DE2262150A1

DE2262150A1 - Dampferzeuger

Info

Publication number: DE2262150A1
Application number: DE19722262150
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Beese
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-12-19
Filing date: 1972-12-19
Publication date: 1974-07-04
Also published as: DE2262150B2; SE416766B; IT1000709B

Description

Dampferzeuger Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, insbesondere für Druckwasserreaktoren, mit einem vom Speisewasser umströmten Rohrbündel mit einem kalten Ende, an dem ein Vorwärmbereich vorgesehen ist, und mit einem heißen Ende, wo das Rohrbündel mit einem Rohrboden abgeschlossen ist. Bei solchen Dampferzeugern ist es wichtig, daß durch eine intensive Strömung Konzentrationen von Korrosionsprodukten, die insbes. an heißen Stellen des Dampferzeugers vorkommen können, mit Sicherheit vermieden werden. Die Erfindung hat sich deshalb eine Verbesserung der Strömungsverteilung zum Ziel gesetzt.
Zugleich soll aber berücksichtigt werden, daß Wärmespannungen ebenfalls eine Gefährdung von Dampferzeugern bewirken können.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß innerhalb des Rohrbündels Speisewasserrohre vom Vorwärmbereich zum Rohrboden führen. Auf diese Weise wird die Strömung im Bereich des Rohrbodens am heißen Ende des Rohrbündels verstärkt. Man vermeidet dadurch sogenannte Xotwasserzonen, die mit vorzeitigem Ausdampfen und Salzkonzentrationen die Korrosionsgefahr im Rohrbodenbereich vergrößern. Dabei ergibt die Führung der Speisewasserrohre im Rohrbündel zugleich eine Aufheizung, die Wärmeschocks im Bereich des heißen Endes vermeidet.
Die Speisewasserrohre können vorteilhaft parallel zu den Rohren des Rohrbündels verlaufen. Sie können dann mit den gleichen Befestigungsmitteln festgelegt werden. Zweckmäßig sind sie über den Rohrboden am heißen Ende verteilt, um die Strömung so gleichmäßig wie möglich zu gestalten.
Es erscheint empfehlenswert, den Speisewasserrohren einen mehrfach größeren Durchmesser als den Rohren des Rohrbündels zu geben, damit auch mit wirtschaftlich wenigen Rohren genügend große Speisewassermengen zum Rohrboden geführt werden können. Dabei kann der Querschnitt der Speisewasserrohre zum Beispiel am Eintrittsende, gegebenenfalls aber auch am Austritt, durch Drosseln auf das für eine optimale Strömungsverteilung richtige Maß eingestellt werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben.
In Fig. 1 ist schematisch vereinfacht ein Dampferzeuger 1 für einen nicht weiter gezeichneten Druckwasserreaktor in einem Längsschnitt gezeichnet. Der Dampferzeuger besitzt als Wärmetauscher ein U-förmiges Rohrbündel 2, dessen symmetrisch zueinander liegende Schenkel 3 und 4 mit ihren freien Enden in einer zylindrischen Rohrplatte 5 befestigt sind. Unterhalb der Rohrplatte sitzt ein Kugelboden 6, der durch eine Trennwand 7 in eine Einlaßkammer 8 und eine Auslaßkammer 9 für das Primärkühlmittel des Druckwasserreaktors unterteilt ist. Daraus ergibt sich eine Strömung in Richtung des Pfeiles 12 in den heißen Schenkel 3 des U-Rohrbündels hinein und in Richtung des Pfeiles 13 aus dem kalten Schenkel 4 des U-Rohrbündels 2 heraus.
Das U-Rohrbündel 2 ist mit einem Mantel 14 umgeben, der den Fallraum 15 zwischen der Wand 16 des Dampferzeugers und dem Mantel 14 begrenzt und vom Siederaum 17 mit. dem Rohrbündel 2 trennt. An diesem Mantel 14 ist im Bereich des kalten Schenkels 4 ein Vorwärmer 20 vorgesehen, der unmittelbar mit dem Speisewassereinlaß 21 in Verbindung steht.
Der Vorwärmer 20 ist durch Bleche 22 unterteilt, so daß eine mäanderförmige Strömung entsteht, die vom Einlag 21 ausgehend nach oben und nach unten verläuft. Das vorgewärmte Speisewasser tritt damit einmal durch nicht weiter gezeichnete Auslaßöffnungen 23, die einstellbar sein können, nach oben in den Siederaum 17 des Dampferzeugers ein. Ein Teil des nach unten gerichteten Speisewasserstromes wird jedoch entsprechend dem einstellbaren Einlaßquerschnitt 24 von Speisewasserrohren 25 zum Bereich 26 des Rohrbodens 5 geführt, wo der heiße Schenkel des U-Rohrbündels befestigt ist. Aus diesen Rohren 25 tritt das im Verlauf des Rohrbündels 2 weiter aufgeheizte Speisewasser in der Nähe des heißen Bereiches 26 aus, so daß dort eine intensive Strömung vorliegt. Dadurch wird die Ansammlung von Korrosionsprodukten vermieden.
In Fig. 2 ist in einem Quadranten in größerem Maßstab gezeichnet, daß die Speisewasserrohre 25 über den Rohrboden 5 weitgehend gleichmäßig verteilt sind. Sie sind dabei in Reihen 27 angeordnet. Innerhalb dieser Reihen 27 sind die Rohre 25 gegeneinander so versetzt, daß durch Ausnutzung der sich aus der Heizrohrteilung ergebenden Rohrgassen eine gleichmäßige Verteilung des zugeführten Speisewassers- erreicht wird.
In Fig. 3 ist in einem noch größeren Maßstab dargestellt, daß die Speisewasserrohre 25 einen mehrfach größeren Durchmesser als die einzelnen Rohre 30 des Wärmetauschers aufweisen. Beim Ausführungsbeispiel beträgt das Durchmesserverhältnis etwa 1:3. Dennoch sind die Speisewasserrohre 25 ebenfalls in einem-Gitter 31 festgelegt, das zur Distanzierung der Rohre 30 des Rohrbündels 2 dient. Zu diesem Zweck sind von jeweils drei zum Gitter 31 gehörenden Stäben zwei weggelassen, um den für die Unterbringung der Rohre 25 notwendigen größeren Raum zu schaffen. Speisewasserrohre 25 und Wärmetauscherrohre 30 verlaufen also parallel zueinander durch das gänze Rohrbündel 2.
5 Patentansprüche 3 Figuren

Claims

Patentansllche Dampferzeuger, insbesondere für Druckwasserreaktoren, mit einem vom Speisewasser umströsten Rohrbündel mit einem kalten Ende, an dem ein Vorwärmbereich vorgesehen ist, und mit einem heißen Ende, wo das Rohrbündel mit einem Rohrboden abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Rohrbündels (2) Speisewasserrohre (25) vom Yorwärmbereich (20) zum Rohrboden (5) führen.
2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserrohre (25) parallel zu den Rohren (30) des Rohrbündels (2) verlaufen.
3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserrohre (25) über den Rohrboden (5) am heißen Ende verteilt sind.
4. Dampferzeuger nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserrohre (25) einen mehrfach größeren Durchmesser als die Rohre (30) des Rohrbündele (2) aufweisen.
5. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt (24) der Speisewasserrohre (25) mit einer Drossel einstellbar ist.