DE2337791B1 - Dampferzeuger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, insbesondere für Druckwasserreaktoren, mit einem länglichen Rohrbündel, das in einem Gehäuse angeordnet und mit Hilfe von Distanzierungsgittern in bezug auf die Längsachse des Gehäuses zentriert ist. Solche Dampferzeuger sind z. B. aus der schweizerischen Patentschrift 489745 und der USA.-Patentschrift 2 018 037 bekannt geworden. Sie unterliegen während des Betriebes starken Temperaturschwankungen, da sie aus dem kalten Zustand, d. h. von Raumtemperatur, auf Betriebstemperaturen von über 300° erwärmt werden. Hierbei entstehen wegen der bei Dampferzeugern üblichen Abmessungen von bis zu 10 m Wärmedehnungen, die an den Stellen, an denen eine für die Schwingungsfreiheit der Dampferzeugerrohre notwendige Zentrierung vorgenommen wird, Wärmespannungen verursachen können.

Aufgabe der Erfindung ist eine Festlegung der Dampferzeugerrohre, bei der Wärmespannungen vermieden sind. Dies bedeutet, daß ein ausreichendes Spiel vorhanden sein muß, ohne daß dieses Spiel die Zentrierung der Rohre beeinträchtigen darf.

Der erfindungsgemäße Dampferzeuger ist dadurch gekennzeichnet, daß Distanzierungsgitter und Gehäuse in Umfangsrichtung an mehr als zwei Stellen mit Nut und Keil in radialer Richtung zur Längsachse ineinandergreifen. Auf diese Weise erhält man in Längsrichtung des Dampferzeugers, also in der Richtung, in der große Wärmedehnungen vorliegen, eine freie Bewegbarkeit, ohne daß die gewünschte Zentrierungin bezug auf die Längsachse des Dampferzeugers darunter leidet. Darüber hinaus kann man zwischen Nutengrund und Keil ein größeres Spiel als die betriebsmäßig vorkommenden Wärmedehnungen vorsehen. Dadurch sind auch die denkbaren Spannungen in radialer Richtung beseitigt.

Die Erfindung wird vorzugsweise mit mindestens drei Nuten und Keilen am Umfang eines Distanzierungsgitters verwirklicht, um eine einwandfreie Halterung sicherzustellen. Man kann aber auch mit mehr als drei am Umfang gleichmäßig verteilten Nuten und Keilen arbeiten. Zweckmäßig haben Nut und Keil einen rechteckigen Querschnitt, der in Richtung der radialen Wärmedehnungen verläuft. Es ist aber auch möglich, andere Querschnittsformen zu wählen, wenn dabei ein Verklemmen unter dem Einfluß von Wärmedehnungen vermieden wird.

Zu erwähnen ist noch, daß mit Gehäuse jeder Teil des Dampferzeugers gemeint ist, der zur Außenwand gehört oder mit dieser fest in Verbindung steht. Insbesondere soll damit auch ein mit einem Rohrboden

ίο und/oder der Außenwand verbundener Leitmantel erfaßt sein, der in üblichen Dampferzeugern für Druckwasserreaktoren das Rohrbündel umgibt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungs-

¹S beispiel beschrieben.

In Fig. 1 ist schematisch ein Dampferzeuger für eine Druckwasserreaktoranlage dargestellt, der ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 aufweist. Das Gehäuse ist unten mit einem Kugelboden 2 verschlossen, der durch eine Trennwand 3 in zwei Kammern 4 und 5 unterteilt ist. An die Kammern 4 und 5 sind nicht gezeichnete Leitungen zur Zufuhr und Abfuhr des als Primärkühlmittel für den Druckwasserreaktor dienenden leichten Wassers angeschlossen. Das obere Ende der Kammern wird von einem Rohrboden 7 begrenzt, in dem ein U-Rohrbündel 8 mit den freien Enden seiner Schenkel gefaßt ist, so daß eine Verbindung mit den Kammern 4,5 entsteht. Zwischen der Außenseite des U-Rohrbündels 8 und der Innenseite des gehäuses 1 liegt ein fest mit diesem verbundener Blechzylinder 6, der auch als Leitmantel bezeichnet wird und den inneren Siederaum mit dem U-Rohrbündel 8 von dem darumliegenden äußeren Fallraum trennt. Oberhalb des U-Rohrbündels ist in einer Erweiterung 9 des Gehäuses Raum für Wasserabschneider und Dampftrockner vorgesehen.

Das U-Rohrbündel 8 ist in Distanzierungsgittern gefaßt, die als Ganzes mit 10 bezeichnet und über die Höhe des Rohrbündels verteilt sind. Die Distanzierungsgitter 10 umfassen, wie die Fig. 2 zeigt, einen Ring 11, in dem quer zueinander verlaufende Stäbe 12 und 13 so befestigt sind, daß rhombische Ausnehmungen 14 für die nicht weiter gezeichneten einzelnen Rohre des U-Rohrbündels 8 entstehen. Die Blechstreifen 12 und 13 sind am Ring 11 in geeigneter Weise, zum Beispiel durch Einlegen in Nuten, durch Anschweißen od. dgl. befestigt.

Um nun das U-Rohrbündel 8 auch gegenüber dem Gehäuse 1 zu zentrieren, damit eine gleichmäßige Erwärmung des Speisewassers und eine ausreichende Kühlung des Primärkühlmittels erhalten wird, wird das Distanziergungsgitter 10 als Ganzes in dem Leitmantel 6 festgelegt, der seinerseits über Stege 17 am Gehäuse 1 des Dampferzeugers abgestützt ist. Zu diesem Zweck ist an mehr als zwei Stellen gleichmäßig über den Umfang des Ringes 11 verteilt eine ineinandergreifende Verbindung mit einem Keil 18 und einer Nut 19 vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird der Keil von einem an den Ring 11 angeschweißten Flacheisen 18 gebildet. Die Nut 19 ist in den Leitmantel 6 eingearbeitet. Die Fig. 3 zeigt jedoch, daß auch die umgekehrte Ausführung brauchbar ist. Hier ist dem Leitmantel 6 ein Keil 18' zugeordnet, der in eine Nut 19' des Ringes 11 greift.

Man erkennt ohne weiteres, daß die Verbindung mit Nut und Keil eine freie Bewegung in Längsrichtung des U-Rohrbündels 8 gestattet. Ferner wird durch die Verbindung auch die Ausdehnung in radia-

ler Richtung nicht behindert, soweit der Abstand zwischen dem Nutengrund 20 und der Stirnfläche 21 des Keils 18 ein größeres Spiel in kaltem Zustand als die Wärmedehnungen aufweist, die bei Erwärmung vom kalten Zustand auf Betriebstemperatur vorkommt. Nut 19 und Keil 18 haben beim Ausführungsbeispiel gleichmäßig einen rechteckigen Querschnitt, wobei die Abmessungen so gewählt sind, daß eine Gleitbewegung ohne unzulässige Pressung möglich ist. Auf diese Weise sorgt das Distanzierungsgitter 10 auch im kalten Zustand, so z. B. beim Transport, schon für die richtige Lage des U-Rohrbündels 8. Kommt es hierauf nicht an, so kann man auch ineinandergreifende Vorsprünge und Vertiefungen mit anderen Querschnitten wählen, die erst im Betriebszustand die erforderliche Festlegung sicherstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dampferzeuger, insbesondere für Druckwasserreaktoren mit einem länglichen Rohrbündel, das in einem Gehäuse angeordnet und mit Hilfe von Distanzierungsgittern in bezug auf die Längsachse des Gehäuses zentriert ist, dadurch gekennzeichnet, daß Distanzierungsgitter (10) und Gehäuse (1) in Umf angsrichtung an mehr als zwei Stellen über dem Umfang gleichmäßig verteilt mit Nut (19) und Keil (18) in radialer Richtung zur Längsachse ineinandergreifen.

2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Nutengrund (20) und Keil (18) ein größeres Spiel als die betriebsmäßig vorkommenden Wärmedehnungen vorhanden ist.

3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Nut (19) und Keil (18) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.