DE10020322B4

DE10020322B4 - Strahlungsemfänger

Info

Publication number: DE10020322B4
Application number: DE10020322A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dipl.-Ing. Buck; Thorsten Dipl.-Ing. Denk; Markus Dipl.-Ing. Abele; Ralf Uhlig
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: DE10020322A1

Abstract

Strahlungsempfänger, welcher einen Druckkessel (12) umfaßt, durch den ein Arbeitsmedium zur Energieaufnahme aus in den Druckkessel (12) eingekoppelter Strahlung führbar ist, wobei der Druckkessel (12) mit einem Eintrittsfenster (18) für die Strahlung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsfenster (18) mittels einer Lagervorrichtung (68; 226; 246) an einer Druckkesselwand (14) derart beweglich gelagert ist, daß mechanische Spannungen im Eintrittsfenster (18) durch Bewegung des Eintrittsfensters (18) relativ zu der Druckkesselwand (14) abbaubar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Strahlungsempfänger, welcher einen Druckkessel umfaßt, durch den ein Arbeitsmedium zur Energieaufnahme aus in den Druckkessel eingekoppelter Strahlung führbar ist, wobei der Druckkessel mit einem. Eintrittsfenster für die Strahlung versehen ist.
Derartige Strahlungsempfänger werden auch als volumetrische Strahlungsempfänger bezeichnet.

Entsprechende Strahlungsempfänger sind beispielsweise aus der DE 197 13 598 A1 , der DE 197 10 986 A1 , der WO 96/12918, der WO 96/25633 oder der US 5 421 322 bekannt.

In dem Druckkessel herrschen im Betriebseinsatz hohe Temperaturen von beispielsweise 800°C bis 900°C. Es ist daran gedacht, zukünftig auch bei Temperaturen der Größenordnung von 1200°C oder mehr zu fahren. In dem Druckkessel können Arbeitsdrücke der Größenordnung 15 bar bis 20 bar oder mehr herrschen.

Durch die hohen Drücke und Temperaturen im Betriebszustand ist das Eintrittsfenster stark belastet. Zudem kann auch noch eine chemische Belastung des Eintrittsfensters durch das Arbeitsmedium und durch andere Substanzen auftreten.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Strahlungsempfänger zu schaffen, welcher auch bei hohen Drücken und Temperaturen sicher funktioniert und möglichst lange Wartungsintervalle aufweist.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Strahlungsempfänger erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Eintrittsfenster mittels einer Lagervorrichtung an einer Druckkesselwand derart beweglich gelagert ist, daß mechanische Spannungen im Eintrittsfenster durch Bewegung des Eintrittsfensters relativ zu der Druckkesselwand abbaubar sind.

Hohe mechanische Spannungen in dem Eintrittsfenster, das üblicherweise aus Quarzglas gefertigt ist, entstehen dadurch, daß sich ein Fensterfußdurchmesser bei Druckbeaufschlagung verringert und sich die Druckkesselwand thermisch ausdehnt. Derartige Längenänderungen können in der Größenordnung von einigen Zehntelmillimetern liegen. Weiterhin kann sich die Druckkesselwand, an der das Eintrittsfenster gelagert ist, unter Druck sowie durch thermische Ausdehnung verwölben. Dadurch sind Auflageflächen des Eintrittsfensters auf der zugeordneten Druckkesselwand nicht mehr planparallel, wodurch Spannungsspitzen entstehen können. Glas weist zwar üblicherweise eine hohe Stabilität gegenüber Druckspannungen auf, ist jedoch wenig stabil gegenüber Zugspannungen. Die mechanischen Spannungen, die sich im Eintrittsfenster aufgrund der geschilderten Prozesse aufbauen können, können zu einer Zerstörung des Eintrittsfensters führen.

Dadurch, daß das Eintrittsfenster erfindungsgemäß mittels einer Lagervorrichtung beweglich an der Druckkesselwand gelagert ist, so daß mechanische Spannungen im Eintrittsfenster durch Bewegung des Eintrittsfensters relativ zu der Druckkesselwand abbaubar sind, läßt sich ein Spannungsaufbau in dem Material des Eintrittsfensters gering halten bzw. sogar weitgehend vermeiden. Durch eine gezielt eingestellte Beweglichkeit des Eintrittsfensters wird somit die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Strahlungsempfängers stark erhöht und entsprechende Wartungsintervalle werden vergrößert. Dadurch, daß die Spannungen im Eintrittsfenster "in situ" abbaubar sind, läßt sich der erfindungsgemäße Strahlungsempfänger auch mit hohem Druck und insbesondere hoher Temperatur fahren. Dadurch wiederum kann der Strahlungsempfänger in einem Kraftwerk gezielt an beispielsweise eine Gasturbine angepaßt werden; Gasturbinen weisen üblicherweise einen nominellen Druck auf, bei dem der Wirkungsgrad optimiert ist.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, an dem Eintrittsfenster einen Glasflansch anzuschweißen, welcher zum Halten des Eintrittsfensters an der Druckkesselwand dient. Der entsprechende Herstellungsprozeß für das Eintrittsfenster ist dadurch aufwendig und kostenintensiv. Bei Betrieb des Druckkessels können durch Verformungen am Glasflansch mechanische Spannungen erzeugt werden, die als Bruchkeime wirken können. Erfindungsgemäß braucht wegen der nichtstarren Lagerung des Eintrittsfensters am Druckkessel kein Glasflansch am Eintrittsfenster angeschweißt werden, so daß neben der kostengünstigeren Herstellung auch die Bruchgefahr weiter verringert ist.

Ganz besonders günstig ist, wenn das Eintrittsfenster durch die Lagervorrichtung quer zu einer Eintrittsfensterachse beweglich gelagert ist. Auf diese Weise lassen sich insbesondere Zugspannungen im Eintrittsfenster abbauen; Glas weist eine gegenüber Druckspannungen verringerte Zugfestigkeit auf.

Bei einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Beweglichkeit des Eintrittsfensters dadurch gewährleistet, daß die Lagervorrichtung eine Gleitschicht aufweist, auf der das Eintrittsfenster gelagert ist. Die Gleitschicht ist eine Schicht, bei der der Gleitreibungskoeffizient erniedrigt ist, so daß eine Bewegung bevorzugt auf dieser Schicht erfolgt. Die Gleitschicht bildet damit den definierten Ort für die Beweglichkeit des Eintrittsfensters gegenüber dem Druckkessel. Insbesondere läßt es sich dadurch erreichen, daß durch eine sonst undefinierte Bewegung des Fensters eine Dichtung, welche an der Lagerstelle des Eintrittsfensters den Innenraum des Druckkessels gegenüber dem Außenraum abdichtet, durch die Bewegung des Fensters zerstört wird.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gleitschicht zwischen einer Stirnfläche des Eintrittsfensters und der Druckkesselwand angeordnet ist. Dadurch läßt sich eine Beweglichkeit und insbesondere Verschieblichkeit des Eintrittsfensters quer zu einer Eintrittsfensterachse erreichen, um so mechanische Spannungen im Eintrittsfenster abbauen zu können.

Günstigerweise ist zwischen Gleitschicht und Eintrittsfenster eine Dichtung angeordnet, um eine fluiddichte Abdichtung des Innenraums des Druckkessels gegenüber dem Außenraum zu erreichen.

Vorteilhafterweise ist die Dichtung als Mehrlagendichtung ausgebildet. Bei einer solchen Mehrlagendichtung läßt sich durch die entsprechende Anordnung und Ausbildung der Lagen eine hohe Temperaturbeständigkeit und mechanische Festigkeit erreichen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Mehrlagendichtung Graphitlagen mit Metallfolienzwischenlagen. Die Graphitlagen, welche insbesondere vorverdichtetes Graphit umfassen, sorgen für die hohe Temperaturbeständigkeit und die hohe Dichtwirkung und die Metallfolien, bei denen es sich insbesondere um dünne Edelstahlfolien handelt, sorgen für die mechanische Festigkeit.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn die Gleitschicht so ausgebildet ist, daß sie einen erniedrigten Gleitreibungskoeffizienten für die Bewegung des Fensters aufweist. Dadurch wird verhindert, daß das Eintrittsfenster auf der Dichtung gleitet oder bei einer mehrlagigen Dichtung einzelne Dichtungslagen aufeinander gleiten. Andererseits wird aber die Beweglichkeit des Eintrittsfensters bezüglich der Druckkesselwand gesichert, da eben die Gleitschicht zur Verfügung gestellt ist. Beispielsweise liegt der Gleitreibungskoeffizient für die Gleitung mit Gleitschicht bei ca. 0,05. Der Gleitreibungskoeffizient für die Gleitreibung des Eintrittsfensters auf der Dichtung, der Gleitung der Dichtung auf der Druckkesselwand (wenn keine Gleitschicht vorgesehen ist) oder für die Gleitung von Dichtungslagen relativ zueinander liegt üblicherweise in der Größenordnung von 0,1. Durch die Gleitschicht ist dann das Gleiten auf eben dieser Schicht bevorzugt. Dadurch wird verhindert, daß die Dichtung zerstört wird. Zudem wird verhindert, daß sich durch eine undefinierte Gleitung des Eintrittsfensters beispielsweise gegenüber der Druckkesselwand Spannungsspitzen aufbauen können, die zu einem Bruch des Eintrittsfensters führen können.

Bei einer Variante einer Ausführungsform ist die Gleitschicht durch ein Gleitmittel gebildet. Dabei kann es sich beispielsweise um hochviskoses Silikonfett handeln. Ein solches hochviskoses Silikonfett weist einen Gleitreibungskoeffizienten in der Größenordnung von 0,05 auf, hat eine gute Dichtwirkung, gute Temperatur-, Druck-, Wetter- und Chemikalienbeständigkeit sowie eine hohe Standzeit unter üblichen Betriebsbedingungen eines volumetrischen Strahlungsempfängers. Es ist zudem im Gegensatz zu normalen Fetten frei von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, die das Eintrittsfenster kontaminieren könnten.

Günstig ist es, wenn ein Depot zur Nachlieferung von Gleitmittel zur Gleitschicht vorgesehen ist. Dadurch läßt sich eine "Selbstschmierung" der Gleitschicht ausbilden, so daß der erfindungsgemäße Strahlungsempfänger eine hohe Standzeit aufweist, da Gleitmittelverluste ausgleichbar sind.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Gleitschicht durch eine reibungsarme Beschichtung der Druckkesselwand gebildet.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Lagervorrichtung ein Lagerbett aus einem verformbaren Material auf, in welchem das Eintrittsfenster gelagert ist. Dadurch ist eine Beweglichkeit des Eintrittsfensters in dem Lagerbett gewährleistet, wobei das Eintrittsfenster gleichzeitig in dem Lagerbett fixiert ist. Das Lagerbett mit dem Lagerbettmaterial kann damit zur Fixierung des Eintrittsfensters dienen, zur Gewährleistung dessen Beweglichkeit und zur Abdichtung des Innenraums des Druckkessels gegenüber dem Außenraum. Es braucht dann insbesondere kein Glasring an dem Eintrittsfenster als Halteflansch angeschweißt werden. Dadurch ist auch eine Abdichtung zwischen Innenraum und Außenraum gewährleistet und insbesondere auch bereits dann, wenn der Innenraum des Druckkessels drucklos ist.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lagerbettmaterial elastisch verformbar ist. Die Elastizität des Lagerbettmaterials gewährleistet die Beweglichkeit des Eintrittsfensters zum Abbau von Spannungen und andererseits läßt sich eine gute Fixierung des Eintrittsfensters an der Druckkesselwand erreichen. Zudem kann das Lagerbettmaterial aufgrund seiner elastischen Verformbarkeit Abweichungen von Auflageflächen zwischen der Druckkesselwand und dem Eintrittsfenster ausgleichen, so daß mechanische Spannungsspitzen vermieden oder zumindest reduziert sind. Solche Spannungsspitzen bei nicht planparallelen Auflageflächen können durch ungleichmäßige thermische Dehnung beispielsweise aufgrund inhomogener Temperaturverteilung, durch Herstellungstoleranzen und/oder eingebrachte mechanische Verpannungen entstehen. Lokale Spannungsspitzen können so groß sein, daß die Bruchschwelle des Eintrittsfensters überschritten ist. Durch das erfindungsgemäße Lagerbett werden solche Spannungsspitzen ausgeglichen.

Ganz besonders günstig ist es, wenn das Lagerbettmaterial so ausgebildet und im Lagerbett so angeordnet ist, daß das Schubmodul quer zur Eintrittsfensterachse im Vergleich zum Elastizitätsmodul parallel zur Eintrittsfensterachse verringert ist. Dadurch ist die Beweglichkeit des Eintrittsfensters relativ zur Eintrittsfensterachse gewährleistet, d. h. es kann eine Relativbewegung zwischen dem Eintrittsfenster und der Druckkesselwand stattfinden. Dadurch wiederum lassen sich mechanische Spannungen abbauen.

Ein mögliches Material für das Lagerbettmaterial ist Hochtemperatursilikon.

Günstig ist es, wenn das Lagerbett um einen einem Innenraum des Druckkessels zugewandten Bereich des Eintrittsfensters und einem gegenüberliegenden einem Außenraum zugewandten Bereich des Eintrittsfensters angeordnet ist. Dadurch ist das Eintrittsfenster im Lagerbett fixiert und die Beweglichkeit im Lagerbett für eine Relativbewegung zwischen Eintrittsfenster und Druckkesselwand gesichert.

Weiterhin ist es günstig, wenn das Lagerbettmaterial zwischen einer der Druckkesselwand zugewandten Stirnfläche des Eintrittsfensters und der Druckkesselwand angeordnet ist. Dadurch lassen sich unebene Auflageflächen zwischen Eintrittsfenster und Druckkesselwand ausgleichen, welche beispielsweise durch ungleichmäßige thermische Dehnungen, durch Herstellungstoleranzen und/oder durch mechanische Verspannungen verursacht sind. Dadurch wiederum lassen sich hohe Spannungsspitzen vermeiden, die zu einem Bruch des Eintrittsfensters führen können.

Günstig ist es, wenn das Lagerbett in einem Halteelement gebildet ist, welches mit der Druckkesselwand verbunden ist. Das Halteelement läßt sich insbesondere starr mit der Druckkesselwand verbinden. Die Relativbewegung zwischen Druckkesselwand und Eintrittsfenster und damit zwischen Eintrittsfenster und Halteelement ist durch das Lagerbett gewährleistet. Günstigerweise ist das Halteelement mit dem Druckkessel verbunden, um so für eine sichere Fixierung des Eintrittsfensters zu sorgen.

Bei einer vorteilhaften Variante einer Ausführungsform ist in einem Fußbereich des Eintrittsfensters eine Vorrichtung zur Messung mechanischer Spannungen angeordnet. Es kann sich dabei insbesondere um ein oder mehrere Dehnungsmeßstreifen handeln. Es läßt sich dann ablesen, ob hohe mechanische Spannungen in dem Fußbereich des Eintrittsfensters herrschen. Solche hohen mechanischen Spannungen können beispielsweise ihre Ursache darin haben, daß das Gleitmittel der Gleitschicht verbraucht ist bzw. die Gleitschicht zerstört ist oder daß im Lagerbett die Relativbewegung zwischen Eintrittsfenster und Druckkesselwand eingeschränkt ist. Die Spannungsmessungsvorrichtung zeigt dann an, daß eine Wartung durchgeführt werden muß. Es läßt sich dadurch verhindern, daß sich bei Versagen der Lagervorrichtung bezüglich der Relativbewegung zwischen Eintrittsfenster und Druckkesselwand derart hohe mechanische Spannungen im Eintrittsfenster aufbauen, die zu einem Bruch führen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Eintrittsfenster mittels eines elastischen Klebematerials an dem Druckkessel fixiert ist. Es muß dann insbesondere kein Glasflansch an dem Eintrittsfenster angeschweißt sein mit den bereits geschilderten Nachteilen und Problemen. Durch die elastische Klebeverbindung ist gleichzeitig die Relativbewegung zwischen Eintrittsfenster und Druckkesselwand gewährleistet.

Vorteilhafterweise ist das Klebematerial Hochtemperatursilikon.

Günstig ist es, wenn eine Klebeschicht mit einem Halteelement klebend verbunden ist, mittels welcher das Eintrittsfenster am Druckkessel fixiert ist. Das Halteelement muß dann nicht direkt mit dem Eintrittsfenster verbunden werden – wie es bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Glasflansch als Halteelement der Fall ist – sondern es läßt sich eine nicht starre Verbindung zwischen Halteelement und Eintrittsfenster ausbilden.

Günstig ist es, wenn das Halteelement über eine Klemmverbindung mit der Druckkesselwand verbunden ist. Beispielsweise lassen sich in einem entsprechenden Klemmelement der Klemmverbindung entsprechende Einrichtungen zur Zuführung von Spülmittel und Kühlmittel in den Innenraum des Druckkessels anordnen. Derartige Einrichtungen unterliegen in der Regel nur einem geringen Verschleiß. Das Halteelement dagegen, das klebend mit dem Eintrittsfenster verbunden ist, unterliegt zumindest bezüglich der Klebeschicht einem hohen Verschleiß. Bei einem Austausch muß dann nicht das ganze Klemmelement mit seinen Kühlmitteleinrichtungen ausgetauscht werden, sondern es genügt, nur das Halteelement auszutauschen.

Bei einer Variante einer Ausführungsform ist eine Klebeschicht dem Innenraum des Druckkessels zugewandt mit dem Eintrittsfenster verbunden.

Günstig ist es dabei, wenn das Halteelement im Innenraum des Druckkessels mit diesem verbunden ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Klebeschicht mit dem Eintrittsfenster einem Außenraum zugewandt verbunden. Dies hat den Vorteil, daß die Klebeschicht nicht durch das Arbeitsmedium und dergleichen im Innenraum des Druckkessels beaufschlagt ist und leichter zugänglich ist für die Wartung bzw. den Austausch. Es kann dabei aber auch vorgesehen sein, daß beispielsweise in einem Lagerbett eine Klebeschicht sowohl im Innenraum als auch Außenraum angeordnet ist.

Bei einer vorteilhaften Variante einer Ausführungsform ist das Halteelement außerhalb des Innenraums des Druckkessels mit diesem verbunden. Auf diese Weise läßt sich eine Klebeschicht zur Fixierung des Eintrittsfensters am Druckkessel ausbilden, welche außerhalb des Innenraums angeordnet ist, um so die Temperaturbeaufschlagung der Klebeschicht zu verringern und die Arbeitsmediumbeaufschlagung zu verhindern.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lagerbettmaterial ein Klebematerial ist, so daß das Lagerbett auch zur Fixierung des Eintrittsfensters an dem Druckkessel sorgt.

Vorteilhaft ist es, wenn ein Halteelement, mittels welchem das Eintrittsfenster über eine Klebeschicht mit dem Druckkessel verbunden ist, einen Hinterschneidungsraum zur Aufnahme von Klebematerial aufweist. Dadurch läßt sich eine Fixierung zwischen dem Eintrittsfenster und dem Halteelement und somit bezüglich des Druckkessels erreichen, auch wenn die Klebeschicht in ihrer adhäsiven Wirkung nachläßt oder versagt, denn durch den Hinterschneidungsraum läßt sich eine Formschlußverbindung zwischen Halteelement und Klebeschicht herstellen.

Günstig ist es, wenn eine dem Innenraum des Kessels zugewandte Klebeschicht in Richtung eines Eintrittsfensterfußes eine oder mehrere Unterbrechungen aufweist. Dadurch läßt sich ein Druckausgleich zwischen einer Oberseite und einer Unterseite der Klebeschicht ermöglichen, um so die Kraftbelastung der Klebeschicht zu verringern.

Um die Lebensdauer der Klebeschicht zu erhöhen, insbesondere durch Verringerung der Temperaturbelastung, ist erfindungsgemäß eine Wärmestrahlungsschutzvorrichtung für eine Klebeschicht vorgesehen. Infrarotstrahlung aus dem Innenraum des Druckkessels und insbesondere von einem Absorber her und von der Einkopplung ins Fenster beaufschlagt grundsätzlich die Klebeschicht. Durch eine Wärmestrahlungsschutzvorrichtung wird diese Beaufschlagung zumindest verringert. Beispielsweise kann auf der Klebeschicht eine Reflexionsschicht oder ein reflektierendes Element angeordnet sein, um so die Strahlungsabsorption durch die Klebeschicht und damit deren Erwärmung zu verringern. Beispielsweise kann auch zusätzlich oder alternativ ein Schildelement über der Klebeschicht angeordnet sein, um zumindest einen Teil der Wärmestrahlung abzuschirmen.

Günstig ist es, wenn das Schildelement so angeordnet und ausgebildet ist, daß ein Druckausgleich zwischen Klebeschicht und Schildelement bezüglich eines Innenraums des Kessels möglich ist, so daß das Schildelement nicht zu stark kraftbelastet ist.

Konstruktiv günstig ist es, wenn das Schildelement an einem Klemmelement sitzt, mittels welchem ein Halteelement klemmend an dem Druckkessel gehalten ist, wobei die Klebeschicht mit dem Halteelement verbunden ist.

Bei einer Variante einer Ausführungsform ist das Schildelement als Abdeckung auf der Klebeschicht angeordnet und insbesondere reflektierend ausgebildet, um Infrarotstrahlung zumindest teilweise zurückzureflektieren und so die Absorption zu verringern.

Zur Erhöhung der Standzeit, d. h. zur Vergrößerung von Wartungsintervallen, ist es besonders vorteilhaft, wenn in der Druckkesselwand im Bereich eines Eintrittsfensterfußes eine oder mehrere Kühlmittelkanäle angeordnet sind. Dadurch läßt sich dann das Eintrittsfenster im Bereich seines Fußes kühlen und insbesondere läßt sich eine Klebeschicht in diesem Bereich kühlen. Dadurch wiederum wird die Standzeit des erfindungsgemäßen Strahlungsempfängers erhöht, da die Lebensdauer der Klebeschicht erhöht wird.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn eine Spülvorrichtung zur Spülung des Eintrittsfensters auf einer dem Innenraum des Kessels zugewandten Innenfläche vorgesehen ist. Bei dem Betrieb eines Strahlungsempfängers tritt oftmals das Problem auf, daß Wasser am Fußbereich des Eintrittsfensters kondensiert, wenn das Arbeitsmedium wasserdampfhaltig ist und die Temperatur im Bereich des Fensterfußes die Kondensationstemperatur unterschreitet. Diese Wasserkondensation hat insbesondere den störenden Effekt, daß sich eine Innendämmung im Druckkessel vollsaugt. Durch eine Spülung des Eintrittsfensters auf seiner Innenfläche (der druckbeaufschlagten Seite) läßt sich die Wasserkondensation am Fenster in diesem Bereich vermeiden.

Günstig ist es, wenn das Spülmittel in den Innenraum des Druckkessels im Bereich eines Eintrittsfensterfußes einführbar ist, da gerade in diesem Bereich die größte Gefahr der Wasserkondensation besteht.

Günstig ist es, wenn das Spülmittel so in den Innenraum des Druckkessels eingeführt ist, daß eine Klebeschicht, mittels welcher das Eintrittsfenster in dem Druckkessel fixiert ist, kühlbar ist. Das Spülmittel wirkt dann gleichzeitig als Spülmittel und Kühlmittel, mit dem sich – auch zusätzlich – die Klebeschicht kühlen läßt, um so ihre Lebensdauer zu erhöhen.

Günstig ist es dabei, wenn das Spülmittel durch ein Gitter geleitet ist, um einen Druckverlust zu erzeugen und ein gleichmäßiges Strömungsprofil zu bewirken und so für eine gleichmäßige Verteilung zu sorgen.

Insbesondere zur Vermeidung von Wasserkondensation ist es günstig, wenn als Spülmittel ein wasserdampffreies Spülgas eingesetzt ist.

Weiterhin ist es günstig, wenn eine Spülvorrichtung zur Spülung einer dem Außenraum des Druckkessels zugewandten Außenfläche des Eintrittsfensters vorgesehen ist. Diese Außenfläche ist die Fensterseite, welche der druckbeaufschlagten Seite gegenüberliegt. Dadurch läßt sich das thermisch durch die eingekoppelte Strahlung stark belastete Fenster kühlen und auch reinigen, beispielsweise von Staub.

Günstig ist es, wenn dazu ein oder mehrere Kühlmittelkanäle zur Zuführung von Kühlmittel an das Eintrittsfenster zwischen einem Apertureinsatz und der Druckkesselwand angeordnet sind. Es läßt sich dann ein Spülmittel bzw. Kühlmittel über die entsprechende Fensterfläche führen, welche dann durch die Apertur entweichen kann. Dadurch läßt sich das Eintrittsfenster aktiv kühlen und durch geeignete Gestaltung entsprechender Austrittsöffnungen können thermisch besonders belastete Stellen wie beispielsweise ein Scheitelbereich des Eintrittsfensters gezielt angeblasen werden. Durch eine geeignete Regelung und Messung läßt sich das Spülmittel bzw. Kühlmittel in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Strahlungsempfängers nach Ort der Beaufschlagung und Beaufschlagungsmenge dosieren, um das Eintrittsfenster optimal zu kühlen.

Insbesondere ist es günstig, wenn eine Düse, mittels der Kühlmittel dem Eintrittsfenster von dem Außenraum zuführbar ist, als Dralldüse ausgebildet ist, um für eine flächige Beaufschlagung des Eintrittsfensters zu sorgen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn ein Vorderflansch des Druckkessels, an welchem das Eintrittsfenster gelagert ist, biegbar und insbesondere elastisch ausgebildet ist. Bei der Druckbeaufschlagung des Druckkessels erfährt die Druckkesselwand (und damit der Vorderflansch) eine Durchbiegung, d. h. sie kann sich verformen. Wenn die Stirnfläche des Eintrittsfensters nicht eben ist, kann sich der Vorderflansch aufgrund seiner Verformbarkeit an das Eintrittsfenster anpassen. Die aufgrund einer nicht ebenen Ausbildung des Eintrittsfensters an seiner Stirnfläche erzeugte ungleiche Spannungsverteilung wird dadurch zwar nicht behoben, jedoch die Unterschiede zwischen Minimalwerten und Maximalwerten abgebaut, d. h. Spannungsspitzen werden abgebaut, da sich der Vorderflansch anpassen kann. Dadurch wiederum ist die Bruchgefahr des Eintrittsfensters wesentlich verringert, da eben hohe Spannungsspitzen vermieden sind.

Durch die Verformbarkeit des Vorderflansches ist eine Gestaltsänderung desselben bei Druckbeaufschlagung begründet. Bei entsprechender Ausgestaltung des Vorderflansches läßt sich diese Gestaltsänderung kompensieren. insbesondere ist es vorteilhaft, wenn eine Auflagefläche des Vorderflansches für das Eintrittsfenster eine Neigung im unbelasteten Zustand in radialer Richtung aufweist. Bei entsprechender Auslegung wird dann eine Auflagefläche das Eintrittsfenster im Betriebszustand eben.

Günstig ist es, wenn der Vorderflansch so ausgebildet ist, daß das Verhältnis von dessen Verbiegung zum Durchmesser bezogen auf den Betriebszustand des Druckkessels mindestens 2·10^–4 ist. Beispielsweise sollte bei einem Innendruck von 15 bar und einem Kesseldurchmesser von 1 m die Durchbiegung in der Größenordnung von 0,3 mm oder darüber liegen, um so Spannungsspitzen bei der Auflage des Eintrittsfensters auf dem Vorderflansch in dem Eintrittsfenster abzubauen.

Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn das Eintrittsfenster kuppelförmig ausgebildet ist, so daß eine hohe Druckfestigkeit gewährleistet ist.

Bei einer vorteilhaften Variante einer Ausführungsform ist in einer Apertur des Eintrittsfensters ein Einsatzelement angeordnet. Das Einsatzelement dient dann insbesondere zum Schutz der Druckkesselwand und der Lagervorrichtung vor der Strahlung. Günstigerweise in das Einsatzelement dabei als Sekundärkonzentrator ausgebildet, um Strahlung in den Innenraum des Druckkessels einzukoppeln, welche an dem Einsatzelement reflektiert wird.

Es ist dabei konstruktiv günstig, wenn das Einsatzelement umfänglich als Vieleck ausgebildet ist, beispielsweise als Achtzehneck.

Die nachfolgende Beschreibung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung von Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigen:
1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Strahlungsempfängers;
2 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung in einer Detailansicht des Bereichs A gemäß 1;
3 eine Detailansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung und
4 eine Detailansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung.
Ein Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Strahlungsempfängers, welcher in 1 als Ganzes mit 10 bezeichnet ist, umfaßt einen Druckkessel 12, durch den unter Druck ein Arbeitsmedium zur Aufnahme von Energie aus Solarstrahlung führbar ist.
Der Druckkessel 12 umfaßt als Druckkesselwand einen Vorderflansch 14; der Druckkessel 12 ist so positioniert, daß der Vorderflansch 14 konzentrierter Solarstrahlung 16 zugewandt ist. Die Solarstrahlung 16 wird über ein an dem Vorderflansch 14 gelagertes Eintrittsfenster 18 in einen Innenraum 20 des Druckkessels 12 eingekoppelt. Der Innenraum 20 ist dabei innerhalb des Vorderflansches 14 und von Druckkesselwänden 22 gebildet.
Das Eintrittsfenster 18 ist kuppelförmig ausgebildet mit einer Eintrittsfensterachse 24, bezüglich welcher das Eintrittsfenster 18 rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die Eintrittsfensterachse 24 ist senkrecht bezüglich des Vorderflansches 14 orientiert, und bevorzugterweise ist der Druckkessel 12 und insbesondere der Innenraum 20 des Druckkessels 12 rotationssymmetrisch bezüglich dieser Achse 24 ausgebildet. Ein Scheitel 26 des Eintrittsfensters 18 liegt dem Innenraum 20 zugewandt hinter einer Apertur 28 in dem Vorderflansch 14. Durch die Apertur 28 gelangt Solarstrahlung 16 zu dem und durch das Eintrittsfenster 18, bei welchem es sich insbesondere um eine Quarzglasfenster handelt.
In der Apertur 28 ist ein Apertur-Einsatzteil 30 so eingesetzt, daß eine Stirnfläche 32 des Vorderflansches 14 abgedeckt ist. Dazu weist das Apertur-Einsatzteil 30 ein kegelstumpfförmiges Ringelement 32 auf, wobei die (gedachte) Kegelspitze bezüglich des Vorderflansches 14 in Richtung des Innenraums 20 des Druckkessels 12 zurückgesetzt ist. Ferner umfaßt das Apertur-Einsatzteil 30 einen beispielsweise zylindrischen Abschnitt 34, welcher um einen Fußbereich 36 des Eintrittsfensters 18 liegt und somit hinter der Apertur 28 angeordnet ist. Das Apertur-Einsatzteil 30 dient zum Schutz des Vorderflansches 14 vor Solarstrahlung. Insbesondere ist das Apertur-Einsatzteil 30 als Sekundärkonzentrator ausgebildet, um an dem Apertur-Einsatzteil 30 reflektierte Strahlung durch das Eintrittsfenster 18 in den Innenraum 20 des Druckkessels 12 zu konzentrieren.
Das Apertur-Einsatzteil 30 ist bei einer Variante einer Ausführungsform im Querschnitt nicht ringförmig, sondern weist umfänglich die Gestalt eines Vielecks wie beispielsweise eines Achtzehnecks auf.
In dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 ist ein als Ganzes mit 38 bezeichneter Absorber angeordnet, welcher über das Eintrittsfenster 18 durch die Solarstrahlung 16 beaufschlagbar ist und sich so erhitzen kann. Durch den Absorber 38 ist das Arbeitsmedium zur Energieaufnahme führbar, d. h. das Arbeitsmedium erhitzt sich bei der Führung durch den Absorber 38. Bei dem Absorber 38 handelt es sich demgemäß um einen volumetrischen Absorber, d. h. der Absorber absorbiert die Strahlung im wesentlichen über sein gesamtes Volumen. Dazu ist der Absorber 38 beispielsweise aus einem porösen Material oder Drahtgeflecht hergestellt. Der Strahlungsempfänger ist demnach ein volumetrischer Strahlungsempfänger.
Der Absorber 38 umfaßt einen Einlaßabsorber 40, durch den ein Einlaßstrom zur Vorwärmung geführt ist. Dazu ist in dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 ein Innenmantel 42 angeordnet, welcher im wesentlichen parallel zu der Druckkesselwand 22 ausgebildet ist und zwischen dem und der Druckkesselwand 22 ein Einlaßstrom 44 führbar ist. In dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 ist um das Eintrittsfenster 18 ein Strömungsraum 46 gebildet, durch welchen das Arbeitsmedium nach Durchströmung eines Einlaßströmungsraums 48 und Durchströmung des Einlaßabsorbers 40 einem Auslaßabsorber 50 zuströmt. Der Strömungsraum 46 ist dadurch zwischen dem Einlaßabsorber 40, dem Eintrittsfenster 18 und dem Auslaßabsorber 50 gebildet.
Der Auslaßabsorber 50 ist so bezüglich des Eintrittsfensters 18 angeordnet und ausgebildet, daß eine hohe Strahlungsleistung absorbiert wird und ein hoher Volumenstrom durch den Auslaßabsorber 50 führbar ist, damit das Arbeitsmedium eine hohe Wärmeleistung aufnehmen kann.
Ein Auslaßstrom 52 wird nach Aufnahme von Wärme in dem Absorber 38 aus dem Innenraum 20 abgeführt.
In dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 ist bei der in 1 gezeigten Variante eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Druckkessels 12 ein weiterer Innenmantel 54 angeordnet, welcher eine Wand 56 aufweist, welche parallel beabstandet ist zu einer entsprechenden Wand 58 des Innenmantels 42. Dadurch ist in dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 eine insbesondere ringförmige Öffnung 60 gebildet, durch die ein Teilstrom 62 des Auslaßstroms 52 über einen Rückführungsraum 64 in den Einlaßströmungsraum 48 rückführbar ist.
Durch eine solche Teilrückführung eines Auslaßstroms aus der Auslaßstromführung zu einem Einlaßstrom in der Einlaßstromführung läßt sich ein Durchgangsmassestrom des Arbeitsmediumstroms erhöhen, um so insbesondere Schwankungen in einer Massestromverteilung eines Fluidstroms im Absorber 38 und dadurch eventuell auftretende Temperaturspitzen, welche Instabilitäten verursachen können, zu verringern. Eine solche Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren ist in der DE 197 10 986 A1 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Zwischen der Druckkesselwand 22, dem Vorderflansch 14 und dem Einlaßströmungsraum 48 ist eine thermische Innendämmung 66 angeordnet, welche mindestens eine Schicht Dämmaterial umfaßt und insbesondere Druckausgleichsmittel zum Druckausgleich zwischen dem Dämmaterial und einem Kesselinnenraum umfaßt, welche bezogen auf eine Schichtoberfläche des Dämmaterials großflächig angeordnet sind. Ein solches Dämmsystem ist in der DE 197 13 598 A1 beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, daß das Dämmsystem der Innendämmung 66 ein Filter aufweist, welches zwischen den Druckausgleichsmitteln und einer Schichtoberfläche des Dämmaterials angeordnet ist und zum Zurückhalten von Dämmaterialpartikeln dient.
Das Eintrittsfenster 18 ist mittels einer Lagervorrichtung an dem Vorderflansch 14 gelagert. Bei einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung, welche in 2 als Ganzes mit 68 bezeichnet ist, weist der Vorderflansch 14 an seiner Stirnfläche 32 eine ringförmige Ausnehmung 70 auf, durch die eine Auflagefläche 72 gebildet ist, auf der das Eintrittsfenster 18 mit einer Stirnfläche 74 aufliegt. Zwischen der Stirnfläche 74 und dem Eintrittsfenster 18 ist dabei eine Dichtung 76 angeordnet, welche zur Abdichtung des Innenraums 20 des Druckkessels 12 gegenüber dem Außenraum dient. Die Dichtung 76 ist insbesondere eine Mehrlagendichtung mit Lagen aus vorverdichtetem Graphit und Zwischenlagen aus dünnen Edelstahlfolien. Das Graphit dient zur Erzielung einer hohen Temperaturbeständigkeit und die Zwischenlagen zur Erzielung einer hohen mechanischen Festigkeit.
Zwischen der Dichtung 76 und der Auflagefläche 72 des Vorderflansches 14 ist eine Gleitschicht 78 angeordnet, welche einen erniedrigten Gleitreibungskoeffizienten aufweist, so daß das Innenfenster 18 mit der Dichtung 76 auf der Gleitschicht quer zur Eintrittsfensterachse 24 beweglich ist und diese Bewegung auf der Gleitschicht 78 selber stattfindet. Insbesondere muß dazu der Gleitreibungskoeffizient für die Gleitreibung des Eintrittsfenster 18 mit der Dichtung 76 auf der Gleitschicht 78 niedriger sein als der Gleitreibungskoeffizient für die Gleitreibung des Eintrittsfensters 18 auf der Dichtung 76 oder für die Gleitbewegung von Dichtungslagen relativ zueinander. Ein typischer Wert für den Gleitreibungskoeffizient von Quarzglas auf Graphit ist 0,1. Vorzugsweise liegt dann der Gleitreibungskoeffizient der Gleitschicht 78 in der Größenordnung von beispielsweise 0,05. Es wird dann erreicht, daß die Relativbewegung des Eintrittsfensters 18 bezüglich des Vorderflansches 14 über Gleitung auf der Gleitschicht 78 erfolgt, d. h. an dem durch die Gleitschicht 78 definierten Ort erfolgt. Insbesondere ist dadurch die Zerstörung der Dichtung 76 beispielsweise durch Auseinanderscheren vermieden.
Durch die Bewegung des Eintrittsfensters 18 relativ zu dem Vorderflansch 14 lassen sich mechanische Spannungen in dem Eintrittsfenster 18 abbauen, wie sie insbesondere durch die Druckbeaufschlagung des Eintrittsfensters 18 und durch die Temperaturbeaufschlagung des Eintrittsfensters 18 und des Vorderflansches 14 entstehen können.
Bei einer Variante einer Ausführungsform ist die Gleitschicht 78 dadurch gebildet, daß in einem definierten Bereich ein Gleitmittel auf der Auflagefläche 72 aufgebracht ist. Als Gleitmittel kann beispielsweise hochviskoses Silikonfett eingesetzt sein. Dieses Material weist neben einer guten Dichtwirkung auch gute Temperatur-, Druck-, Wetter- und Chemikalienbeständigkeit auf sowie eine lange Standzeit unter Betriebseinsatzbedingungen. Zudem ist hochviskoses Silikonfett frei von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen. Dadurch wird die Gefahr einer Kontamination des Eintrittsfensters 18 vermieden.
Es kann dabei auch ein Depot für das Gleitmittel vorgesehen sein, um bei Gleitmittelverlusten die Gleitfähigkeit der Gleitschicht 78 durch entsprechende Gleitmittel-Nachlieferung zu erhalten (in der 2 nicht gezeigt).
Bei einer alternativen Variante einer Ausführungsform ist zur Bildung der Gleitschicht 78 der Vorderflansch 14 an seiner Auflagefläche 72 mit einer entsprechenden reibungsarmen Beschichtung versehen, durch welche der Gleitreibungskoeffizient zwischen dem Eintrittsfenster und der Dichtung 76 bezüglich Gleitung auf der Gleitschicht 78 gegenüber dem Gleitreibungskoeffizienten zwischen Eintrittsfenster 18 und Dichtung 76 bezüglich Gleitung auf der Dichtung 76 herabgesetzt ist.
Um ein Versagen der Gleitschicht 78 überwachen zu können, ist in dem Fußbereich 36 eine Spannungsmessungsvorrichtung 80 angeordnet, durch die in diesem Bereich mechanische Spannungen in dem Eintrittsfenster 18 meßbar sind, um so insbesondere ein Versagen der Gleitschicht 78 als definierte Gleitfläche anzeigen zu können. Insbesondere umfaßt die Spannungsmessungsvorrichtung 80 einen oder mehrere Dehnungsmeßstreifen. Ein solcher Dehnungsmeßstreifen zeigt eine Dehnung an und damit das Vorhandensein mechanischer Spannungen in dem Bereich, in dem der Dehnungsmeßstreifen an dem Eintrittsfenster 18 sitzt.
An einer dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 zugewandten Innenwand 82 des Vorderflansches 14 sitzt insbesondere formschlüssig verbunden, beispielsweise durch Schraubverbindungen 84, ein Klemmring 86. Durch diesen Klemmring 86 ist ein Haltering 88 geklemmt an dem Vorderflansch 14 im Innenraum 20 des Druckkessels 12 gehalten. Der Haltering 88 dient als Halteelement für das Eintrittsfenster 18 und weist dazu eine im Querschnitt L-förmige Gestalt auf, wobei ein erster Flügel 90 zwischen den Klemmring 86 und die Innenwand 82 des Vorderflansches 14 geklemmt ist und ein zweiter Flügel 92 in der Ausnehmung 70 dem Eintrittsfenster 18 zugewandt angeordnet ist.
Zwischen dem Eintrittsfenster 18 und dem zweiten Flügel 92 sitzt eine Klebeschicht 94 so, daß das Eintrittsfenster 18 durch diese Klebeschicht an dem Vorderflansch 14 fixiert ist. Bei dem Klebematerial der Klebeschicht 94 handelt es sich um ein hochelastisches Klebematerial, wie beispielsweise Hochtemperatursilikon, so daß die Beweglichkeit des Eintrittsfensters 98 auf der Gleitschicht 78 insbesondere quer zur Eintrittsfensterachse 24 erhalten bleibt und zudem durch das Klebematerial der Klebeschicht 94 keine erheblichen Kräfte auf das Eintrittsfenster 18 ausgeübt werden.
Bei der in 2 gezeigten Variante einer Ausführungsform ist der Haltering 88 vor Einbringung des Eintrittsfensters 18 in die Ausnehmung 70 bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Strahlungsempfängers 10 so angeklebt worden, daß bei der Verklemmung des Halterings 88 die Klebeschicht 94 etwas nach unten in Richtung der Auflagefläche 72 gedrückt wird. Dadurch entsteht in der Klebeschicht 94 eine Schubverformung, so daß auch ohne Druckbeaufschlagung des Innenraums 20 des Druckkessels 12 eine Anpreßkraft des Eintrittsfensters 18 auf die Auflagefläche 72 wirkt.
Bevorzugterweise weist der der Klebeschicht 94 zugewandte zweite Flügel 92 des Halterings 88 eine Hinterschneidung 96 auf, welche beispielsweise als Ringnut ausgebildet ist. Diese dient dazu, die Kontaktfläche zwischen der Klebeschicht 94 und dem Haltering 88 zu erhöhen. Außerdem wird dadurch eine Art von Formschlußverbindung zwischen der Klebeschicht 94 und dem Haltering 88 hergestellt, so daß auch bei Verlust des Klebekontakts zwischen der Klebeschicht 94 und dem zweiten Flügel 92 des Halterings 88 das Eintrittsfenster 18 an dem Vorderflansch 14 fixiert bleibt.
In der Ausnehmung 70 ist zwischen dem Eintrittsfenster 18, der Klebeschicht 94 und dem Haltering 88 ein Hohlraum 98 gebildet. Um einen Druckausgleich des Innenraums 20 mit diesem Hohlraum 98 zu ermöglichen, ist die Klebeschicht 94 umfänglich bezüglich der Eintrittsfensterachse 24 im wesentlichen parallel zu dieser Achse mit Unterbrechungen versehen (in 2 nicht sichtbar).
Zum Schutz der Klebeschicht 94 vor Wärmestrahlung aus dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 ist eine Wärmestrahlungsschutzvorrichtung vorgesehen. Beispielsweise kann es sich dabei um ein auf der dem Innenraum 20 zugewandten Fläche der Klebeschicht 94 angeordnetes hochreflektives Abschirmelement handeln oder um eine Keramikschnur. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Klemmring 86 ein nasenförmiges Schildelement 100 auf, welches so weit bis zum Eintrittsfenster 18 reicht, daß noch ein Druckausgleich zwischen dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 und der Klebeschicht 94 ermöglicht ist.
Erfindungsgemäß ist eine Spülvorrichtung 204 vorgesehen, mittels der sich das Eintrittsfenster 18 dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 zugewandt (druckbeaufschlagte Seite) spülen läßt und sich an dem Eintrittsfenster 18 ein Spülfilm zur Kühlung des Einrittsfensters 18 ausbilden läßt. Dazu gehen durch den Vorderflansch 14 Zuführungskanäle 206, welche in dem Klemmring 86 fortgesetzt sind. Im Klemmring 86 sind dann entsprechende Querkanäle 208 angeordnet, welche in einen Verteilerraum 210 münden. An dem Verteilerraum 210 sitzt ein Gitter 212 zur Verwirbelung des Spülmittels beim Austritt aus dem Verteilerraum 210. Durch einen Spalt 214 zwischen dem Schildelement 100 und dem Eintrittsfenster 18 gelangt das Spülmittel in den Innenraum 20. Eine Oberfläche 216 der Innendämmung 66 ist so angeordnet, daß der Eintritt des Spülmittels in den Innenraum 20 des Druckkessels 12 nicht behindert wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform (in der Zeichnung nicht gezeigt) verlaufen Zuführungskanäle für Spülmittel in dem Hohlraum 98 und das Spülmittel kann über Unterbrechungen in der Klebeschicht 94 in den Innenraum 20 des Druckkessels 12 gelangen.
Als Spülmittel wird insbesondere ein wasserdampffreies Spülgas eingesetzt. Insbesondere wird dabei das Spülgas so über die Klebeschicht 94 bzw. durch die Klebeschicht 94 geführt, daß diese aktiv gekühlt wird.
Weiterhin ist eine Spülvorrichtung 218 zur Spülung einer dem Außenraum zugewandten Fläche des Eintrittsfensters 18 vorgesehen. Dazu sind Zuführungskanäle 220 zwischen dem Apertur-Einsatzteil 30 und der Stirnfläche 32 des Vorderflansches 14 angeordnet, die sich in einen Fußbereich 36 des Eintrittsfensters 18 fortsetzen. Ein Zuführungskanal 220 mündet über eine Düse 222 in einen Raum hinter der Apertur 28. Ein Zuführungskanal 220 ist beispielsweise als Ringkanal ausgebildet, oder es können umfänglich verteilte Rohre oder Schläuche oder dergleichen vorgesehen sein. Über die Spülvorrichtung 218 läßt sich das Eintrittsfenster 18 in dem zur Atmosphäre hin offenen Raum 224 (1) mit Spülmittel beaufschlagen und insbesondere lassen sich thermisch besonders belastete Stellen des Eintrittsfensters gezielt anblasen und so gesondert kühlen. Es läßt sich auf diese Weise auch das Eintrittsfenster 18 von Verunreinigungen wie Staub reinigen.
Günstigerweise ist es vorgesehen, daß der Vorderflansch 14 mindestens im Bereich der Auflagefläche 72 elastisch verformbar ausgebildet ist. Auf diese Weise lassen sich Unebenheiten dieser Auflagefläche 72 ausgleichen. Bei nicht ebener Auflagefläche entsteht das Problem, daß im Eintrittsfenster 18 Spannungsspitzen vorhanden sein können. Bei Gewährleistung einer elastischen Verformbarkeit des Vorderflansches 14 lassen sich solche Spannungsspitzen verringern und somit läßt sich die Bruchgefahr für das Eintrittsfenster 18 verringern.
Es ist insbesondere vorgesehen, daß die Auflagefläche 72 eine leichte Neigung in radialer Richtung quer zur Eintrittsfensterachse 24 im drucklosen Zustand des Druckkessels 12 aufweist. Bei Druckbelastung im Betriebszustand ist bei entsprechender Ausbildung einer solchen geneigten Auflagefläche 72 dann diese, wenn eine elastische Verformung eintritt, wieder im wesentlichen senkrecht zur Eintrittsfensterachse 24.
Insbesondere ist es vorgesehen, daß im Betriebszustand des Strahlungsempfängers 10 die Durchbiegung des Vorderflansches 14 an der Auflagefläche mindestens größer ist als 2·10^–4 der Kesseldurchmesser. Bei einem Innendruck von 15 bar und einem Kesseldurchmesser von 1 m sollte beispielsweise die Durchbiegung mehr als 0,3 mm betragen.
Der erfindungsgemäße Strahlungsempfänger 10 funktioniert wie folgt:
Hochkonzentrierte Solarstrahlung 16 wird über das Eintrittsfenster 18 in den Innenraum 20 des Druckkessels 12 eingekoppelt und erhitzt dort den Absorber 38. Das über den Strömungsraum 46 eingeführte Arbeitsmedium erhitzt sich und durchläuft den Einlaßabsorber 40, wird dadurch vorgeheizt und durchläuft zur endgültigen Aufheizung dann den Auslaßabsorber 50. Bei der in 1 gezeigten Variante wird von einem Auslaßstrom 52 noch ein Teilstrom 62 abgezweigt und rückgeführt.
Durch die Druckbeaufschlagung über das Arbeitsmedium verringert sich ein Fensterfußdurchmesser des Eintrittsfensters 18. Durch die Erwärmung dehnt sich der Vorderflansch 14 aus. Weiterhin verwölbt sich der Vorderflansch 14 unter Druck und unter Erwärmung, so daß die Parallelität zwischen der Stirnfläche 74 des Eintrittsfensters 18 und der Auflagefläche 72 verschlechtert wird. Dadurch entstehen mechanische Spannungen und insbesondere Biegespannungen in dem Eintrittsfenster 18 und insbesondere im Fußbereich 36 dort.
Erfindungsgemäß sind diese Spannungen zumindest teilweise dadurch abbaubar, daß eine Bewegung des Eintrittsfensters 18 auf der Gleitschicht 78 ermöglicht ist. Insbesondere ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß das Eintrittsfenster 18 nicht auf der Dichtung 76 gleitet, sondern eben auf dem definierten Ort der Gleitschicht 78.
Über die Spülvorrichtung 204 läßt sich die druckbeaufschlagte Seite des Eintrittsfensters 18 spülen und kühlen und über die Spülvorrichtung 280 läßt sich die der Atmosphäre zugewandte Seite des Eintrittsfensters 18 spülen und kühlen. Über den Kühlmittelkanal 202 läßt sich die Klebeschicht 94 kühlen, welche sich auch mittels der Spülvorrichtung 204 kühlen läßt.
Eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung, welche in 3 als Ganzes mit 226 bezeichnet ist, ist grundsätzlich gleich aufgebaut wie oben beschrieben. Gleiche Komponenten tragen daher gleiche Bezugszeichen. Ein Haltering 228 als Halteelement für das Eintrittsfenster 18 ist geklemmt an der Innenwand 82 des Vorderflansches 14 gehalten. Der Haltering 228 weist einen ringförmigen Trogabschnitt 230 auf, an dem radial auswärts bezogen auf die Eintrittsfensterachse 24 eine Lasche 232 sitzt. Mittels dieser Lasche 232 ist der Haltering 228 zwischen den Klemmring 86 und der Innenwand 82 des Vorderflansches 14 geklemmt. Zum fluiddichten Abschluß ist zwischen der Lasche 232 und der Innenwand 82 eine Dichtung 234 beispielsweise in der Form eines O-Rings angeordnet.
Der Trogabschnitt 230 des Halterings 228 ist in der Ausnehmung 70 des Vorderflansches 14 positioniert. Der Trogabschnitt 230 selber weist eine ringförmige Rinne 236 auf, die zur Bildung eines Lagerbetts 238 zur Lagerung des Eintrittsfensters 18 in dem Haltering 228 dient. Dazu ist in der Rinne 236 zwischen dem Eintrittsfenster 18 und dem Haltering 228 ein Lagerbettmaterial 240 angeordnet, welches verformbar ist und insbesondere elastisch verformbar ist, um eine Bewegung des Eintrittsfensters 18 in dem Lagerbett 238 quer zur Eintrittsfensterachse 24 relativ zum Vorderflansch 14 zu erlauben. Weiterhin ist Lagerbettmaterial 240 auf einem Boden 242 der Rinne 236 angeordnet, so daß das Eintrittsfenster 18 auf Lagerbettmaterial 240 aufsteht.
Bei dem Lagerbettmaterial handelt es sich um ein Material, welches parallel zur Eintrittsfensterachse 24 einen hohen (Druck-)Elastizitätsmodul und quer dazu einen niedrigen Schubmodul aufweist. Insbesondere hat das Lagerbettmaterial 240 eine adhäsive Wirkung, um für eine zusätzliche adhäsive Fixierung des Eintrittsfensters 18 an dem Haltering 228 zu sorgen. Zur Herstellung einer Formschlußverbindung zwischen dem Lagerbettmaterial 240 und dem Trogabschnitt 230 ist dieser mit einer beispielsweise umlaufenden Hinterschneidung 244 versehen, in die Lagerbettmaterial eindringen kann.
Beispielsweise wird als Lagerbettmaterial 240 Hochtemperatursilikon eingesetzt.
Um ein Austreten und insbesondere ein Herauspressen des Lagerbettmaterials 240 aus der Rinne 236 zu verhindern, kann es vorgesehen sein, daß oberhalb eines Füllpegels des Lagerbettmaterials 240 in der Rinne 236 eine Abdeckung beispielsweise in der Form eines Ringes angeordnet ist (in der Figur nicht gezeigt).
Das elastische Lagerbettmaterial 240 übernimmt eine Haltefunktion für das Eintrittsfenster 18 in dem Haltering 228, d. h. fixiert das Eintrittsfenster, erlaubt Bewegungen des Eintrittsfensters 18 insbesondere quer zur Eintrittsfensterachse 24, um so Schubspannungen in dem Eintrittsfenster 18 abbauen zu können, dichtet den Innenraum 20 des Druckkessels 12 gegenüber dem Außenraum ab und gleicht aufgrund seiner elastischen Verformbarkeit Unebenheiten am Boden 242 und der Stirnfläche 74 des Eintrittsfensters 18 aus, so daß Spannungsspitzen im Eintrittsfenster 18, welche durch solche Unebenheiten verursacht sein können, weitgehend vermieden sind bzw. zumindest verringert und teilweise reduziert sind. Durch die Lagerung des Eintrittsfensters 18 in dem Lagerbett 238 ist die Dichtigkeit des Innenraums 20 gegenüber dem Außenraum auch bereits im drucklosen Zustand des Druckkessels 12 gewährleistet.
Zum Schutz vor Wärmestrahlung aus dem Innenraum 20 des Druckkessels 12 können wie im Zusammenhang mit der 2 beschrieben Abschirmelemente für das Lagerbettmaterial 240 angeordnet sein.
Die Lagervorrichtung 226 funktioniert im übrigen so wie die im Zusammenhang mit der 2 beschriebene Lagervorrichtung 68.
Bei einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung, welche in 4 als Ganzes mit 246 bezeichnet ist, ist ein Verteilerring 248 formschlüssig im Innenraum 20 des Druckkessels 12 mit dem Vorderflansch 14 verbunden. Dieser Verteilerring 248 ist im wesentlichen gleich aufgebaut wie der Klemmring 86 gemäß der ersten und der zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung und dient zur Verteilung des Spülmittels, wobei er jedoch nicht als Klemmeinrichtung für ein Halteelement wirkt.
Bei der erfindungsgemäßen Lagervorrichtung 246 ist ein Halteelement 250 zur Fixierung des Eintrittsfensters 18 vorgesehen, welches außerhalb des Innenraums 20 des Druckkessels 12 mit dem Vorderflansch 14 verbunden ist. Bei einer Variante einer Ausführungsform umfaßt das Halteelement 250 einen beispielsweise ringförmigen Abschnitt 252, welcher in dem Raum 224 angeordnet ist. An diesen Abschnitt schließt sich ein sich weitender Ringabschnitt 254 an, welcher an die Stirnfläche 32 des Vorderflansches 14 angepaßt ist und sich an diese anschließt. Auf diesen Abschnitt 240 folgt ein ringförmiger Laschenabschnitt 256, welcher an einer Außenwand 258 des Vorderflansches 14 anliegt und der beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 260 formschlüssig mit dem Vorderflansch 14 verbunden ist. Dadurch ist das Halteelement 250 an dem Vorderflansch 14 gehalten. Es kann vorgesehen sein, daß der Abschnitt 254 mit der Stirnfläche 32 verbunden ist, beispielsweise durch Verklebung oder durch eine Formschlußverbindung.
Die ringförmigen Abschnitte 252, 254 und 256 sind beispielsweise durch beabstandete Laschen gebildet, welche umbiegbar sind. Bei der Montage läßt sich dann das Eintrittsfenster 18 auf den Vorderflansch 14 stellen, und zur endgültigen Positionierung und insbesondere Fixierung des Eintrittsfensters 18 werden die Laschen der Abschnitte 252, 254 und 256 in ihre Halteposition gebogen.
In der Ausnehmung 70 des Vorderflansches 14 ist das Eintrittsfenster 18 über die Dichtung 76 auf einer Gleitschicht 78 gelagert, wie es bereits im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung gemäß 1 beschrieben wurde.
Zwischen dem Haltering 228 und einer Außenfläche 262 des Eintrittsfensters 18, welche dem Außenraum zugewandt ist, sitzt eine Klebeschicht 264 zur Fixierung des Eintrittsfensters 18 an dem Halteelement 250. Die Klebeschicht 264 sitzt folglich im Außenraum und nicht wie bei der Lagervorrichtung 68 im Innenraum 20 des Druckkessels 12. Durch diese Anordnung der Klebeschicht 264 ist die Zugänglichkeit zu dieser Schicht von außen möglich und es wird vermieden, daß die Klebeschicht 264 in Kontakt mit dem Arbeitsmedium kommt, welches durch den Innenraum 20 des Druckkessels 12 geführt wird. Auch die thermische Belastung der Klebeschicht 264 ist verringert.
Durch ein Schildelement 266 wie beispielsweise eine Keramikschnur ist die Klebeschicht 264 gegenüber Wärmestrahlung abgeschirmt, um diese so vor Überhitzung zu schützen.
Das Halteelement 250 kann auch eine Mehrzahl von umfänglich beabstandeten Halteblechen umfassen. Bei einer Variante einer Ausführungsform ist das Halteelement 250 in das Apertur-Einsatzteil 30 integriert.
Im übrigen funktioniert die erfindungsgemäße Lagervorrichtung 246 wie bereits oben im Zusammenhang mit den weiteren Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung beschrieben.

Claims

Strahlungsempfänger, welcher einen Druckkessel (12) umfaßt, durch den ein Arbeitsmedium zur Energieaufnahme aus in den Druckkessel (12) eingekoppelter Strahlung führbar ist, wobei der Druckkessel (12) mit einem Eintrittsfenster (18) für die Strahlung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsfenster (18) mittels einer Lagervorrichtung (68; 226; 246) an einer Druckkesselwand (14) derart beweglich gelagert ist, daß mechanische Spannungen im Eintrittsfenster (18) durch Bewegung des Eintrittsfensters (18) relativ zu der Druckkesselwand (14) abbaubar sind.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsfenster (18) durch die Lagervorrichtung (68; 226; 246) quer zu einer Eintrittsfensterachse (24) beweglich gelagert ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung (68) eine Gleitschicht (78) aufweist, auf der das Eintrittsfenster (18) beweglich gelagert ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (78) zwischen einer Stirnfläche (74) des Eintrittsfensters (18) und der Druckkesselwand (14) angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gleitschicht (78) und Eintrittsfenster (18) eine Dichtung (76) angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (76) als Mehrlagendichtung ausgebildet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrlagendichtung Graphitlagen mit Metallfolienzwischenlagen umfaßt.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (78) so ausgebildet ist, daß sie einen erniedrigten Gleitreibungskoeffizienten für die Bewegung des Eintrittsfensters (18) aufweist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht (78) durch ein Gleitmittel gebildet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Depot zur Nachlieferung von Gleitmittel zur Gleitschicht (78) vorgesehen ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Gleitmittel hochviskoses Silikonfett eingesetzt ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht durch eine reibungsarme Beschichtung der Druckkesselwand (14) gebildet ist.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung (226) ein Lagerbett (238) aus einem verformbaren Material (240) aufweist, in welchem das Eintrittsfenster (18) gelagert ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbettmaterial (240) elastisch verformbar ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbettmaterial (240) so ausgebildet und im Lagerbett (238) so angeordnet ist, daß das Schubmodul quer zur Eintrittsfensterachse (24) im Vergleich zum Elastizitätsmodul parallel zur Eintrittsfensterachse (24) verringert ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbettmaterial (240) Hochtemperatursilikon ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbett (238) um einen einem Innenraum (20) des Druckkessels (12) zugewandten Bereich des Eintrittsfensters (18) und einem gegenüberliegenden einem Außenraum zugewandten Bereich des Eintrittsfensters (18) angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerbettmaterial (240) zwischen einer der Druckkesselwand (14) zugewandten Stirnfläche (74) des Eintrittsfensters (18) und der Druckkesselwand (14) angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbett (238) in einem Halteelement (228) gebildet ist, welches mit der Druckkesselwand (14) verbunden ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (228) mit einer Klemmverbindung mit dem Druckkessel (12) verbunden ist.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Fußbereich (36) des Eintrittsfensters (18) eine Vorrichtung (80) zur Messung mechanischer Spannungen angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsmessungsvorrichtung (80) einen Dehnungsmeßstreifen umfaßt.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsfenster (18) mittels eines elastischen Klebematerials an dem Druckkessel (12) fixiert ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Klebematerial Hochtemperatursilikon ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klebeschicht (94; 240; 264) mit einem Halteelement (88; 228; 250) klebend verbunden ist, mittels welchem das Eintrittsfenster (18) am Druckkessel (12) fixiert ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (88; 228) über eine Klemmverbindung mit der Druckkesselwand (14) verbunden ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klebeschicht (264) mit dem Eintrittsfenster (18) einem Außenraum zugewandt verbunden ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (250) außerhalb des Innenraums (20) des Druckkessels (12) mit diesem verbunden ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbettrnaterial (240) ein Klebematerial ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halteelement (88; 228), mittels welchem das Eintrittsfenster über eine Klebeschicht (94) mit dem Druckkessel (12) verbunden ist, einen Hinterschneidungsraum (96; 244) zur Aufnahme von Klebematerial aufweist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß eine dem Innenraum (20) des Druckkessels (12) zugewandte Klebeschicht (94) in Richtung eines Eintrittsfensterfußes eine oder mehrere Unterbrechungen aufweist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 23 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmestrahlungsschutzvorrichtung (100; 266) für eine Klebeschicht (94; 264) vorgesehen ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schildelement (100; 266) über der Klebeschicht (94; 264) angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Schildelement (100) so angeordnet und ausgebildet ist, daß ein Druckausgleich zwischen Klebeschicht (94) und Schildelement (100) bezüglich eines Innenraums (20) des Druckkessels (12) möglich ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Schildelement (100) an einem Klemmelement (86) sitzt, mittels welchem ein Halteelement (88) klemmend an dem Druckkessel (12) gehalten ist, wobei die Klebeschicht (94) mit dem Halteelement (88) verbunden ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Schildelement (266) als Abdeckung auf der Klebeschicht (264) angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckkesselwand (14) im Bereich (36) eines Eintrittsfensterfußes ein oder mehrere Kühlmittelkanäle (202) angeordnet sind.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spülvorrichtung (204) zur Spülung des Eintrittsfensters (18) auf einer dem Innenraum (20) des Druckkessels (12) zugewandten Innenfläche vorgesehen ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß Spülmittel in den Innenraum (20) des Druckkessels (12) im Bereich (38) eines Eintrittsfensterfußes einführbar ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülmittel so in den Innenraum (20) des Druckkessels (12) einführbar ist, daß eine Klebeschicht (94; 240), mittels welcher das Eintrittsfenster (18) an dem Druckkessel (12) fixiert ist, kühlbar ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülmittel durch ein Gitter (212) geleitet ist.
Strahlungsempfänger nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß als Spülmittel ein wasserdampffreies Spülgas eingesetzt ist.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spülvorrichtung (218) zur Spülung/Kühlung einer dem Außenraum des Druckkessels (12) zugewandten Außenfläche des Eintrittsfensters (18) vorgesehen ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Kühlmittelkanäle (220) zur Zuführung von Kühlmittel an das Eintrittsfenster (18) zwischen einem Apertureinsatz (30) und der Druckkesselwand (14) angeordnet sind.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düse (222), mittels der Kühlmittel dem Eintrittsfenster (18) vom Außenraum zuführbar ist, als Dralldüse ausgebildet ist.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorderflansch (14) des Druckkessels (12), an welchem das Eintrittsfenster (18) gelagert ist, biegbar ausgebildet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auflagefläche (72) des Vorderflansches (14) für das Eintrittsfenster (18) im unbelasteten Zustand eine Neigung in radialer Richtung aufweist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 46 oder 47, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorderflansch (14) so ausgebildet ist, daß das Verhältnis von dessen Verbiegung zum Durchmesser des Druckkessels bezogen auf den Betriebszustand mindestens 2·10^–4 ist.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintrittsfenster (18) kuppelförmig ausgebildet ist.
Strahlungsempfänger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Apertur (28) des Eintrittsfensters (18) ein Einsatzelement (30) angeordnet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzelement (30) als Sekundärkonzentrator ausgebildet ist.
Strahlungsempfänger nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, daß Einsatzelement (30) umfänglich als Vieleck ausgebildet ist.