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Dampf erzeuger Die Erfindung betrifft einen Dampf erzeuger mit mehreren
in einem Kessel angeardneten Röhren, von denen jede aus einem Fallrohrabschnitt
und einem Steigrohrabschnitt besteht, wobei die Fallrohrabschnitte aller Röhren
im Kessel in einer Fallrohrzone zu einer Gruppe zusammengefasst sind und auch die
Steigrohrabschnitte aller Röhren im Kessel in einer Steigrohrzone zu einer Gruppe
zusammengefasst sind.
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Dampferzeuger dieser Art werden insbesondere in Verbindung mit natriurngekühlten
schnellen Brütern verwendet.
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Gebräuchliche Konstruktionen schneller Erüter weisen im wesentlichen
drei Zirkulationssysterae auf: (1) Einen Hauptkühlkreis, (2) einen Sekundärkühlkreis
und (3) einen Wasser-Dampf-Kreis. Der Hauptkühlkreis ist mit dem Reaktor des schnellen
Brüters verbunden. Er ist über einen zarischengeschalteten Wärlueaustauscher mit
dem Sekundärkühlkreis gekoppelt. Als Kühlmittel sowohl im Hauptkühlkreis als auch
im Sekundärkühlkreis dient Natrium. Der im Sekundärkühlkreis eirlge.szaltete Dampf
erzeuger dient der Wärmeübertragung des erhitzten Natriums auf das Speisewasser
des Wasserkreislaufs, das dadurch verdampft wird.
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Ein bekannter Dampferzeuger für diese Zwecke besteht aus einem Kessel,
einem Rohrleitungssystem und wärmeisolierenden Wandflächen. Der Kessel ist zweiteilig
ausgebildet; eine Haube und ein Bodenteil werden zur Kesseleinheit verbunden.
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Die im Kessel angeordneten Röhren bestehen jeweils aus einem Fallrohrabschnitt
und einem Steigrohrabschnitt. Jeder der Fallrohrabschnitte ist an einem Ende mit
einem Speisewasserkopf verbunden, der an der Kesselhaube befestigt ist.
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Die Steigrohrabschnitte sind mit jeweils einem Ende mit einem Dampfsammelrohr
verbunden, das ebenfalls an der Haube des Kessels befestigt ist. Jeder Fallrohrabschnitt
ist mit einem ihm zugeordneten Steigrohrabschnitt im unteren Bereich des Bodenteils
des Kessels verbunden. Die Steigrohrabschnitte verlaufen schraubenförmig um einen
im Kesselinneren liegenden Mantel. Zwischen der Fallrohrzone und der Steigrohrzone
ist eine zylindrische Wärmeisolation konzentrisch zum Innenmantel angeordnet. Die
zylindrische Wärmeisolation weist -einen gasdicht verschlossenen Ringraum auf, der
zur Verbesserung der Wärmeisolation mit Argon gefüllt ist. Der Wärmeisolationszylinder
und der Innenzylindermantel sind über Halterungen an der Kesselhaube befestigt.
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Durch die Haube des Sessels ragt der Natriumzulaufstutzen.
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Er mündet in eine im Inneren der Haube befestigte Sammelleitung.
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Natriumverteilerleitungen zweigen von der Ringsammelleitung ab und
führen in eine zwischen dem Wärmeisolationszylinder und dem Innenæylindermantel
definierte Zone. Im unteren Bereich des Bodenteils des Kessels ist ein Auslaufstutzen
für das Natrium vorgesehen.
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Während des Betriebes wird das im Sekundärkühlkreis urd-aufende erhitzte
Natrium über den Natriumzulaufstutzen in die Natriumsammelleitutg am Kopf des Kessels
und von dort über die Verteilerleitunyen in die zwischen dem Wärmeisolationszyiinder
und dem Innenzylinder definierte Zone geführt. Das Natrium
fliesst
in dieser Zone abwärts und verlässt den Ressel schliesslich durch den Auslaßtutzen,um
dann zum zwischengeschalteten Wärmeaustauscher zurückgeführt zu werden. Gleichzeitig
wird Wasser über das Speisewassersystem und den Speisewasserkopf durch die Fallrohrabschnitte
abwärts geführt und in den Steigrohrabschnitten erhitzt. Durch armc-austausch mit
dem durch die Verteiler leitungen zugeführten Natrium wird das Wasser dabei verdampft.
Der erzeugte Dampf wird über die Dampf sammelleitung am Kopf des Kessels und ausführende
Dampf leitungen der Turbine zugeführt. Nach dem Verlassen der Turbine wird der Dampf
wieder kondensiert und zum Dampf erzeuger rückge£ührt.
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Die Fallrohrabschnitte sind zwischen der inneren unteren Kesselwand
und dem Wärmeisolationszylinder angeordnet, während die Steigrohrabschnitte zwischen
dem Wärmeisolationszylinder und dem Zylinderinnenmantel angeordnet sind. Das dem
Kessel zugeführte Natrium gelangt dabei auch in die Fallrohrzone.
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Der Wärmeisolationszylinder (Wärmeisolationsblech) soll die Ausbildung
von Instabilitäten im Wasserstrom in den Fallrohrbereichen verhindern, die durch
ein zu frühes Sieden des Wassers auftreten können. Der Wärmeisolationszylinder soll
also einen Wärmeübergang von dem in der Steigrohrzone befindichen Natrium auf das
in der Fallrohrzone befindliche Natrium verhindern.
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Die Temperatur des den Fallrohrabschnitten zugeführten Wassers beträgt
etwa 240 C, während die Temperatur des der Steigrohrzone zugeführten Natriums etwa
450 °C beträgt. Der mit Argon gefüllte Wärmeisolationszylinder muss also recht dick
ausgebildet sein, um Instabilitäten der Wasserströmung in den Fallrohrabschnitten
zu verhindern. Ausserdem treten erhebliche Temperaturdifferenzen zwischen dein der
Steigrohrsare zugekehrten Mantel und dem der Fallrohrzone zugekehrten
Mantel
des W-armeisolationszylinders auf. Dadurch treten erhebliche Differenzen der Wärmeausdehnung
zwischen der inneren und der äusseren Wandoberfläche auf. Durch die damit verbundenen
hohen Wärmespannungen im Wärmeisolationszylinder ist ein hohes Risika der Überlastung
des Wärmeisolationszylinders verbunden.
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Alternativ kann das Wärmeisolationselement aus mehreren konzentrisch
radial zum Kessel angeordneten Wärmeisolationszylindern bestehen, zwischen denen
voneinander isolierte Natriumschichten angeordnet sind. Für jeden einzelnen Wärmeisolationszylinder
könnte dadurch die Temperaturdifferenz zwischen der äusseren Oberfläche und der
inneren Oberfläche verringert wer den und damit auch die im einzelnen Wärmeisolationszylinder
erzeugten Wärme spannungen weitgehend verringert werden. Durch das Vorsehen mehrerer
solcher Wärmeisolationsbleche erhöht sich jedoch das Gewicht der gesamten für die
Wärveisolation vorgesehenen Struktur erheblich.
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Durch eine solche Gewichtsvermehrung treten wiederum Probieme der
Halterung e;iner;solchen Wärmeabschirmung auf.
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Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, einen Dampf erzeuger der genannten Art zu schaffen' bei dem diese Probleme
nicht auftreten und der insbesondere eine konstruktiv verbesserte Wärmeisolation
und eine verbesserte Röhrenführung aufweist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Dampf erzeuger vorgeschlagen,
der erfindungsgemäss gakennzeichnet ist durch ein Abgrenzelement zwi-hen der Fallrohrzone
und der Steigrohrzone, das auch einen oberen Bereich der Fallrohrzone abdeckt und
am Kessel bef'es£igt ist, und durch eine wärmeisolierende Gasschicht, die in der
Fallrohrzone ausgebildet ist.
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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist also das Abgrenzelement1
das
in einem Kessel gehaltert ist, in dem mehrere Röhren angeordnet sind. Die Röhren
sind in einen Fallrohrabschnitt und einen Steigrohrabschnitt gegliedert. Die Steigrohrabschnitte
sind zu einer Steigrohrzone zusammengefasst, während die Fallrohrabschnitte im Kessel
zu einer Fallrohrzone zusammengefasst sind. Diese beiden Zonen werden durch das
Begrenzungselement voneinander geschieden. Dieses Begrenzungselement ist dabei so
ausgebildet, dass es einen oberen Abschluss oder Deckel für die Fallrohrzone bildet.
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In dem so abgegrenzten und mit einem oberen Abschluss versehenen Raum
der Fallrohrzone wird eine Schicht aus einem wärmeisolierenden Gas ausgebildet.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in
Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt
durch ein Ausführungsbeispiel des Dampferzeugers der Erfindung; Fig. 2 im Längsschnitt
einen Teil der Fallrohrzone und angrenzender Bereiche eines Dampferzeugers nach
einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 3 im Längsschnitt ein weiteres
Ausführungsbeispiel des Dampferzeugers der Erfindung und Fig. 4 einen Schnitt nach
IV-IV in Fig. 3.
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In der Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Der Dampf erzeuger 1 besteht im wesentlichen aus dem Kessel 3, mehreren
Röhren 8, einem Abgrenzelement 13 und einer wärmeisolierenden Gasschicht 15.
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Der Kessel 3 besteht aus einer Haube 4 und einem Bodenteil 6.
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Jede der den Kessel durchlaufenden Röhren besteht aus einem
Fallrohrabschnitt
10 und einem Steigrohrabschnitt 11. Die Haube 4 ist so auf dem Bodenteil 6 des Kessels
3 befestigt, dass sie im Bedarfsfall abnehmbar ist. Das Abgrenzelement 13 ist zylindrisch
ausgebildet und weist einen Kopfteil auf, der sich durch die Kesselhaube 4 hindurch
aufwärts auswärts erstreckt. Das zylindrische Begrenzungselement 13 ist unten offen
und oben gasdicht verschlossen. Am Kopf des Abgrenzelementes 13 ist ein Speisewasserzulauf
16 ausgebildet.
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Weiterhin ist im oberen Bereich des Begrenzungselementes 13 ein Gasstutzen
18 ausgebildet, der sich oberhalb der Kesselhaube 4 auswärts erstreckt.
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Die Fallrohrabschnitte 10 der Röhren 8 sind alle innerhalb des Abgrenzelementes
13 zusammengefasst und jeweils mit ihrem einen oberen offenen Ende mit dem Speisewasserkopf
16 verbunden. Der untere Teil jedes der Fallrohrabschnitte 10 wird durch eine Halterung
19 am Abgrenzelement 13 befestigt.
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Durch die Halterung 19 wird die untere Öffnung 21 im Fuss des Abgrenzelementes
13 nicht verschlossen. Der Fallrohrabschnitt 10 jedes der Wärmeaustauschrohre 8
läuft durch die Öffnung 21 hindurch und erstreckt sich bis aus dem Abgrenzelement
13 hinaus. Der Fallrohrabschnitt ist jeweils ausserhalb des Abgrenzelementes 13
mit jeweils einem zugeordneten Steigrohrabschnitt 11 verbunden. Die Steigrohrabschnitte
sind in schraubenförmigen Windungen aussen um das Abgrenzelement t3 herum aufwärts
steigend geführt.
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Die das Abgrenzelement 13 umlauf enden Steigrohrabschnitte 11 erstrecken
sich nach oben zu bis in die Kesselhaube 4 hinein und münden in eine Ringsammelleitung
22 für den Wasserdampf, die aussen um die Kesselhaube herum läuft und an dieser
befestigt ist.
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Die Steigrohrabschnitte 11 sind in einer Lage zusammengefasst, die
das Abgr'enzelement 13 umgibt. Als radial äusserer Abschluss derzu einer Gruppe
zusammengefassten Steigrohrabschnitte
11 ist ein zylindrisches
Element 24 vorgesehen, das über eine in den Figuren nicht dargestellte Halterung
am Abgrenzelement 13 befestigt ist. Diese Halterung trägt und stützt gleichzeitig
die Steigrohrabschnitte 11. Die Röhren 8, das Abgrenzelement 13 und das zylindrische
Element 24 sind in den Bodenteil 6.des Kessels eingesetzt.
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Im Abgrenzelement 13ist eine Fallrohrzone 26 ausgebildet, in der Inertdruckgas
eingeschlossen ist und eine wärmeisolierende Gasschicht 15 bildet. Als Inertgas
dienen vorzugsweise Argon oder Stickstoff. Zwischen dem Abgrenzelement 13 und dem
zylindrischen Element 24 ist eine Steigrohrzone 28 abgegrenzt. Diese steht mit der
Fallrohrzone 26 über die Öffnung 21 in Verbindung. Zwischen der Innenwand des Kesselbodenteils
6 und dem zylindrischen Element 24 ist ein Ringraum 30 für den Druckausgleich freigelassen.
Ein Druckausgleichstutzen 31 ist an der Kesselhaube 4 ausgebildet. Natriumverteilerohre
35 sind mit jeweils einem Ende an eine Natriumaufgabe-Ringleitung 33 angeschlossen,
die ebenfalls aussen auf der Kesselhaube 4 gehaltert ist. Die Verteilerohre treten
durch die Xesselhaube hindurch in das Kessel innere ein und öffnen sich auf der
anderen Seite in der Steigrohrzone 28. Am Boden des Bodenteils 6 ist ein Natriumauslasstutzen
37 ausgebildet.
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Das im Sekundärkühlkreis umlaufende heisse Natrium wird über die Natriumringleitung
33 und die Natriumverteilerleitungen 35 in den oberen Bereich der Steigrohrzone
28 aufgegeben. Das Natrium strömt durch die Steigrohrzone 28 abwärts und fliesst
am Natriumauslaßstutzen 37 in das Rohrleitungssystem des Sekundärkühlkreissystems
zurück. Von dort gelangt es zu dem in den Figuren nicht dargestellten zwischengeschalteten
Wärmeaustauscher. Gleichzeitig strömt das auf den Speisewasserkopf 16 gegebene Wasser
durch die Fallrohrabschnitte 10 in die Steigrohrabschnitte 11, wo es durch das in
der Steigrohrzone 28 abwärts fliessende
heisse Natrium erhitzt und
verdampft wird. Der dabei entstehende Wasserdangf wird in der Wasserdampf-Ringleitung
22 gesammelt und der in den Figuren nicht dargestellten Turbine zugeführt.
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Zur Druckregelung und Druckeinstellung in der Schicht 15 des Wärmeisolationsgases,
die im Abgrenzelement 13 oder in der Fallrolirzone 26 ausgebildet ist, sind Mittel
vorgesehen, die die Einstellung auf einen die Wärmeisolation in ausreichender Weise
gewährleistenden Sollwert ermöglichen.
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Die Schicht t5 aus dem wärmeisolierenden Gas wird durch Zufuhr von
Argon durch den Gaszuleitungsstutzen 18 in das Innere des Abgrenzelementes 13 bewirkt.
Der Druck des Argons im Ahgrenzelement 13 lässt sich beispielsweise unter Verwendung
eines in den Figuren nicht dargestellten Flüssigkeitsstandmesser als Fühler bewirken.
Der Flüssigkeitsstanflmrsser ist im Abgrenzelement 13 angeordnet.
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Dieser Flüsslgkeitsatandmesser oder Niveaufühler tastet das Niveau
des flüssigen Natriumspiegels 39 im Abgrenzelement 13 ab. Die vom Fühler abgetasteten
Pegel werden in ein elektrisches Signal umgewandelt, das einem in den Figuren nicht
dargestellten Druckregler in der Gaszuleitung zugeführt wird. Der Regler und die
Leitung beaufschlagen den Gaszuleitungsstutzen 18. Auf diese Weise wird der Argondruck
im Abgrenzelement 13 geregelt. Der Pegel des flüssigen Natriums im Bereich der Öffnung
21 des Abgrenzelementes 13 kann dadurch konstant gehalten werden. Durch dieses System
wird eine sehr gute Wärmeisolationswirkung erzielt. Das im Fallrohrabschnitt 10
abwärts fliessende Speisewasser wird durch das in der Steigrohrzone 28 fliessende
heisse Natrium nicht erwärmt.
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Dadurch kann jede Strömungsinstabilität der Speisewasserströmung im
Dampfer£euger ausgeschaltet werden.
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Das Argon kann auch unter Druck im Abgrenzelement 13 so eingeschlossen
werden1
dass der Spiegel 39 des flüssigen Natriums auf einer vorgegebenen Höhe gehalten
wird Bei dieser Massnahme kann zwar das zuvor beschriebene Druckreguliersystem für
das Argon entfallen, jedoch muss ein Steigen und Fallen des Natriumspiegels 39 nach
Massgabe des Volumenstroms des Natriums in Kauf genommen werden. Vorzugsweise wird
daher in Gegenwart derDruckreguliersystems gearbeitet. In beiden Fällen können jedoch
die im Abgrenzelement 13 auftretenden Wärmespannungen durch die gasförmige Warmeisolationsschicht
15 innerhalb des zylindrischen Abgrenzelementes 13 wesentlich vermindert werden.
Vor allem weist das Wärmeisolationselement im Gegensatz zu den entsprechenden Strukz
turen des Standes der Technik keine mit Argon gefüllten hermetisch abgeschlossenen
Räume zwischen einer Innenwand und einer Aussenwand des Abgrenzelementes 13 auf.
Bei dem Dampferzeuger nach dem Stand der Technik ist der Wärrtieisolationszylinder
doppelwandig ausgebildet. Eine Aussenwand des Zylinders steht mit der Fallrohrzone
in Verbindung, während die Innenwand des Wärmeisolationszylinders mit der Steigrohrzone
in Verbindung steht. Der Zwischenraum zwischen beiden Wänden ist gasdicht ausgebildet,
verschlossen und mit Argon gefüllt. Bei dieser Ausbildung der Wärmeisolationsstruktur
treten hohe Temperaturdifferenzen zwischen der Innenwand und der Aussenwand der
Isolationsstruktur auf, was zu erheblichen Wärmespannungen in der bekannten Konstruktion
führt.
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Im Dampferzeuger der Erfindung wird die Wärmeisolation durch das Abgrenzelement
13 und die wärmeisolierende Gasschicht 5 herbeigeführt. Die Temperaturdifferenz
zwischen der äusseren Manteloberfläche des Abgrenzelementes 13, die der Steigrohrzone
28 zugekehrt ist, und der inneren Manteloberfläche, die mit der Fallrohrzone 26
in Berührung steht, ist nur sehr gering. Dadurch treten aber auch im Abgrenzelement
13 kaum Wärmespannungen auf, so dass Wärmerisse
und andere mechanische
Beschädigungen im Abgrenzelement 1 3 nicht mehr auftreten können. Auch ist es nicht
mehr erforderlich, mehrere Wärmeisolationsschichten in konzentrischer Folge vorzusehen.
Dadurch wiederum wird auch das Einsetzen des Abgrenzelementes 13 bzw. der Wärmeisolation
in den Kessel erleichtert.
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Der Spiegel 39 des flüssigen Natriums kann einfach in der Weise konstant
gehalten werden1 dass man die Druckdifferenz zwischen der Argonschutzgasglocke 40
in der Kesselhaube 4 über der Steigrohrzone 28 und dem Argon im Abgrenzelement 13
konstant hält.
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Der dem Druckausgleich dienende Ringraum 30 dient dem Abblasen des
Wasserstoffs, der durch die Reaktion zwischen dem Natrium und dem Wasser gebildet
wird, falls eine der RohrleitAngen im unteren Bereich der Steigrohrzone 28 leck
werden oder brechen sollte. Der im unteren Kesselbereich unter diesen Umständen
gebildete Wasserstoff kann dann durch den Druckausgleichkanal 30 entweichen und
braucht nicht durch die Steigrohrzone 28 aufzusteigen, in der ihm ein erheblicher
Strömungswiderstand entgegensteht.
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Der entstehende Wasserstoff wird dann durch den Stutzen 31 und ein
überdruckventil abgeblasen. Dadurch wird ein überhöhter Druckanstieg im Kessel 3
vermieden.
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Im Dampferzeuger nach dem Stand der Technik kreuzen die Fallrohrabschnitte
die Halterungen für die Natriumverteilerleitungen und die Wärmeisolationsstruktur.
Dadurch müssen die Fallrohrabschnitte relativ ungeordnet geführt werden, was zu
Schwierigkeiten beim Bau des Dampferzeugers führt.
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Im Dampferzeager der Erfindung dagegen tritt ein Kreuzen der Fallrohrabschnitte
10 mit den Halterungen nicht ein, so dass die Fallrohrabschnitte 10 gleichmässig
und streng geordnet ausgerichtet werden können, was wiederum die
Herstellung
des Dampferzeugers veninfacht. Auch weist der Druckausgleichskanal 30 des beschriebenell
Ausfüllrungn,beispiels der Erfindung einen kleineren horizontalen Querschnitt auf
als der zwischen dem Bodenteil des Kessels und der Wärmeisolationsstruktur im Dampferzeuger
nach dem Stand der Technik definierte Raum. Im Gegensatz zum Dampferzeuger nach
dem Stand der Technik sind beim Dampferzeuger der Erfindung die Fallrohrabschnitte
10 nicht im Bereich des Drudiausgleichskanals 30 angeordnet. Dadurch kann das gesamte
Bauvolumen des Dampferzeugers 1 gegenüber einen Dampf erzeuger gleicher Kapazität
nach dem Stand der Technik spürbar verringert werden Ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Fig. 2 am Beispiel des Dampf erzeugers 42 dargestellt.
In der Fig. 2 sind die gleichen Bezugszeichen wie in der Fig. 1 gewählt. Die Steigrohrabschnitte
11 sind mit der Dampfsammelringleitung 22 verbunden. Die Steigrohrabschnitte 1i
sind schraubenförmig um ein Innenschild 44 herumgeführt.
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Ein Zylinderelement 47 umgibt die Steigrohrabschnitte 11 von aussen
und grenzt unmittelbar an die äusserste Schicht der Steigrohrabschnitte. , Am oberen
Rand des Zylinderelementes 47 ist ein ringförmiger Träger 49 befestigt, der mit
der Innenwand der Kesselhaube 4 verbunden ist. Das Zylinderelement 47 und der Halterungsring
49 bilden gemeinsam ein Abgrenzelement 46. Das Abgrenzelement 46 und das Innenzylinderelement
44 definier-en zwischen sich die Steigrohrzone 51, während as Abgrenzelement 46
und die Kesselwand 3 die Fallrohrzone 52 abgrenzen.
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Die Fallrohrabschnitte 10, die mit den Steigrohrabschnitten 11 in
Verbindung stehen, treten durch eine Öffnung 53 in die Fallrohrzone 52 ein und erstrecken
sich dann durch die Kesselhaube 4 hindurch aus dem Kessel 3 hinaus. Die Fallrohrabschnitte
10 sind mit einer Speisewasserringleitung 55 verbunden, die auf der Kesselaussenseite
befestigt ist.
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Die Fallrohrzone 52 ist am oberen Rand durch die ringförmigeHalterung
49 gasdicht verschlossen. Der Innenzylindermantel 44 iat durch ein in den Figuren
nicht dargestelltes Halterungselement am Abgrenzelement 46 befestigt. Das Innere
des Zylinderelementes 44 dient als Druckausgleichskanal.
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Unter Druck stehendes Argon wird in der Fallrohrzone 52 unter Ausbildung
einer wärmeisolierenden Gasschicht 57 eingeschlossen. Der Druck des Argons kann
in der zuvor beschriebenen Weise geregelt werden, so dass der Spiegel 39 des flüssigen
Natriums in der Fallrohrzone 52 im Bereich der Öffnung 53 konstant gehalten werden
kann.
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Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeigiel der Erfindung weist die
gleichen Vorteile wie das in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel auf. Bei der
in Fig. 2 gezeigten Ausbildung kann jedoch die Kesselhaube 4 etwas leichter und
weniger fest als in dem in Beispiel 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgebildet
sein, da die Fallrohrabschnitte 10, die Steigrohrabschnitte 11 und die Natriumverteilerohre
35 durch die Haube treten.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im wesentlichen
dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht, ist in den Figuren 3 und
4 dargestellt. Die Unterschiede zwischen dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
und dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind im folgenden kurz
beschrieben. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.
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Das Zylinderelement 24 im Dampferzeuger 60 trägt am oberen radial
äusseren Rand eine Natriumaufnahmerinne 62. Die Natriumaufnahmerinne 62 und das
Zylinderelement 24 schliessen ein Natriumreservoir 64 ein, das das Zylinderelement
24 umgibt (Fig. 4), Im oberen Teil des Zylinderelementes 24 sind Öffnungen 65 ausgebildet,
die das Natriumreservoir 64 mit der Steigrohrzone 28 verbinden. Die mit einem Ende
an
der Natriumringleitung 33 anyeschlosser nNatriumverteiler leitungen 35 ragen mit
ihrem anderen Ende in das Natriumreservoir 64 hinein. In der in Fig. 4 gezeigten
Weise sind die im einzelnen nicht dargestellten Fallrohrabschnitte 10 und die Steigrohrabschnitte
11 jeweils zusammengefasst und bilden eine Fallrohrzone 26 und eine Steigrohrzone
28.
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In dem in den Figuren 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel strömt
das Fluid durch die Röhren 8 in der gleichen Weise, wie im Zusammenhang mit den
zuvor beschriebenen Beispielen dargestellt. Das Natrium fliesst jedoch durch die
Natriumringleitung 33 und die Natriumverteilerleitungen 35 zunächst in das Natriumreservoir
64, von wo es durch die Öffnungen 65 in die Steigrohrzone 28 eintritt. Das auf diese
Weise in die Steigrohrzone 23 eingeführte flüssige heisse Natrium strömt im Kessel
abwärts und verlässt den Kessel am Boden durch den Natriumaustrittsstutzen 37. Auch
mit dieser Vorrichtung werden die im Zusammenhang mit dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
dargestellten Vorteile erzielt.
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In den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispielen können
zwar die Fallrohrabschnitte 10 i,l ungestörter Ordnung ausgerichtet werden, jedoch
ist dies nicht bei den Steigrohrabschnitten 11 möglich, die die Natriumverteilerrohre
35 kreuzen. Im Gegensatz dazu ist bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
jedoch auch der Steigrohrabschnitt 11 der Rähren 8 ungestört und gleichmässig ausrichtbar,
da keine Liberschneidungen mit den Natriumverteilerohren 35 mehr auftreten. Dadurch
lassen sich sowohl die Fallrohrabschnitte als auch die Steigrohrabschnitte in einfachster
Weise und ohne Störung durch andere Leitungssysteme Un Dampferzeuger einsetzen.
Die Montage des Dampferzeugers wird dadurch vereinfacht und verbilligt. Die einfachere
Führung der Leitungen 8 ermöglicht auch ein Ungleichgewicht
in
der Verteilung des Druckabfalls im Systeia der Rohrleitungen 8 auszuschalten.
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Die Natriumrinne des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels kann
auch in Verbindung mit dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden.
Sie ist dann im oberen Bereich der Innenwandoberfläche des Innenzylinders 44 angebracht.
Das Zylinderelement 44 weist dann die Öffnungen auf, die das zwischen der Rinne
und dem Mantel des Zylinders 44 gebildete Natriumreservoir mit der Steigrohrzone
51 verbinden. Die Natriumringleitung 33 ist dann so über der Wasserdampfringleitung
22 angeordnet, dass die mit ihrer einen Öffnung mit der Natriumsammelleitung 33
verbundenen Natriumverteilerrohre mit ihrem anderen Ende in das Natriumreservoir
eingeführt werden können, ohne das Leitungssystem der Steigrohrabschnitte i1 kreuzen
zu müssen. Auf diese Weise kann auch mit dem in Fig. 2 gezeigten Dampferzeuger zusätzlich
der gleiche Vorteil erzielt werden, den das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel
ermöglicht.