DE2244207A1 - Dampferzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit einem U-Rohrbündel für das eine Medium, dessen Schenkel mindestens teilweise von je einem Mantel für das andere Medium umgeben sind, insbesondere für Druckwasserreaktoren.

Mit steigender Leistung solcher Druckwasserreaktoren wachsen naturgemäß auch die Abmessungen der zugehörigen Dampferzeuger. Dies führt jedoch zu überproportionalen Kostensteigerungen, weil die einzelnen Komponenten, insbesondere die Rohrböden, bei steigendem Durchmesser immer aufwendiger zu fertigen sind. Andererseits kann man sich auch nicht dadurch helfen, daß man mehrere kleine Dampferzeuger einsetzt, weil damit die Kosten u.a. für die zum Anschluß der Dampferzeuger erforderlichen Rohrleitungen wachsen. Außerdem erfordern die in Dampferzeugern zumeist vorgesehenen Dampfabscheider einen bestimmten Raum, der nicht unterschritten werden kann.

Ziel der Erfindung ist demnach ein Dampferzeuger, der einfacher und billiger als die bisherigen Dampferzeuger herzustellenist. Ein solcher Dampferzeuger ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß zwei U-Rohrbündel räumlich parallel angeordnet und mit einem Vierfach—Hosenrohr umgeben sind.

Bei dem Dampferzeuger nach der Erfindung erhält man statt des sonst üblichen einen Rohrbodens oder der gegebenenfalls für die beiden Schenkel vorgesehenen zwei Rohrböden eine Vierfachanordnung. Dadurch ergibt sich eine Verkleinerung der Rohrboden mit den entsprechenden Preisverringerungen. Zugleich aber ermöglicht die Verwendung eines Vierfach-Hosenrohres einen gemeinsamen Dampfraum, in dem auch großflächige

A09813/0076

- 2 - VPA 72/W

22U207

Abscheider ohne zusätzlichen Raumbedarf untergebracht werden können.

Besonders vorteilhaft können vier zylindrische Ausläufer des Hosenrohres mit vier gleichen Rohrboden abgeschlossen sein. Man erhält dadurch Rohrböden, die in größeren Stückzahlen mit entpsrechender Kostenverringerung hergestellt werden können. Die zylindrischen Ausläufer werden entsprechend der gewünschten Länge der U-Rohrschenkel bemessen, die für den Wärmeübergang benötigt wird. Die Rohrböden können ferner auf der den Zylindern abgekehrten Seite Kugelkalotten mit Anschlußstutzen tragen. Die Anschlußstutzen sind für das durch die U-Rohrbündel strömende Medium vorgesehen. Dabei kann es im Gegensatz zu bisher üblichen Dampferzeugern nur zu sehr viel kleineren Wärmespannungen kommen, weil für jeden Schenkel mit Rohrboden und Zylinder nur ein gleichsinniger Wärmestrom des einen Mediums vorliegt, das z.B. durch den einen Schenkel eintritt und durch den anderen austritt. Die Temperaturdifferenz zwischen eintretendem und austretendem Medium kann unterschiedliche Dehnungen verursachen, ohne daß Wärmespannungen möglich sind.

Das Hosenrohr geht vorteilhaft in einen Zylinder über, der einen gemeinsamen Anschluß für das eine der beiden Medien aufweist. Bei Dampferzeugern für Druckwasserreaktoren wird das Primärmedium, also das dem Reaktor unmittelbar zugeordnete Leichtwasser sein, während das zweite Medium, das vom U-Rohrbündel erwärmt wird, das Speisewasser ist. Dieses zweite Medium, d.h. das Speisewasser, wird dann in dem gemeinsamen Zylinder in Dampfform gesammelt, wobei Dampfabscheider vorgesehen sind, durch die der Dampf dem gemeinsamen Auslaß zugeführt wird.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in perspektivischer Darstellung ein Dampferzeuger gezeichnet,

409813/0076 - 3 -

72/wt 22442Ό7

der für einen nicht sichtbaren Druckwasserlcislungs reaktor vorgesehen ist.

Das äußere Gehäuse des neuen Dampferzeugers umfaßt ein Vierfach-Hosenrohr 1, dessen einzelne Abschnitte mit 2, 3, 4 und 5 bezeichnet sind. Die einzelnen Abschnitte sind gleich. Sie führen von vier gleichen zylindrischen Öffnungen 8, die in einer Ebene liegen, zu einer wesentlich größeren zylindrischen Öffnung 9, an die sich ein Zylindermantel 10 anschließt. Parallelachsig zum Zylindermantel 10 sind an die Öffnungen 8 vier Zylinder 12, 13, 14 und 15 angeschlossen, die gleich ausgebildet sind und an ihrem der Öffnung 8 abgekehrten Ende durch gleiche Rohrboden 16 verschlossen sind. In den Rohrboden beginnen, wie gestrichelt angedeutet, zwei U-Rohrbündel 17 und 18, die parallel zueinander liegen und einmal vom Zylinder 12 in den Zylinder 14 und zum anderen vom Zylinder 13 in den Zylinder 15 führen.

Die gegenüberliegende Seite der Rohrboden 16 ist jeweils mit Kugelkalotten 20 verschlossen, an denen Anschlußstutzen 21 u· angebracht sind. Die Anschlußstutzen 21 sind an den Primärkreis des Druckwasserreaktors angeschlossen. Dies bedeutet, daß, wie durch die Pfeile 22 angedeutet ist, die in den Zylindern 12,13 untergebrachten Rohrbündel 17» 18 mit dem sogenannten heißen Strang des Kühlsystems in Verbindung stehen, in dem das Druckwasser aus dem Reaktordruckbehälter zum Dampferzeuger geführt wird. Die Rohrstutzen 24 sind dagegen an die Kiihimittelpumpen angeschlossen, die das Druckwasser aus dem Dampferzeuger in Richtung der Pfeile 25 absaugen und in den Druckbehälter zurückfördern.

Das Sekundärmedium wird in die Zylinder 14 und 15 eingespeist. Es steigt in diesen Zylindern nach oben und gelangt in die Zylinder 12 und 13. In diesen wird es an dem vom ankommenden Primärmedium erwärmten Schenkel der U-Rohrbündel 17 und 18 soweit erhitzt, daß es verdampft. Der aufsteigende Dampf sammelt sich im Zylinder 10. Dort sind, wie in der Fig.. an-

4098 13/00 7 6 "■"T '

- 4 - VPA 72/9^71 22 A A 207

gedeutet, Dampfabscheider 27 angeordnet, die im Dampf mitgerissenes Speisewasser zurückhalten. Der entfeuchtete Dampf strömt dann in den Korbbodenbogen 28, der den Zylinder 10 oben abschließt und von dort, in den gemeinsamen Auslaß 29, der zu einer nicht gezeichneten Dampfturbine führt.

Man erkennt, daß der neue Dampferzeuger aus leicht herstellbaren Einzelteilen zusammengesetzt ist, wobei insbesondere die kostenbestimmenden Rohrboden eine wirtschaftlich günstige Größe aufweisen. Die DampfSammlung im gemeinsamen Zylinder 10 gestattet eine einfache Leitungsführung. Auch die Anschlußstutzen 21 und 24 können mit kurzen Rohrleitungsstücken so verbunden werden, daß die für Druckwasserreaktoren gewünschte einfache Leitungsführung insgesamt erhalten bleibt. Dabei ist zu beachten, daß vier Rohrboden, die den halben Durchmesser und die halbe Höhe eines sonst erforderlichen gemeinsamen Rohrbodens aufweisen, zusammen nur das halbe Gewicht dieses großen Rohrbodens ausmachen. Außerdem wird auch die sogenannte verlorene Rohrlänge des U-Rohrbündels verkleinert, weil die Höhe der Rohrboden geringer ist.

5 Patentansprüche
1 Figur

409813/0 0 76

Claims (5)

1. - 5 - VPA 72/9471 2244 Patentansprüche

   l.y Dampf erzeuger, insbesondere für Druckwasserreaktoren, mit einem U-Rohrbünde1 für das eine Medium, dessen Schenkel mindestens teilweise von je einem Mantel für das andere Medium umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei U-Rohrbündel (17,18) räumlieh parallel angeordnet und mit einem Vierfach-Hosenrohr (l) umgeben sind.
2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier parallele zylindrische Ausläufer (12,13,14,15) des Hosenrohres (l) mit vier gleichen Rohrböden (l6) abgeschlossen sind.
3. 3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrboden (l6) auf der den Zylindern (12,13,14,15) abgekehrten Seite Kugelkalotten (20) mit Anschlußstutzen (21,24) tragen.
4. 4. Dampferzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hosenrohr (l) in einem Zylinder (1O) übergeht, der einen gemeinsamen Anschluß (29) für das eine der beiden Medien aufweist.
5. 5. Dampferzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1O) Dampfabscheider (27) enthält.

   L0 S 8 1 3/0076

   Leerseite