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Rohrboden eines Wärmetauschers
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Mediums aus demselben kann über einen (nicht dargestellten) vierten Rohrplattenteil oder auch über den Wandteil --2-- erfolgen, da die Temperatur des zwischenüberhitzten Mediums annähernd gleich jener des überhitzten Mediums ist.
Bei der Durchführung von Verbindungsrohrleitungen zwischen dem Rohrbündel und den Ein- bzw. Austrittssammlern von Dampferzeugern, insbesondere durch eine sekundäre Druckbarriere, sind unter anderem folgende Probleme zu lösen : a) Die hohe Temperaturdifferenz zwischen den Rohrsträngen der Ein-und Austrittsleitungen bedingt Wärmespannungen in den Rohrdurchtrittsebenen. Daher werden erfindungsgemäss die
Durchtrittsebenen nach Temperaturen getrennt. In den verbindenden Zwischenstücken erfolgt der
Wärmespannungsabbau. b) Die Durchtrittskonstruktion dient sowohl als Tragelement für die Verbindungsrohre und für den eigentlichen Wärmetauscher als auch als Fixpunkt für die Wärmedehnungen.
Aus diesem Grund sind die Verbindungsrohre mit der Durchtrittskonstruktion fest verbunden. c) Die Durchtrittskonstruktion bildet eine sekundäre Druckbarriere, der im Falle eines Bruches der primären Druckbarriere die Aufgabe zufällt, den Austritt des Kühlgases aus dem Primärkreis in die Umgebung zu verhindern oder zumindest auf ein zulässiges Mass zu beschränken.
Die halbkugelförmige Ausbildung eines Teiles der Durchtrittsfläche bzw. der Wandteile ermöglicht eine Lösung der angeführten Probleme. Durch die Ausbildung einer Halbkugel wird die nutzbare Durchtrittsfläche für die Rohrdurchtritte vergrössert, wodurch das Einschweissen von überschubrohren oder Wärmefallen ermöglicht wird. Die Teilung der Bohrungen ist relativ gross, was sich in einem geringen Verschwächungsbeiwert ausdrückt. Durch die Auffächerung der Rohre sind die Schweissstellen gut zugänglich. Bei grossen Rohrzahlen wird aus diesem Grund das Einschweissen der Rohre erst ermöglicht.
In Fig. 3 ist eine Durchtrittskonstruktion mit ebenen Wandteilen-8, 9, 10- dargestellt. Die einzelnen Wandteile oder Teilrohrplatten sind untereinander durch rotationssymmetrische Wandteile z. B. durch kegelstumpfförmige Stützen-11, 12- verbunden, welche eine geringere Wandstärke als die ebenen Wandteile aufweisen. Der Durchtritt der Rohre durch die ebenen Wandteile erfolgt ähnlich wie in den Fig. 1 und 2 mittels Wärmefallen oder Klemmung der Durchtrittsrohre. Es gelten auch dieselben Bezugszeichen, wie in den vorangegangenen Figuren.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rohrboden eines Wärmetauschers, insbesondere eines Wärmetauschers für nukleare Anlagen, bei dem in den einzelnen Rohren bzw. Rohrgruppen des Rohrbündels auf verschieden hohe Temperaturen aufgeheizte Media von bzw. zu einer Sammelkammer fliessen, wobei diese Rohre bzw.
Rohrgruppen zumindest von einem andern Medium aussen umgeben sind, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Rohrboden sich aus mindestens zwei senkrecht zur Achse des Druckgefässmantels (14) verlaufenden ebenen Wandteilen (1, 3, 8, 9, 10) und mindestens einem zur selben Achse rotationssymmetrischen, wie z. B. zylindermantelförmigen, kegelförmigen, kalottenförmigen od. dgl.
Wandteil (2, 11, 12) zusammensetzt, dass alle Wandteile (1 bis 3,8 bis 10), durch welche Rohre geführt sind, stärker als die übrigen Wandteile ausgebildet sind, wobei durch ein und denselben Wandteil (1 bis 3,8 bis 10) nur Rohre annähernd gleicher Rohrwandtemperatur geführt sind, und dass die Summe der Mittelflächen der durch Rohre durchsetzten Wandteile (1 bis 3,8 bis 10) grösser ist als die Projektion der Wandteile (1 bis 3,8 bis 10) des Rohrbodens auf eine Ebene senkrecht zur Achse des Druckgefässmantels.
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Tube sheet of a heat exchanger
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Medium from the same can take place via a fourth tube plate part (not shown) or via the wall part --2--, since the temperature of the intermediate superheated medium is approximately the same as that of the superheated medium.
When connecting pipelines between the tube bundle and the inlet and outlet headers of steam generators, in particular through a secondary pressure barrier, the following problems must be solved, among others: . Therefore, according to the invention
Passage levels separated according to temperature. In the connecting intermediate pieces the
Thermal stress relief. b) The passage construction serves both as a support element for the connecting pipes and for the actual heat exchanger and as a fixed point for the thermal expansion.
For this reason, the connecting pipes are firmly connected to the passage structure. c) The passage structure forms a secondary pressure barrier which, in the event of the primary pressure barrier breaking, has the task of preventing the cooling gas from escaping from the primary circuit into the environment or at least restricting it to a permissible level.
The hemispherical design of part of the passage area or the wall parts enables a solution to the problems mentioned. By forming a hemisphere, the usable passage area for the pipe openings is enlarged, which enables the welding-in of push-on pipes or heat traps. The spacing of the holes is relatively large, which is expressed in a low weakening coefficient. Due to the fanning out of the tubes, the welding points are easily accessible. For this reason, it is only for this reason that the welding of the pipes is made possible with large numbers of pipes.
In Fig. 3, a passage structure with flat wall parts -8, 9, 10- is shown. The individual wall parts or partial tube plates are interconnected by rotationally symmetrical wall parts z. B. connected by frustoconical supports -11, 12- which have a smaller wall thickness than the flat wall parts. The pipes pass through the flat wall parts in a manner similar to that in FIGS. 1 and 2 by means of heat traps or clamping of the passage pipes. The same reference numbers apply as in the previous figures.
PATENT CLAIMS:
1. Tube sheet of a heat exchanger, in particular a heat exchanger for nuclear plants, in which media heated to different temperatures flow from or to a collecting chamber in the individual tubes or tube groups of the tube bundle.
Tube groups are at least surrounded on the outside by another medium, characterized in that the tube sheet consists of at least two flat wall parts (1, 3, 8, 9, 10) running perpendicular to the axis of the pressure vessel jacket (14) and at least one to the same axis rotationally symmetrical, such as B. cylinder jacket-shaped, conical, dome-shaped or the like.
Wall part (2, 11, 12) composed that all wall parts (1 to 3.8 to 10), through which pipes are guided, are formed stronger than the other wall parts, with one and the same wall part (1 to 3.8 to 10) only pipes of approximately the same pipe wall temperature are guided, and that the sum of the central areas of the wall parts penetrated by pipes (1 to 3.8 to 10) is greater than the projection of the wall parts (1 to 3.8 to 10) of the tube sheet onto a Plane perpendicular to the axis of the pressure vessel jacket.
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