DE2803922A1 - Waermeaustauscher-pumpen-aggregat mit doppelwandigen roehren - Google Patents
Waermeaustauscher-pumpen-aggregat mit doppelwandigen roehrenInfo
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Description
-7- Par 97-CA/78
2B03322
Die Erfindung betrifft ein Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Aggregate weisen einen Wärmeaustauscher mit doppelwandigen Röhren sowie eine Pumpe für den Umlauf
einer ersten Austauschflüssigkeit auf, welche in den Austauscher integriert ist, wobei es der Austauscher
außerdem ermöglicht, eventuelle Undichtigkeiten in den Wänden der Austauscherröhren festzustellen.
Die Erfindung bezieht sich also, genauer ausgedrückt, auf einen Wärmeaustauscher zwischen zwei wärmetransportierenden
Flüssigkeiten, d. h. einer primären und einer sekundären Flüssigkeit, der es gestattet, im
Falle einer Veränderung der Austauscher-Vorrichtung, sich bei diesem einzuschalten, bevor die beiden Flüssigkeiten
miteinander in Berührung kommen. Dies betrifft im besonderen - wenn auch nicht ausschließlich Fälle,
in denen die beiden Flüssigkeiten miteinander chemisch reagieren und eine zerstörerische Reaktion
hervorrufen.
In einem solchen Falle sind selbstverständlich besondere Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen. Außerdem betrifft
die erfindungsgemäße Vorrichtung die Integration der Pumpe in den Wärmeaustauscher.
Dieses Problem stellt sich im besonderen, wenn auch nicht ausschließlich, bei den Kühlkreisläufen für Reaktoren
mit schnellen Neutronen, die mit Hilfe von flüssigem Natrium oder Legierungen dieses Metalls gekühlt
werden, sowie bei den Einrichtungen für die Energie-Erzeugung mittels' kontrollierter Verschmelzung von
leichten Atomen, bei denen Lithium als wärmetransportierende Flüssigkeit verwendet wird.
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Pat 9?-Ca78
2803822
Es sind bereits doppelwandige Wärme-Austauscher bekannt.
Zwischen den beiden Rohrwänden läßt man ein indifferentes Gas zirkulieren, welches gleichzeitig auch dazu
dient, eventuelle undichte Stellen der Röhren aufzuspüren.
Allerdings müssen diese Röhren eine beträchtliche Länge aufweisen, wenn man Röhren von geringem
Durchmesser (ca 20mm) verwendet und gleichzeitig die Dampfüberhitzung sicherstellen will. Dies- bedingt, daß
jede Röhre erst stückweise aus mehreren doppelwandigen Teilstücken zusammengesetzt und -geschweißt werden muß.
Es ist ersichtlich, daß die hierbei entstehenden Schweißstellen bedeutende Schwachstellen in der Unversehrtheit
der Röhren des Wärme-Austauschers darstellen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen doppelwandigen Wärme-Austauscher zu schaffen, der aus
mehreren Rohrstücken besteht und es ermöglicht, die Schweißstellen an den Verbindungspunkten zu überwachen
und sie in einer Umgebung vorzusehen, die nicht durch die Primärflüssigkeit gebildet wird.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere
darin, daß die Primärpumpe im Inneren des Wärme-Austauschers vorgesehen werden kann. Außerdem können
die Kosten der Einrichtung spürbar verringert werden, und zwar einerseits insbesondere durch Verzicht auf Verbindungsleitungen
von großem Durchmesser und auf die äußere Verkleidung der verschiedenen Teile der Vorrichtung,
sowie andererseits durch eine merkliche Verringerung des äußeren Umfangs der Kerneinrichtung.
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_9_ Pat 97-CÄ./78
Entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung
sind η - 1 ringförmige Verbindungskainmern vorgesehen (wenn jedeRöhre n, Teilstücke enthält) sowie eine ringförmige
Kammer zur Eingabe und eine ringförmige Kammer zur Abgabe der zweiten Flüssigkeit. Alle diese ringförmigen
Kammern sind mit dem äußeren Gehäuse des Wärme-Austauscher-Aggregats verbunden, und die Teile des Gehäuses,
mit denen sie verbunden sind, bilden eine Röhrenplatte für die äußeren Wände der Röhren-Teilstücke (Verbindungskammern)
oder der Röhren (Eingabe- und Abgabe-Kammern). Die ringförmigen Eingabe-Kammern und Ausgabe-Kammern sind
mit einem Eingabe- bzw. einem Ausgabe-Kollektor für die zweite Flüssigkeit verbunden. Die gemeinsame Wand zwischen
Kammer und Kollektor bildet eine Röhren-Platte für die Anfangs- bzw. Endpunkte der inneren Wände der Röhren.
Entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
bei der jede Röhre η Röhrenteilstücke enthält, ist eine einzige ringförmige Kammer vorgesehen, die gleichzeitig
als Verbindungskammer und als Eingabe- bzw. Ausgabekammer dient. Diese Kammer wird begrenzt durch eine innere Manschette,
die in diesem Fall zwei ko-achsiale Wände aufweist. Sie sind an ihrem unteren Ende miteinander und an
ihrem oberen Ende jeweils mit dem Deckel verbunden. Die Eingabe- und Ausgabe-Kollektoren für die zweite Flüssigkeit
sind an dem Teil des Deckels befestigt, der von den Verbindungskreisen der Wände der inneren Manschette auf
dem Deckel begrenzt ist.
Nach dieser zweiten Ausgestaltung ist entweder die Ausgabe der ersten Flüssigkeit in der Verlängerung des Zentralkanals
oberhalb der Pumpe angeordnet oder die Ausgabe-Leitung ist koachsial zum Zentralkanal vorgesehen und
durchstößt die Wand des äußeren Gehäuses.
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-10- Pat 9 7-CA/78
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Flüssigkeits-Kreislaufs eines an sich bekannten klassischen
Reaktors mit flüssigem Natrium als Kühlflüssigkeit;
Fig. 2 eine senkrecht geschnittene Ansicht einer ersten Ausfuhrungsform des Wärme-Pumpe-Aggregats mit
serpentinenartig gewundenen und mit der Außenseite des äußeren Gehäuses verbundenen Röhren;
Fig. 2a eine Draufsicht auf diese Ausführungsform, welche die Röhren als Evolvente eines Kreises zeigt;
Fig. 2b eine Teilansicht der Fig. 2a im Detail, welche die
Verbindung der Röhrenteilstücke untereinander sowie die Verbindung der Röhren mit dem Kollektor
der Wassereingabe darstellt;
Fig. 2c einen Querschnitt einer doppelwandigen Austauscherröhre ;
25
25
Fig. 2d - 2g die Montage der Pumpe auf dem in Fig. 2 dargestellten
Austauscher;
Fig. 3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform
des Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregats mit serpentinenartig
gewundenen Röhren, welche mit dem Inneren des achsialen doppelwandigen Kanals verbunden
sind;
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-11- Pat 97-CA/78
Fig. 3a eine Draufsicht der zweiten Ausführungsform, welche die Röhren als Evolventen von Kreisen
zeigt;
Fig. 4 einen partiellen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform des Wärmetauscher-Pumpen-Aggregats
mit serpentinenartig gewundenen Röhren, in dem die Pumpe das Natrium in eine koachsial zum Zentralkanal stehende Röhrenanlage
pumpt.
In der Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung gezeigt, an
Hand derer die Problematik des Flüssigkeitskreislaufs
in einem klassischen, mit flüssigem Natrium gekühlten Reaktor beschrieben wird.
In dem Behälter A des Reaktors befinden sich der Reaktorkern, ein Primärkreislauf B aus Natrium, der im
wesentlichen einen Zwischen-Austauscher C sowie eine
Pumpe D' enthält, die in den Behälter A integriert sein können, ferner ein Sekundärkreislauf E, der ebenfalls
aus Natrium besteht und der im wesentlichen den Zwischen-Austauscher C sowie eine Natriumpumpe F und einen
Wärme-Austauscher G oder einen Dampferzeuger enthält, und schließlich ein Wasserkreislauf H, in dem Wasser in
flüssigem Zustand oder als Dampf zirkuliert, welcher die Turbine I der Einrichtung zur Erzeugung von elektric
scher Energie versorgt. Dieser Kreislauf enthält außerdem noch einen Kondensator J und eine Versorgungspumpe K
sowie verschiedene hier nicht dargestellte Vorrichtungen zur Erwärmung des Wassers.
Man sieht also, daß sich in dem Kreislauf zur Abkühlung und zum Transport der Wärme ein Zwischen-Austauscher be-
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-12- Fat 57-CA/78
findet, in dem einerseits das primäre Natrium und andererseits
das hier als sekundär bezeichnete Natrium fließt, wobei das primäre Natrium radioaktiv ist und
von den Abspaltungen und Korrosionsprodukten verunreinigt werden kann, wenn es den Reaktorkern im Inneren
von dessen Behälter A passiert, während das sekundäre Natrium nicht radioaktiv ist. Man erkennt auch noch
einen zweiten Wärme-Austauscher oder Dampferzeuger G, in dem einerseits das sekundäre Natrium und andererseits
Wasser zirkuliert. Es ist natürlich bekannt, daß es dann, wenn eine undichte Stelle in den Röhren des
Wärme-Austauschers G entsteht und dabei das Wasser mit
dem Natrium in Berührung kommt, zu einer sehr starken und exothermen chemischen Reaktion kommt, wobei Wasserstoff
frei wird, der zusammen mit Sauerstoff ein hochexplosives Gemisch bildet und im Falle ungenügender
Schutzmaßnahmen einen Teil der Vorrichtung beschädigen kann. Es ist ersichtlich, daß es von Wichtigkeit ist,
daß der Natrium-Wasser-Austauscher größte Verläßlichkeit garantiert und mit Mitteln ausgestattet ist, die
einen plötzlichen Schadensfall an einer Röhre anzeigen können.
Auf Grund der vorangegangenen Beschreibung erkennt man, daß in einem solchen Kreislauf eine Ringleitung
von "sauberem" Natrium zwischen das radioaktive und eventuell verunreinigte Natrium und den Wasserkreislauf
geschaltet wird. Nun verursacht aber die Zwischenschaltung der Ringleitung aus sekundärem Natrium einen
empfindlichen Kostenanstieg für die Einrichtung, indem einerseits die äußeren Abmessungen vergrößert werden,
innerhalb derer sich die Ringleitung befindet, und indem sie andererseits selbst aus teuren Bauteilen besteht.
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-13- Pat 97-CA/78
Eine Lösung, die Kosten dieses Teils der Einrichtung merklich zu senken, besteht darin, auf den Wärme-Austauscher
zwischen dem primären und dem sekundären Natrium zu verzichten. In diesem Falle hat man einen
Wärme-Austauscher, der direkt zwischen dem primären Natrium und dem Wasser arbeitet. Dieser Wärme-Austauscher
muß selbstverständlich außerordentlich zuverlässig sein.
Es sollen nun nacheinander drei verschiedene Ausführungsformen des Wärmetauscher-Pumpen-Aggregats, das
serpentinenartig gewundene Röhren aufweist, beschrieben werden, also solche Röhren, die aus mehreren und untereinander
verbundenen Teilstücken bestehen, wobei die Verbindungsstelle aus dem Gehäuse des Austauschers heraustreten.
Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Wärmeaustauschers im Längsschnitt, Das Pumpen-Austauscher-Aggregat enthält zunächst ein äußeres
und im großen und ganzen zylindrisches Gehäuse 2, das oben durch einen Deckel 4" und unten durch einen
mit einer Entleerungsvorrichtung 8 ausgestatteten Boden geschlossen wird. Im Innern des Gehäuses 2 und entlang
seiner Längsachse XX1 befindet sich ein zentraler Kanal
10, der durch einen zylindrischen und aus zwei Wänden (12a, 12b) bestehenden Ring 12 begrenzt wird, der über
dem Boden 6 des Gehäuses 2 endet, um einen Durchgang zu lassen, wobei dieser Ring mit seinem oberen Teil den
Deckel 4 durchstößt. Wie weiter unten noch beschrieben wird, sind der Rotor der eingebauten Pumpe und ihre Ansaugöffnung
im Innern des zentralen Kanals angeordnet. Das äußere Gehäuse 2 und der zentrale Ring 12 bilden
zwischen sich einen ringförmigen Zwischenraum, der die
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allgemeine Bezugsziffer 16 trägt. Der obere Teil dieses ringförmigen Zwischenraums bildet eine Ausgleichskammer
18, welche in ihrem unteren Teil von einer Verteilerplatte 20 begrenzt wird, die ihrerseits zahlreiche Öffnungen
enthält. In diese Ausglexchskammer 18 führt eine Zufuhrdüse 22 für Natrium. Unter der Verteilerplatte 20
befinden sich die Austauschröhren mit der Bezugsziffer 24, die jeweils serpentxnenartig gekrümmt sind. Im einzelnen
bedeutet dies, daß jede Röhre 24 aus einer Anzahl von Röhrenteilstücken 25a besteht, die horizontal
und parallel zueinander verlaufen und untereinander an beiden Enden durch knieförmig gebogene, im Halbkreis 25b
angeordnete Röhren verbunden sind. Diese Röhren nehmen den gesamten ringförmigen Zwischenraum 16 unterhalb der
Verteilerplatte 20 und oberhalb des unteren Randes des Rings 12 ein und bilden ein Bündel, welches von senkrechten
Halterungen aus Flacheisen zusammen mit mindestens einer an der Wand 12a des Rings 12 befestigten Stütze
gestützt und geführt wird.
Betrachtet man nun die Fig. 2a, die eine horizontal geschnittene Teilansicht des Wärmetauschers der Fig. 2
zeigt, so erkennt man, daß jede serpentxnenartig gewundene Röhre, welche in einer Fläche angeordnet ist, tatsächlich
die Form einer Kreis-Evolvente hat. Genauer gesagt, haben die Teilstücke 25a der Röhre die Form einer
Kreis-Evolvente, die durch die Kreisbögen des Zentrums und der Radien verlängert werden, so daß das eine Ende
des Kreisbogens eine Tangente an den Bogen der Evolvente bildet, während das andere Ende senkrecht auf dem äußeren
zylindrischen Gehäuse 2 steht. Die Tatsache, daß die Röhrenteile 25a in der Form einer Kreis-Evolvente geschwungen
sind, bietet zwei Vorteile, erstens ist es dadurch möglich, den zylindrischen Zwischenraum 16 optimal
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auszufüllen, und zweitens erfüllt diese Form die Forderung, daß ein Kurvenelement von einer Natriummenge
umspült wird, die proportional zu seiner Länge ist.
Um gewisse Probleme beim Schweißen, die weiter unten noch dargelegt werden, zu verringern, werden außerdem
zwei aufeinanderfolgende Lagen von Röhren um die Hälfte des Abstands zwischen zwei angrenzenden Röhrenstücken
verschoben. In der Zeichnung (Fig. 2) ist ein verschobenes Teilstück gestrichelt dargestellt und mit
24' bezeichnet. An ihrem oberen Ende gehen die Röhren 24 senkrecht durch das äußere Gehäuse 2 und durchlaufen
eine obere ringförmige Kammer 30, die sich außerhalb des Gehäuses 2 befindet, und zwar unter den weiter
unten erläuterten Verhältnissen. Über dieser oberen ringförmigen Kammer 30 befindet sich ein ringförmiger
Kollektor zum Ablaß von Dampf, und das obere Ende der Röhren 24 mündet in diesen Kollektor 32. Jener ist mit
einer Anschluß-Düse 34 am Dampf-Ablaß ausgestattet. An ihrem unteren Ende durchlaufen die Röhren 24 eine zweite,
untere ringförmige Kammer 36, welche außerhalb des Gehäuses 2 angebracht ist, und münden,unter weiter unten
noch näher zu erläuternden Bedingungen, in einen ringförmigen Kollektor 38 zum Einlaß von Wasser, welcher unmittelbar
unterhalb der ringförmigen Kammer 36 angeordnet ist. Dieser Kollektor 38 enthält wenigstens eine
Düse 40 zum Einlaß von Wasser.
Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise die starke Wand 42 zwischen der ringförmigen Kammer 30 und dem Ausgangskollektor
32 eine Platte mit Ausgangsröhren bildet, und
daß auf die gleiche Weise die starke Wand 44 zwischen dem Eingangskollektor 38 und der unteren ringförmigen Kammer
36 eine Platte mit Eingangsröhren darstellt. Schließ-
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lieh sei noch darauf hingewiesen, daß auf der Höhe der Verbindung zwischen zwei Rohrenteilstücken diese
Teilstücke aus dem ringförmigen Zwischenraum 16 herausführen und durch einen knieförmig gebogenen Teil
in einer ringförmigen Zwischenkammer 46 außerhalb des
Gehäuses 2 verbunden werden, wobei diese Verbindung auf eine Weise durchgeführt wird, die weiter unten
noch näher beschrieben wird.
Die Zahl der Zwischenkammern 46 ist dabei eine Funktion der Zahl der Röhrenteilstücke, die zum Aufbau
einer kompletten Röhre nötig sind. Genauer gesagt, wenn eine Röhre aus n. Teilstücken besteht, gibt es
η - 1 ringförmige Zwischenkammern 46.
Wie weiter oben schon ausgeführt wurde, sind die Röhren 24 doppelwandig, und zwar haben sie eine äußere
Wand 24a und eine innere Wand 24b. Längsverlaufende Kanäle 24c (Fig. 2c) sind in der äußeren Wand 24a angebracht,
die sich von einem Ende eines Röhren-Teilstücks bis zum anderen erstrecken. Genauer gesagt zirkuliert
im Inneren der Innenwand 24b Wasser, während sich außerhalb der Außenwand 24a das Natrium befindet
und, wie weiter unten noch erläutert wird, in den Rinnen 24c befindet sich Helium unter Druck.
Der untere Teil der Fig. 2b zeigt die Art und Weise, wie die Röhren 24 mit dem Kollektor für den Wassereinlaß
verbunden sind. Tie Röhre 24, bzw. ihre Außenwand 24a, durchläuft das Gehäuse 2 des Austauschers (welcher
somit die Rolle der ersten Röhrenplatte spielt) und endet sichtbar auf der Höhe der Außenseite dieses
Gehäuses -2. Die Rinnen 24c münden also in die ringförmige Kammer 36. Die Außenwand 24a ist mit einer
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Schweißnaht Sl auf das Gehäuse 2 geschweißt. Die Innenwand 24b tritt etwas aus der Außenwand 24a außerhalb
der ringförmigen Kammer 36 heraus und ist mit einem der Enden der Verlangerungsröhre 47, welche in der ringförmigen
Kammer 36 angeordnet ist, verschweißt (Schweißnaht S2). An ihrem anderen Ende ist die Verlangerungsröhre
47 auf eine Röhrenplatte 44 (Schweißnaht S3) geschweißt, und zwar auf der Höhe einer Durchgangsöffnung
48, welche mit einer Membran 49 zur Stabilisierung des Abflusses ausgestattet ist und welche durch die
Bohrung 51 zugänglich ist, die in die Kollektorwand 38 gebohrt und mit einem Stopfen verschließbar ist. Die
ringförmige Kammer 36 enthält also eine untere Wand, die aus der Röhrenplatte 44 besteht, eine ringförmige obere
Wand 50 und eine Seitenwand 52. Diese Seitenwand 52 ist an die obere bzw. unter Wand 50 bzw. 44 aufgeschweißt.
Man erkennt, daß auf diese Weise erst die Schweißstellen Sl, S2 und S3 für alle Röhren 24 anzubringen sind, worauf
die Wand 52 der ringförmigen Kammer an ihren Platz gebracht und verschweißt wird.
Im oberen Teil der Fig. 2b ist die Verbindung zwischen zwei Teilstücken von Röhren 24 dargestellt. Zum Beispiel
erhält ein oberes Teilstück die Bezugsnummer 23 und ein unteres Teilstück die Bezugsnummer 23'. Wie oben schon
angedeutet, vollzieht sich diese Verbindung außerhalb des Gehäuses 2 und im Innern einer ringförmigen Kammer
46. Die äußeren Wände 24a der Röhren 24 verlaufen senkrecht durch das Gehäuse 2 und gehen geringfügig über
diese Wand des Gehäuses 2, auf die sie geschweißt sind, hinaus (Schweißnaht S4). Die inneren Wände 24b sind in
der ringförmigen Zwischenkammer 46 etwas verlängert und mit den Röhren in Halbkreisform verbunden, z. B. wie
die Röhre 58. Genauer gesagt ist eines der beiden Enden
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der Röhre 58 an das Ende der Innenwand 24b des Teilstücks 23 angeschweißt (Schweißnaht S5), während ihr
anderes Ende auf die Innenwand 24b des Teilstücks 23' der Röhre (Schweißnaht S6) geschweißt ist. Die ringförmige
Kammer 46 enthält eine Seitenwand 56, welche nachträglich angeschweißt wird. Bevor diese Seitenwand
an ihrem vorgesehenen Platz angebracht wird, kann man also leicht die Schweißnähte S4, S5 und S6
anbringen. Es ist übrigens sehr einfach, sie zu überwachen, ohne daß man in das Innere des Gehäuses 2 eindringen
muß. Man erkennt, daß die ringförmigen Kammern, und zwar die obere 30, die untere 36 und die
Zwischenkammer 46 genau die gleiche Aufgabe haben. Sie sind alle Ausgänge des ringförmigen Zwischenraums
16. Ferner sind sie abgedichtet, und die Rinnen 24c münden in diese Kammern. Auf der anderen Seite werden
sie von abgedichteten Leitungen durchquert, die die innere Wand der doppeIwandigen Röhren verlängern.
Wie bereits erläutert, besteht einer der erfindungsgemäßen
Vorteile darin, eine eventuelle undichte Stelle beim Natrium bzw. beim Wasser auszumachen, bevor diese
beiden Flüssigkeiten sich miteinander verbinden können. Deshalb führt man in die Längsrinnen 24c Helium ein,
welches unter genau berechnetem Druck steht, oder allgemein, irgendein indifferentes Gas, das unter dem gleichen
Druck steht.
Es wird nun noch einmal auf die Fig. 2 Bezug genommen und der Helium-Kreislauf beschrieben, wodurch es möglich
ist, eine eventuelle undichte Stelle in den doppelwandigen Röhren 24 auszumachen. Das Helium wird beispielsweise
aus einer Flasche 60 mit komprimiertem Helium geliefert, welche sich außerhalb der betonierten
Einfassung 62 mit dem eigentlichen Wärmetauscher-Pumpen-
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Aggregat befindet. Diese Flasche enthält beispielsweise Helium von 196 bar und einen Druckregler 63,
welcher es gestattet, dieses Helium mit einem Druck in der Größenordnung von IO bar einzuspeisen, was
zwischen dem Druck des Dampfes im sekundären Kreislauf und dem des Natriums im primären Kreislauf liegt.
Der Druckregler 63 ist an die ringförmige Kammer 36 über eine biegsame Leitung 64 angeschlossen, welche
die Betonwand 62, gegen die sie abgedichtet ist, durchquert und welche ein Manometer 66 mit einem Minimum-
und einem Maximum-Ausschlag enthält. Der Ausgang dieses
Helium-Kreislaufs besteht aus der flexiblen Leitung 68, die an die ringförmige Kammer 30 angeschlossen ist und
die Betonwand 62 dicht durchquert. Die Leitung 68 ist außerdem mit einem Maximum-/Minimum-Druckdetektor 70
sowie mit einer Sicherheitsmembran 72 verbunden, welche durch ein Röhrensystem 74 zum Ablassen fortgeführt ist.
Der Kreislauf des Heliums vollzieht sich also folgendermaßen: von der Druckflasche 60 aus dringt das Helium
in die ringförmige Kammer 36 ein, folgt den Längsrinnen 24c der Röhre, füllt die ringförmigen Kammern 46 und
mündet schließlich in die ringförmige Kammer 30, von wo aus es durch die Leitung 68, welche das Manometer 70
trägt, wieder herausströmt und schließlich beim Kontakt der Membran 72 ankommt.
Der zur Kontrolle etwaiger undichter Stellen bestimmte Helium-Kreislauf funktioniert folgendermaßen: bevor der
auf ca. 425° K vorgeheizte Generator mit Natrium gefüllt wird, öffnet man den Druckregler 63 der Helium-Druckflasche
60 und reinigt den inneren Kreislauf. Man wartet, bis das Manometer 66 den untersten vorgewählten
Druckwert anzeigt - etwa 6 bar - und nachdem der Druck-
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regler 6 3 geschlossen worden ist, beobachtet man den angezeigten Druck. Bleibt der Druck wenigstens dem
vorgewählten Minimalwert gleich, so kann man hieraus schließen, daß der Heliumkreislauf dicht ist, und geht
zur Füllung des Dampfgenerators mit Natrium über. Normalerweise
muß sich der Druck des Heliums infolge des Temperaturanstiegs erhöhen, wenn das im Generator ankommende
Natrium eine Temperatur von mehr als 425° K hat. Wenn der Generator nach und nach auf seine nominelle
Leistung gebracht wird, steigt die mittlere Temperatur des Natriums in der Vorrichtung und somit auch
die des Heliums, um bei normaler Drehzahl einen mittleren Wert der Größenordnung um 75O K zu erreichen.
Das Manometer zeigt dann einen Druck in der Größenordnung von 10 bar an. Von diesem Wert ausgehend fixiert
man die Position des Maximum-Kontakts des Manometers 70, wobei dieser Wert um etwa 2 bar höher als der Wert von
10 bar liegt, so daß man die Wirkung eines leichten Temperaturanstiegs des Natriums, bezogen auf den nominellen
Wert, akzeptieren kann, ohne das Alarm-System auszulösen.
Ihrer Größe und Bedeutung entsprechend wird eine undichte Stelle im Wasser-Dampf-Kreislauf - und damit
eine undichte Stelle in der inneren Röhre 24a - den Druck des Heliums mehr oder weniger schnell zum Anstieg
bringen, cia der Druck dieses Wassers beträchtlich höher ist als der Normal-Druck des Heliums. Dieser Druck des
Heliums wird den von dem Manometer 70 angezeigten Normaldruck übersteigen. Die Bedienungsperson wird alarmiert
werden und auf geeignete Weise die Leistung der Zentrale reduzieren sowie die Abschaltung des defekten
Dampferzeugers anordnen. War die Menge des entwichenen Dampfes sehr beträchtlich, etwa im Falle einer voll-
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ständigen Zerstörung einer Knickung in einer der mit Helium gefüllten Kammern (Röhren 58), dann hätte
die Erhöhung des Drucks eine Zerstörung der Sicherheitsmembran 72 sowie das Entweichen des aus der undichten
Stelle kommenden Dampfes in die äußere Atmosphäre zur Folge, und zwar herrührend von einem
Leck für einen zweiten Maximalwert, der höher liegt als der erste.
Es ist festzustellen,daß der Helium-Kreislauf gegen zu hohen Überdruck geschützt ist und daß auch die
äußeren Röhren der doppelten Wand nicht einem unzulänglichen Innendruck als Folge einer undichten Stelle
einer inneren Röhre ausgesetzt sind. Aus Sicherheitsgründen können diese so ausgelegt werden, daß sie einem
nominellen Druckwert des Dampfes widerstehen, der in den bei diesem Zentraltyp tatsächlich vorgefundenen
Fällen bei ca. 185 bar liegt.
Eine undichte Stelle quer durch die Wand 24a der doppelten Wand zeigt sich in einem Druckabfall· des Helium-Kreislaufs
und durch das weiter nicht schädliche Eindringen des Heliums in das Natrium. Tatsächlich hat das
Natrium einen weit geringeren Druck als der auf dem Manometer 70 angezeigte Minimaldruck. Die Bedienungsperson
wird das Vorhandensein einer undichten Stelle feststellen, da einerseits der Druck auf dem Manometer 70 unter
diesen angezeigten Minimaldruck fallen wird und man andererseits mit Hilfe eines geeigneten Geräts (z. B.
vereinfachtes Massenspektrometer) 76 eine Anreicherung der Argon-Atmosphäre mit Helium, welche die des Natriums
übersteigt, feststellt. Diese zusammentreffenden Signale können das Vorhandensein einer undichten Stelle in der
äußeren Röhre 24 a bestätigen. Wenn die undichte Stelle
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von nur geringem Ausmaß ist und sie das Reaktionsvermögen des Reaktors nicht beeinträchtigt, kann man einen
vorgrgebenen Leistungsabfall des Reaktors abwarten, bevor man eingreift.
Die Berechnugen, die unter der Vorausetzung vorgenommen
wurden, daß die Wände 24a und 24bgleiche Festigkeit besitzen, haben gezeigt, daß während der Lebensdauer
des Reaktors für einen Dampfkessel mit einer elektrischen Leistung der Größenordnung von 1200 bis
1800 MW, welcher maximal 200 000 Stunden arbeiten muß, die Wahrscheinlichkeit, daß undichte Stellen in den
inneren Röhren 24 b und gleichzeitig an den äußeren Röhren 24a auftreten, sich in der Größenordnung von
—9
2 χ 10 bewegt. Man sieht, daß diese Wahrscheinlichkeit äußerst gering ist, um nicht zu sagen, daß sie
praktisch der Unmöglichkeit des Auftretens des Ereignisses gleichkommt. Es versteht sich von selbst, daß
man das Helium durch ein anderes indifferentes Gas ersetzen kann.
Bis hierher wurde der erfindungsgemäße Austauscher des
Aggregats und unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben. Was die Pumpe betrifft, so enthält sie im wesentliehen
eine Überdruckkammer 80, die in das Innere des Achsialkanals 10 eindringt und die Welle 82 der Pumpe
ebenso wie seine (n) Rotor(en) 84 umgibt. Die Welle 82 wird in dem schematisiert dargestellten Motor 86 der
Pumpe angetrieben, der sich außerhalb der Beton-Ummantelung befindet und durch den oberen Teil des Gehäuses
des Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregats gehalten wird. Das Natrium wird, nachdem es durch die Rotoren
84 hindurchgegangen ist, durch den Abfluß 88 abgegeben,
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der sich außerhalb des Gehäuses befindet. Den Kreislauf des Natriums versteht man leicht auf Grund der
vorangegangenen Beschreibung. Das Natrium wird durch die Einfülldüsen 22 zugeführt, läuft durch den Ausgleichsraum
18, passiert die Öffnungen der Verteilerplatte 20, fließt hinunter in den ringförmigen Zwischenraum
16 und an den Röhren 24 entlang; sodann steigt es durch den Zentralkanal 10 wieder hinauf und
durchläuft die Pumpe.Schließlich fließt es wieder durch die Leitung 88 ab.
Was den Kreislauf des Wassers betrifft, so gilt für ihn folgendes: das Wasser wird durch eine oder mehrere Düsen
40 in den ringförmigen Einlaßkollektor 38 eingelassen, folgt danach den Röhren 24 -genauer gesagt den inneren
Röhren 24 a - speichert während seines Kreislaufs in diesen Röhren Wärme und sammelt sich in Form von
Dampf in dem ringförmigen Abgabe-Kollektor 32, von wo es in die mit der Düse 34 verbundene Abgabeleitung gelangt.
Die Fig. 2d, 2e, 2f und 2g stellen Details der Einfügung
der Pumpe in das Wärmetauscher-Pumpen-Aggregat dar sowie
insbesondere die vorhandenen Abdichtungssysteme.
Das Pumpengehäuse 200 ist in seinem Unterteil mit einem
Flansch 202 ausgestattet, welcher auf dem Deckel 4 des Gehäuses 2 befestigt ist. Dieses Pumpengehäuse enthält
das Kanalsystem 88 für den Abfluß des Natriums und in
seinem oberen Teil einen Flansch 2o4 zur Verbindung mit dem gesamten Motor 86 der Pumpe.
Das Pumpengehäuse 200 unterteilt sich in eine untere Hochdruckkammer 212 und in eine obere Niederdruckkam-
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mer 214 mit Hilfe einer waagerechten Scheibe 216, die
selbstverständlich über dem Kanalsystem 88 für den Abfluß des Natriums angebracht ist. Diese Scheibe 216
ist in der Mitte mit einer Bohrung 218 versehen. Man sieht eine teilweise Dichtigkeit zwischen der Welle
und der Scheibe vor.
Diese Scheibe 216 wird durch eine durchbrochene Manschette 220 gestützt, die an ihrem oberen Ende mit
einem Flansch 222 ausgestattet ist. welcher auf dem Flansch 204 aufsitzt und mit diesem verbunden ist.
Der Träger der Überdruckkammer 80 der Pumpe ist folgendermaßen abgesichert: die tragenden Röhren wie z. B. 224,
die entlang einer zylindrischen Fläche um die Achse der Pumpe angeordnet sind, sind an ihrem oberen Ende an der
Scheibe 216 befestigt und durchstoßen diese. An ihrem unteren Ende sind sie an einem Flansch 226 befestigt,
welcher am oberen Ende der Überdruckkammer 80 angeordnet ist, und sie durchstoßen diesen Flansch 226. Die
Röhren verbinden also die Niederdruckkammer 214 mit dem Zwischenraum zwischen dem Ring 12b und der Überdruckkammer
80. Zwischen der Scheibe 216 und dem Pumpenkörper 200 entsteht eine teilweise Dichtigkeit durch ein
Labyrinth 228, welches am Rande dieser Scheibe befestigt ist. Außerdem ist ein weiteres Labyrinth 230 am Rande
des Flansches 226 vorgesehen, welcher durch eine Lasche 232 ergänzt wird. Schließlich sind noch Führungsbleche
234 - 236 in der Niederdruckkammer 214 an der Manschette 220 und an der Welle 82 vorgesehn, welche die Rückkehr
von ausgeströmtem Natrium erleichtern. Die Niederdruckkammer 214 enthält eine Schicht Argon, welches durch
die Leitung 238 zugeführt wird.
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Schließlich wird der biologische und thermische Schutz ein strahlenfestes Schutzblech 240 und ein Hitzeschild
242, welche am oberen Teil der Niederdruckkammer 214 angeordnet sind, gewährleistet.
Die Besonderheiten der Funktionsweise der Pumpe, die von ihrer Integration in den Dampfgenerator abhängig
sind, ergeben sich ohne weiteres aus der vorangegangenen Beschreibung. Der erste Zufluß des Natriums, weleher
durch die Etage bzw. Etagen 84 zurückgestaut wird, geht von der Überdruckkammer 80 in die Überdruckkammer
212, von wo es über die Leitung 88 wieder herauskommt. Eine geringe Menge von ausströmendem Natrium kann in
die Niederdruckkammer 214 gelangen. Diese geringe Menge kehrt dank der tragenden Röhren 224 zum Pumpeneingang
zurück.
Die zylindrische Fläche der tragenden Röhren 224 kann auch durch eine einzige koachsial zur Achse 82 verlau-
fende Röhre von geeignetem Durchmesser ersetzt und mittels
perforierter Zentrierungen mit dem tragenden Flansch 226 verbunden werden.
Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Wärmepumpen-Tauscher-Aggregats beschrieben, das in der
Fig. 3 dargestellt ist und das eine gewisse Demontage
der Bündel der Austauschröhren 24 bei einer Reparatur
oder Inspektion zuläßt.
Bei dieser Ausführungsform ist wieder das äußere zylindrische
Gehäuse 2 vorgesehn, welches mit einem Boden 8 ausgestattet ist und in seinem oberen Teil mit
einem abnehmbaren Deckel 4' verschlossen ist, welcher auf der seitlichen Umrandung mittels eines Befestigungs-
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flanschs 100 befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform
wird der achsiale Kanal 10' durch eine doppelwandige
zylindrische Manschette begrenzt, wobei die Wände dieser Manschette die Bezugsnummern 102 für die innere
und 104 für die äußere Wand haben. Diese beiden Wände 102 und 104 sind an ihrem unteren Teil mittels eines
Halb-Torus verbunden. Die äußere Wand 102 der Manschette ist an ihrem oberen Ende mit dem Deckel 4' verbunden.
Die innere Wand 102 der Manschette wird gleichfalls mit dem Deckel 4' verbunden, und zwar über eine dehnbare
Verbindung oder einen geschützten und geführten harmonikaartigen Verbindungsgang. Der Verbindungsgang verlängert
also den Zentralkanal 10'.
Bei dieser Ausführungsform spielt der ringförmige Zwischenraum
110, welcher durch die beiden Wände 102 und 104 der zylindrischen Manschette definiert ist, tatsächlich
die Rolle der ringförmigen Kammern 36, 46 und 30 der vorher beschriebenen Ausführungsform. Deswegen
werden die verschiedenen Teilstücke der Röhren 24 in dem ringförmigen Zwischenraum 110 verbunden, sowie dies
für die Verbindung der Röhren 24 in der ringförmigen Kammer 46 beschrieben wurde. Man findet dort genau die
gleichen Schweißstellen.
Genau genommen entspricht die Rolle der Platte für die Röhren, die die Teilstücke des Gehäuses 2 spielen, auf
denen die ringförmigen Kammern 30, 36 und 46 der Fig. 2 befestigt sind, im Falle der Fig. 3 der Rolle, die die
Teilstücke der äußeren Wand 102 der zentralen Manschette spielen.
Das unter Ende einer Röhre 24 ist über eine Leitung 112 mit dem ringförmigen Eingangskollektor 38' in dem ring-
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förmigen Zwischenraum 110 verbunden. Um Wärmeausdehnungen
zu ermöglichen, ist diese Leitung 112 mit einer Ausdehnungsspirale 13 4 ausgestattet. Desgleichen ist
das andere Ende einer Röhre 24 mit der Leitung 116 ver-
O5 bunden, welche ihrerseits mit dem ringförmigen Kollektor
32 verbunden ist. Die Schweißstellen zwischen den inneren Röhren 24b und die Leitungen 112, 114 und
ebenso wie die Verbindungen zwischen diesen Leitungen sowie die ringförmigen Kollektoren 32' und 38' sind
identisch mit denen, die im Zusammenhang mit Fig. 2 schon beschrieben worden sind, und sie befinden sich
ebenfalls in einer Heliumatmosphäre.
Genauer gesagt spielen die Bereiche des Deckels 4',
auf denen die Kollektoren 32' und 38' befestigt sind, die gleiche Rolle der Röhrenplatte wie die Platten
und 44 der Fig. 2
Desgleichen findet man im Inneren des Gehäuses 2 die Verteilerplatte 20 und oberhalb derselben den Ausgleichsraum bzw. die Ausgleichskammer 18 mit der Einlaßöffnung
22', welche der Einlaßöffnung 22 entspricht. Was die
Pumpe 80 und den Entleerungsstutzen 8 betrifft, so haben sie den gleichen Aufbau wie die entsprechenden Vorrichtungen
der Fig. 2 und sie arbeiten auch in der gleichen Weise.
Es ist offensichtlich, daß diese Vorrichtung es für den äußerst unwahrscheinlichen Fall, daß es notwendig werden
sollte, das Bündel auszutauschen, ermöglicht, alle Röhren 24 zusammen mit der doppelwand!gen Manschette 102,
104 herauszunehmen, nachdem die Pumpe 80 entfernt worden ist. Will man den Deckel 4' mit der Manschette entfernen,
so ist es indessen nötig, das Abflußsystem 88 für das
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Natrium sowie die Verbindungsleitungen von den Ringkollektoren 32' und 38' zu trennen.
Im übrigen entspricht die Montage der Pumpe der in den Fig. 2d bis 2g dargestellten Montage.
Die Fig. 3a ziegt, daß die Röhren die Form eines Bogens
der Kreisevolvente über die gesamte Länge ihres horizontal verlaufenden Teils haben. Diese Bogen stehen senkrecht
auf dem inneren zylidrischen Kragen 102.
Die Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Dampferzeugers,
bei dem es nicht notwendig ist, das Natrium-Hauptkanalsystem beim Entfernen der Röhrenbündel des Austauschers
abzutrennen. Bei dieser Ausführungsform bezieht
sich die einzige Modifikation auf den Kreislauf des Natriums in dem achsialen Kanal sowie auf die Form der
Pumpe. Hierbei wird die Eingabe der Pumpe aus einem Trichter 12O gebildet, der über dem Rotor 122 der Pumpe in vertikaler
Richtung angebracht ist. Die Ausgabe der Pumpe, welche unter dem Rotor 122 angeordnet ist, ist mittels
einer Steckverbindung 128 mit einem Natrium-Abflußrohr 124 verbunden, das seinerseits in der Mitte des achsialen
Durchgangs 12' angeordnet ist. Berücksichtigt man die An-Ordnung der Hochdruckwindung der Pumpe, so kann nur noch
bei der Steckverbindung 128 Natrium durch ein Leck entweichen, von wo aus es zu dem Ansaugstutzen der Pumpe
zurückkehrt, wobei keine besondere Vorrichtung zur Rückführung des ausgeströmtem Natriums vorgesehen ist. Dieses
Abflußsystem führt weiter und durchläuft den Boden 6 des äußeren Gehäuses 2, wobei der Ausgang 126 den Abfluß des
Natriums im Wärmeaustauscher darstellt und die Entleerungsvorrichtung, die hier nicht dargestellt ist, trägt.
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Es wird darauf hingewiesen, daß alle drei Ausführungsformen den gleichen Helium-Kreislauf zum Aufspüren undichter
Stellen aufweisen.
Ö5 Bei den drei beschriebenen Ausführungsformen besteht ein
großer Vorteil darin, daß sich der abnehmbare Teil der Pumpe um seine vertikale Achse dreht, wodurch die Montage
und Demontage keine sorgfältigen Markierungen der Positionen erfordern, was für den Fall, daß diese Operationen
aus einer gewissen Entfernung und bei kontrollierter Atmosphäre unter einer Haube durchgeführt werden müssen,
von Vorteil ist.
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Claims (13)
1. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat mit doppelwandigen
Röhren, d.h. mit einer inneren und einer äußeren Wand, wobei sich auf der Innenseite der äußeren Wand Längsrinnen
befinden und der Austausch zwischen einer ersten Flüssigkeit, die außerhalb der Röhren fließt und einer
zweiten Flüssigkeit, die in den Röhren fließt, erfolgt, gekennzeichnet durch
ein zylindrisches Gehäuse (2) mit vertikaler Achse, das einen Boden (6) und einen Deckel (4,4·) aufweist sowie
einen Einfüllstutzen (22,22·) für die erste Flüssigkeit, der unter dem Deckel (4,4·) angeordnet ist;
eine zu diesem Gehäuse koaxial verlaufende innere Manschette (12,220), die an ihrem oberen Ende mit einem
Verschluß versehen ist, wobei die Manschette (12,220)
einen vertikalen Zentralkanal (10,10·) und einen ring-
Verschluß versehen ist, wobei die Manschette (12,220)
einen vertikalen Zentralkanal (10,10·) und einen ring-
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förmigen Raum (16) zwischen dem Gehäuse (2) und der Manschette
(12,220) begrenzt, und wobei die Manschette (12, 220) zwischen sich und dem Boden (6) einen Raum freiläßt,
wodurch eine Verbindung zwischen dem Zentralkanal (10, 10') und dem ringförmigen Raum (16) entsteht;
mehrere doppelwandige Röhren (24), die in dem ringförmigen Raum (16) angeordnet sind, wobei jede Röhre (24)
aus mehreren untereinander verbundenen Teilstücken (25a) besteht und die Röhren-Teilstücke (25a) serpentinenartig
gewunden sind und horizontal gebogene und knieförmig gekrümmte Stücke aufweisen, und wobei die Verbindungen der
Röhren-Teilstücke (25a) auf der Höhe der knieförmig gekrümmten Stücke vorgesehen sind;
wenigstens eine abgedichtete ringförmige Kammer (36,46, 30), die sich außerhalb des ringförmigen Raumes (16) befindet
und mit diesem verbunden ist;
eine mit dem Deckel (4,4·) verbundene und mit einem Rotor
(84,122) ausgestattete Pumpe, die am oberen Ende des Zentralkanals (10,1O1) angeordnet und geeignet ist, die erste
Flüssigkeit anzusaugen;
Mittel zur Peststellung undichter Stellen in den Röhren (24), welche Mittel zum Einführen eines indifferenten und
unter einem bestimmten Druck stehenden Gases in die oder in eine der rinförmige(n) Kammer(n) (30,36,46) aufweisen,
sowie Mittel zum Vergleich des Gasdrucks in der oder in einer der Kammern (30,36,46) mit einem maximalen und einem
minimalen Druck, wobei die Röhrenteilstücke (25a) in der oder in den ringförmigen Kammer(n) (30,36,46) miteinander
verbunden sind, und wobei das hintere Ende der äußeren Wand (24a) eines Teilstücks sowie das vordere
Ende der äußeren Wand (24a) des folgenden Teilstücks in die Kammer (30,36,46) münden, und das hintere Ende der
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inneren Wand (24b) eines Röhren-Teilstücks in abgedichteter Weise mit dem vorderen Ende der inneren Wand
(24b) des folgenden Teilstücks durch eine knieförmig gebogene Leitung (58) verbunden ist.
2. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Austauscher-Röhre
η Röhrenteilstücke (25a) enthält, daß das Austauscher-Pumpen-Aggregat
η + 1 ringförmige Kammern (30,36,46) enthält, die außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind,
wobei eine obere ringförmige Kammer (30) zum Abfluß der
zweiten Flüssigkeit, eine untere ringförmige Kammer (36) zum Einfüllen der zweiten Flüssigkeit und n-1 ringförmige
Zwischenkammern (46) zur Verbindung der Röhren-Teilstücke vorgesehen sind, und daß der Einfüllstutzen (22)
zum Einfüllen der ersten Flüssigkeit über der oberen ringförmigen Kammer (30) angeordnet ist.
3. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß jede ringförmige Zwischenkammer
(46) mehrere Wände enthält, wobei eine der Wände aus dem Stück des äußeren Gehäuses (2) besteht, mit dem
die Kammer verbunden ist, und wobei die vorderen und die hinteren Enden der äußeren Wand der Röhren-Teilstücke
auf das Stück des äußeren Gehäuses (2) aufgeschweißt sind.
4. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die
untere ringförmige Kammer (30,36) aus jeweils mehreren Wänden besteht, wobei eine dieser Wände von dem Stück
des äußeren Gehäuses, mit dem die Kammer verbunden ist, gebildet wird, und wobei eine andere dieser Wände die
Röhrenscheibe (42,44) eines Kollektors (32,38) für die zweite Flüssigkeit bildet, daß ferner das hintere und
das vordere Ende der äußeren Wand (24a) einer Röhre
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abgedichtet in jener Wand befestigt ist, welche die Röhrenscheibe (42,44) bildet.
5. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Manschette zwei
koaxiale, an ihrem unteren Ende miteinander verbundene und an ihrem oberen Ende an dem Deckel (41) befestigte
Wände aufweist, die einen abgedichteten Raum umgrenzen und eine einzige ringförmige Kammer bilden, wobei die
äußeren Wände der Röhren-Teilstücke dicht mit der Wand der Manschette verbunden sind, die dem ringförmigen
Durchgang zugekehrt ist, wobei das hintere Ende der inneren Wand eines Röhren-Teilstücks mittels einer knieförmig
gebogenen Röhre mit dem vorderen Ende der inneren Wand des nachfolgenden Röhrenteilstücks verbunden ist
und die knieförmig gebogenen Röhren sich im Inneren der ringförmigen Kammer befinden.
6. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere und das hintere
Ende der inneren Wand (24b) einer Röhre jeweils mit einer Leitung (47) verbunden ist, wobei die Leitungen (47)
in der ringförmigen Kammer (30,36) angeordnet sind und das freie Ende der Leitungen in einer Röhrenscheibe (42,
44) eines Kollektors (32,38) zur Ein- bzw. Ausgabe der zweiten Flüssigkeit befestigt ist und die Röhrenscheiben
(42,44) einen Teil des Deckels ausmachen.
7. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkanal
(10,1O1) über den Rotor (84,122) der Pumpe hinaus
mittels einer Leitung, die den Deckel (4,4·) durchstößt, verlängert und mit einer Ausgabe-Düse (88) für die erste
Flüssigkeit versehen ist.
8. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach den Ansprüchen
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5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkanal
(10,10·) durch einen Deckel verschlossen ist und daß der Ausgang der Pumpe durch eine Ausgabe-Leitung für
die erste Flüssigkeit, die koaxial zu dem Zentralkanal (10,10·) angeordnet ist, verlängert ist, wobei die Leitung
abgedichtet durch den Boden hindurchgeht.
9. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche
1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe einen Pumpenkörper (200) aufweist, der den Zentralkanal
(10,10·) verlängert und an seinem unteren Ende mit dem oberen Ende des Austauschers verbunden ist, daß des
weiteren eine Überdruckkammer, die im Inneren des Axialkanals
vorgesehen ist, angeordnet ist und den Rotor oder die Rotoren der Pumpe umgibt, wobei der Pumpenkörper
(200) außerdem eine Abflußkanalisation (88) für die erste Flüssigkeit enthält und gleichzeitig mit einer horizontalen
Scheibe (216) ausgestattet ist, die teil-abgedichtet in dem besagten Körper über der Abflußkanalisation
(88) angebracht ist und mittels einer durchbrochenen Manschette (220) gehalten wird, die mit ihrem oberen
Ende an dem Pumpenkörper befestigt ist, wobei die Manschette (220) an ihrem oberen Ende mit einem Flansch
(222) versehen ist der, teilweise dicht,in Bezug auf den Pumpenkörper auf der Höhe seiner Befestigung an dem Gehäuse
angebracht ist, wobei der Flansch (222) durch die Platte (216) mittels hohler und senkrechter Träger oder
mittels eines einzigen Rohres, das koaxial zur Welle angeornet ist, getragen wird, wobei die Träger auf der
Scheibe (216) und auf dem Flansch (222) befestigt sind und die Träger in dem Körper oberhalb der Scheibe und in
dem axial zu dem Flansch verlaufenden Kanal enden.
10. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper an seinem
oberen Ende durch einen Deckel verschlossen ist, daß unter diesem Deckel der Körper Wärme- und Strahlen-
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schutzschilde hat und daß der Körper unmittelbar unter
diesen Schutzschilden eine Eingangsleitung für das indifferente
Gas besitzt.
11. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet. daß die Mittel
zum Aufspüren undichter Stellen ihrerseits Mittel aufweisen, mit denen indifferentes Gas in eine oder in
mehrere Ringkammern unter einem bestimmten Druck eingegeben werden kann, der zwischen dem Druck der ersten
und dem Druck der zweiten Flüssigkeit liegt, daß ferner Mittel zum Vergleichen des tatsächlichen Drucks, der
real in einer oder in mehreren Kammern herrscht, mit einem ersten Maximalwert und einem Minimalwert, vorgesehen
sind, sowie Mittel zum Auslösen eines Alarms, falls sich der tatsächliche Druck außerhalb der Maximaloder
Minimalwerte bewegt, ferner Mittel zum Öffnen des Kreislaufs des indifferenten Gases, falls der effektive
Druck über einen zweiten Maximalwert jenseits des ersten Maximalwerts hinaus steigt.
12. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat- nach einem der
Ansprüche 1,2,3,4,7,9,10,11, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale, geschwungene Teil der Röhren (25a)
durch einen Kreis-Evolventen-Bogen gebildet wird, welcher durch einen Kreisbogen verlängert ist, dessen
eines Ende eine Tangente an den Bogen der Kreisevolvente ist und dessen anderes Ende senkrecht auf dem äußeren
zylindrischen Gehäuse (2) steht.
13. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1,5,6,7,8,9,10 oder 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der horizontale, geschwungene Teil der Röhren (25a) aus einem Bogen der Kreisevolvente gebildet ist, deren
Anfang senkrecht auf der inneren zylindrischen Manschette steht.
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