DE2303681C3 - Dampferzeuger mit einem Vorwärmer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit einem vom Heizmedium durchströmten Rohrbündel, einem Vorwärmer für das Speisewasser, der einen Teil des Rohrbündels umfaßt und horizontal; Wände zur Umlenkung der Strömung des Speisewassers aufweist. Ein solcher Dampferzeuger ist z. B. aus der US-PS 34 83 848 bekannt. Hierbei sind um den sogenannten kalten Schenkel eines U-Rohrbündels mehrere horizontale Platten gruppiert, die zusammen einen mäanderförmigen Strömungsweg für das Speisewasser vorgeben. Dabei können sich strömungsschwache Gebiete in den Ecken zwischen den horizontalen Platten und weiteren vertikalen Wänden ergeben, die den Bereich des Vorwärmers begrenzen. Auf diese Weise kann nicht nur der Wärmeübergang beeinträchtigt werden, vielmehr besteht auch die Gefahr, daß bei kleinen Durchsätzen ein vorzeitiges Sieden im Vorwärmer auftritt, das die Strömung zusätzlich beeinträchtigt und die Korrosionsgefahr erhöht.

Das gleiche gilt für den aus der schweizerischen Patentschrift 5 18 490 bekannten Dampferzeuger mit einem Gerad-Rohrbündel, dessen dem Primärauslaß zugekehrten »kalten« Enden ebenfalls Platten zugeordnet sind, die einen mäanderförmigen Strömungsweg des Speisewassers zur Folge haben.

Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung des Wärmeübergangs, um die vorgenannte Gefahr zu beseitigen, ohne da3 die für die Wirtschaftlichkeit günstige Vorwärmung als Ganzes in Frage gestellt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß Rohre vorgesehen, die durch die horizontalen Wände führen und die eine Speisewasserströmung entgegen der Schwerkraft aus dem Vorwärmer ermöglichen. Die Rohre gestatten dem gegebenenfalls in sogenannten »Stauecken« entstehenden Dampf eine Abströmung in seiner natürlichen Strömungsrichtung, nämlich entgegen der Schwerkraft, aus dem Vorwärmer. Dadurch verstärkt man die Strömung im Vorwärmer und beseitigt gleichzeitig Konzentrationen von korrosionsfördernden Produkten, die die Wärmeübergangsfiächen des Dampferzeugers angreifen können. Die Rohre wirken also in zweifacher Weise, nämlich durch Auslaß von Dampfpolstern und durch eine Intensivierung der Strömung.

Für den Fall, daß mehrere parallel übereinander angeordnete Wände vorgesehen sind, die ein Strömungsfenster begrenzen, empfiehlt es sich, das Rohr durch

ίο das Strömungsfenster verlaufen zu lassen, um die Zahl der Durchdringungen von Wand und Rohr möglichst klein zu halten. Dabei kann man mehreren Wänden mehrere Rohre zuordnen, die parallel zueinander verlaufen. Im Hinblick auf die Fertigung wird es zumeist günstig sein, wenn die Rohre einer Wand in einer Reihe angeordnet sind.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden F i g. 1 und 2 ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist ein Dampferzeuger für einen Druckwasserreaktor in einem Längsschnitt und einer Teilansicht dargestellt, der vom Pnmärkühlmittel des Reaktors in Richtung der Pfeile 1 durchströmt wird. Dabei durchfließt das leichte Wasser ein vertikales U-Rohrbündel 2. Dem sogenannten »kalten« Schenkel 3 des U-Rohrbündels ist ein Vorwärmer 5 zugeordnet, der zum Teil mit einem das U-Rohrbündel umgebenden Hemd 6 baulich vereinigt ist.

Über dem Hemd 6 sitzen Grobabscheider 8 sowie ein am Deckel 9 befestigter Feinabscheider 10, der unmittelbar dem Dampfauslaß U vorgeschaltet ist. Die Abscheider trennen das Wasser aus dem im Bereich des U-Rohrbündels erzeugten Wasser-Dampf-Gemisch, so daß getrockneter Sattdampf den Auslaß 11 verläßt.

Das Speisewasser wird über zwei parallele Einlaßstutzen 13 und 14 in das Dampferzeugergehäuse geführt. Dabei ergibt sich im Vorwärmer 5 eine erste Teilströmung in Richtung der Pfeile 16, die in der Resultierenden entgegen der Schwerkraft und ebenso entgegen der Strömung des Primärmediums verläuft. Eine zweite Teüströrnung in Richtung der Pfeile 17 gelangt in der Resultierenden in Richtung der Schwerkraft gleichsinnig mit dem Primärmedium gegen den Rohrboden 20, in dem das U-Rohrbündel 2 befestigt ist.

Die gleich- und gegensinnigen Strömungen (16, 17) sind durch horizontale Wände 22 zu einer mäanderförmigen Strömung quer durch die Rohre des U-Rohrbündels gezwungen. Diese Wände 22 bilden zusammen mit vertikalen Wänden 23 strömungsschwache Gebiete.

Aus solchen strömungsschwachen Ecken führen Rohre 24 und 25, die parallel zueinander und zur Achse des U-Rohrbündels 2 verlaufen, entgegen der Richtung der Schwerkraft aus dem Vorwärmer 5. Die Rohre 24, 25 sorgen dafür, daß sich in strömungsschwachen Gebieten kein Dampf ansammeln kann, dessen Abströmung entgegen der Richtung der Schwerkraft behindert wäre. Außerdem sorgen die Rohre 24,25 für eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit, die in den Ecken des Vorwärmers 5 die Korrosionsgefahr verringern hilft.

Die Figuren lassen deutlich erkennen, daß die Rohre 24, 25 parallel zueinander angeordnet sind. Sie führen so weit wie möglich durch Strömungsfenster 26 bzw. 27 zwischen parallel übereinander angeordneten horizontalen Wänden 22. Zu diesem Zweck liegen die Rohre 24 bzw. 25 in jeweils einer Reihe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Dampferzeuger mit einem vom Heizmedium durchströmten Rohrbündel, einem Vorwärmer für das Speisewasser, der einen Teil des Rohrbündels umfaßt und horizontale Wände zur Umlenkung der Strömung des Speisewassers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Rohre (24, 25) vorgesehen sind, die durch die horizontalen Wände (22) führen und die eine Speisewasserströmung entgegen der Schwerkraft aus dem Vorwärmer ermöglichen.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1 mit mehreren parallel übereinander angeordneten horizontalen Wänden, die ein Strömungsfenster begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (24, 25) durch das Strömungsfenster (26,27) verlaufen.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren horizontalen Wänden (22) mehrere Rohre (24, 25) zugeordnet sind, die parallel zueinander verlaufen.

4. Dampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (24, 25) einer Wand (22) in einer Reihe angeordnet sind.