AT201626B - Wärmeaustauschanlage - Google Patents

Description

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  Wärmeaustauschanlage 
Wärmeaustauschanlagen, insbesondere solche, die zur Verwertung der in Kernreaktoren freiwerdenden Wärme dienen, werden zweckmässig in eine grosse Anzahl von Wärmeaustauscherelementen derart unterteilt, dass ohne Störung des Gesamtbetriebes eine Ausserbetriebsetzung und Auswechslung von Einzelelementen möglich ist. Jedes dieser Wärmeaustauscherelemente ist in Form einer Kolonne ausgebildet, wobei die als Wärmeaustauscher wirkenden Einrichtungen von einem Mantelrohr umschlossen sind, dass von dem aus dem Reaktor durch ein dickes Hauptrohr zugeführten heissen Medium durchströmt wird. Es müssen dabei verhältnismässig viele solcher Kolonnen in einem engen Raum derart untergebracht werden, dass der Ein- und Ausbau einzelner Elemente möglich ist.

   Ferner muss auf das Auftreten verschieden starker Wärmedehnungen der verschiedenen Teile der Anlage Bedacht genommen werden. 



   Um diese Probleme zu   lösen, erfolgt   nach der Erfindung die Montage der Kolonnen in der Weise, dass die Elemente oder Kolonnen auswechselbar an Tragbalken aufgehängt werden, die mit den dicken Hauptgasrohren, welche eine sehr grosse Steifigkeit aufweisen, fest verbunden sind ; die andern Leitungsrohre haben hingegen kleine Durchmesser und sind sehr elastisch ausgebildet. 



   Zweckmässig sind die untereinander gleichen Elemente oder Kolonnen in Doppelreihen aufgehängt, die quer zur Achse des im oberen Teil der Anlage vorgesehenen Hauptrohres oder der Hauptrohre für die Zuleitung des heissen Mediums angeordnet sind. In jeder dieser Doppelreihen werden die Kolonnen von einem mittleren Tragbalken abgestützt, der quer zu dem Hauptrohr liegt, mit dem der Tragbalken fest verbunden ist, und auch dieses Rohr   abstützt. Die   Enden der Tragbalken ruhen ihrerseits unter Zwischenschaltung von Rollen   od.   dgl. auf den gemauerten Wänden der Anlage auf, wobei die Rollen od. dgl. einen Ausgleich von Dehnungen, insbesondere von parallel zum Hauptrohr oder zu den Hauptrohren erfolgenden Dehnungen, ermöglichen.

   Der Raum zwischen benachbarten Doppelreihen ist so weit bemessen, dass er einen unbehinderten Ein- und Ausbau einzelner Elemente jeder Reihe ermöglicht. 



   Die Kolonnen jeder Doppelreihe werden durch Gruppenverteilerrohre gespeist, die in Querrichtung an das Hauptrohr bzw. an die Hauptrohre angesetzt sind. Die Kolonnen sind mittels Ohren oder seitlicher Flügellappen an Querauslegern oder Konsolen der Tragbalken aufgehängt. 



   Im unteren Teil der Anlage ist ein rückleitendes Hauptsammelrohr angeordnet, das elastisch durch Sockel abgestützt ist, welche eine Ausdehnung der Kolonnen in vertikaler Richtung zulassen. 



   Nachstehend soll zum besseren Verständnis der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Wärmeaustauschanlage näher erläutert werden. Fig.   l   veranschaulicht in einer perspektivischen Ansicht einen Teil einer erfindungsgemäss montierten Wärmeaustauschanlage und Fig. 2 zeigt zwei Doppelreihen von Wärmeaustauscherelementen in Ansicht von der Seite. 



   Wie Fig.   l   erkennen lässt, haben die zu vereinigenden Wärmeaustauscherelemente a die Form von Kolonnen, die an ihrem oberen Teil mit einem heissen Medium gespeist werden, welches aus diesen Kolonnen an deren    unteien-Enden äustritt.-Das   aus dem Reaktor kommende heisse Medium wird durch ein Hauptzufuhrrohr b zugeleitet. An dieses Hauptzufuhrrohr b sind in Querrichtung und einander gegenüberliegend Gruppenverteilerrohre c angesetzt, die jeweils zur Speisung der Elemente oder Kolonnen a einer Reihe dienen. Die Elemente a sind in Doppelreihen angeordnet und jede Doppelreihe wird durch einen mittleren, quer zum Hauptrohr verlaufenden Tragbalken d getragen, der sich längs der Mittelebene der Doppelreihe erstreckt und bei e das Hauptzufuhrrohr b abstützt, mit dem er fest verbunden ist.

   Jeder Trag- 

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 balken d liegt mit seinen Enden auf den gemauerten Wänden der Anlage auf, wobei Rollen h zwischengeschaltet sind, die eine der Ausdehnung des Hauptzufuhrrohres b entsprechende Verschiebung der Enden des Tragbalkens parallel zum   Hauptzufuhrrohr b ermöglicht.   



   An beiden Seiten des Tragbalkens d sind quer zu diesem einander gegenüberliegende Ausleger oder Konsolen i angeordnet. Jedes der Elemente a ist zwischen zwei benachbarten Auslegern i angeordnet und mittels zwei an seiner Kuppe vorgesehenen, einander gegenüberliegenden Ohren oder Flügellappen j an diesen Auslegern aufgehängt. 



   Jedes Element a ist oben mittels eines Rohrstutzens k an das zugeordnete Gruppenverteilerrohr c angeschlossen. Der Rohrstutzen kann gegebenenfalls mit einem Ventil oder Absperrorgan ausgestattet sein. 



   Die Aufhängung der Elemente a mittels der Ohren j zwischen zwei Auslegern i ist derart ausgebildet, dass das Element in zwei rechtwinkelig zueinander stehenden Richtungen verschoben werden kann, wodurch bei der Montage die obere Öffnung a'des Elementes a mit dem Rohrstutzen k genau eingefluchtet werden kann. An ihrem unteren Ende sind die Elemente a durch Rohrstutzen 1 mit einem Gruppensammelrohr m verbunden, das an ein rückleitendes Hauptsammelrohr n angeschlossen ist. Dieses Hauptsammelrohr n wird durch Sockel o getragen, die elastisch montiert sind, um dem Hauptsammelrohr bei seinen Dehnungen folgen zu können und ausserdem Ausdehnungen aller Elemente a in vertikaler Richtung zu ermöglichen. Die Sockel o sind also in Richtung der Achse des Hauptrohres n verschiebbar. 



   Wie ersichtlich, kann jeder Doppelreihe von Elementen wegen der niedrigeren Temperatur des aus den Elementen abströmenden Mediums ein gemeinsames rückleitendes Gruppensammelrohr m zugeordnet werden, wodurch im unteren Teil eine Verbindung der beiden Reihen von Elementen zustandekommt, welche die Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Abstandes zwischen den in der Doppelreihe einander gegenüberliegenden Elementen gewährleistet. Bei dieser Montage wird durch die Möglichkeit einer Verschiebung der Tragbalken d auf   den Mauerbrüstungen   der Wände f und g den Wärmedehnungen des Hauptzufuhrrohres b in Richtung seiner Achse Rechnung getragen.

   Anderseits werden die Wärmedehnungen in vertikaler Richtung von der elastischen Abstützung durch die Sockel o unter dem Hauptsammelrohr n aufgenommen. Überdies sind die Elemente a mittels der Ohren j an den Auslegern oder Konsolen i der Trag balken bloss lose aufgehängt. 



   Der Raum zwischen zwei benachbarten Doppelreihen A, B von Elementen a ist so bemessen, dass es möglich ist, unter Verwendung einer   Laufbrücke   oder irgend eines andern Hilfsmittels jedes der Elemente 
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Beim Ausbau eines Elementes braucht dieses nach Durchtrennung der aus dem Mantelrohr herausgeführten, in Fig. 2 dargestellten Wasserrohre p und Dampfrohre q bloss oben bei   a'und   unten bei   a"abge-   schweisst zu werden, wonach es bei den Ohren j erfasst und unter Beibehaltung der vertikalen Lage samt den inneren Einrichtungen herausgezogen werden kann.

   Beim Wiedereinsetzen des Elementes kann infolge der leichten Verschiebbarkeit der Ohren j auf den Oberflächen der Ausleger i in zwei zueinander senkrechten Richtungen die Öffnung   a'mit   dem Rohrstutzen k, an dem sie angeschweisst werden soll, genau eingefluchtet werden. 



   Im unteren Teil der Wärmeaustauschanlage sind, wie Fig. 2 zeigt, für jedes Element a zwei Wasserzufuhrleitungen p vorgesehen ; im oberen Teil sind ebenfalls zwei Dampfableitungsrohre q vorgesehen, die an dampfableitende Sammelrohre r angeschlossen sind. Diese mit den Wärmeaustauschern (z. B. Vorwärmer, Verdampfer und gegebenenfalls Überhitzer) innerhalb jeder Kolonne a verbundenen und an Wasser-bzw. Dampfleitungen angeschlossenen Rohrleitungen p, q und r sind in Fig. 1 aus Gründen besserer Deutlichkeit nicht dargestellt. 



   Die beschriebene Wärmeaustauschanlage kann selbstverständlich im Rahmen der Erfindung in Einzelheiten noch verschiedenartig abgewandelt werden. Beispielsweise können statt eines einzigen Zufuhrrohres b zwei an den Enden der Tragbalken d aufliegende Zufuhrrohre vorgesehen werden, um die durch die Wärmedehnungen verursachten Verschiebungen gleichmässiger zu verteilen. Ferner können auch mehrere rückleitende Hauptsammelrohre n vorgesehen werden. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Wärmeaustauschanlage mit einer Vielzahl von untereinander gleichartigen Kolonnen, die durch ein heisses Medium gespeiste Wärmeaustauscher enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonnen (a) in quer zu zumindest einem Hauptzufuhrrohr (b) für das heisse Medium angeordneten Reihen gruppiert sind und die Kolonnen (a) jeder Reihe an einem sich quer zum Hauptrohr (b) erstreckenden Tragbalken (d) aufgehängt sind, wobei dieser Tragbalken auch das Hauptzufuhrrohr (b), mit dem er fest verbunden ist, abstützt und samt diesem Rohr entsprechend den Wärmedehnungen verschiebbar ist. <Desc/Clms Page number 3>

   2. Wärmeaustauschanlage nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonnen (a) in Doppelreihen gruppiert sind, wobei der Raum zwischen zwei benachbarten Doppelreihen (A, B) genügend weit bemessen ist, um den Durchgang von einzelnen Kolonnen bei deren Ein- und Ausbau zu ermöglichen.

   3. Wärmeaustauschanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die quer zum Hauptzufuhrrohr (b) angeordneten Tragbalken (d), welche die Kolonnen (a) jeder Doppelreihe (A, B) tragen, auf den Wänden der Anlage aufruhen, wobei Einrichtungen (h) zwischengeschaltet sind, die eine Verschiebung der Tragbalken (d) in zur Achse des Hauptrohres (b) paralleler Richtung ermöglichen.

   4. Wärmeaustauschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kolonne (a) an ihrem oberen Teil mit zwei Ohren oder Flügellappen (j) ausgestattet ist, die auf quer zu den Tragbalken (d) an diesen angeordneten Auslegern oder Konsolen (i) aufliegen, wobei die Ohren oder Flü- gellappen (j) auf den Auslegern in mindestens zwei rechtwinkelig zueinander verlaufenden Richtungen verschiebbar sind, um den Einbau und Ausbau jeder Kolonne zu erleichtern.

   5. Wärmeaustauschanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolonnen (a) beider Reihen jeder Doppelreihe (A, B) an ihren unteren Enden an ein gemeinsames Gruppensammelrohr (m) angeschlossen sind.

   6. Wärmeaustauschanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hauptsammelrohr (n) für die Rückleitung des wärmeabgebenden Mediums mit den die unteren Enden mehrerer Kolonnen (a) verbindenden Gruppensammelrohren verbunden ist, wobei dieses Sammelrohr (n) elastisch durch Sockel (c) abgestützt ist, die in Richtung der Achse des Sammelrohres (n), mit dem die Sockel gegebenenfalls verbunden sein können, verschiebbar sind.