DE2231181A1 - Dampferzeuger - Google Patents

Description

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Zusatz zu Patent (Anm. P 21 57 428.7 = YPA 71/9447)

Im Hauptpatent wird ein Dampferzeuger, insbesondere für Kernreaktoren "behandelt, der eine Vorwärmung des Sekundärmediums aufweist. Die Vorwärmung ist nach dem Hauptpatent nur im Bereich des Austritts des Primärmediums aus dem Wärmetauscher vorgesehen. Dies erhöht die Grädigkeit des Wärmetauschers.

Ziel der Erfindung ist eine Verbesserung des genannten Dampferzeugers mit dem Zweck, die mechanischen Beanspruchungen zu verringern.

Erfindungsgemäß strömen Primärmedium und Sekundärmedium gleichsinnig gegen einen den Vorwärmbereich begrenzenden Rohrboden. Dadurch erhält man eine Aufwärmung des Sekundärmediums, bevor es auf dem Rohrboden auftrifft und vermeidet mithin Wärmespannungen, die besonders die empfindliche Verbindungsatelle zwischen den als Wärmetauscher üblicherweise vorgesehenen Rohren und dem "Rohrboden belasten.

KtLt gleichsinniger Strömung ist nicht nur eine genaue Parallelströmung von Primär- und Sekundärmedium gemeint, sondern auch der Pail, daß die Strömung des Sekundärmediums ein das Primärmedium. führendes Rohrbündel mehrfach kreuzt. Eine solche Ireuzströmung kann man in an sich bekannter Weise durch Leitbleche im Vorwärmbereich vorgeben. Sie ergibt bei kleinen Abeinen guten Wärmeübergang.

des Sekundärmediums in den Vorwärmbereich kann ein zugeordnet sein, der für eine gleichmäßige Beaufdes: Vorwärmbereiches sorgt» Als Verteiler kamt man

(s^t^schiäittserweiterung: vorsehen, maß kann aber

der <ie.a

- 2 - VPA 72/944-9 Bereichen zufließenden Mengen verwenden.

Die Erfindung kann vorteilhaft mit einem zweiten Vorwärmbereich verwirklicht werden, dessen Auslaß in den SiederaMHi führt. Man erhält dann einen größeren Durchsatz mit kleinerem Strömungswiderstand. Für beide Vorwärmbereichekann ein gemeinsamer Einlaß vorgesehen sein. Zweckmäßig sind die beiden Vorwärmbereiche etwa gleich groß.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele beschrieben, in denen übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

Der Dampferzeuger besitzt ein längliches Gehäuse 1 mit vertikaler Achse, das ein U-Rohrbündel 2 zur Führung des Primärmediums enthält. Die Rohre sind im einzelnen nicht dargestellt. Sie sind am unteren Ende des U-Rohrbündeis 2, dessen Schenkel 2a und 2b ebenfalls vertikal verlaufen und dessen Rohrbogen 2c am oberen Ende des Rohrbündeis liegt, in einer Rohrplatte 3 gefaßt, die mit einem Kugelboden 3a zusammen zwei durch eine Wand 3b voneinander getrennte Räume bildet. An die beiden Räume ist der Einlaß 4 für das Primärmedium einerseits und der Auslaß 5 für das Primärmedium andererseits angeschlossen, das das Rohrbündel 2 im linken Schenkel 2a aufsteigend und im rechten Schenkel 2b absteigend durchströmt. Primärmedium ist bei einem Druckwasserreaktor als bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung leichtes Wasser, das unter einem Druck von beispielsweise 150 Atmosphären steht und Temperaturen von etwa 300⁰C aufweist.

Das Primärrohrbündel 2 ist von einem Führungsmantel 6 umscitlossen, der einen Flüssigkeitsabscheider 7 trägt und den sogenannten; Fallraum 8 von dem Bereich des U-Rohr bündeis 2 trennt, in dem das als Sekundärmedium vorhandene Wasser verdampft wird!. Durch den Flüaaigkeitsabseheider 7 gelangt Dampf in den Dampfdom 10, aus dem er aus dem Auslaß 11 entweichen kann«

. - 3 - VPA 72/9449

Bei der durch die Pfeile angedeuteten Strömung des Primärmediums vom Einlaß 4 zum Auslaß 5 ist der dem Auslaß zugeordnete Bereich des U-R ohr "bunde Is als Vorwärmer 13 ausgebildet. Zu diesem Zweck ist durch Wände 13a ein abgegrenzter Bereich geschaffen, in dem Strömungskanäle 14 durch Leitwände 15 eine hin- und hergehende Querströmung durch das U-Rohrbundel veranlassen. Das Sekundärmedium wird bei 18 in den oben durch eine Wand 13b abgeschlossenen Vorwärmer 13 eingespeist. Von der als Verteiler wirkenden Erweiterung 18a aus wird es gleichsinnig mit dem Primärmedium gegen den Rohrboden 3 geführt. Mithin trifft das Sekundärmedium mit Siedetemperatur oder annähernd Siedetemperatur auf den Rohrboden, wodurch die Wärmespannungen kleiner sind als bei Anordnungen, bei denen das Sekundärmedium unmittelbar am Rohrboden selbst eingespeist wird, damit es im Gegenstrom durch den Vorwärmbereich 13 fließt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 besitzt der Vorwärmer 13 einen oberen Vorwärmbereich 23, aus dem das Sekundärmedium im Gegenstrom zum Primärmedium unmittelbar in den Siederaum gelangt. Dadurch kann man für einen großen Teil des Vorwärmebereiches den wärmetechnischen Vorteil des Gegenstromes ausnützen und durch den Gleichstrom im restlichen Teil des Vorwärmbereiches einen weitgehenden Schutz des Rohrbodens gegen Kalteinspeisung erreichen. Der gemeinsame -Einlaß 18a wirkt wiederum als Verteiler.

7 Patentansprüche
2 Figuren

■ - 4 309882/0265

Claims (6)

1. - 4 - VPA 72/9449 Patentansprüche;

   Il.\Dampferzeuger, insbes. für Kernreaktoren, mit einem das \_J Primärmedium führenden Wärmetauscher und mit einer Vorwärmung des Sekundärmediums, die nur im Bereich des Austritts des Primärmediums aus dem Wärmetauscher vorgesehen ist, nach Patent (Anm. P 21 57 428.7),

   dadurch gekennzeichnet, daß Primärmedium und Sekundärmedium gleichsinnig gegen einen den Vorwärmbereich (13) begrenzenden Rohrboden (3) strömen.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichsinnige Strömung des Sekundärmediums ein das Primärmedium führendes Rohrbündel (2) mehrfach kreuzt.
3. 3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreuzströmung in an sich bekannter Weise durch Leitbleche (15) im Vorwärmbereich (13) bestimmt ist.
4. 4. Dampferzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Einlaß (18) des Sekundärmediums in den Vorwärmbereich (13) ein Verteiler (18a) zugeordnet ist.
5. 5. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen zweiten Vorwärmbereich (23), der im Gegenstrom zum Primärmedium durchströmt wird.
6. 6. Dampferzeuger nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Einlaß (18a) für beide Vorwärmbereiche.

   •7. Dampferzeuger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vorwärmbereiche etwa gleich groß sind.

   3098 8 2/0265

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