FOLDING BELLOWS COMPENSATOR

Abstract: 1. Compensator for connecting pipelines to two pleated bellows (6, 17) and two connecting members (3, 4) which can be connected at a respective one of their ends to the pipelines, comprising the following features : a) the first connecting member (3) is attached to a sleeve (5) which concentrically embraces the second connecting member (4) b) a first pleated bellows (6) connects the free end of the sleeve (5) in the interior thereof to the end, which faces towards the first connecting member (3), which faces towards the first connecting member (3), of the second connecting member (4) c) a second pleated bellows (17) is arranged concentrically around the sleeve (5) and connects together two flanges (7, 8) which are hermetically attached to the first connecting member (3) and to the second connecting member (4).

Description: Faltenbalgkompensator Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kompensator nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs, insbesondere für Rohrleitungen, die ein heisses Flüssigmetall enthalten, wie es in bestimmten Arten von Kernreaktoren zur Kühlung verwendet wird. Dieses Flüssigmetall erreicht im Betrieb Temperaturen bis 0 über 500 C, so dass die es führenden Rohrleitungen erheblichen Wärmedehnungen ausgesetzt sind. Die Möglichkeit, zum Ausgleich dieser Wärmedehnungen die Rohrleitungen z. B. in Schleifen zu verlegen, ist aus Raumgründen nicht immer gegeben und zwingt zur Verwendung anderer Mittel, die ein gegenseitiges Verschieben der einzelnen Rohrstränge gestatten Für diesen Zweck hat die Anmelderin bereits in der DE-OS 26 31 566 einen Kompensator mit zwei hintereinander angeordneten Faltenbälgen vorgeschlagen, der Axialbewegungen der beiden Rdirleitungen zueinander zulässt und darüberhinaus eine Reihe anderer Anforderungen erfüllt: Er ist in allen seinen Teilen auch fernbedient inspizierbar, ohne dass dazu die Rohrleitung selbst geöffnet werden müsste und ist so konstruiert, dass auch bei einem Leckwerden eines Faltenbalges ein Austreten des in der Rohrleitung befindlichen Mediums verhindert wird, was besonders bei Verwendung flüssiger Alkalimetalle von Bedeutung ist, da diese mit desn Luftsauerstoff sehr heftig reagieren. Tritt zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Rohrleitungen ausser einer axialen Verschiebung auch noch eine Abwinkelung auf, ist dieser Kompensator weniger geeignet, da die Gefahr einer Belastung des Faltenbalges in Querrichtung zu gross ist. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ausgehend von der oben beschriebenen Konstruktion ein Kompensator, der auch geringe Winkei < sweichungen zwischen den Rohrleitungen ausgleicht. Auch soll gegenüber dem früheren Kompensatur die Baulänge verringert werden. Die Lösung der Aufgabe geschieht durch die im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs angegebenen Mittel. Jeder der beiden Stutzen des Kompensators ist an seinem freien Ende in gewohnter Weise mit der entsprechenden Rohrleitung verbindbar, ist jedoch mit dem anderen Stutzen nur biegsam verbunden. Dadurch, dass der zweite Flansch, der erste Faltenbalg und die Hülse konzentrisch zueinander angeordnet sind, wird erheblich an Baulänge gespart. Zwischen Hülse und erstem Faltenbalg entsteht ein Raum, der mit der Rohrleitung in Verbindung steht und mit dem in der Rohrleitung geförderten Fluid gefüllt ist. Der Raum zwischen Faltenbalg und zweitem Stutzen jedoch ist, wie weiter unten näher ausgeführt, zu gänglich, so dass das empfindlichste Bauteil der Verbindung, der erste Faltenbalg ohne weiteres ge prüft werden kann. Dieser Raum wird jedoch durch die Flansche und den zweiten Faltenbalg nach aussen dicht abgeschlossen, so dass auch bei einem Leckwerden des ersten Faltenbalgs kein Fluid an die At#;nosphäre austreten kann. Die Konstruktion ist angular beweglich. Diese Eigenschaft wird durch die im zweiten Anspruch angegebenen Mittel verstärkt. Es werden dadurch Winkelbewegungen in einer definierten Ebene ermöglicht, ohne dass die Faltenbälge ausknicken könnten. Das im dritten Anspruch angegebene Merkmal bedeutet die Zugänglichkeit des vom zweiten Faltenbalg umschlossenen Raumes (der im Falle von flüssigmetallführenden Rohrleitungen üblicherweise mit einem Schutzgas gefüllt ist) für alle Zwecke der Prüfung und Uberwachung. Die im vierten Anspruch geforderten Mittel zur Druckmessung erlauben eine Uberwachung des Kompensators auf Dichtigkeit, indem etwa aus diesem austretendes Fluid, insbesondere solches hoher Temperatur durch Aufheizen des Schutzgases und damit einhergehend seiner Dru#kerhöhung einen entsprechenden Hinweis liefern würde. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar als halber Längsaxialschnitt. Zwei Rohrleitungen 1, 2 sind miteinander zu verbinden; sie können Winkelbewegungen um die Achse X-X machen. Die Rohrleitung 1 ist mit einem ersten Stutzen 3 und die Rohrleitung 2 mit einem zweiten Stutzen 4 in bekannter Weise dicht verbunden, z. B. durch Schweissen. Mit dem ersten Stutzen 3 fest verbunden ist eine Hülse 5 mit an ihrem freien Ende nach innen umgebogenen Rand, die konzentrisch über den zweiten Stutzen 4 geschoben ist, ohne diesen jedoch zu berühren. Die dichte Verbindung zwischen beiden Teilen wird durch einen ersten Faltenbalg 6 hergestellt. Die Stutzen 3, 4 sind mit (hier z. B. angedreht Flanschen 7 bzw. 8 versehen und diese wiederum werden durch einen zweiten Faltenbalg 17 dicht miteinander verbunden. In der Zeichnung ist der bei Rohrleitungen grosser Durchmesser (z. B. 800 mm) auftretende Fall dargestellt, dass der zweite Faltenbalg nicht in einem Stück herstellbar ist; in diesem Falle besteht er aus zwei gleichen Hälften mit einem umlaufenden Zwischenring 18. An den Ringen 7, 8 sind in der Zeichnungsebene oder parallel dazu gelegene Stege 12, 13 befestigt und an diesen wiederum Hebel 9, 10 (letzterer hier zweigeteilt). Die Hebel 9, 10 sind um einen in der Drehachse X-X angeordneten Bolzen 11 beweglich. Diese Konstruktion erübrigt eine direkte Befestigung an den Rohrleitungen 1, 2, gestattet jedoch ggf. ein Abstützen auf denselben. Der von den Ringen 7, 8 und dem zweiten Faltenbalg 17 umschlossene Raum ist mit einem Gas gefüllt, das gegenüber dem in den Rohrleitungen 1, 2 transportierten Fluid inert ist, so z. B. im Falle von flüssigem Alkalimetallen mit Argon. Zu PrUf- und Inspektionszwecken kann jedoch eine im Betrieb verschlossene Öffnung 14 geöffnet werden und durch diese können hier nicht dargestellte Prdf- und Inspektionsgeräte in die Räume zwischen der Hülse 5 und dem zweiten Faltenbalg 17 und dem zweiten Stutzen und dem ersten Faltenbalg 6 eingebracht werden (durch Pfeile angedeutet). Die erforderlichen Überprüfungen können so ohne Trennen von prüfpflichtigen Schweissnähten durchgeführt werden und ohne dass ein Zugang zur Rohrleitung selbst erforderlich ist. Durch eine mit 15 bezeichnete, im Betrieb ebenfalls verschlossene Öffnung können die Rohrleitungen 1, 2 beim Füllen mit Flüssigkeit entgast werden. Nicht näher beschriebene, dem Fachmann. jedoch geläufige Geräte zur Drucküberprüfung sind bei 16 angedeutet. Würde z. B. heisses Flüssigmetall an einer schadhaften Stelle des ersten Faltenbalgs 6 austreten, würde dies zu einer verstärkten Aufheizung und damit zu einer Druckerhöhung des Schutzgases führen, was mittels hier nicht gezeigter Alarmgeräte angezeigt werden kann. Der zweite Faltenbalg 17 kann von aussen auf seine Integrität geprüft werden. Die hier dargestellte, Y-förmige Ausgestaltung der Ringe 7, 8 ist besonders geeignet, Kräfte in hochbelastete, u.U. auch Temperaturwechseln ausgesetzte Bauteile zu übertragen.

Claims: Faltenbalgkompensator Schutzansprüche 1. Kompensator zur Verbindung von Rohrleitungen mit zwei Faltenbälgen und zwei an jeweils einem ihrer Enden mit den Rohrleitungen verbindbaren Stutzen mit folgenden M e r k m a 1 e n a) Am ersten Stutzen (3) ist eine den zweiten Stutzen (4) konzentrisch umfassende Hülse be festigt. b) Ein erster Faltenbalg (6) verbindet das freie Ende der Hülse (5) im Inneren derselben mit dem dem ersten Stutzen (3) zugewandten Ende des zweiten Stutzens (4). c) Ein zweiter Faltenbalg 07)ist konzentrisch um die Hülse (5) herum angeordnet und verbindet zwei Ringe (7, 8) miteinander, die am ersten t3) bzw. zweiten Stutzen (4) dicht befestigt sind. 2. Kompensator nach Anspruch 1 zum Ausgleich von Abwinkelungen zwischen den Rohrleitungen mit folgenden M e r k m a 1 e n a) An den Stutzen (3), (4) sind in einer deren Längsachse enthaltenden Ebene paarweise gelenkig (11) miteinander verbundene Hebel (9), (10) befestigt. 3. Kompensator nach Anspruch 1 oder zwei mit folgenden Merkmalen: a) Der zweite Ring (8) weist eine verschliess bare Öffnung (j4) auf, durch die Prüf- und Beobachtungsgeräte in den Raum zwischen der Hülse (5) und dem zweiten Faltenbalg (7) einbring bar sind. 4. Kompensator nach Anspruch 1 oder 2 mit folgenden Merkmalen: a) Im Raum zwischen der Hülse (5) und dem zweiten Faltenbalg (7) sind Mittel (16) zur Messung des in dem Raum herrschenden Drucks vorhanden.

Inventors: BUSCHER, ENNO, HUNDHAUSEN, WOLFGANG, JANSING, WALTER DIPL.-ING., Büscher, Enno
Applicants: INTERATOM INTERNATIONALE ATOMREAKTORBAU GMBH
Application year: 1980
Main classification: F16L51
IPC codes: F16L51