DE2644303A1

DE2644303A1 - Verfahren zum ausbessern von waermetauschern

Info

Publication number: DE2644303A1
Application number: DE19762644303
Authority: DE
Inventors: Jan Essebaggers
Original assignee: Neratoom BV
Current assignee: Neratoom BV
Priority date: 1975-10-06
Filing date: 1976-10-01
Publication date: 1977-04-14
Also published as: FR2327507A1; NL7511726A; US4226012A; GB1550664A; NL154594B; FR2327507B1; NL154594C; JPS603160B2; IT1072976B; DE2644303C2; JPS5246562A

Description

Dr.-lng. Reimar König . DipL-lng. Klaus Bergen Cecilienallee "76 A Düsseldorf 3d Telefon 452OOB Patentanwälte

30. Sept. 1976 31 074 B

B.V.Neratoom, Laan van Nieuw Oost IndiS 129 - 135 ¹s-Gravenhage/Niederlande

"Verfahren zum Ausbessern von Wärmetauschern"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ausbessern von Wärmetauschern mit vorzugsweise länglichem Gehäuse, in dem sich einige mit Abstand voneinander angeordnete Rohre befinden, um Flüssigkeit, Dampf oder Gas durch den Wärmetauscher zu leiten, während der Hohlraum um die Rohre herum von einem heißen Medium zum Wärmeaustausch mit der bzw. dem durch die Rohre zu leitenden Flüssigkeit, Dampf oder Gas durchströmt wird, wobei beim Auftreten eines Leckes in einem der Rohre dieses Rohr an jedem Ende abgedichtet wird, um den Transport der Flüssigkeit, des Dampfes oder des Gases durch dieses Rohr zu beenden, und das Rohr nahe einem der Enden durchgeschnitten wird.

Ein solches Verfahren wird in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 26 03 692 beschrieben. Gemäß diesem älteren Vorschlag wird das Rohr nahe seinem einen Ende durchgeschnitten, "um es nach Ausschalten aus dem Wärmeaustauschsystem leichter für das heiße Medium zugänglich zu machen und um thermische Spannungen zu vermeiden, während nahe dem anderen Ende Öffnungen im Rohr angebracht

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werden, durch die das heiße Medium im Betrieb durch das Rohr strömen kann. Weiter wird ein Strömungsleitorgan im abgedichteten Rohr angeordnet, so daß das heiße Medium an jedem Teil der Rohrwandung vorbeiströmt, wodurch gegebenenfalls später auftretende Lecks leichter ermittelt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren dahingehend zu verbessern, daß eine horizontal gleichmäßigere Temperaturverteilung erreicht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das undichte Rohr am anderen Ende an einer entsprechenden Stelle durchgeschnitten wird, das losgeschnittene Rohrstück aus dem Wärmetauscher entfernt und stattdessen ein derart geformter Körper im Wärmetauscher angeordnet wird, dass im Betrieb eine gute Vermischung des heißen Mediums in der Nähe des Körpers und des heißen Mediums in anderen Bereichen des Hohlraums um die Rohre herum stattfindet.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass in einer Ebene, senkrecht zum Körper, der das defekte Rohr ersetzt, eine gleichmäßigere Temperaturverteilung auftritt als für den Fall, daß das defekte Rohr nicht entfernt wird. Wenn das defekte Rohr auf seinem Platz bleibt, wird das heiße Medium zwar durch dieses Rohr und an ihm vorbeiströmen, aber nicht, wie bei den nicht defekten Rohren, die Gelegenheit haben, an das durch die Vorrichtung zu leitende andere Medium (Flüssigkeit, Dampf, oder Gas) Wärme abzugeben. Die Temperatur im Bereich des defekten Rohrs wird deshalb höher sein als an entsprechenden Stellen nahe nicht defekten Rohren. Es gibt also in einer Ebene, senkrecht zum defekten Rohr, eine "heisse" Stelle im Bereich des defekten Rohrs. Dies kann thermische

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Spannungen verursachen, wodurch Rohre in der Nähe des defekten Rohrs ebenfalls defekt werden können. Dies wird nun erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß das defekte Rohr gleichsam durch einen Körper mit einem solchen Aufbau ersetzt wird, der eine flache Strömung am Körper entlang nicht zuläßt. Der erfindungsgemäß verwendete Körper ist im Gegenteil so konstruiert, daß Wirbelbewegungen in der Strömung verursacht werden, wodurch sich das Medium, das sich nahe dem Körper bewegt und das nicht die Gelegenheit hat, Wärme an die Flüssigkeit, den Dampf oder das Gas, das durch die übrigen Rohre geleitet wird, abzugeben, vom Körper wegbewegt und mit Medium vermischt wird, das anfangs an den benachbarten Rohren vorbeiströmte. Vorzugsweise besteht der erfindungsgemäß verwendet e Körper im wesentlichen aus einem langgestreckten, hohlen Rohr oder Stab, das bzw. der am Aussenumfang mit einem spiralförmigen Kragen versehen ist.

Wenn als Körper zur Förderung der Vermischung ein Hohlrohr verwendet wird, kann dieses Rohr an beiden Enden auf die in der obengenannten Patentanmeldung P 26 03 692 beschriebene Weise mit einem Strömungsleitorgan versehen werden.

Die Erfindung wird unter Hinweis auf die Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 einen schematischen Querschnitt eines Wärmetauschers, der unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebessert wurden kann, und

.2 einen Querschnitt eines Teils eines Wärmetauschers der unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebessert worden ist.

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In Fig. 1 ist schematisch ein Wärmetauscher, z.B. ein Dampferzeuger, im Querschnitt dargestellt. Das Gehäuse 1 besteht im wesentlichen aus einem länglichen Hohlzylinder, der mit einer Zufuhrleitung 2 und einer mit Abstand von dieser angeordneten Abfuhrleitung 3 versehen ist. Über die Zufuhrleitung 2 kann ein heißes Medium, z.B. flüssiges Natrium, das im Core eines Kernreaktors erhitzt worden ist, in das zylindrische Gehäuse 1 eingebracht werden und, nachdem es das Gehäuse 1 durchströmt hat, über die Abfuhrleitung 3 wieder abgeleitet werden. Am oberen Ende ist im Gehäuse 1 ein Rohrboden 4 angeordnet, der den Raum unter der Platte vom Raum über der Platte abschirmt. So ist auch am unteren Ende im Gehäuse 1 ein Rohrboden 5 angeordnet, der auf analoge Weise den Raum unter der Platte vom Raum über der Platte abschirmt; der Raum zwischen den Rohrboden ist der Raum, den das heiße Medium durchströmt. Zwischen den Rohrboden 4 und 5 ist im vom heißen Medium durchströmten Raum eine Anzahl Rohre 6 im wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Die Rohre 6 sind mit ihrem unteren Ende im Rohrboden 5 und mit ihrem oberen Ende im Rohrboden 4 befestigt und bilden so eine Verbindung zwischen dem Raum unter dem Rohrboden 5 und dem Raum über dem Rohrboden 4. Im Betrieb wird von dem Raum unter dem Boden 5 ein kühleres Medium als das erwähnte heiße Medium, z.B. Wasser, über die Rohre 6 zum Raum über dem Boden 4 geleitet. Im Raum zwischen den Rohrboden 4 und 5 gibt das heiße Medium Wärme an das kühlere Medium in den Rohren 6 ab, das dadurch erwärmt wird. In einem Dampferzeuger wird durch die Rohre 6 transportiertes Wasser in Dampf umgewandelt, der die Vorrichtung danach über die Oberseite verläßt. Um zu bewirken, daß das heiße Medium auf die gewünschte Weise sämtliche Rohre 6 .umströmt, sincfedie Rohre 6 gewöhn-

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lieh mit einem zylindrischen Schirm 7 umgeben. Der Schirm^weist auf der Ober- und Unterseite an seinem Umfang Öffnungen auf. Durch die Aufnahmekapazität des zylindrischen Schirms 7 wird das heiße Medium gleichsam gezwungen, die Rohre 6 auf seinem Weg von der Zufuhrleitung 2 zur Abfuhrleitung 3 ganz zu umströmen.

Im Betrieb kann es vorkommen, daß eines der Rohre 6 leck wird, was insbesondere in Vorrichtungen unerwünscht ist, in derm das heiße Medium flüssiges Natrium und das Medium in den Rohren Wasser ist. Sobald man festgestellt hat, daß ein Rohr leck ist, trifft man Maßnahmen, um das undichte Rohr abzudichten. Wie bereits erwähnt, wird in der älteren Patentanmeldung P 2603 692 ein Verfahren zum Abdichten von undichten Rohren eines Wärmetauschers beschrieben. Das Abdichten eines undichten Rohrs umfaßt gewöhnlich die Anordnung eines Stöpsels oder Pfropfens an den Enden des undichten Rohrs über bzw. unter oder in dem betreffenden Rohrboden. Erfindungsgemäß wird das Rohr, nachdem es an beiden Enden abgedichtet ist oder gegebenenfalls nachdem es am einen Ende abgedichtet und bevor das andere Ende mit einem Stöpsel oder Pfropfen versehen ist, auf beiden Seiten nahe dem Rohrboden durchgeschnitten und wird das auf diese Weise erhaltene lose Rohrstück aus der Vorrichtung entfernt.

An die Stelle des entfernten Röhrteils wird nun ein derart konstruierter Körper in der Vorrichtung angeordnet, daß eine gute Vermischung des heißen Mediums um den eingebrachten Körper herum und des heißen Mediums um die übrigen Rohre herum gewährleistet wird. Auf diese Weise wird vermieden, daß große Temperaturunterschiede im heissen Medium in einer horizontalen Ebene auftreten.

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Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 1, nachdem ein undichtes Rohr erfindungsgemäß abgedichtet und zum größten Teil durch einen Körper, der die Verwirbelung des heißen Mediums fördert, er setzt worden ist. In der Figur ist ein Teil eines unbeschädigten Rohrs 6 dargestellt. Das Rohr 6 wird durch ei ne Stütze 10 in seiner Position gehalten. Diese Stützen, die für jedes Rohr in der Vorrichtung vorgesehen sind,
sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Neben dem Rohr 6 in
Fig. 2 befindet sich, statt eines zur Ausbesserung der
Vorrichtung dort angeordneten anderen Rohrs ein Körper
11, der im wesentlichen aus einem langgereckten, hohlen
Rohr besteht. Dieses Rohr ist an seinem Umfang mit einem spiralförmigen, abstehenden Kragen 12 umwickelt. Der Kör per 11 mit dem Kragen 12 wird ebenfalls durch eine Stütze 10 in seiner Position gehalten. Im Betrieb strömt das heiße Medium von oben nach unten am Rohr 6 und am Körper 11 vorbei. Durch die Form des Körpers 11 und des auf die sem angeordneten Kragens 12 wird eine flache Strömung am Körper vorbei verhindert und wird das heiße Medium gezwungen, sich in von der Senkrechten abweichenden Richtungen zu bewegen. Hierdurch wird eine Vermischung des
Mediums, das am Körper 11 vorbeiströmt, und des Mediums, das sich anderswo bewegt, gefördert, und auf diese Weise wird vermieden, daß das Medium im BeieLch des Körpers 11, in dem es nicht durch das Medium in den Rohren 6 gekühlt wird, eine zu hohe Temperatur annimmt. In einer horizontalen Ebene wird also bei Verwendung eines Körpers 11 eine gleichmäßige Temperaturverteilung erhalten. Hierdurch wird vermieden, daß im Bereich des undichten Rohrs eine
zu hohe Temperatur in der Vorrichtung auftritt, wodurch
ohne den Körper 11 in den Rohren benachbart zum defekten Rohr hohe Spannungen auftreten könnten, wodurch auch diese Rohre defekt werden könnten.

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Es versteht sich, daß die Form des Körpers 11 mit dem Kragen 12 nicht auf die in Fig. 2 dargestellte Form beschränkt ist, sondern daß jede Form, die eine gute Vermischung des heißen Mediums bewirkt, gewählt werden kann.

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Claims

B.V.Neratoom, Laan van Lieuw Oost Indiö 129 - 135 's-Gravenhage/Niederlande

Patentansprüche;

( 1.yVerfahren zum Ausbessern von Wärmetauschern mit vorzugsweise länglichem Gehäuse, in dem sich einige mit Abstand voneinander angeordnete Rohre befinden, um Flüssigkeit, Dampf oder Gas durch den Wärmetauscher zu leiten, während der Hohlraum um die Rohre herum von einem heißen Medium zum Wärmeaustausch mit der bzw. dem durch die'Rohre zu leitenden Flüssigkeit, Dampf oder Gas durchströmt wird, wobei beim Auftreten eines Leckes in einem der Rohre dieses Rohr an jedem Ende abgedichtet wird, um den Transport der Flüssigkeit, des Dampfes oder des Gases durch dieses Rohr zu beenden, und das Rohr nahe einem der Enden durchgeschnitten wird, dadurch gekennzeich net, daß das undichte Rohr am anderen Ende an einer entsprechenden Stelle d—urchgeschnitten wird, das losgeschnittene Rohrstück aus dem Wärmetauscher entfernt und statt dessen ein derart geformter Körper im Wärmetauscher angeordnet wird, daß im Betrieb eine gute Vermischung des heißen Mediums in der Nähe des Körpers und des heißen Medium in anderen Bereichen des Hohlraums um die Rohre herum stattfindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper im wesentlichen aus einem langgereckten hohlen Rohr (11) oder Stab besteht, das bzw. der am Außenumfang mit einem spiralförmigen Kragen (12) versehen ist.

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3. Mischkörper zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem langgereckten Rohr (11) oder Stab mit einem an dessen Außenumfang spiralförmig angeordneten Kragen.

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