DE1961296C3 - Steam generator - Google Patents
Steam generatorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/023—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes for nuclear reactors, as long as they are not classified according to a specified heating fluid, in another group
- F22B1/026—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes for nuclear reactors, as long as they are not classified according to a specified heating fluid, in another group with vertical tubes between two horizontal tube sheets
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Description
Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, bestehend aus einem langgestreckten, aufrecht stehenden Druckbehälter mit einer Vielzahl von in einen oberen und einen unteren Rohrboden befestigten Heizrohren, die von einem heißen primären Medium durchströmt werden und die innerhalb des mit dem zu verdampfenden Arbeitsmittel gefüllten Druckbehälter angeordnet sind. Dabei sind die Heizrohre auf einem Teil ihrer Länge von einer Vorwärmkammer umgeben, die eine untere Arbeitsmittelzuführung und einen oberen, in den darüberliegenden Verdampfungsraum mündenden Arbeitsmittelaustritt aufweist, wobei durch die Wand des Druckbehälters und die Wand der Vorwärmkammer ein von Heizrohren freier Ringraum gebildet ist.The invention relates to a steam generator consisting of an elongated, upright one Pressure vessel with a large number of heating tubes fastened in an upper and a lower tube sheet, which are traversed by a hot primary medium and which are within the with the to be evaporated Working medium-filled pressure vessels are arranged. The heating pipes are on part of their Length surrounded by a preheating chamber, which has a lower working medium supply and an upper one in the has overlying evaporation chamber opening working medium outlet, wherein through the wall of the Pressure vessel and the wall of the preheating chamber is formed by an annulus free of heating pipes.
Ein derartiger Dampferzeuger ist bereits bekannt (FR-PS 13 49 104). Hierbei ist die Vorwärmkammer mit dem unteren Rohrboden verbunden, so daß sich in dem durch die Vorwärmkammer und den Druckbehälter gebildeten Ringraum eine ruhende Arbeitsmittelmenge befindet, die sich abkühlt. Hierdurch wird die thermosyphonische Umwälzung des Arbeitsmittels beeinträchtigt. Such a steam generator is already known (FR-PS 13 49 104). The preheating chamber is included here connected to the lower tube sheet, so that in the through the preheating chamber and the pressure vessel formed annulus is a resting amount of working fluid that cools down. This makes the thermosyphonic Circulation of the work medium impaired.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Dampferzeuger mit Arbeitsmittelvorwärmer zu schaffen, bei dem eine natürliche Zirkulation des Arbeitsmittels durch den äußeren Ringkanal nach abwärts und aufwärts entlang der in den Durchtritten liegenden Heizrohren erfolgt. Dadurch soll eine thermosyphonische Umwälzung des Arbeitsmittels erreicht werden.In contrast, the invention is based on the object of providing a steam generator with a working fluid preheater to create a natural circulation of the working medium through the outer ring channel down and up along the heating pipes located in the passages. This is supposed to be a thermosyphonic circulation of the working medium can be achieved.
Diese Aufgabe wird dadurch gelost, daß der Ringraum oben unmittelbar mit dem Verdampfungsraum und unten mit mindestens einem Steigraum verbunden ist, der parallel zu dem Ringraum durch die Vorwärmkammer geführt ist und der mindestens ein Heizrohr einschließt.This task is achieved in that the annular space at the top directly with the evaporation space and at the bottom with at least one riser space is connected, which is guided parallel to the annular space through the preheating chamber and the at least one Includes heating tube.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Vorwärmkammer mit Abstand oberhalb des unteren Rohrbodens angeordnet, wobei der zwischen demAccording to a further embodiment of the invention, the preheating chamber is at a distance above the lower one Tube sheet arranged, the between the
ίο geschlossenen Boden der Vorwärmkammer und dem Rohrboden gebildete Zwischenraum den Ringraum und den Steigraum verbindet Außerdem soll zentrisch ein Steigraum vorgesehen sein, der von einem ringförmig ausgebildeten Austritt koaxial umgeben ist.ίο closed bottom of the preheating chamber and the The intermediate space formed by the tube sheet connects the annular space and the riser space Riser space may be provided, which is surrounded coaxially by an annular outlet.
!5 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt! 5 An embodiment of the invention is shown in Drawing shown and is described in more detail below. It shows
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Dampferzeuger,F i g. 1 shows a longitudinal section through a steam generator designed according to the invention,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Dampferzeuger nach Fig. 1 in Höhe der Linie H-Il undF i g. 2 shows a cross section through the steam generator according to FIG. 1 at the level of the line H-II and
F i g. 3 einen Querschnitt entsprechend F i g. 2, jedoch mit einer anderen Kammer.F i g. 3 shows a cross section corresponding to FIG. 2, but with a different chamber.
Der in F i g. 1 dargestellte Dampferzeuger 1 bestehtThe in F i g. 1 shown steam generator 1 consists
2) aus dem langgestreckten, zylindrischen Druckbehälter 2, der von den Rohrböden 3 und 4 abgeschlossenen wird. Zwischen den Rohrböden 3 und 4 erstrecken sich in Längsrichtung des Dampferzeugers 1 die vom Primärmedium, das zum Beispiel von einem nicht2) from the elongated, cylindrical pressure vessel 2, which is closed by the tube sheets 3 and 4. Between the tube sheets 3 and 4 extend in Longitudinal direction of the steam generator 1 that of the primary medium, which is not, for example, from a
)o dargestellten Kernreaktor kommt, durchflossenen Heizrohre 5. Das obere und untere Ende des Dampferzeugers wird von je einer halbkugelförmigen Kappe 6 bzw. 7 gebildet, in denen jeweils der Eintrittsstutzen 8 bzw. der Austrittsstutzen 9 für das) o shown nuclear reactor comes, flowed through heating tubes 5. The upper and lower end of the Steam generator is formed by a hemispherical cap 6 and 7, in each of which the Inlet nozzle 8 or the outlet nozzle 9 for the
s > Primärmedium vorgesehen ist.s> primary medium is provided.
Innerhalb des Druckbehälters 2 ist nahe dem unteren Rohrboden 4 eine zylindrische Vorwärmkammer zur Vorwärmung des zu- verdampfenden Arbeitsmittels untergebracht. Die äußere Wand 10 der Kammer 11 bildet mit der Wand des Druckbehälters 2 einen Ringkanal 12, der frei von Heizrohren ist. Die Zufuhr des Arbeitsmittels erfolgt über die Stutzen 13 und die darin untergebrachten, von der Wand des Behälters 2 thermisch isolierten Rohrleitungen 14, die in BodennäheWithin the pressure vessel 2, a cylindrical preheating chamber is close to the lower tube sheet 4 Preheating of the working medium to be evaporated accommodated. The outer wall 10 of the chamber 11 forms with the wall of the pressure vessel 2 an annular channel 12 which is free of heating pipes. The feed of the working medium takes place via the connection 13 and the connections accommodated therein from the wall of the container 2 thermally insulated pipes 14, which are close to the ground
-»'s in die Kammer 11 münden. Innerhalb der Kammer 11 sind noch die ringförmigen Schikanebleche 15 und 16 angeordnet. Außerdem ist am oberen Ende der Kammer 11 eine Austrittsöffnung 17 für das Arbeitsmittel vorgesehen.- »'s open into chamber 11. Inside the chamber 11 the annular baffle plates 15 and 16 are still arranged. Also is at the top of the chamber 11 an outlet opening 17 is provided for the working medium.
r)() Während des Betriebes des Dampferzeugers 1 tritt das Arbeitsmittel durch die Rohrleitung 14 in die Kammer 11 ein und wird dort infolge der Schikanebleche 15 und 16 in guten Wärmekontakt mit den innerhalb der Kammer 11 liegenden Abschnitten der Heizrohre 5 r ) () During the operation of the steam generator 1, the working medium enters the chamber 11 through the pipeline 14 and there, due to the baffle plates 15 and 16, is in good thermal contact with the sections of the heating pipes 5 located within the chamber 11
Vi gebracht. Das in dieser Weise vorgewärmte Arbeitsmittel tritt durch die Öffnung 17 in den mit noch nicht verdampften Arbeitsmittel angefüllten unteren Teil des Druckbehälters 2 ein. Dadurch, daß im äußeren Ringkanal 12 keine Heizrohre und im Steigraum 18 Brought vi . The working medium preheated in this way enters the lower part of the pressure vessel 2, which is filled with working medium that has not yet evaporated, through the opening 17. Because there are no heating pipes in the outer annular channel 12 and in the riser space 18
M) Heizrohre angeordnet sind, ergibt sich eine Zirkulation des Arbeitsmittels von oben nach unten durch den Ringkanal 12 und von unten nach oben durch den Steigraum 18.M) heating pipes are arranged, there is a circulation of the working medium from top to bottom through the Annular channel 12 and from bottom to top through the riser space 18.
Das verdampfende Arbeitsmittel tritt von derThe evaporating working fluid emerges from the
■ Oberfläche 19 in den Raum 20. Dort wird der Dampf überhitzt und tritt durch den von der Wand des Druckbehälters 2 und dem zylindrischen Umlenkblech 21 gebildeten Ringkanal 22 und durch die Stutzen 23■ Surface 19 in the room 20. There the steam overheated and passes through the wall of the pressure vessel 2 and the cylindrical baffle 21 formed annular channel 22 and through the connecting piece 23
; nicht dargestellten Dampfverbraucher aus. t sich herausgestellt, daß durch diese erfindungs-Anordnung bei gleicher Gesamtoberfläche der ire ein besserer Wirkungsgrad bezüglich der Tzeugung erzielt werden kann, als es bei Dampferzeugern bisheriger Bauart möglich war. ; steam consumer, not shown. It has been found that this inventive arrangement, with the same total surface area of the ire, can achieve a better degree of efficiency with regard to generation than was possible with steam generators of the previous design.
Die Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Vorwärmkammer 11. Statt eines einzigen zentralen Sieigraumes 18 sind vier Steigräurr.e 24 vorgesehen, um die Zirkulation des Arbeitsmittels zu beschleunigen.3 shows another embodiment of the preheating chamber 11. Instead of a single central one Sieigraumes 18 four Steigräurr.e 24 are provided to accelerate the circulation of the working medium.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (3)
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Legal Events
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