DE1601794A1 - Steam generator - Google Patents

Steam generator

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Publication number
DE1601794A1
DE1601794A1 DE19681601794 DE1601794A DE1601794A1 DE 1601794 A1 DE1601794 A1 DE 1601794A1 DE 19681601794 DE19681601794 DE 19681601794 DE 1601794 A DE1601794 A DE 1601794A DE 1601794 A1 DE1601794 A1 DE 1601794A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam generator
hole
webs
spacers
tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681601794
Other languages
German (de)
Inventor
Robert Poos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmannroehren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmannroehren Werke AG filed Critical Mannesmannroehren Werke AG
Publication of DE1601794A1 publication Critical patent/DE1601794A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/20Supporting arrangements, e.g. for securing water-tube sets
    • F22B37/205Supporting and spacing arrangements for tubes of a tube bundle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/007Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0135Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by grids having only one tube per closed grid opening

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

Dampferzeuger Gegenstand der Erfindung ist ein Dampferzeuger mit einem Bündel von senkrecht angeordneten dünnen Röhren, die durch gitterartige Abstandhalter, durch deren Maschen sie hindurchgesteckt sind, in ihrer gegenseitigen Lage festgelegt sind. Bei einem derartigen Dampferzeuger, der beispielsweise Teil eines Kernkraftwerkes sein kann, kann das Rohrbündel aus Tausenden von Rohren bestehen, deren Durchmesser im Verhältnis zu ihrer Länge sehr klein ist: Um unerwünschte Durchbiegungen und Schwingungen der Rohre zu vermeiden, sind auf der Länge des Bündels mehrere Abstandhalter vorgesehen, die die Rohre in ihrer gegenseitigen Lage fixieren. Die Abstandhalter müssen so gestaltet sein, daß sie das Aufsteigen der Dampfblasen, die sich fortwährend vor allem an den Rohroberflächen bilden, nicht behindern. 'Bei einem bekannten Dampferzeuger bestehen die Abstandhalter aus einem System von gekreuzten Placheisenstäben; durch dessen schachbrettartige Maschen die Rohe hindurchgestevkt sind. Nach einem anderen bekannten Vorschlag ist jedes einzelne Rohr des Bündels von einer kurzen Rin .ghilse unter Freilassung eines ringförmigen Zwischenraumes umgeben. Die vier oder sechs benachbarten Rohre legen sich von außen an die Ringhülse an. Dabei sind die Ringhülsen benachbarter Rohre jeweils in verschiedenen Ebenen angeordnet. Ein weiterer zum Stand der Technik zählender Vorschlag sieht zwischen je vier auf den Schnittpunkten eines quadratischen Netzwerkes angeordneten Rohren ein kurzes Rohrstück vor, an dem die vier Rohre von außen anliegen. Die einzelnen Rohrstücke sind durch parallele Flacheisen miteinander verbunden. Alle bekanntenvKonstruktionen haben den Nachteil, daß vor allem in Anbetracht der großen Anzahl der gebündelten Rohre der Aufwand zur Herstellung der Abstandhalter außerordentlich groß ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht dain, einen Dampferzeuger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Abstandhalter leicht herzustellen und dadurch billig sind. _ Das wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Abstandhalter Bleche sind, die nach Art eines Siebes Löcher aufweisen, die so groß und so geformt sind, daß jeweils zwischen dem Rand eines Loches und der Wand des hindurchgesteckten Rohres auf dem größten Teil des Umfanges ein Zwischenraum freibleibt und nur an einzelnen Stellen BerUhrung besteht. Die Form der Löcher in den als Abstandhalter dienenden 81echen kann mannigfaltig sein. Nach einem zweckmäßigen Vorschlag der Erfindung ist jedes Loch sechseckig geformt und danach weisen die das Loch begrenzenden Stege im mittleren. Bereich abwechselnd nach innen und nach außen gerichtete Rohrhalter auf. Diese Rohrhalter können z.8. nockenförmig ausgebildet sein. Nach einem besonders vorteilhaften Vorschlag der Erfindung sind die Stege aber abwechselnd so weit nach außen und nach innen gebogen, daß die nach innen gebogenen Stege das eingeschlossene Rohr und die nach außen gebogenen Stege das Rohr. im Nachbarloch berühren. Durch diese sechseckig geformten Löcher entsteht ein wabenartiges Gitter, welches gewährleistet, daß einerseits die Rohre auf Abstand gehalten werden und daß andererseits die aufsteigenden Dampfblasen nicht behindert werden. Die Löcher werden, wie es ein weiterer Vorschlag der Erfindung vorsieht, mit Vorteil durch Stanzen hergestellt. In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel`dargestellt. Die Zeichnung zeigt ausschnittweise einen Querschnitt durch ein Rohrbündel eines erfindungsgemäßen Dampferzeugers. Mit 1 sind die einzelnen Rosö e des Bündels bezeichnet® Sie sind in bekannter Weise angeordnet, daß jedes Rohr im Innern des Bi£a"dels von sechs gleich weit entfernten Nachbarrohren eben Ist. Der Abstandhalter ist ein siebartig gelochtes Blech 2. Die einzelnen Löcher 3 haben im wesentlichen eine Form, die man sich aus einem regelmäßigen Sechseck - wie bei 6 gestrichelt angedeutet -hervorgegangen denken kann, dessen Seiten abwechselnd nach außen bzw. nach inneng verbogen worden sind. Durch die eigentümliche Form der Löcher 3 wird erreicht, daß jedes Rohr nur im Bereich dreier um 12o0 versetzter Punkte mit dem . Abstandhalter in BerUhrung steht. Die Löcher sind so bemessen, daß die Rohre Leicht hindurchgesteckt werden können. " Mit Ausnahme dieser drei. BerBhrungsstellen ist zwischen der Rohrwand und dem Rand des Loches ein freier Zwischenraum vorhanden, der eia praktisch ungestörtes Aufsteigen des . Dampfblasen entlang der Kehroberfläche gestattet. Zwischen den einzelnen Löchern 3 stehen nur schmale Stege-4 und 5. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der freie Querschnitt etwa 6o % des nicht von den Rohren eingenommenen Querschnittes. Die Erfindung ist nicht auf das gezeichnete Ausführungsbeispiel beschränkt.. Natürlich kann statt der Sechseckanordnung der Rohre auch eine Viereck- oder beliebige andere Anordnung gewählt werden, falls dies aus irgendwelchen Gründen erwünscht ist. Auch die Form der Löcher kann in vielfältiger Weise variiert werden.Steam generator The subject of the invention is a steam generator with a bundle of vertically arranged thin tubes which are fixed in their mutual position by grid-like spacers through the meshes of which they are inserted. In such a steam generator, which can be part of a nuclear power plant, for example, the tube bundle can consist of thousands of tubes, the diameter of which is very small in relation to their length: In order to avoid undesirable deflections and vibrations of the tubes, several are along the length of the bundle Spacers are provided which fix the tubes in their mutual position. The spacers must be designed in such a way that they do not hinder the rise of the vapor bubbles, which are constantly forming, especially on the pipe surfaces. In a known steam generator, the spacers consist of a system of crossed flat iron bars; the pipes are steved through the checkerboard-like mesh. According to another known proposal, each individual tube of the bundle is surrounded by a short ring .ghilse leaving an annular gap. The four or six adjacent tubes are placed against the ring sleeve from the outside. The ring sleeves of adjacent tubes are each arranged in different levels. Another prior art proposal provides a short pipe section between four pipes arranged at the intersections of a square network, against which the four pipes rest from the outside. The individual pipe sections are connected to one another by parallel flat irons. All known constructions have the disadvantage that, especially in view of the large number of bundled tubes, the cost of producing the spacers is extremely high. The object of the invention is to create a steam generator of the type mentioned at the outset, in which the spacers are easy to manufacture and are therefore cheap. _ This is achieved according to the invention in that the spacers are metal sheets which have holes in the manner of a sieve, which are so large and shaped that in each case between the edge of a hole and the wall of the pipe inserted through the largest part of the circumference a gap remains free and there is only contact in individual places. The shape of the holes in the spacers used as spacers can be varied. According to an expedient proposal of the invention, each hole is hexagonal and then have the webs delimiting the hole in the middle. Area alternately inwardly and outwardly directed pipe holders. This pipe holder can z.8. be designed cam-shaped. According to a particularly advantageous proposal of the invention, the webs are alternately bent outward and inward so that the inwardly bent webs the enclosed tube and the outwardly bent webs the tube. touch in the neighboring hole. These hexagonal holes create a honeycomb-like grid which ensures that, on the one hand, the pipes are kept at a distance and, on the other hand, the rising vapor bubbles are not hindered. As a further proposal of the invention provides, the holes are advantageously produced by punching. In the drawing, the invention is shown using an exemplary embodiment. The drawing shows a detail of a cross section through a tube bundle of a steam generator according to the invention. 1, the individual Rosö e are the bundle bezeichnet® They are arranged in a known manner, that each tube in the interior of Bi £ a "trading of six equidistant neighboring tubes flat. The spacer is a sieve-like perforated sheet 2. The individual holes 3 essentially have a shape that can be imagined from a regular hexagon - as indicated by dashed lines at 6 - the sides of which have been bent alternately outwards and inwards The pipe is in contact with the spacer only in the area of three points offset by 12o0. The holes are dimensioned so that the pipes can be easily pushed through. "With the exception of these three. At the contact points, there is a free space between the pipe wall and the edge of the hole, which allows for practically undisturbed ascent of the. Steam bubbles permitted along the sweeping surface. There are only narrow webs 4 and 5 between the individual holes 3. In the exemplary embodiment shown, the free cross section is approximately 60% of the cross section not occupied by the tubes. The invention is not restricted to the illustrated embodiment. Of course, instead of the hexagonal arrangement of the tubes, a square or any other arrangement can also be selected, if this is desired for any reason. The shape of the holes can also be varied in many ways.

Claims (4)

Patentansprüche: (1,@ Dampferzeuger mit einem Bündel von senkrecht angeordneten dünnen Rohren, die durch gitterartige Abstandhalter, durch deren Maschen sie'hindurchgesteckt sind, in ihrer gegenseitigen Lage festgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter (4,5) Bleche (2) sind, welche nach ' Art eines Siebes Löcher (3) aufweisen, die so groß und so geformt sind, daß jeweils zwischen dem Rand eines Loches (3) und der Wand des hindurchgesteckten Rohres (1) auf dem größten Teil des Umfanges ein Zwisch;enraum"freibleibt und nur an einzelnen Stellen Berührung besteht. Claims: (1, @ steam generator with a bundle of perpendicular arranged thin tubes, which by grid-like spacers, through their mesh they are stuck through, are fixed in their mutual position, thereby characterized in that the spacers (4,5) are metal sheets (2), which in the 'type of a Have sieve holes (3) which are so large and shaped that each between the edge of a hole (3) and the wall of the inserted tube (1) on the a space in between remains free for most of the circumference and only in individual places There is contact. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Loch (3) sechseckig geformt ist und die das Loch (3) begrenzenden Stege (4,5) im mittleren Bereich abwechselnd nach innen und nach'außen gerichtete Rohrhalter aufweisen. 2. Steam generator according to claim 1, characterized in that each hole (3) is hexagonal in shape and the webs (4,5) delimiting the hole (3) in the middle area, tube holders directed alternately inwards and outwards exhibit. 3. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (4,5) abwechselnd so weit nach außen und innen gebogen sind; daß die nach innen gebogenen Stege (4) das eingeschlossene Rohr (1) und die nach außen gebogenen Stege das Rohr im Nachbarloch berühren. 3. Steam generator according to one of claims 1 to 2, characterized in that that the webs (4,5) are alternately bent so far outwards and inwards; that the inwardly curved webs (4) the enclosed tube (1) and the outwardly curved Bars touch the pipe in the adjacent hole. 4. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (3) durch Stanzen hergestellt sind. 4. Steam generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the holes (3) are made by punching.
DE19681601794 1968-01-13 1968-01-13 Steam generator Pending DE1601794A1 (en)

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DE19681601794 Pending DE1601794A1 (en) 1968-01-13 1968-01-13 Steam generator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2318892A1 (en) * 1972-04-27 1973-10-31 Babcock & Wilcox Co HEAT EXCHANGER
WO2003067170A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Tube bundle
US7389811B2 (en) 2003-08-06 2008-06-24 Shell Oil Company Expanded metal

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