DE2458471B1 - Speisewasservorwaermer mit zwei dampfraeumen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Speisewasservorwärmer zum zweistufigen Erwärmen von Speisewasser durch kondensierenden Entnahmedampf, der im Inneren eines Turbinenabdampfgehäuses waagerecht angeordnet ist und einen inneren halbzylindrischen Dampfraum und einen äußeren Dampfraum zum Zuführen von Dampf unterschiedlichen Druckes aufweist, und bei dem eine Einlaß- und eine Auslaßkammer für das Speisewasser vorgesehen sind, wobei die vom Speisewasser durchflossenen, in den beiden Dampfräumen angeordneten Rohre in die Einlaß- bzw. in die Auslaßkammer münden und über eine gemeinsame Wasserkammer miteinander verbunden sind.

Ein derartiger Speisewasservorwärmer ist aus der DT-AS 16 26 210 bekannt. Bei dieser Bauweise sind U-förmig gebogene Rohre in einer Rohrplatte befestigt, so daß jedes Rohr und jedes Rohrsystem die erforderlichen Dehnbewegungen zur Vermeidung von Wärmespannungen ausführen kann. Der Vorwärmer wird in vier Wegen vom Speisewasser durchströmt.

Bei Turbosätzen großer Leistung, insbesondere für Leichtwasser-Kernkraftwerke, hat sich herausgestellt, daß der zur Verfügung stehende Einbauplatz in senkrechter Richtung nicht ausreicht, einen Vorwärmer mit vier Speisewasserwegen unterzubringen. Eine Vergrößerung des Gebäudes ist aufwendig und eine Verringerung des Durchmessers des Speisewasservorwärmers führt zu überhöhten Speisewassergeschwindigkeiten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den bekannten Vorwärmer so abzuändern, daß er unter Beibehaltung der Dehnungsmöglichkeit der Rohre mit niedriger Bauhöhe in den Abdampfstutzen der Turbine eingebaut werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die als Umkehrkammer ausgebildete Wasserkammer den inneren Dampfraum auf der einen Seite im Inneren des Speisewasservorwärmers abschließt und die Rohre des inneren Dampfraumes von der Umkehrkammer wegführen, während die Rohre des äußeren Dampfraumes in die Umkehrkammer münden, wobei zwischen den am nächsten benachbarten Rohren der beiderseits der Längsachse des Speisewasservorwärmers angeordneten Rohre ein bestimmter Abstand besteht.

Dadurch wird erreicht, daß ein Duplex-Vorwärmer mit zwei Dampfräumen und nur zwei Speisewasserwegen unter Beibehaltung gerader Rohre gebaut werden kann, ohne daß auf die bewegliche Umkehrkammer durch unterschiedliche Rohrtemperaturen zu hohe Kippmomente einwirken.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beschrieben.

In F i g. 1 ist ein Längsschnitt und in F i g. 2 ein Querschnitt durch einen Speisewasservorwärmer dargestellt. Das Speisewasser tritt am Stutzen 1 in eine Einlaßkammer 2 ein, die an eine Rohrplatte 3 angrenzt. In der Rohrplatte 3 sind Rohre 4 befestigt. Die Rohre 4 sind mit ihrem anderen Ende in einer beweglichen Rohrplatte 5 befestigt, die mit einer Umkehrkammer 6 versehen ist. Im anderen Teil der Rohrplatte 5 sind Rohre 7 befestigt. Die zweiten Enden der Rohre 7 sind mit einem an eine Auslaßkammer 8 für das Speisewasser angrenzenden Teil der festen Rohrplatte 3 verbunden.

Das Speisewasser strömt nacheinander durch die Rohre 4 und 7, wobei es erwärmt wird. Dann verläßt es den Vorwärmer nach Passieren der Auslaßkammer 8 durch einen Stutzen 9.

Der Heizdampf der unteren Entnahmestufe der Turbine tritt durch einen Stutzen 10 in den äußeren Dampf raum des Vorwärmergehäuses 11 ein und kondensiert an den Rohren 4. Das Kondensat verläßt das Vorwärmergehäuse 11 durch einen Stutzen 12.

Der Heizdampf der nächst höheren Entnahme der Turbine tritt durch einen Stutzen 13 in den inneren Dampfraum 14 ein, der von den Blechen 15 und von Abschnitten der Rohrplatten 3 und 5 gebildet ist. Der Dampf kondensiert an den Rohren 7. Das Kondensat verläßt den Dampfraum 14 durch einen Stutzen 16. Das Vorwärmergehäuse 11 ist mit den Wänden 17 des Abdampfstutzens einer Turbine verbunden.

Durch die Erwärmung des Speisewassers treten in den Rohren 7 größere Dehnungen auf als in den Rohren 4. Weiterhin bewirkt der Betriebsdruck des Speisewassers eine Verformung der Rohrplatten 3 und 5. Um die dabei entstehenden Werkstoffspannungen unter den zulässigen Grenzwerten zu halten, wird ein Abstand A zwischen den am nächsten benachbarten Rohren innerhalb und außerhalb des inneren Dampfraumes vorgesehen.

Betrachtet man den Querschnitt des Speisewasser-Vorwärmers gemäß F i g. 2, so könnte der Eindruck erweckt werden, daß infolge des Abstandes A zwischen den Rohren 4 und 7 keine Bauhöhe in senkrechter Richtung eingespart werden kann. Dies trifft jedoch deshalb nicht zu, weil der Platzbedarf für die Einleitung und Verteilung des Entnahmedampfes bei Berücksichtigung zulässiger Strömungsgeschwindigkeiten größer als der Platzbedarf der das Speisewasser führenden Rohre ist. Der durch den Abstand A gebildete Raum wird für die Dampfverteilung genutzt.

Die bei der Anwendung der Erfindung auftretenden Verformungen und ^Spannungen sind in F i g. 3 und 4 dargestellt.
F i g. 3 zeigt die an der beweglichen Rohrplatte 5

eintretende Verformung unter dem Einfluß der Betriebstemperaturen und der Betriebsdrücke.

In F i g. 4 sind die zugehörigen maximalen Spannungen dargestellt im Vergleich zur zulässigen Spannung des Rohrplattenwerkstoffes.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Speisewasservorwärmer zum zweistufigen Erwärmen von Speisewasser durch kondensierenden Entnahmedampf, der im Inneren eines Turbinenabdampfgehäuses waagerecht angeordnet ist und einen inneren halbzylindrischen Dampfraum und einen äußeren Dampfraum zum Zuführen von Dampf unterschiedlichen Druckes aufweist, und bei dem eine Einlaß- und eine Auslaßkammer für das Speisewasser vorgesehen sind, wobei die vom Speisewasser durchflossenen, in den beiden Dampfräumen angeordneten Rohre in die Einlaß- bzw. in die Auslaßkammer münden und über eine gemeinsame Wasserkammer miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die als Umkehrkammer (6) ausgebildete Wasserkammer den inneren Dampfraum (14) auf der einen Seite im Inneren des Speisewasservorwärmers abschließt und die Rohre (7) des inneren Dampfraumes (14) von der Umkehrkammer (6) wegführen, während die Rohre (4) des äußeren Dampfraumes in die Umkehrkammer (6) münden, wobei zwischen den am nächsten benachbarten Rohren der beiderseits der Längsachse des Speisewasservorwärmers angeordneten Rohre (7; 4) ein bestimmter Abstand (A) besteht.