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Aufhängung für die in großer Anzahl vorgesehenen Einzelkessel einer
einem Kernreaktor nachgeschalteten Abhitzekesselanlage Die Erfindung betrifft eine
einem Kernreaktor nachgeschaltete Abhitzekesselanlage, bei der Mantelrohre in ihrem
Innern die Wärmeaustauschteile für die Dampferzeugung aufnehmen und- diese Mantelrohre
von dem aus dem Kernreaktor kommenden Heizmedium durchflossen werden und hierzu
über Gruppenverteiler an eine gemeinsame Zuleitung und über Gruppensammler an eine
gemeinsame Ableitung angeschlossen sind.
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Bei derartigen Abhitzekesselanlagen, die aus vielen hohen, lotrecht
stehenden, schweren Einzelkesseln bestehen, besteht die Aufgabe, diese Einzelkessel
so in geeigneter Weise anzuordnen und aufzulagern, daß die Wärmeschwingen aus dem
großen Temperaturgefälle des Heizmediums zwischen dem Ausgang des Reaktors und seinem
Wiedereintritt in den Reaktor sowie aus Schwankungen dieses Temperaturgefälles einwandfrei
aufgenommen werden können, wobei zusätzlich zu beachten ist, daß die Verteiler und
die Sammler verhältnismäßig großen Querschnitt besitzen und das Entstehen auch der
geringsten Undichtigkeit mit der größtmöglichen Sicherheit vermieden werden muß.
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Bei bekannten Abhitzekesselanlagen für Kernreaktoren bestand die vorgenannte
Aufgabenstellung nicht, da diese Anlagen aus nur wenigen, nach Art der herkömmlichen
Abhitzekessel ausgebildeten Abhitzekesseln bestanden. Es hat sich jedoch als zweckmäßig
erwiesen, solche Abhitzeanlagen aus einer sehr großen Anzahl von einzelnen, kleineren
Kesseln bestehend aufzubauen. Aus diesem Aufbau ergab sich die obengenannte Aufgabenstellung,
zu deren Lösung nach der Erfindung vorgesehen ist, daß die Kessel in sich quer zu
dem Heizmittelhauptzufuhrrohr bzw. den Hauptzufuhrrohren erstreckenden Reihen angeordnet
und @ die Kessel und zugleich das Heizmittelhauptzufuhrrohr bzw. die Hauptzufuhrrohre
auf Tragevorrichtungen gelagert sind, die aus einer Anzahl von auf einer Stützmauer
in Achsrichtung des Heizmittelhauptzufuhrrohres bzw. der Hauptzufuhrrohre verschiebbar
gelagerten Tragbalken bestehen, die parallel zueinander und zu den Kesselreihen
angeordnet und mit Konsolen versehen sind, auf denen die Kessel einzeln mittels
auf den Konsolen aufliegender, mit den Mantelrohren der Kessel fest verbundener
Nasen gelenkig gelagert sind.
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Die Anwendung dieser Maßnahmen ermöglicht eine vollständige und vorteilhafte
Lösung der obengenannten Aufgabenstellung durch die erfindungsgemäß gewählte Aufhängung
aller Kessel.
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Im Kesselbau ist es bekannt, einzelne Sammler oder die Kesseltrommeln
mittels Schlaudern an derDeckenkonstruktion des Kessels aufzuhängen. Diese Art der
Aufhängung verbietet sich bei dem Gewicht der Kessel der in Frage kommenden Art.
Die Deckenkonstruktion der Kesselanlage würde überdies bei dieser Art der Aufhängung
viel zu teuer und zu umständlich. Auch wegen des großen Durchmessers der Heizmittelverteiler
und -sammler einer Kesselanlage der eingangs genannten Art ist diese Art der Aufhängung
nicht durchführbar. Infolge der Abstützung der Verteilerrohre auf den die Kessel
tragenden Tragbalken wird eine einwandfreie Halterung für diese Rohre großen Durchmessers
geschaffen und zugleich die Aufnahme von Wärmedehnungen örtlich unterschiedlicher
Größe einwandfrei ermöglicht, wobei sichergestellt ist, daß das Entstehen von Undichtigkeiten
an den Anschlußstellen vermieden wird.
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Die erfindungsgemäß gewählte Anordnung und Aufhängung der Kessel ermöglicht
ferner den leichten Ein- und Ausbau einzelner Kessel, die nach Abtrennen von den
Zu- bzw. Abführleitungen ohne großen Aufwand nach oben herausgezogen und durch einen
neuen Kessel ersetzt werden können.
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Ferner besteht durch die Wahl der Anordnung und Lagerung der Kessel
eine ausreichende Bewegungsfreiheit der einzelnen Elemente in allen drei Dimensionen,
so daß eine übermäßige Belastung der Anschlußstellen vermieden wird.
Besonders
- günstige Verhältnisse erhält man, wenn die Kessel jeweils in Doppelreihen angeordnet
und auf zu beiden Seiten jedes Tragbalkens vorragenden Konsolen gelagert sind und
der Abstand zwischen je zwei Doppelreihen so gewählt ist, daß genügend Raum für
den Ein- und Ausbau von Kesseln verbleibt.
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Der Erfindungsgegenstand ist an Hand eines in der-Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Abhitzekesselanlage näher erläutert,
und zwar zeigt. Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Teil einer erfindungsgemäß
aufgebauten Abhitzekesselanlage und Fig. 2 zwei Doppelreihen von Einzelkesseln in
Ansicht von der Seite.
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Wie Fig. 1 erkennen 1'äßt, bestehen die Einzelkessel a aus Mantelrohren,
die an ihrem oberen Teil mit einem Heizmittel gespeist werden, welches an den unteren
Enden wieder austritt. Das aus dem Reaktor kommende Heizmittel wird durch ein Heizmittelhauptzufuhrrohr
b zugeleitet. An dieses Heizmittelhauptzufuhrrohr b sind in Querrichtung und einander
gegenüberliegend Gruppenverteiler c angesetzt, die jeweils zur Heizmittelversorgung
der Einzelkessel a einer Reihe dienen. Die Einzelkessel 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 auch das Hauptzufuhrrohr b abstützt, mit dem er fest verbunden ist. Jeder Tragbalken
d liegt @ mit seinen Enden auf den gemauerten Wänden der Anlage auf, wobei Rollen
h zwischengeschaltet sind, die eine der Ausdehnung des Heizmittelhauptzufuhrrohres
b entsprechende Verschiebung der Enden des Tragbalkens parallel zum Hauptzufuhrrohr
b ermöglichen.
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An beiden Seiten des Tragbalkens d sind quer zu diesem einander gegenüberliegende
Konsolen i angeordnet. Jeder der Einzelkessel a ist zwischen zwei benachbarten Konsolen
i angeordnet und mittels zweier an seinem oberen Boden vorgesehener, einander gegenüberliegender
Nasen j an diesen Auslegern aufgehängt.
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Jeder Einzelkessel a ist oben mittels eines Rohrstutzens k an den
zugeordneten Gruppenverteiler c angeschlossen. Der Rohrstutzen kann gegebenenfalls
mit einem Ventil oder Absperrorgan ausgestattet sein.
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Die Aufhängung der Einzelkessel a mittels der Nasen j zwischen zwei
Konsolen i ist derart ausgebildet, daß-der Einzelkessel in zwei rechtwinklig zueinander
stehenden Richtungen verschoben werden kann, wodurch bei der Montage die obere Öffnung
a1 des Einzelkessels a mit dem Rohrstutzen k genau eingefluchtet werden
kann. An ihrem unteren Ende sind die Einzelkessel a durch Rohrstutzen
l mit einem Gruppensammelrohr m verbunden, das an ein rückleitendes Hauptsammelrohr
n angeschlossen ist. Dieses Haupt sammelrohr n wird durch Sockel o getragen, die
elastisch montiert sind, um dem Hauptsammelrohr bei seinen Dehnungen folgen zu können
und außerdem Ausdehnungen aller Einzelkessel a in vertikaler Richtung zu ermöglichen.
Die Sockel o sind also in Richtung der Achse des Hauptsammelrohres n verschiebbar.
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Wie ersichtlich, kann jeder Doppelreihe von Elementen wegen der niedrigen
Temperatur des aus den Einzelkesseln abströmenden Heizmittels ein gemeinsames rückleitendes
Gruppensammelrohr m zugeordnet werden, wodurch. im unteren Teil eine Verbindung
der beiden Reihen von Einzelkesseln zustande kommt, 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. Andererseits 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 Nasen j an den Konsolen i der Tragbalken bloß lose aufgehängt.
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Der Raum zwischen zwei benachbarten Doppelreihen A, B von Einzelkesseln
a ist so bemessen, daß es möglich ist, unter Verwendung einer Laufbrücke
oder irgendeines anderen Hilfsmittels jeden der Einzelkessel a in vertikaler Richtung
an seinen Platz in der Doppelreihe zu bringen oder gegebenenfalls auszubauen.
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Beim Ausbau eines Einzelkessels braucht dieser bloß oben bei a1 und
unten bei a2 abgeschweißt zu werden, wonach er bei den Nasen j erfaßt und unter
Beibehaltung der vertikalen Lage herausgezogen werden kann. Beim Wiedereinsetzen
des Einzelkessels kann. infolge der leichten Verschiebbarkeit der Nasen j 'auf den
Oberflächen der Konsolen i in zwei zueinander senkrechten Richtungen die Öffnung
a1 mit dem Rohrstutzen k, an dem sie angeschweißt werden soll, genau eingefluchtet
werden.
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Im unteren Teil der Abhitzekesselanlage sind, wie Fig. 2 zeigt, für
jeden Einzelkessel a zwei Wasserzufuhrleitungen p vorgesehen; im oberen Teil sind
ebenfalls zwei Dampfableitungsrohre q vorgesehen, die an dampfableitende Sammelrohre
r angeschlossen sind.
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Die beschriebene Abhitzekesselanlage kann selbstverständlich im Rahmen
der Erfindung in Einzelheiten noch verschiedenartig abgewandelt werden; so können
z. B. statt eines einzigen Heizmittelhauptzufuhrrohres 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.