DE2305717B2

DE2305717B2 - Abblasebehaelter fuer dampfkraftwerke

Info

Publication number: DE2305717B2
Application number: DE19732305717
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-lng.; Nageler Jörg Dipl.-lng.; 8520 Erlangen Jürgens
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-02-06
Filing date: 1973-02-06
Publication date: 1976-02-19
Also published as: DE2305717A1

Description

45 Die Erfindung bezieht sich auf einen geschlossenen

Abblasebehälter für Dampfkraftwerke, insbesondere für Kernkraftwerke, mit einem Wasser- und einem Gasraum und einem in den Wasserraum im unteren Bereich der Wassersäule führenden Dampfrohr, wobei mit dem Dampfrohr eine in Anpassung an den rotationssymmetrischen Querschnitt des Abblasebehälters als Ringleitung ausgebildete Verteilleiuing verbunden ist, die am Boden des Abblasebehälters angeordnet und dem Behälterquerschnitt angepaßt ist.

Ein solcher Abblasebehälter ist zur Durchführung eines Verfahrens zum gleichzeitigen Kühlen von Gtiaischen aus kondensi'irbaren Dämpfen und unkondensierbaren Gasen, insbesondere für gasgekühlte Reaktoren, aus der DTOS 14 51 129 bekannt. Hierbei r,₀ werden sogenannte Tannenbaumdüsen, wie sie von den Ruths-Speichern her bekannt sind, zur Einleitung des Dampfes in den Wasserraum verwendet. Außerdem ist eine Unterteilung des Wasserraumes in einen äußeren Steigraum, an dessen Unterseite die Düsen münden, und in einen inneren Fallraum vorgenommen. Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß derartige Düsen zum Einleiten des abzublasenden Dampfes einen verhältnismäßig hohen Fertigungs- und Materialaufwand mit sich bringen und daß außerdem auf Grund der Begrenzung des. Abblasequerschnittes durch die Düsenöffnungen das Bauvolumen des Abblasebehälters stark eingeschränkt ist. Weiterhin erfolgt die Kondensation des Dampfes bei derartigen mit Düsen und mit Naturumlauf arbeitenden Abblasebehältern insbesondere dann, wenn mit höherem Betriebsdruck zur Erreichung einer größeren Ladekapazität gearbeitet wird, im wesentlichen unmittelbar an der Düse. Das führt zu einer unruhigen Betriebsweise und sogenannten Kondensationsschlägen, insbesondere im Teillastbereich. Bei niedrigerem Betriebsdruck dagegen ist die Lade- bzw. Speicherkapazität derartiger Abblasebehälter relativ gering.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Aufwand für Abb'.asebehälter der eingangs genannten Art und deren Dampfverteilsysteme zu verringern; insbesondere soll eine Verkleinerung des Bauvolumens erreicht werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei einem Abblasebehälter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß die Ringleitung, wie an sich bekannt, zur unmittelbaren Einleitung des abzublasenden Dampfes in den Wasserraum ausgebildet ist und daß die Ringleitung hierzu auf ihrer Oberseite über einen solchen Rohrwinkelbereich ihres Leitungsquerschnitts gleichmäßig verteilte Bohrungen aufweist, daß der Dampf über den Querschnitt des Abblasebehälters verteilt im Wasserraum nach oben strömt und kondensiert.

Wie erwähnt, ist die unmittelbare Einleitung des abzublasenden Dampfes in einen Wasserraum an sich bekannt (DT-AS G 14 166 lVa/30i, am 7.6. 1956). Hierbei handelt es sich um einen Kondensator für Sterilisierautoklaven, der in bezug auf Leistung, Bauvolumen und Stoßbelastung mit dem Gegenstand der Erfindung nicht vergleichbar ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß der Bau- und Fertigungsaufwand für die Dampfeinblaseinrichtungen erheblich reduziert wird. Der Wasserraum des Abblasebehälters wird gleichmäßig von unten nach oben erwärmt, und damit wird die Ladekapazität des Abblasebehälters voll ausgenutzt, wobei die Kondensationszonen über die gesamte Wasservorlage verteilt sind. Daraus ergibt sich ein vorteilhafter Selbstregeleffekt: Auf Grund der verteilten Kondensationszonen hebt das Dampfvolumen insgesamt den Wasserspiegel an, wodurch wiederum das Gaspolster zusammengedrückt wird und auf Grund des Rückdruckes im Wasservolumen der Druck, die Sättigungstemperatur und mithin auch die Ladefähigkeit erhöht werden. Der Enddruck ist unabhängig vom Ausgangsdruck, und das System kann sogar mit leichtem Unterdruck betrieben werden, was Vorteile in bezug auf die Lecküberwachung mit sich bringt. Im Ergebnis ergibt sich eine ruhige Kondensation im Einströmbereich des Dampfes, da die Temperaturdifferenz des Wassers zum Dampf relativ gering ist, wogegen die bekannte Düsen-Kondensation eine verhältnismäßig harte Kondensation ist, da immer kaltes Wasser nachströmt, womit auch die Gefahr von Kondensationsschlägen gegeben ist.

Die vor allem für zylindrische Abblasebehälter vorgesehene Ringleitung kann vorteilhaft über mehrere am Umfang des Dampfrohres angeordnete Verteilerrohre mit diesem verbunden sein. Man erhält dadurch eine gleichmäßige Beaufschlagung der Ringleitung, die eine entsprechend gleichmäßige Abgabe des Dampfes

in den Wasserraum zur Folge hat. Insbesondere kann man sechs Verteilerrohre mit gleichem Winkelabstand voneinander vorsehen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Dampfrohr in an sich bekannter Weise von oben zum Boden des Abblasebehälters führt und daß das Dampfrohr dort mit einer gewölbten Prallplatte abgeschlossen, ist. Die Prallplatte sorgt zugleich für eine Umlenkung des einströmenden Dampfes in die Ringleitung, wobei ihre gewölbte Form auch in bezug auf die mechanische Festigkeit günstig ist. Die erwähnte besondere Art der Führung des Dampfroiires ist durch die DT-OS 19 36 576 an sich bekanni.

Es ist günstig, wenn die Bohrungen in der Verteilleitung in einem Winkeibereich von 110 bis 140° des Leitungsquerschnities der Verteilleitung vorgesehen sind. Dabei wird ein kreisförmiger oder annähernd kreisförmiger Leitungsquerschnitt vorausgesetzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Dabei ist der Übersichtlichkeit halber nur der Abblasebehälter gezeichnet. Die Verbindung dieses Abblasebehälters mit dem Dampfsystem eines Dampfkraftwerkes, insbesondere eines Kernkraftwerkes mit Druckwasserreaktor, erfolgt in bekannter Weise.

Der Abblasebehälter 1 umfußt einen geschlossenen Kessel mit einem zylindrischen Mittelteil und zwei gewölbten Böden 5 und 6. In der Vertikalachse des Abblasebehäkers ist ein Dampfrohr 8 angeordnet, das in den Boden 5 eingeschweißt isi. Eine Flanschverbindung 10 außerhalb des Kessels ermöglicht einen lösbaren Anschluß des Abblasebehälters 1 an das schon erwähnte Dampfsystem.

Wie man sieht, füh;t das Dair;pfrohr 8 von oben durch den Behälter bis zum Boden 6. Dort ist das Dampfrohr 8 mit einer gewölbten Prallplatte 11 abgeschlossen. Kurz oberhalb der Prallplatte 11 sind sechs Verteilerrohre 12 mit gleichmäßigem Winkelabstand voneinander und mit einer der Wölbung des Bodens 6 angepaßten Neigung angeordnet. Die Verteilerrohre 12 führen zu einer Ringleitung 13, die in F i g. 2 in größerem Maßstab im Querschnitt gezeichnet ist. Die Ani>rdnung der Ringleitung und der Verteilerrohre 12 ist dem gewölbten Boden 6 so angepaßt, daß aus der Ringleitung 13 ausströmender Dampf in seiner natürlichen Austrittsrichtung nach oben möglichst den ganzen Abblasebehälter durchströmen kann.

Aus Fig.2 erkennt man, daß die zylindrische Ringleitung 13 in ihrem oberen Bereich über einen Winkel von 120 bis 135° mit Bohrungen 14 versehen ist. Diese Bohrungen ermöglichen die gleichmäßige Verteilung des abzublasenden Dampfes in den Wasserraum, dessen Flüssigkeitsspiegel in Fig. 1 mit 15 für den Beginn und mit 16 für das Ende eines Abblasevorganges angedeutet ist. Wie man sieht, ist bei dem neuen Abblasebehälter mit seinem in Versuchsreihen erprobten Verteilsystem der sonst übliche Einbau von Leitrohren oder von Verteildüsen, die in der Form eines Tannenbaums angeordnet sind, überflüssig, so daß erhebliche Einsparungen erzielt werden. Der über dem Wasserspiegel liegende restliche Innenraum des Abbiasebehälters ist ein Gasraum 17.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Geschlossener Abblasebehälter für Dampfkraftwerke, insbesondere für Kernkraftwerke, mit einem Wasser- und einem Gasraum und einem in der Wasserraum im unteren Bereich der Wassersau'e führenden Dampfrohr, wobei mit dem Dampfrohr eine in Anpassung an den rotationssymmetrischen Querschnitt des Abblasebehälters als Ringleitung ausgebildete Verteilleitung verbunden ist, die am Boden des Abblasebehälters angeordnet und dem Behälterquerschnitt angepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringieitung (13), wie an sich bekannt, zur unmittelbaren Einleitung des abzublasenden Dampfes in den Wasserraum ausgebildet ist und daß die Ringleitung (13) hierzu auf ihrer Oberseite über einen solchen Rohrwinkelbereich ihrer Leitungsquerschnitts gleichmäßig verteilte Bohrungen (14) aufweist, daß der Dampf über den Querschnitt des Abblasebehälters verteilt im Wasserraum nach oben strömt und kondensiert.

2. Abblasebehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringieitung (13) über mehrere am Umfang des Dampfrohres (8) angeordnete Verteilerrohre (12) mit diesem verbunden ist.

3. Abblasebehäher nach Anspruch 2. gekennzeichnet durch sechs Verteilerrohre (12) mit gleichem Winkelabstand voneinander.

4. Abblasebehälter nach Anspruch 1, 2 oder i, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampfrohr (8) in an sich bekannter Weise von oben zum Boden (6) des Abblasebehälters führt und daß dort das Dampfrohr (8) mit einer gewölbten Prallplatte (11) abgeschlossen ist.

5. Abblasebehäher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (14) in einem Winkelbereich von 110 bis 140" des Leitungsquerschnittes der Verteilleitung (13) vorgesehen sind. ^₀