DE2739261C2 - Wärmetauscher, insbesondere Dampferzeuger - Google Patents

Wärmetauscher, insbesondere Dampferzeuger

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DE2739261C2 DE2739261A DE2739261A DE2739261C2 DE 2739261 C2 DE2739261 C2 DE 2739261C2 DE 2739261 A DE2739261 A DE 2739261A DE 2739261 A DE2739261 A DE 2739261A DE 2739261 C2 DE2739261 C2 DE 2739261C2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • F28D7/024Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled the conduits of only one medium being helically coiled tubes, the coils having a cylindrical configuration

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmetauscher, insbesondere Dampferzeuger, mit einem länglichen zylindrischen Mantel, dessen Achse vertikal angeordnet ist, mit einem Verteiler zum Zuführen von flüssigem Natrium zum Innenraum des Mantels, mit mindestens einem im Innenraum des Mantels angeordneten Bündel von Rohren, das sich ausschließlich zwischen den oberen und unteren nach außen führenden Endstücken der Rohre erstreckt und von im Wärmeaustausch mit dem Natrium stehendem Wasser durchflossen ist, mit einer Einrichtung, die im Mantel über dem Natriumspiegel einen mit einem inerten Gas gefüllten Freiraum aufrechterhält, und mit an den oberen und unteren Endstücken der Rohre vorgesehenen thermischen Hülsen, durch welche die Rohre mit dem Mantel verbunden und durch diesen hindurchgeführt sind.
  • Ein derartiger bekannter Wärmetauscher (DE-OS 19 29 025), wie er insbesondere in Kernkraftwerken, die mit schnellen Neutronen arbeitende Atomreaktoren aufweisen, verwendet wird, weist am oberen und unteren Ende des länglichen zylindrischen Mantels je einen sich etwa radial erstreckenden oberen bzw. unteren Rohrboden auf, durch den jeweils die geraden oberen bzw. unteren Endstücke der Rohre des im übrigen schlangenförmig angeordneten Bündels von Rohren hindurchgeführt sind. Der Verteiler ist dabei unterhalb der den oberen Rohrboden durchsetzenden oberen Endstücke der Rohre angeordnet, wobei der Natriumspiegel etwa auf Höhe der halben axialen Ausdehnung des Verteilers liegt. Bei dieser Anordnung tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß die oberhalb des Natriumspiegels in dem inerten Gas verlaufenden oberen Endstücke korrodierende Natronablagerungen aufweisen, da der Dampfdruck des Natriums in dem inerten Gas nicht vernachlässigbar ist. Zur Verhinderung derartiger Ablagerungen ist es daher notwendig, die Oberflächen der Endstücke der Rohre und ihre thermischen Hülsen mit Natrium zu waschen, was nur durch einen Anstieg des Natriumspiegels bei einer gleichzeitigen Verringerung des Volumens an inertem Gas möglich ist. Dies erfordert verhältnismäßig zeitaufwendige und komplizierte Arbeitsgänge, die außerdem einen zwischenzeitlichen Fortschritt der Korrosion nicht aufhalten können. Außerdem nehmen die aus dem flüssigen Natrium herausragenden Endstücke der Rohre an dem Wärmeaustauschvorgang zwischen dem Natrium und dem zu verdampfenden Wasser nicht teil, was den Wirkungsgrad des Dampferzeugers verringert. Darüber hinaus müssen die Rohre im Bereich ihrer Endstücke gegeneinander verspannt werden, was den Aufbau des Wärmetauschers kompliziert. Schließlich erfordert die Durchführung der Rohre und ihrer oberen Endstücke durch den Verteiler einen aufwendigen Aufbau.
  • Ferner ist ein Dampferzeuger für Kernkraftwerke bekannt (MAN-Sonderdruck aus Jahrbuch der Dampferzeugungstechnik, 1. Ausgabe 1970, Seite 30/31), bei dem sowohl die eingangsseitigen als auch die ausgangsseitigen Endstücke der Rohre des Rohrbündels im oberen Bereich durch die Seitenwand des Mantels hindurchgeführt sind. Allerdings liegen dabei besonders langgestreckte Bereiche der Rohre oberhalb des Natriumspiegels, so daß auch hier die Gefahr von Korrosion besteht und der Wirkungsgrad verbesserungsfähig ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei einem einfachen Aufbau die Korrosionsprobleme ausgeschaltet und gleichzeitig auch der Wirkungsgrad verbessert ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verteiler im Mantel vollständig sowohl über den oberen Endstücken der Rohre als auch unterhalb des Natriumspiegels angeordnet ist und daß die oberen und unteren Endstücke der Rohre durch die Seitenwand des Mantels hindurchgeführt sind.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher sind also die Rohre des Rohrbündels über ihre gesamte Länge ständig in das flüssige Natrium eingetaucht. Dadurch wird auch eine rasche Entdeckung von kleinen Leckverlusten, die nur im Natriumbad auftreten können, ermöglicht, indem eine ständige Kontrolle des Wasserstoffgehaltes durch Detektoren vorgenommen wird. Auch wird bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher die gesamte Oberfläche der Rohre von dem Natrium gewaschen, ohne daß es einer Manipulation des über dem Natriumspiegel liegenden inerten Gases bedarf. Zusätzlich wird der Wirkungsgrad des Dampferzeugers verbessert, da die Rohre über ihre gesamte Oberfläche am Wärmetauschvorgang teilnehmen. Schließlich wird auch der Gesamtaufbau des Wärmetauschers erheblich vereinfacht. Einerseits können die Endstücke der Rohre so kurz gehalten werden, daß in diesem Bereich keine besondere Verstrebung notwendig ist. Andererseits ist der durch die seitliche Durchführung der oberen Endstücke erzielte Freiraum unterhalb des flüssigen Natriumspiegels zur Unterbringung des Verteilers besonders vorteilhaft, da dort keinerlei Hindernisse vorhanden sind, die die Bauweise komplizieren. Überdies wird bei dieser Anordnung auch die Verteilung des flüssigen Natriums erheblich verbessert.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • In der folgenden Beschreibung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen
  • Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform eines mit flüssigem Natrium beheizten Dampferzeugers,
  • Fig. 2 in größerem Maßstab eine Ausführungsform eines in Fig. 1 vorgesehenen Verteilers, und
  • Fig. 3 einen Schnitt bei Linie III-III von Fig. 2.
  • Gemäß Fig. 1 weist ein Dampferzeuger einen länglichen zylindrischen Mantel 1 mit vertikaler Achse auf. Der Innenraum des Mantels 1 wird über Rohrstutzen 2 mit flüssigem Natrium gespeist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei solche Rohrstutzen 2 vorgesehen, die horizontale Achsen haben. Die Rohrstutzen 2 sind mit den Seitenwänden des Mantels 1 in dessem oberen Abschnitt verbunden und liegen einander im übrigen diametral gegenüber. Jeder Rohrstutzen 2 mündet in den Verteiler 3, von dem unten noch ausführlich gesprochen wird. Das flüssige Natrium, das den Innenraum des Mantels 1nahezu vollständig ausfüllt, wird am unteren Abschnitt des Mantels 1 mit Hilfe von Öffnungen 4 abgeführt, die in der Basis eines Zentralkörpers 5 ausgebildet sind. Dieser Zentralkörper ist an seinem oberen Ende geschlossen und mit dem Mantel 1 über eine Verbindungsvorrichtung 6 verbunden, die nicht abgedichtet ist und deren Einzelheiten hier nicht interessieren.
  • Durch bekannte (nicht gezeigte) Einrichtungen wird im oberen Abschnitt des Mantels 1 ein freier Natriumspiegel N gebildet, über dem sich eine Atmosphäre inerten Gases, insbesondere Argon in einem von flüssigem Natrium freien Freiraum 7 befindet. Das Niveau des Natriumspiegels N wird so festgelegt, daß der Verteiler 3 ständig in das flüssige Natrium eingetaucht ist. Eine Sicherheitsvorrichtung 8 bekannter Bauweise erlaubt ein Austreten von Argon aus dem Mantel 1 im Falle unerwünschter Druckerhöhungen. Eine solche Sicherheitsvorrichtung wird beispielsweise durch zwei Berstmembranen gebildet, die in ein Rohr eingesetzt sind, das mit dem mit Argon gefüllten Freiraum 7 in Verbindung steht. Eine der Sicherheitsvorrichtung 8 analoge Sicherheitsvorrichtung 9 ist am unteren Abschnitt des Mantels 1 in eine Leitung eingesetzt, um gegebenenfalls einen Abfluß des flüssigen Natriums sicherzustellen.
  • Im Inneren des Mantels 1 ist ein Bündel von Verdampfungs-Rohren 10 montiert, das in dem einerseits vom Zentralkörper 5 und andererseits von der Seitenwand des Mantels 1 begrenzten Ringraum angeordnet ist.
  • Jedes Rohr 10 wird über einen Sammler 11 mit Wasser gespeist. Der Sammler 11 liegt außerhalb des Mantels 1 im Bereich von dessen unteren Abschnitt. Der Sammler 11 hat Ringform und kann auch durch eine Vielzahl voneinander unabhängiger Kollektoren ersetzt werden, in denen Gruppen von Rohren 10 mit ihren unteren Endstücken 10 a münden. Die unteren Endstücke 10 a durchsetzen die Seitenwand des Mantels 1. Hierfür weist jedes Rohr 10 eine thermische Hülse 12 bekannter Bauart auf, die die Außenwand des Rohres 10 mit der Seitenwand des Mantels 1 auf der inneren Oberfläche des Mantels 1 verbindet. Die Verbindungsvorrichtung 6 ist nicht dicht, so daß ein Strom flüssigen Natriums die Hülsen 12 und die benachbarten Abschnitte der Rohre 10 ständig bespült. Im Inneren des Mantels 1 weist bei der gezeigten Ausführungsform jedes Rohr 10 für den größten Teil seiner Länge schraubenwendelförmige Gestalt auf. Das obere Ende jedes Rohres 10 weist einen kurzen Vertikalabschnitt 10 b auf, an dem sich als oberes Endstück ein Horizontalabschnitt 10 c anschließt, der sich bezüglich der Seitenwand des Mantels 1 radial erstreckt. Der Horizontalabschnitt 10 c durchsetzt diese Seitenwand wiederum jeweils in einer thermischen Hülse 13, die der thermischen Hülse 12 entspricht. Die Rohre 10 werden dann in einem Dampfsammler 14 zusammengeführt, der außerhalb des Mantels 1 im Bereich von dessem oberen Abschnitt liegt. Der Dampfsammler 14 ist ähnlich dem oben erläuterten Sammler 11 für das Wasser aufgebaut.
  • Die Durchführungen der Rohre 10 durch die Seitenwand des Mantels 1 liegen in mehreren unterschiedlichen Niveaus, die über eine bestimmte, möglichst kurze Länge des Mantels 1 verteilt sind. Der Platzbedarf der Rohre 10 legt die Länge fest. Die Durchführungen sind in jedem gegebenen Niveau regelmäßig über den Umfang der Seitenwand des Mantels 1 verteilt.
  • Das mittlere Niveau der Durchführungen liegt im wesentlichen auf der Höhe des oberen Endes des Zentralkörpers 5 und damit beträchtlich unter dem Niveau des Natriumspiegels N des flüssigen Natriums. Der Innenraum des Mantels 1 zwischen dem Natriumspiegel N und dem höchsten Niveau von Durchführungen der Rohre 10 des Bündels nimmt den Verteiler 3 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht dieser Verteiler aus einer Ringkammer, die zum Mantel 1 koaxial ist und von den Rohrstutzen 2 gespeist wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Ringkammer eine zylindrische Innenwand 3 a auf, die sich oben und unten in stumpfkegeligen Wänden 3 b, 3 c fortsetzt. Die untere Wand 3 c weist eine Vielzahl von Öffnungen 15 auf, über die der Innenraum des Verteilers 3 mit dem Innenraum des Mantels 1 in Verbindung steht. Auf diese Weise wird der Durchsatz des flüssigen Natriums sichergestellt, das in den Verteiler 3 über die Rohrstutzen 2 eingeführt wird. Gleiche Öffnungen 15 a sind auch im unteren Abschnitt der zylindrischen Innenwand 3 a der Ringkammer ausgebildet.
  • Der oben beschriebene Aufbau des Verteilers 3 kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. So ist es möglich, ihn als Ringkammer auszubilden, die über ihre zylindrische Innenwand mit einem einzigen Axialrohr kommuniziert, das im Innenraum des Mantels 1 mündet.
  • Fig. 2 und 3 zeigen eine derartige Ausführungsvariante für den Verteiler 3, bei der sich eine bessere Verteilung des flüssigen Natriums im Inneren des Mantels 1 ausgehend von den der Zuführung des flüssigen Natriums dienenden Rohrstutzen 2 ergibt. Hierfür weist der Verteiler 3 einen Zentralring 16 auf, der mit dem Mantel 1 koaxial und in dessen Inneren montiert ist. Der Zentralring 16 weist an seinem oberen Abschnitt eine Verlängerung 16 a auf, die im Punkt 17 mit einem den Mantel 1 abschließenden oberen Deckel 1 a verbunden ist. In der Verlängerung 16 a weist der Zentralring 16 eine Vielzahl von Löchern 18 auf, die dem flüssigen Natrium im Mantel 1 eine Verteilung im Inneren der Verlängerung 16 a ebenso wie im Äußeren des Zentralrings 16 ermöglichen. Das gilt insbesondere bei gelegentlich auftretenden Schwankungen des Natriumspiegels N. Auf dem Zentralring 16 sind zwei quer zu ihm liegende Horizontalplatten 19 und 20 befestigt, die zueinander parallel sind und sich vom Zentralring 16 bis zur Innenwand des Mantels 1 erstrecken. Zwischen dieser und den Außenrändern der Horizontalplatten 19, 20 verbleibt jedoch ein kleiner Spielraum 36. Dieser gestattet es dem Zentralring 16 und den an ihm befestigten Horizontalplatten 19, 20, sich bezüglich des Mantels 1 geringfügig zu verlagern, so daß eine Toleranz für allfällige unterschiedliche thermische Ausdehnungsbewegungen besteht. Die Horizontalplatten 19 und 20 begrenzen gemeinsam mit der Außenoberfläche des Zentralrings 16 eine Ringkammer 21, die ihrerseits den Verteiler 3 darstellt. Die Horizontalplatten 19, 20 sind hierfür so angeordnet, daß die Rohrstutzen 2 für die Zuführung des Natriums, die koaxial zueinander angeordnet einander diametral gegenüber auf der einen bzw. der anderen Seite des Mantels 1 sitzen, direkt in das Innere der so gebildeten Ringkammer 21 münden. Die Ringkammer 21 ist im übrigen in zwei benachbarte Kammern 22 und 23 unterteilt und zwar mit Hilfe einer Querwand 24. Die gemeinsame Achse der Rohrstutzen 2 steht auf der Querwand 24 senkrecht. Im übrigen erstrecken sich die Querwand 24 wie auch die Horizontalplatten 19 und 20 seitlich bis in unmittelbare Nachbarschaft zur Innenwand des Mantels 1, ohne mit dieser verbunden zu sein.
  • In der Ringkammer 21 ist eine Anzahl von Kanälen ausgebildet, um eine bessere Verteilung des ihr über die Rohrstutzen 2 zugeführten Natriums zu erreichen. Hierfür weist jede der Kammern 22, 23 drei auf die in der Figur gezeigten Weise umgeschlagene bzw. umgebogene Bleche 25, 26 bzw. 27 auf. Wie man aus der Schnittansicht von Fig. 3 erkennen kann, weist das Blech 25 zwei Seitenteile 25 a und 25 b auf, die sich vertikal erstrecken und in einer bezüglich der Achse des Mantels 1 radialen Ebene liegen. Die Seitenteile 25 a bzw. 25 b sind an ihren oberen Enden über einen horizontalen Mittelteil 25 c verbunden ( Fig. 2), der der Verbindungsstelle des zugehörigen Rohrstutzens 2 der Ringkammer 21 des Verteilers 3 gegenüberliegt und im gezeigten Beispiel auf einem Niveau angeordnet ist, das etwa 3/4 der Querabmessung des Rohrstutzens 2 beträgt. Auch das zweite Blech 26 weist wie das vorhergehende zwei radiale Seitenteile 26 a, 26 b auf, die von den Seitenteilen 25 a und 25 b des ersten Blechs 25 den gleichen Winkelabstand halten wie die Seitenteile 25 a und 25 b von der zentralen Querwand 24. Die Seitenteile 26 a und 26 b des zweiten Bleches 26 sind ihrerseits durch einen horizontalen Mittelteil 26 c verbunden, der zum Mittelteil 25 c parallel ist und unter diesem liegt und zwar auf einer Ebene, die durch die Achse des Rohrstutzens 2 geht. Eine analoge Anordnung schließlich ist für das Blech 27 und dessen horizontalen Mittelteil 27 c gewählt, der die Seitenteile 27 a und 27 b verbindet. Der horizontale Mittelteil 27 c liegt etwa auf der Höhe eines Viertels eines vertikalen Durchmessers des zugehörigen Rohrstutzens 2.
  • Die Bleche 25 bis 27 begrenzen daher mit dem Zentralring 16, den Horizontalplatten 19 und 20, sowie der Querwand 24 eine Anzahl von Kanälen oder Sektoren, die nebeneinander liegen, aber voneinander getrennt sind. Dadurch ist eine Verteilung des Natriumstromes möglich, der in jede der Kammern 22, 23 der Ringkammer 21 durch die Rohrstutzen 2 eingespeist wird. Die Verteilung führt dazu, daß der Durchsatz in allen Sektoren etwa der gleiche ist. An der Mündung von jedem der Rohrstutzen 2 bilden die Bleche 25, 26, 27 in der Tat vier Kanäle 28, 29, 30 und 31, die näherungsweise die gleiche Abwicklung besitzen und in denen sich der Natriumstrom aus den Rohrstutzen 2 zumindest näherungsweise gleichförmig verteilt. Der Durchsatz durch die Kanäle 28, 29, 30, 31 der Ringkammer 21 verteilt sich in der Folge zwischen den Seitenteilen der Bleche 25, 26, 27 und der Querwand 24. Jeder der Sektoren begrenzt zwischen diesen, einander jeweils entsprechenden Elementen 1/16 des gesamten Querschnitts der Ringkammer 21. Darüber hinaus sind die Sektoren jeweils paarweise miteinander verbunden. Am Ausgang der Kanäle durchströmt das Natrium die den Innenraum des Verteilers 3 begrenzende untere Horizontalplatte 20 durch eine Vielzahl von Löchern 32, die in der Horizontalplatte 20 auf geeignete Weise verteilt angeordnet sind. Um die Aufteilung des von den Rohrstutzen 2 kommenden Natriumstromes auf die Kanäle 28, 29, 30, 31 zu erleichtern, können die zu den Rohrstutzen 2 gerichteten Außenenden 33 der Bleche 25 bis 27 spitz zulaufend ausgebildet sein. Um weiter den Blechen 25 bis 27, und zwar insbesondere in ihren Seitenabschnitten 25 a, b bis 27 a, b, eine bessere Steifigkeit zu geben, können hier quer verlaufende Endverstärkungen 34 vorgesehen sein (Fig. 3), die mit der Innenoberfläche des Mantels 1 einen Spielraum 35 bilden. Dieser läßt im übrigen eine gewisse Kommunikation zwischen benachbarten Sektoren zu, die zu einer gleichmäßigen Verteilung der Natriumströme noch beiträgt.
  • In ihrem oberen Bereich weist die Horizontalplatte 19 eine Anzahl von radial ausgerichteten Winkelstücken 37 auf, die ebenfalls die mechanische Festigkeit des Verteilers 3verbessern. Die radial ausgerichteten Winkelstücke 37 wirken im übrigen als Leitplatten, die einer etwaigen Rotationstendenz des flüssigen Natriums innerhalb des Mantels 1 entgegenwirken, welche infolge von eventuell durch den Spielraum 36 übertretenden Strömen ungleicher Stärke auftreten kann, zu denen es beispielsweise schon bei geringen Versetzungen der Achsen der einander diametral gegenüberliegenden Rohrstutzen 2 oder auch bei geringer Versetzung der Achsen von Verteiler 3 und Mantel 1 gegeneinander kommen kann. Die Wirkung der Winkelstücke 37 tritt ein, weil der Natriumspiegel N immer oberhalb der als Leitplatten wirkenden Winkelstücke 37 liegt.
  • Der hier oben beschriebene Verteiler 3 kann aus Blechen und Platten einer Stärke von 15 mm geformt werden. Die Geschwindigkeit des Natriums in den der Speisung dienenden Rohrstutzen 2 beträgt größenordnungsmäßig 5 m/sec. Der Durchsatz beträgt etwa 2 m3/sec.

Claims (10)

1. Wärmetauscher, insbesondere Dampferzeuger, mit einem länglichen zylindrischen Mantel (1), dessen Achse vertikal angeordnet ist, mit einem Verteiler (3) zum Zuführen von flüssigem Natrium zum Innenraum des Mantels (1), mit mindestens einem im Innenraum des Mantels (1) angeordneten Bündel von Rohren (10), das sich ausschließlich zwischen den oberen und unteren nach außen führenden Endstücken (10 c, 10 a) der Rohre (10) erstreckt und von im Wärmeaustausch mit dem Natrium stehendem Wasser durchflossen ist, mit einer Einrichtung, die im Mantel (1) über dem Natriumspiegel (N) einen mit einem inerten Gas gefüllten Freiraum (7) aufrechterhält, und mit an den oberen und unteren Endstücken (10 c, 10 a) der Rohre (10) vorgesehenen thermischen Hülsen (12, 13), durch welche die Rohre (10) mit dem Mantel (1) verbunden und durch diesen hindurchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (3) im Mantel (1) vollständig sowohl über den oberen Endstücken (10 c) der Rohre ( 10) als auch unterhalb des Natriumspiegels (N) angeordnet ist und daß die oberen und unteren Endstücke (10 c, 10 a) der Rohre (10) durch die Seitenwand des Mantels (1) hindurchgeführt sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach außen führenden Endstücke (10 c, 10 a) der Rohre (10) die Seitenwand des Mantels (1) in unterschiedlichen Niveaus durchsetzen.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (3) als mit dem Mantel (1) koaxiale Ringkammer ausgebildet ist, die durch mindestens einen mit der Seitenwand des Mantels (1) verbundenen Rohrstutzen (2) gespeist wird und mit dem Innenraum des Mantels (1) in Verbindung steht.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer eine mit dem Mantel (1) koaxiale zylindrische Innenwand (3 a) aufweist, die sich in am Mantel befestigte stumpfkegelige untere und obere Wände (3 c, 3 b) fortsetzt, wobei die untere Wand (3 c) und der untere Bereich der zylindrischen Innenwand (3 a) Öffnungen (15) für den Durchsatz des flüssigen Natriums aufweisen.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (21) des Verteilers (3) über zwei eine gemeinsame horizontale Achse aufweisende Rohrstutzen (2) gespeist wird, die voneinander unabhängig angeordnet sind, einander diametral gegenüberliegen und jeweils in eine von zwei Kammern (22, 23) münden, die zu beiden Seiten einer vertikalen Querwand (24) des Verteilers (3) liegen, wobei die Querwand (24) in der Achse des Mantels (1) liegt und sich senkrecht zu den Rohrstutzen (2) erstreckt, und daß ferner jede Kammer (22, 23 ) durch am Verteiler befestigte, umgebogene Bleche (25, 26, 27) in eine Vielzahl von Sektoren unterteilt ist, wobei die Bleche (25, 26, 27) jeweils paarweise zwischen sich sowie mit der Ringkammer in Gegenüberstellung zu dem in die Kammer (22, 23) mündenden Rohrstutzen voneinander unabhängige Kanäle (28, 29, 30, 31) für die Verteilung des flüssigen Natriums bilden (Fig. 2 und 3).
6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (21) des Verteilers (3) einen zylindrischen und zum Mantel (1) koaxialen Zentralring (16) aufweist, der eine sich nach oben bis zu einem den Mantel abschließenden Deckel (1 a) erstreckende und dort befestigte Verlängerung (16 a) aufweist, und daß zwei Horizontalplatten (19, 20) die obere und untere Begrenzung der Ringkammer (21) bilden, wobei die untere Horizontalplatte (20) mit Löchern (32) für den Durchlaß des flüssigen Natriums versehen ist, das aus den durch die umgeschlagenen Bleche gebildeten Kanälen zufließt.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (25, 26, 27) in den Kammern (22, 23) am Zentralring (16) und an der unteren Horizontalplatte befestigt sind und zwei sich radial erstreckende Seitenteile (z. B. 25 a, 25 b) sowie einen horizontalen Mittelteil (25 c) aufweisen, der gegenüber dem in die jeweilige Kammer mündenden Rohrstutzen (2) angeordnet ist.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (z. B. 25 a, 25 b) der Bleche mit Endverstärkungen (34) versehen sind, die gegenüber dem Mantel (1) einen kleinen Abstand aufweisen.
9. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung (16 a) des Zentralrings (16) Löcher (18) zur Vermischung des zwischen beiden Seiten des Zentralrings (16) strömenden Natriums aufweist.
10. Wärmetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Horizontalplatte (19) mit an ihr und am Zentralring (16) befestigten Radialverstärkungen bzw. Winkelstücken (37) versehen ist, die als Leitplatten zur Ruhigstellung des im Mantel über der Ringkammer vorhandenen Natriumvolumens dienen.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2851197A1 (de) * 1978-11-27 1980-06-12 Interatom Fluessigmetall-beheizter dampferzeuger mit integrierter zwischenueberhitzung
FR2509841B1 (fr) * 1981-07-17 1986-07-18 Creusot Loire Perfectionnement aux generateurs de vapeur du type sodium-eau
FR2518707A1 (fr) * 1981-12-18 1983-06-24 Novatome Dispositif de production de vapeur par echange de chaleur entre un metal liquide caloporteur et de l'eau alimentaire
FR2523268A1 (fr) * 1982-03-11 1983-09-16 Novatome Dispositif de production de vapeur par echange de chaleur entre un metal liquide caloporteur et de l'eau alimentaire comportant plusieurs interfaces metal liquide-gaz neutre
US4576222A (en) * 1982-08-31 1986-03-18 Westinghouse Electric Corp. Fluid distributor for heat exchanger inlet nozzle
FR2549935B1 (fr) * 1983-07-28 1985-10-25 Novatome Raccord de sortie vapeur pour generateur de vapeur
US4462339A (en) * 1983-08-29 1984-07-31 Texaco Development Corporation Gas cooler for production of saturated or superheated steam, or both
US4488513A (en) * 1983-08-29 1984-12-18 Texaco Development Corp. Gas cooler for production of superheated steam
US4579088A (en) * 1984-04-09 1986-04-01 Westinghouse Electric Corp. Open channel steam generator feedwater system
FR2563895B1 (fr) * 1984-05-04 1986-10-31 Novatome Perfectionnement aux generateurs de vapeur a corps central du type sodium-eau
DE19848280C2 (de) * 1998-10-20 2003-01-30 Linde Ag Wärmetauscher zum Verflüssigen eines Kohlenwasserstoff-reichen Stromes
RU2279604C1 (ru) * 2004-12-27 2006-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И.И. Африкантова" (ФГУП "ОКБМ") Парогенератор для реактора с жидкометаллическим теплоносителем
RU2379583C1 (ru) * 2008-09-08 2010-01-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Парогенератор натрий-вода-пар с потоками теплоносителя, физически разделенными двумя твердыми стенками (варианты)
US20100096115A1 (en) * 2008-10-07 2010-04-22 Donald Charles Erickson Multiple concentric cylindrical co-coiled heat exchanger
CN101539287B (zh) * 2009-05-06 2011-01-05 清华大学 一种蒸汽发生器
AU2010270297B2 (en) * 2009-07-09 2013-12-05 Air Products And Chemicals, Inc. Heat exchanger
EP3128278B1 (de) * 2015-08-06 2018-06-20 Linde Aktiengesellschaft Zufuhr und entnahme von rohrströmen mit zwischentemperatur bei gewickelten wärmeübertragern
CN105674771B (zh) * 2016-01-22 2018-02-13 江苏中圣高科技产业有限公司 均布器调控型绕管式换热器
DE102016005838A1 (de) * 2016-05-12 2017-11-16 Linde Aktiengesellschaft Gewickelter Wärmeübertrager mit Einbauten zwischen Hemd und letzter Rohrlage

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1641999A (en) * 1925-07-09 1927-09-13 Babcock & Wilcox Co Heat-transfer device
US3768554A (en) * 1968-06-10 1973-10-30 Westinghouse Electric Corp Steam generator heated with liquid metal
US3628507A (en) * 1968-12-14 1971-12-21 Progettazioni Meccaniche Nucle Liquid metal heated steam generators and superheaters
DE2448466A1 (de) * 1974-10-11 1976-04-22 Otto & Co Gmbh Dr C Kessel mit aus schweissbarem werkstoff bestehender wandung

Also Published As

Publication number Publication date
FR2363772A1 (fr) 1978-03-31
IT1088003B (it) 1985-06-04
FR2363772B1 (de) 1981-10-23
BE857803A (fr) 1977-12-16
GB1582188A (en) 1980-12-31
DE2739261A1 (de) 1978-03-16
US4307685A (en) 1981-12-29

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