls, wenn der Druck in der Druckkammer 9 einen vorgegebenen Wert übersteigt. Dies tritt beispielsweise beim Bruch einer Dampfleitung innerhalb des Sicherheitsbehälters 2 auf. Zur Flutung und zur Notkühlung des Reaktordruckbehälters 4 ist beispielsweise vom Flutbecken 8 zum Reaktordruckbehälter 4 hin eine Flutleitung 11 vorgesehen.
In der Figur 1 sind zwei alternative oder sich ergänzende Möglichkeiten für die Anordnung eines Abblasrohrs 12 gezeigt. Nach der ersten Alternative mündet das Abblasrohr 12 in die Kühlflüssigkeit f des Flutbeckens 8 und nach der zweiten Alternative mündet das Abblasrohr 12 in die Kühlflüssigkeit f der Kondensationskammer 6. Die Abblasrohre 12 sind jeweils mit dem Reaktordruckbehälter 4 strömungstechnisch verbunden. Sie sind von einem Sicherheits-/Entlastungsventil 14 verschließbar. Im Falle eines Druckanstiegs in dem Reaktordruckbehälter 4 über einen kritischen Wert wird das Sicherheits- /Entlastungsventil 14 geöffnet, so daß Dampf aus dem Reaktordruckbehälter 4 über das Abblasrohr 12 abgeblasen wird, aus am Endstück 16 des Abblasrohrs 12 angebrachten Austrittsöffnungen 17 in die Kühlflüssigkeit f einströmt und dort kondensiert .
Das Sicherheits-/Entlastungsventil 14 schließt, wenn der Druck im Reaktordruckbehälter 4 einen vorgegebenen Wert wieder unterschritten hat. Während des Abblasens sind die Abströmrohre 12 vollständig mit Dampf gefüllt. Nach Schließen des Sicherheits-/Entlastungsventils 14 strömt über die end- seitigen Austrittsöffnungen 17 Kühlflüssigkeit f in das Abblasrohr 12 ein. Da der noch im Abblasrohr 12 vorhandene Dampf abkühlt und kondensiert, entsteht im Innenraum 19 des Abblasrohrs 12 ein Unterdruck, so daß die Kühlflüssigkeit f im Abblasrohr 12 bis zu einem Niveau hochgesaugt wird, das über dem Füllstandsniveau n im Flutbecken 8 bzw. in der Kondensationskammer 6 liegt. Dabei erreicht die Kühlflüssigkeit f unter Umständen das Sicherheits-/Entlastungsventil 14, das nach dem heißen Dampf nunmehr der kalten Kühlflüssig- keit f und somit starken thermischen Belastungen ausgesetzt ist.
Gemäß der Figur 2 ist das Abblasrohr 12 von der Druckkammer 9 kommend zunächst waagrecht durch eine Trennwand 10 geführt und mündet dann beispielsweise ins Flutbecken 8. Unmittelbar vor dem Eintritt des Abblasrohrs 12 in das Flutbecken 8 ist das Sicherheits-/Entlastungsventil 14 in das Abblasrohr 12 geschaltet. Im Inneren des Flutbeckens 8 knickt das Abblasrohr 12 um etwa 90° ab und erstreckt sich senkrecht nach un- ten in die Kühlflüssigkeit f, die bis zum Füllstandsniveau n reicht. Am unteren Ende des Abblasrohrs 12 ist das Endstück 16 senkrecht zu dem Abblasrohr 12 und sich in waagrechter Richtung erstreckend angeordnet. Das Endstück 16 weist eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 17 auf, durch die der Dampf aus dem Abblasrohr 12 ausströmen bzw. die Kühlflüssigkeit f in das Abblasrohr 12 einströmen kann.
Im oberen Teilstück des Abblasrohrs 12, in dem es oberhalb des Füllstandniveaus n waagrecht verläuft, ist eine Belüf- tungsöffnung 18 vorgesehen. Sie steht über ein Belüftungsrohr 20 und über eine Düse 22, die insbesondere eine Bordamündung 23 aufweist, mit dem Innenraum 19 des Abblasrohrs 12
in Verbindung. Der Strömungsweg wird in diesem Fall von der Belüftungsöffnung 18, dem Belüftungsrohr 20 und der Düse 22 gebildet.
Das Entlüftungsrohr 20 erstreckt sich von der auf die Kühlflüssigkeit f gerichteten unteren Seite des Abblasrohrs 12 senkrecht nach unten, so daß eventuell ausströmender Dampf zum Kondensieren auf die Oberfläche der Kühlflüssigkeit f trifft. Die Belüftungsöffnung 18 ist beispielsweise etwa 1 m, insbesondere 0,3 m, oberhalb des Füllstandniveaus n der Kühlflüssigkeit f in dem Gasbereich 8a des Flutbeckens 8 angeordnet. Da das Belüftungsrohr 20 und die Belüftungsöffnung 18 in beiden Richtungen durchströmbar sind, können diese alternativ auch als Entlüftungsrohr bzw. Entlüftungsöffnung bezeichnet werden.
Die Figur 2 zeigt das Abblasrohr im normalen Betriebszustand der Kernkraftanlage, d.h. wenn das Sicherheits-/Entlastungs- ventil 14 geschlossen ist. Im normalen Betriebszustand ist das Abblasrohr 12 bis zu dem Füllstandsniveau n der Kühlflüssigkeit f in dem Flutbecken 8 gefüllt. Sobald das Sicher- heits-/Entlastungsventil 14 geöffnet wird, strömt Dampf durch das Abblasrohr 12 und drückt das im Abblasrohr 12 befindliche Fluid über die Austrittsöffnungen 17 im Endstück 16 in das Flutbecken 8. Die Figuren 4 bis 7 zeigen demgegenüber einen Füllstand, der im Abblasrohr 12 nach dem Abblasen von Dampf und nach dem Schließen des Sicherheits-/Entlastungsventils 14 in der Regel nicht überschritten wird.
In der Figur 3 ist der in Figur 2 mit einem Kreis markierte Ausschnitt um die Düse 22 vergrößert dargestellt. Der Figur 3 ist zu entnehmen, daß das Entlüftungsrohr 20 sowie die Düse 22 über Schweißpunkte 24 an der Außenwand 25 des Abblasrohrs 12 angeschweißt sind. Das Entlüftungsrohr 20 steht aus- schließlich über die weitgehend zentral in seinem Inneren angeordnete Düse 22 mit dem Innenraum 19 in Verbindung. Die Düse 22 erstreckt sich in den Innenraum 19 hinein und weist
10 dort eine als Bordamündung 23 ausgestaltete innere Öffnung auf.
Eine Bordamündung ist laut „Meiers Lexikon Technik und exakte Naturwissenschaften", Bibliographisches Institut AG, Mannheim 1969, Band 1, definiert als eine „düsenförmige Ausflußöffnung, die dadurch gebildet wird, daß an einer kreisförmigen Wandöffnung ein nach innen gerichtetes, scharfkantiges Rohrstück angesetzt ist."
Gemäß der Figur 3 ist die Bordamündung 23 in Strömungsrichtung 26 des abströmenden Dampfes, die durch einen Pfeil angedeutet ist, schräg auf die Innenwand 27 des Abblasrohrs 12 verlaufend ausgestaltet. Die dem abströmenden Dampf zuge- wandte Seite der Düse 22 ragt demnach weiter in den Innenraum 19 hinein als die ihr gegenüberliegende und dem abströmenden Dampf abgewandte Seite. Die Düsenwände 28 sind an ihren Enden im Bereich der Bordamündung 23 abgeschrägt und laufen aufeinander spitz zu. Die Düse 22 weist demgegenüber an ihrer außerhalb des Abblasrohrs 12 befindlichen und der
Bordamündung 23 gegenüberliegenden äußeren Öffnung abgerundete Düsenwände 28 auf. Durch diese geometrische Ausgestaltung der Düse 22 mit der scharfkantigen und als Bordamündung ausgestalteten inneren Öffnung und der abgerundeten äußeren Öffnung wird erreicht, daß der Abströmwiderstand für aus dem Abblasrohr 12 ausströmenden Dampf etwa viermal so groß ist wie der Einströmwiderstand für in das Abblasrohr 12 hineinströmendes Gas aus dem Gasbereich 8a.
Figur 4 und Figur 5 zeigen alternative Ausführungsformen, bei denen die Belüftungsöffnung 18 über das Belüftungsrohr 20 mit dem Abblasrohr 12 unterhalb des Füllstandniveaus n der Kühlflüssigkeit f verbunden ist. Gemäß der Figur 4 ist das Belüftungsrohr 20 L-förmig ausgebildet und mündet mit seinem unte- ren Ende in den Innenraum 19 des Abblasrohrs 12. Gemäß der Figur 5 ist das Belüftungsrohr 20 zusätzlich im Bereich der Kühlflüssigkeit f zunächst schraubenförmig um das Abblas-
11 röhr 12 gewickelt und wird oberhalb des Füllstandniveaus n senkrecht nach oben in den Gasbereich 8a geführt. Durch die schraubenförmige Wicklung des Belüftungsrohrs 20 wird dessen Stabilität erhöht. Zugleich ist der in der Kühlflüssigkeit f verlaufende Strömungsweg vergrößert, so daß abströmender Dampf stärker gekühlt wird und im Belüftungsrohr 20 kondensiert.
In der Figur 6 ist eine bevorzugte Variante dargestellt, bei der das Belüftungsrohr 20 oberhalb des Füllstandniveaus n in das Abblasrohr 12 über eine Düse 22 mündet. Die Düse 22 ist mit der zu Figur 3 beschriebenen Düse 22 vergleichbar. Das Belüftungsrohr 20 verläuft vom Abblasrohr 12 zunächst in waagrechter Richtung vom Abblasrohr 12 weg, um dann nach un- ten auf die Kühlflüssigkeit f abzuknicken. Austretender Dampf wird über den vom Belüftungsrohr 20 mitbestimmten Strömungsweg daher derart geführt, daß der Dampf schräg auf die Oberfläche der Kühlflüssigkeit f geblasen wird, dort seine Wärme abgeben kann und kondensiert. Gegenüber den in den Figuren 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen weist diese Ausführungsform den Vorteil auf, daß das Belüftungsrohr 20 jederzeit mit dem Gas aus dem Gasraum 8a angefüllt ist.
Gemäß der Figur 7 ist das Abblasrohr 12 von einem Schutz- röhr 30 gegebenenfalls koaxial umgeben, das im Falle eines eventuellen Bruchs des Abblasrohrs 12 dessen Funktion übernimmt. Das Entlüftungsrohr 20 ist vergleichbar zu dem zu der Figur 6 beschriebenen Belüftungsrohr 20 ausgestaltet. Es wird durch eine Aussparung 32 im Schutzrohr 30 hindurchgeführt und ist an das Abblasrohr 12 befestigt.
Der mit einem Kreis markierte Ausschnitt im Bereich der Aussparung 32 ist in Figur 8 vergrößert dargestellt. Darin ist ein Teil der Außenwand 25 des Abblasrohrs 12 zu erkennen, an die das Entlüftungsrohr 20 sowie die Düse 22 befestigt sind. Parallel zu dem Abblasrohr 12 ist ein Teilstück des koaxial um das Abblasrohr 12 angeordnete Schutzrohrs 30 zu sehen. Das
12
Entlüftungsrohr 20 ist durch die Aussparung 32, die beispielsweise ein Langloch ist, durch das Schutzrohr 30 mit Abstand zu diesem hindurchgeführt. Das Belüftungsrohr 20 ist also mit Spiel durch das Schutzrohr 30 hindurchgeführt.
Aufgrund des Abstands zwischen Belüftungsrohr 20 und Schutzrohr 30 ist eine sogenannte Leckageöffnung 34 gebildet, die geschlossen sein sollte. Sie wird dazu von einer Abdeckung 36 abgedeckt. Die Abdeckung 36 ist zweiteilig aufgebaut, wobei das erste Teil eine insbesondere lochscheibenförmige
Blende 38 ist, die an dem Belüftungsrohr 20 befestigt ist. Das zweite Teil ist als eine Art Überdeckung oder Kappe 39 und ebenfalls insbesondere lochscheibenförmig ausgebildet und an dem Schutzrohr 30 befestigt. Die Kappe 39 ist im Schnitt gesehen an ihren äußeren Bereichen L-förmig ausgebildet und überlappt die Blende 38, die zwischen der Kappe 39 und dem Schutzrohr 30 angeordnet ist.
In Figur 9 ist als eine alternative Ausführungsform ein Strö- mungsbegrenzer 40 dargestellt, der zum Teil innerhalb des Abblasrohrs 12 angeordnet ist und sich in das Belüftungsrohr 20 erstreckt. Mit dem Strömungsbegrenzer 40 wird eine starke Differenzierung zwischen Einströmwiderstand und Ausströmwiderstand für in das Abblasrohr 12 einströmendes Gas bzw. für aus dem Abblasrohr 12 abströmenden Dampf erreicht. Der Strömungsbegrenzer 40 ist also in den Strömungsweg geschaltet. Der Strömungsweg wird in diesem Ausführungsbeispiel demnach von dem Strömungsbegrenzer 40, dem Belüftungsrohr 20 und von der in der Figur 9 nicht zu sehenden Belüftungsöffnung 18 ge- bildet.
Der Strömungsbegrenzer 40 weist ein Drallelement 42 auf, über das der Dampf in eine Rotations- oder Drallströmung versetzt und anschließend in das Belüftungsrohr 20 eingeleitet wird. Darin strömt der drallbehaftete Dampf entlang einer Längsachse 48 in axialer Richtung. Das Drallelement 42 umfaßt eine in etwa kreisscheibenförmige Einströmungskomponente 44, an
13 deren äußerem Ende, durch das der Dampf einströmt, Drallerzeugungselemente 46, beispielsweise Drallschaufeln, angeordnet sind. Durch das Drallerzeugungselement 46 wird die Dampfstromung, die zunächst in radialer Richtung in die kreisscheibenformige Einstro ungskomponente 44 auf die Langsachse 48 zu einströmt, in Rotation versetzt, so daß sich in der kreisscheibenformigen Einstromungskomponente 44 eine Drall- oder Rotationsstromung um die Längsachse 48, die zugleich die Langsachse des Beluftungsrohrs 20 ist, ausbildet. In Richtung auf die Längsachse 48 weitet sich das Drallelement 42 in Form eines Diffusors 50 auf.
Der Stromungsbegrenzer 40 weist weiterhin vorteilhafterweise ein im Anschluß an das Drallelement 42 in den Stromungsweg geschaltetes Querschnittsverengungs-Element 52, beispielsweise in Form eines Venturi-Rohrs, an.
Der Vorteil dieser Anordnung des Stromungsbegrenzers 40 liegt darin, daß er für abströmenden Dampf aus dem Abblasrohr 12 einen sehr hohen Stromungswiderstand bildet, wohingegen ein über das Belüftungsrohr 20 einströmendes Gas nahezu unbeein- trächtigt von dem Stromungsbegrenzer 40 in das Abblasrohr 12 einströmen kann. Die Wirkungsweise des Stromungsbegrenzers 40 beruht darauf, daß eine Drallstromung ausgebildet wird, und die Rotationsgeschwindigkeit der Drallstromung infolge einer Querschnittsverengung stark erhöht wird. Dabei nimmt der statische Druck im Bereich um die Rotations- oder Langsachse 48 ab. In diesem Bereich kann je nach Stromungsverhaltnissen ein Unterdruck entstehen.
Der effektive Stromungsquerschnitt für den abströmenden Dampf ist aufgrund der hohen Zentrifugalkräfte gering und auf die von der Langsachse 48 beabstandete äußere Querschnittsflache des Beluftungsrohrs 20 begrenzt. Im Bereich um die Langs- achse 48 strömt kaum Dampf. Durch die Verringerung des effektiven Stromungsquerschnitts, die durch das Querschnittsverengungs-Element 52 noch verstärkt wird, bildet der Stromungsbe-
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