DE2243402A1 - STEAM GENERATOR - Google Patents
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Description
Dampferzeuger - Steam generator -
Es sind Dampferzeuger bekannt, die ein von einem Zylinder umschlossenes U-Rohrbündel aufweisen, dessen vertikal verlaufende Schenkel in einer gemeiäDsamen Rohrplatte enden, die den Zylinder einseitig abschließt (Vgl. VGB-Kernkraftwerks-Seminar 1970, S. 32, Abb. 2). Solche Dampferzeuger werden insbesondere für Druckwasserreaktoren verwendet. Dabei besteht wegen der hohen Temperaturen eine besondere Korrosionsgefahr. Deshalb hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Korrosionsgefahr nach Möglichkeit zu verringern.There are known steam generators that have a cylinder have enclosed U-tube bundle, the vertically extending legs of which end in a common tube plate which closes the cylinder on one side (cf. VGB nuclear power plant seminar 1970, p. 32, Fig. 2). Such steam generators will be used in particular for pressurized water reactors. There is a particular risk of corrosion due to the high temperatures. Therefore, the invention has set itself the task of to reduce the risk of corrosion as far as possible.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß durch parallel zur Rohrplatte verlaufende Einbauten in der ITähe des Zylinderumfanges der Strömungswiderstand in Längsrichtung der Schenkel erhöht ist.According to the invention it is provided that by parallel to Built-in components running through the tube plate in the vicinity of the cylinder circumference the flow resistance in the longitudinal direction of the legs is increased.
Durch die erfindungsgemäßen Einbauten wird das entlang der Rohrplatte strömende Speisewasser stärker als bei bekannten Dampferzeugern in den mittleren Bereich der Rohrplatte geführt. Dort wird also die Strömungsgeschwindigkeit vergrößert. Dies ergibt den Vorteil, daß ein örtliches Sieden in diesem Bereich vermieden wird. Damit wird eine Anreicherung mit korrosionsfördernden Produkten unterbunden, die sonst in diesem Bereich zu verstärkter Korrosion führt.The internals according to the invention that along the Feed water flowing through the tube plate is guided more strongly into the middle area of the tube plate than in known steam generators. So there the flow velocity is increased. This has the advantage that a local boiling in this Area is avoided. This prevents an accumulation of corrosion-promoting products that would otherwise be found in this area leads to increased corrosion.
Zur Verwirklichung der Erfindung ist besonders eine die Rohre des U-Rohrbündels umgebende. Platte mit Durchlässen gut geeignet, deren Querschnitt vom Zylinderumfang zum Mittelpunkt hin zunimmt. Mit der Wahl der Durchlaßquerschnitte hat man es in der. Hand, die Strömungsverteilung so zu bemessen, daß im Bereich der Rohrplatte eine gleichmäßige Strömung durch das gesamte Rohrbündel entsteht, die korrosionsförderndeTo implement the invention, one surrounding the tubes of the U-tube bundle is particularly important. Plate with passages well suited whose cross-section from the cylinder circumference to the center increases towards. With the choice of the passage cross-sections one in the. Hand to dimension the flow distribution so that a uniform flow in the area of the tube plate through the entire tube bundle, the corrosion-promoting
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Produkte und Anreicherungen von Salzen wegschwemmt. Bio Durchlässe können vorteilhaft im Bereich des kälteren Schenkels des U-Rohrbündels einen kleineren Querschnitt als im Bereich des wärmeren Schenkels aufweisen. Hierdurch berücksichtigt man die größere Gefahr örtlicher Überhitzungen im Bereich des wärmeren Schenkels.Wash away products and fortifications of salts. Bio passages can be beneficial in the colder area Leg of the U-tube bundle has a smaller cross-section than in the area of the warmer thigh. Through this one takes into account the greater risk of local overheating in the area of the warmer thigh.
Die Erfindung kann z.B. so ausgeführt werden, daß die Platte die Rohre mit öffnungen größeren Querschnittes ale der Rohrquerschnitt umgibt und nur mit einzelnen Stegen an den Rohren anliegt. Die Platte ergibt dann ohne Behinderung einer unmittelbar längs der Rohre verlaufenden Strömung eine zusätzliche Abstützung der Rohre des U-Rohrbündels.The invention can, for example, be carried out in such a way that the plate supports the tubes with openings of larger cross-section than the tube cross-section surrounds and rests on the tubes only with individual webs. The plate then gives an immediate result without hindrance The flow running along the tubes provides additional support for the tubes of the U-tube bundle.
Ferner ist es günstig, wenn die Platte im Bereich der Rohrgasse zwischen den Schenkeln eine der Rohrplatte abgekehrte Ausbuchtung aufweist. Die Ausbuchtung, die zweckmäßig mit einer Ausnehmung in einem das U-Rohrbundel umgebenden Hantel in Verbindung steht, kann dazu dienen, in erhöhtem MaSβ Speisewasser in den mittleren durch örtliche Überhitzung gefährdeten Teil der Rohrplatte zu transportieren.. Dabei kann ein Teil der Wand der Ausbuchtung in Richtung zur Rohrplatte hin verlängert sein, um die Strömung im Bereich der Hitte zu lenken, insbesondere so, daß das durch die Ausbuchtung zuströmende Speisewasser bevorzugt in den Bereich des wärmeren Schenkels in der Mitte der Rohrplatte geführt wird.It is also advantageous if the plate is in the area of the pipe lane has a bulge facing away from the tube plate between the legs. The bulge that is useful with a recess in a dumbbell surrounding the U-tube bundle connected can serve to an increased extent To transport feed water into the middle part of the tube plate, which is at risk from local overheating a part of the wall of the bulge can be extended in the direction of the tube plate to keep the flow in the area to direct the Hitte, in particular so that the feed water flowing in through the bulge preferentially into the area of the warmer leg is guided in the middle of the tube plate.
Im Hinblick auf Wärmedehnungen empfiehlt es sich, die Platte aus mehreren relativ zueinander in der Plattenebene verschiebbare Abschnitte zusammenzusetzen. Die Abschnitte können stumpf gegeneinander stoßen oder sich überlappen. Auf eine besondere Dichtigkeit zwischen den Abschnitten kommt es nicht an, da die Platte ohnehin nur als Strömungswiderstand wirkt.With regard to thermal expansions, it is advisable to make the plate of several displaceable relative to one another in the plane of the plate Put sections together. The sections can butt against each other or overlap. On a particular tightness between the sections is not important, since the plate only acts as a flow resistance anyway.
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Eine besonders wirksame Beseitigung örtlicher Überhitzungen erhält man, wenn man in dem der Plattenmitte gegenüberliegenden Bereich der Hohrplatte eine von der Platte.wegführende Abschlämmleitung anordnet, denn dadurch wird der durch die Einbauten vergrößerte Strömungswiderstand für das Speisewasser in.der Mitte der Rohrplatte genau lokalisiert verringert, so daß eine starke Strömung in der Mitte der Rohrplatte unerwünschtes Sieden mit Sicherheit unterbindet. A particularly effective elimination of local overheating is obtained if one works in the one opposite the center of the plate Area of the Hohrplatte a leading away from the plate Arranges blowdown line, because this increases the flow resistance for the feed water is localized exactly in the middle of the tube plate, so that there is a strong current in the middle the tube plate prevents unwanted boiling with certainty.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnung einige Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. ·For a more detailed explanation of the invention are based on the enclosed Some exemplary embodiments are described in the drawing, the same reference numerals being used for the same parts will. ·
In Pig. 1 ist in einem Schnitt ein Dampferzeuger 1 für einen Druckwasser-Leistungsreaktor gezeichnet, dessen U-Rohrbündel 2 zwei vertikal parallel zueinander verlaufende Schenkel 3 und 4 aufweist. Die Schenkel sind von einem druckfesten zylindrischen Gehäuse 6 umgeben. Im Inneren dieses Gehäuses sind sie von einem Mantel 7 umschlossen, der bis oberhalb einer Rohrplatte 8 reicht, in der die Schenkel 4 und 3 des U-Rohrbündeis 2 befestigt sind.In Pig. 1 is a section of a steam generator 1 for a Drawn pressurized water power reactor, its U-tube bundle 2 has two legs 3 and 4 extending vertically parallel to one another. The legs are pressure-resistant cylindrical housing 6 surrounded. In the interior of this housing they are enclosed by a jacket 7 that extends upwards a tube plate 8 is enough in which the legs 4 and 3 of the U-tube bundle 2 are attached.
An der Rohrplatte 8, die das zylindrische Gehäuse 6 abschließt, ist ein Kugelboden 10 angeschweißt, der durch eine Querwand in die Einlaßkammer 12 und die Auslaßkammer 13 für das Priraärmedium unterteilt ist. Als,Primärmedium des Dampferzeugers dient das den Reaktor kühlende Wasser, das das U-Rohrbündel 2 im Sinne der eingezeichneten Pfeile durchströmt. Dabei erwärmt das Primärmedium das Speisewasser, das im sogenannten Fallraum 15 zwischen dem Zylinder 6 und dem Mantel 7 nach unten strömt, wo es im Bereich der Rohrplatte 8 zwischen die Rohre des U-Rohrbündels tritt.A spherical base 10 is welded to the tube plate 8, which closes the cylindrical housing 6, which is supported by a transverse wall into the inlet chamber 12 and the outlet chamber 13 for the primary medium is divided. As, primary medium of the steam generator the water that cools the reactor and flows through the U-tube bundle 2 in the sense of the arrows is used. Warmed up in the process the primary medium is the feed water, which in the so-called fall space 15 between the cylinder 6 and the jacket 7 after flows below, where it occurs in the area of the tube plate 8 between the tubes of the U-tube bundle.
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Im Inneren des Mantels 7 ist eine Platte 17 parallel zur Rohrplatte 8 angeordnet, die unterschiedlich verteilte Durchlässe 18 aufweist. Die Platte 17 erhöht den Strömungswiderstand für das im Bereich des U-Rohrbttndels aufsteigende Speisewasser am Rand der Rohrplatte 8, d.h. in der Nähe dee Mantels 7. Dies führt zu einer verstärkten Strömung in den mittleren Bereich der Rohrplatte 8, so daß dort sogenannte Totwasserzonen mit unerwünschtem Sieden und einer dadurch verursachten Anreicherung von Salzen und korrosionsfördernden Produkten vermieden werden.In the interior of the jacket 7, a plate 17 is arranged parallel to the tube plate 8, which is distributed differently Has passages 18. The plate 17 increases the flow resistance for the feed water rising in the area of the U-tube bundle at the edge of the tube plate 8, i.e. near dee Mantle 7. This leads to an increased flow in the central area of the tube plate 8, so that there so-called Dead water zones with undesirable boiling and one as a result The accumulation of salts and corrosion-promoting products caused by this can be avoided.
Die Platte 17 kann, wie in Pig. 2 in größerem Maßstab gezeichnet ist, mit ihren Durchlässen 18 die Rohre 20 des U-Rohrbündels konzentrisch umgeben, so daß die Durchlässe 18 einen Ringspalt bilden.The plate 17 can, as in Pig. 2 is drawn on a larger scale, with their passages 18, the tubes 20 of the U-tube bundle surrounded concentrically so that the passages 18 form an annular gap.
Bei der Ausführungsform nach Pig. 3 sind die Durchlässe 18 als gesonderte Bohrungen im Bereich der Platte 17 zwischen den Rohren 20 angeordnet, an denen die Platte 17 somit am gesamten Umfang anliegt.In the Pig. 3 are the passages 18 as separate bores in the area of the plate 17 between the tubes 20 are arranged, on which the plate 17 thus rests on the entire circumference.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Ausnehmungen 18, die die Rohre 20 umgeben, von Stegen 21 unterbrochen. Diese Stege sorgen ebenfalls für eine Festlegung der Rohre 20 innerhalb der Platte 17. Sie sind jedoch nachgiäiger, so daß der Einbau der Rohre 20 erleichtert ist.In the embodiment according to FIG. 4, the recesses 18, which surround the tubes 20, interrupted by webs 21. These webs also ensure that the tubes 20 are fixed within plate 17. They are more compliant, so that the installation of the tubes 20 is facilitated.
Beim Ausführungsbeispiel nach Pig. 5 ist die Platte 17 im Bereich des heißen Schenkels 3 mit einer größeren Ausnehmung 25 versehen, die in den Figuren 6 und 7 im einzelnen dargestellt ist. Man erkennt, daß die Ausnehmung 25 in Form von mehreren kreisförmigen öffnungen ausgeführt sein kann, oder als Langloch, das bogenförmig im Bereich (Stauzone) der Mitte der Platte 17 angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist im Bereich der großen Ausnehmung 25 die Rohrplatte 8 nicht mit Rohren 20 vsrrsehen.In the Pig. 5 is the plate 17 in the area of the hot leg 3 with a larger recess 25, which are shown in Figures 6 and 7 in detail is. It can be seen that the recess 25 can be designed in the form of several circular openings, or as an elongated hole which is arranged in an arc shape in the area (stagnation zone) of the center of the plate 17. Conveniently, im In the area of the large recess 25, the tube plate 8 cannot be compared with tubes 20.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 besitzt die Platte 17 im Bereich der Rohrgasse 27 zwischen den Schenkeln 3 und 4 eine Ausbuchtung 30, die mit einer korrespondierenden Ausnehmung 31 im Mantel- 7 in Verbindung steht. Deshalb gelangt Speisewasser vom Mantel her unmittelbar in den mittleren Bereich"der Rohrplatte 8, wo es bevorzugt durch Ausnehmungen 25 in den mittleren Bereich des warmen Schenkels 3 geführt wird.In the embodiment according to FIG. 8, the plate 17 has in the area of the pipe lane 27 between the legs 3 and 4 a bulge 30 which is connected to a corresponding recess 31 in the casing 7. Therefore got there Feed water from the jacket directly into the middle area "of the tube plate 8, where it is preferably through recesses 25 is guided into the middle area of the warm leg 3.
Zur Verringerung der Strömungswiderstände und damit zur Erhöhung der Strömung im mittleren Bereich ist in der Rohrplatte eine Abschlämmleitung 33 angeordnet, durch die Speisewasser aus dem Bereich der Rohrplatte 8 in Gegenrichtung zu der normalen Strömung durch das U-Rohrbündel abströmen kann» Damit kann man in kleinen Bereichen der Rohrplatte eine intensive Strömung hervorrufen. Dies gilt auch für den Pail., daß die Abschlämmleitung nicht durch die Rohrplatte 8 führt.To reduce the flow resistance and thus to increase the flow in the middle area is in the tube plate a blowdown line 33 is arranged through the feed water from the region of the tube plate 8 in the opposite direction normal flow through the U-tube bundle can flow off » This can be used to create an intense flow in small areas of the tube plate. This also applies to the pail., that the blowdown line does not run through the tube plate 8.
Wie man sieht, ist die Wand der"Ausbuchtung 30 im Bereich des kalten Schenkels 4 mit einer Verlängerung 35 versehen. Diese Verlängerung bestimmt di e Verteilung des durch die Ausbuchtung 30 zuströmenden Speisewassers in dem Sinne, daß der wärmere Schenkel 3 stärker beaufschlagt wird als der weniger gefährdete Bereich des kalten Schenkels 4.As can be seen, the wall of the "bulge 30" is in the area of the cold leg 4 is provided with an extension 35. This extension determines the distribution of the Bulge 30 inflowing feed water in the sense that the warmer leg 3 is acted upon more strongly than the less endangered area of the cold thigh 4.
9 Patentansprüche
8 Figuren9 claims
8 figures
14/002414/0024
Claims (8)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US00379158A US3841272A (en) | 1972-09-04 | 1973-07-13 | Flow distributor for a steam generator |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19722243402 DE2243402C3 (en) | 1972-09-04 | Steam generators, in particular for pressurized water reactors |
Publications (3)
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| DE2243402B2 DE2243402B2 (en) | 1976-12-16 |
| DE2243402C3 DE2243402C3 (en) | 1977-11-03 |
Family
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |