DE2600032A1

DE2600032A1 - Dampferzeuger

Info

Publication number: DE2600032A1
Application number: DE19762600032
Authority: DE
Inventors: Wilbur M Byerley
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1975-01-29
Filing date: 1976-01-02
Publication date: 1976-08-05
Also published as: US3991720A; JPS5318642B2; GB1485935A; FR2333200A1; JPS5199703A; CA1027433A; CH596498A5; FR2333200B1; BE838009A

Description

Dipl. EiG. K. HOLSEB

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ΚΕΠΧΡΡΙΝΕ-WEiSETI - SSTHASSE 14 TXmQFOJVi S13TS

785

Augsburg, den 2. Januar 1976

Westinghouse Electric Corporation, vv'estinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Allegheny County, Pennsylvania 15222, V.St_pA.

D amp fe r ze uge r

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger, in welchem ein Primärs trömungsrait tel zur Verdampfung eines Sekundärst römungs mitte Is verwendet wird, mit einem Mantel und einem darin angeordneten Wärmetauschrohrbündel, weiter mit Mitteln zum Zu- und Ableiten des Primärströmungsmittels in das bzw.

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aus dem Rohrbündel, ferner mit Mitteln zum Zuführen des Sekundärströmungsmittels in den Mantel, welche ein im oberen Teil des Mantels angeordnetes Einlaßkopfstück und eine Vielzahl von Einlaßdüsen aufweist, und mit Mitteln zum Anführen des erzeugten Dampfes.

Insbesondere handelt es sich dabei um einen Dampferzeuger für Kernkraftwerke, der in seinem oberen Teil einen Speisewasse rein laßring aufweist.

Beim Betrieb eines Dampferzeugers mit einem in seinem oberen Teil angeordneten Speisewassereinlaßring kann bei Betriebsübergangs zuständen ein starker Wasserschlag in den Speisewasserleitungen auftreten, wenn der Speisewasserspiegel unter den Speisewassereinlaßring absinkt und das Speisewasser durch im Boden des Ringes angeordnete Öffnungen abfließt. Dadurch kann Dampf in den Speisewassereinlaßring und die sich daran anschließende Speisewasserleitung eintreten, so daß, wenn die Speisewasserströmung wieder auf die Normalgröße anwächst, ein Wasserschlag in der Speisewasserleitung und in dem ringförmigen Einlaßkopfstück auftritt»

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Dampferzeuger der eingangs dargelegten Art die Mittel zum

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Zuführen des SekundärstrÖmungsmittels derart zu verbessern, daß auch bei Niedriglastbetrieb kein Wasserschlag im Einlaßkopfstück und der Speisewasserleitung entstehen kann_e

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein solcher Dampferzeuger gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen am oberen Teil des Einlaßkopfstückes angeordnet sind und nach oben ragen, derart, daß das Einlaßkopfstück stets mit dem Sekundärströmungsmittel gefüllt bleibt.,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher beschrieben«, Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung

eines Dampferzeugers nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht eines als Ring aus

gebildeten Einlaßkopfstücks nach der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III

in Fig.. 2, und

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Pig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV

in Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen Dampferzeuger 1 mit einem U-förmigen Rohrbündel 3_S welches die zur Wärmeübertragung von einem Primarstromungsmittel zur Verdampfung eines Sekundärströmungsmittel erforderliche Heizfläche bildet. Der Dampferzeuger 1 weist einen Kessel 5 mit einem vertikalen rohrförmigen Mantelteil 7 und einem an dessen oberem Ende angeordneten erweiterten Kopf 9 sowie einem am unteren Ende angeordneten kugeligen Endteil 11 auf, und .ein kegelstumpfförmiger Übergangsabschnitt 12 verbindet den oberen und den unteren Teil, Im unteren Endteil 11 ist ein Rohrboden 13 angeordnet, der eine Vielzahl von Bohrungen 14 aufweist, welche die Enden der U-förmigen Rohre 3 aufnehmen. In dem unteren Endteil 11 ist mittig eine Trennwand 15 angeordnet, welche den unteren Endteil in zwei Kammern 17 und 19 unterteilt, die als Einlaß- bzw. Auslaßkammern für die Rohre 3 dienen,, Die in Fig. 1 rechte Kammer bildet die Primärströmungsmittel-Einlaßkammer 17 und weist einen Einlaßstutzen 21 auf«, Die in Fig. 1 linke Kammer bildet die Primärströmungsmittel-Auslaßkammer 19 und ist mit einem Auslaßstutzen 22 versehen«, Folglich wird ein Hindurchströmen des Primärströmungsmittels durch die Rohre 3 hervorgerufen, wobei sich im Rohrbündel

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ein heißer Schenkel 23» nämlich der in der Zeichnung rechte Schenkel, und ein kalter Schenkel 25» nämlich der in der Zeichnung linke Schenkel, ausbildet.

Im oberen Teil des Mantels 7 oberhalb des Rohrbündels ist ein Sekundärströmung smittel- bzw„ Speisewassereinlaß 27 angeordnet, der mit einem ringförmigen Einlaßkopfstück 21 in Verbindung steht.

Das Rohrbündel 3 ist von einer Umhüllung 31 umschlossen, welches eine ringförmige Kammer 33 zwischen sich und dem Mantel 7 bildet.

Die Umhüllung 31 weist einen oberen Deckel 35 auf, der sich oberhalb der Biegung der Rohre 3 befindete Dieser Deckel 35 wiest eine Vielzahl von öffnungen auf, die mit einem Rohr 37 in Verbindung stehen, in welchem Drallschaufeln angeordnet sind, die dem hindurchtretenden Dampf einen Drall mitteilen und durch Pliehkraftwirkung noch darin befindliche Feuchtigkeit abscheiden«, Nach dem Durchströmen dieses Pliehkraftabscheiders gelangt der Dampf durch einen Chevron-Abscheider kl_t bevor er eine mittig angeordnete Auslaßdüse und den gewölbten Deckel 9 erreicht«

Das ringförmige Einlaßkopfstück 29 umschließt die

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Fliehkraftabscheider und weist gemäß Fig. 3 drei Schleifen auf, so daß es die Form eines etwa kleeblattförmigen Ringes hat«,

Der Einlaßstützen 27 ist mit dem Einlaßkopfstück 29 verbunden und bildet zusammen mit diesem eine T-Form_e Das Kopstück 29 weist eine Vielzahl von J-förmigen Einlaßdüsen 51 auf, die asymmetrisch am oberen Teil des Kopfstücks angeordnet sind, wobei die größere Anzahl dieser Einlaßdüsen über dem, dem heißen Schenkel des Rohrbündels zugeordneten Ringabschnitt angeordnet ist, um die thermischen Bedingungen im Dampferzeuger durch Einleiten von etwa 80$ der Speisewasserströmung über dem heißen Schenkel des Dampferzeugers zu verbessern. Obwohl die asymmetrische Anordnung zu bevorzugen ist, liegt auch eine symmetrische Anordnung der J-förmigen Düsen 51 im Rahmen der Erfindung,

Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, sind die Düsen 51 so angeordnet, daß der Schaft des J mit dem Kopfstück verbunden ist und sie einen kopfstehenden Krümmungabschnitt aufweisen, so daß die Düsen in den von dem Kopfstück umschlossenen Raum ausmünden. Die nahe des Einlaßstutzens gelegenen Düsen 51A weisen einen kürzeren Schaft als die anderen Düsen 51 auf, so daß die Auslaßebene dieser Düsen etwas niedriger liegt als diejenige der anderen Düsen,

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wodurch das Entlüften von Dampf erleichtert wird, der im Kopfstück 29 eingeschlossen werden könnte,,

Das Speisewassereinlaßkopfstück 29 und die damit verbundenen Düsen 51 wirken in vorteilhafter Weise derart miteinander zusammen, daß ein Wasserschlag vermieden wird, falls der Wasserspiegel im Dampferzeuger bei Betriebsübergangszuständen unter das Kopfstück abfallen sollte.

_■ *7 ν

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Claims

Patentansprüche

\1 ./Dampferzeuger, in welchem ein Pr.imärstrÖmungsmittel

zur Verdampfung eines Sekundärströmungsmittels verwendet wird, mit einem Mantel und einem darin angeordneten Wärmetauschrohrbündel, weiter mit Mitteln zum Zu- und Ableiten des Primärströmungsmittels in das bzw. aus dem Rohrbündel, ferner mit Mitteln zum Zuführen des' Sekundärströmungsmittels in den Mantel, welche ein im oberen Teil des Mantels angeordnetes Einlaßkopfstück mit einer Vielzahl von Einlaßdüsen aufweist, und mit Mitteln zum Abführen des erzeugten Dampfes, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (51, 51A) am oberen Teil des Einlaßkopfstücks (29) angeordnet sind und nach oben ragen, derart, daß das Einlaßkopfstück stets mit Sekundärströmungsmittel gefüllt bleibt.
2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß mindestens eine (51A) der Einlaßdüsen nur bis in eine geringere Höhe als die anderen Einlaßdüsen (51) nach oben ragt.
3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (51_S 51A) asymmetrisch am

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Einlaßkopfstück (29) angeordnet sind, derart, daß die Verteilung des zuströmenden Sekundärströmungsmittels in den Dampferzeuger ungleichförmig erfolgt.
4. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (51) eine kopfstehende U-Form aufweisen.
5« Dampferzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßschenkel der Einlaßdüsen (51) so angeordnet sind, daß sie in den von dem ringförmigen Einlaßkopfstück (29) umschlossenen Raum hinein ausmünden,,
6. Dampferzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßkopfstück (29) einen kontinuierlichen Ring bildet.

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