DE1060882B

DE1060882B - Dreistoffwaermetauscher fuer Waermekraftanlagen, insbesondere Atomkraftanlagen

Info

Publication number: DE1060882B
Application number: DES47223A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Bernd Logermann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1956-01-26
Filing date: 1956-01-26
Publication date: 1959-07-09

Description

Dreistoffwärmetauscher für Wärmekraftanlagen, insbesondere Atomkraftanlagen Gegenstand der Erfindung ist ein im Kreuzstromverfahren arbeitender Dreistoffwärmetauscher, der besonders für Atomkraftanlagen Bedeutung hat. Aus Gründen der Betriebssicherheit soll in den Wärmetauschern durch ein Zwischenmedium im Falle einer Leckage eine Trennung von Primär- und Sekundärmedium bestehenbleiben, und zwar insbesondere dann, wenn durch die Vermengung der Medien, z. B. NaK und Wasser, ein explosives Gasgemisch entstehen würde.
Der vorliegende Dreistofftauscher besitzt zwei voneinander getrennte, von einem Zwischenmedium umspülte Rohrsysteme und ein an sich bekanntes zentrales Tragrohr als Zuleitungsrohr für das eine Medium und ferner eine Vielzahl übereinandergeschichteter, bei normalen Wärmetauschern bereits bekannter, spiralig und bifilar gewickelter Rohrelemente für das andere Medium. Die Schichtung der Rohrelemente ist so getroffen, daß gemäß der Erfindung in die lotrechten Zwischenräume des Rohrelementenstapels parallel zum Tragrohr verlaufende und mit diesem über einen Umkehrsammler in Verbindung stehende Rohre in spiraliger Grundrißanordnung eingebaut sind.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, es zeigt Fig. 1 einen Dreistofftauscher und Fig. 2 einen Waagerechtschnitt durch den Wärmetauscher nach Fig. 1.
Bei Dreistofftauscher gemäß Fig. 1 sind in die lotrechten Zwischenräume der bifilaren Rohrspiralen h die im wesentlichen senkrecht zum Tragrohr c verlaufenden Rohre n in spiraliger Grundrißanordnung eingeschoben. Als Primärmedium dient Natrium, sekundärseitig wird Wasser verdampft. Quecksilber z. B. dient als Zwischenmedium. Das zentrale Tragrohr c, durch welches das aufgeheizte Natrium in den Umkehrboden in gelangt, ist in die Rohrböden l eingeschweißt. Von diesem verteilt sich das Natrium auf die senkrechten Rohre n und tritt nach Durchlaufen derselben durch den Stutzen o aus dem Wärmetauscherbehälter a aus.
Die, in der Horizontalen übereinandergeschichteten spiralig und bifilar gewickelten Rohrelemente h münden an ihren Ein- und Austrittsenden in die Sammler il bis i3. Die Sammler liegen, wie Fig. 2 besonders deutlich zeigt, an der Peripherie der Rohrelemente h. Es kann wahlweise der Sammler i1 oder i2 als Ein-oder Austrittsstutzen für das Arbeitsmittel benutzt werden. Das zur Trennung von Primär- und Sekundärmedium dienende Zwischenmedium Quecksilber wird durch den Stutzen p in den Wärmetauscherbehälter a eingelassen und füllt alle Zwischenräume zwischen Primär- und Sekundärsystem aus. Es kann bei q abgelassen werden. Der Dreistofftauscher kann auch mit hängendem Tragrohr ausgeführt werden.
Man wird die nach der vorliegenden Erfindung ausgebildeten Konstruktionen mit Vorteil überall dort anwenden können, wo es auf einwandfreie Aufnahme der verschiedenen Dehnungen bei großer Leckdichtigkeit und gutem Wärmeumsatz ankommt. Insbesondere wird durch den Dreistofftauscher bei der Kühlung von Kernreaktoren mit z. B. D 20 oder flüssigen Alkalimetallen eine Leckage des Primärsystems oder eine Bildung explosiver Gasgemische vermieden. Doch ist die Verwendung der beschriebenen Wärmetauscher nicht auf Atomenergieanlagen beschränkt.

Claims

PATENTANSPRUCH: Dreistoffwärmetauscher nach dem Kreuzstromverfahren mit zwei voneinander getrennten, von einem Zwischenmedium umspülten Rohrsystemen und mit zentralem Tragrohr zur Zuleitung für das eine Medium und zur Halterung einzelner, in Lagen übereinandergeschichteter und mit Zwischenraum spiralig und bifilar gewickelter Rohrelemente für das andere Medium, dadurch gekennzeichnet, daß in die lotrechten Zwischenräume des Rohrelementenstapels parallel zum Tragrohr verlaufende und mit diesem über einen Umkehrsammler in Verbindung stehende Rohre in spiraliger Grundrißanordnung eingebaut sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 173 859; französische Patentschrift Nr. 641914; belgische Patentschrift Nr. 512 846; USA.-Patentschrift Nr. 1382 670.