DE2854499A1 - Gasbeheizter geradrohr-dampferzeuger in elementbauweise fuer eine kernreaktoranlage - Google Patents

Gasbeheizter geradrohr-dampferzeuger in elementbauweise fuer eine kernreaktoranlage

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DE2854499A1 DE19782854499 DE2854499A DE2854499A1 DE 2854499 A1 DE2854499 A1 DE 2854499A1 DE 19782854499 DE19782854499 DE 19782854499 DE 2854499 A DE2854499 A DE 2854499A DE 2854499 A1 DE2854499 A1 DE 2854499A1
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    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/18Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
    • F22B1/1823Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines for gas-cooled nuclear reactors

Description

  • Gasbeheizter Geradrohr-Dampferzeuger in Elementbauweise
  • für eine Kernreaktoranlage Die Erfindung betrifft einen gasbeheizten Geradrohr-Dampferzeuger in Elementbauweise für eine Kernreaktoranlage, der in einer mit einem demontierbaren Deckel versehenen und mit einem Liner ausgekleideten Kaverne des Reaktordruckbehälters installiert ist, mit einem aus einer Vielzahl von Einzelelementen zusammengesetzten Rohrbündel, das von einem zylindrischen Dampferzeuger-Mantel umschlossen ist und dessen Einzelelemente mit ihrem unteren Ende je in einen Rohrboden mit daran anschließender Sammlerhaube eingesetzt sind, mit zwei in die Kaverne eintretenden horizontalen Gaskanälen, von denen der obere der Zufuhr von Heißgas und der untere der Abfuhr von Kaltgas dient, und mit mehreren Speisewasserleitungen sowie einer Frischdampfleitung, die stirnseitig unten aus dem Dampferzeuger austreten.
  • Bekannt sind Wärmetauscher mit einem innerhalb eines äußeren Leitmantels angeordneten Geradrohrbündel, das sich aus einer Vielzahl von Einzelelementen zusammensetzt, die jeweils an ihren beiden Enden mit einem'Rohrboden verbunden sind und mit einem inneren Leitmantel eine Box bilden. Die Boxen sind im Grundriß im Sechseckgitter.
  • angeordnet. Die Rohrböden liegen auf beiden Seiten der Einzelelemente in mindestens drei verschiedenen horizontalen Ebenen, wobei benachbarte Rohrböden gegeneinander versetzt sind. In den Offenlegungsschriften 24 30 161 und 25 17 693 ist ein derartiger Wärmetauscher beschrieben. Bei dem in der Offenlegungsschrift 25 17 693 dargestellten Wärmetauscher erfolgt die Rückführung des in den Rohren strömenden Mediums in Leistungen, die innerhalb eines im Zentrum des Wärmetauschers angeordneten Leitmantels verlegt sind. Jede dieser Leitungen ist mit einem der oberen Rohrböden durch eine U-förmig gebogene Rohrleitung verbunden.
  • Aus der Offenlegungsschrift 26 59 093 ist ein Hilfswärmetauscher für einen gasgekühlten Kernreaktor bekannt, der innerhalb eines mit einem Liner ausgekleideten Pods in dem Reaktordruckbehälter installiert ist. Seine Wärmetauscherflächen werden ebenfalls von im Grundriß im Sechseckgitter angeordneten Boxen gebildet. Die Zuführung der Kühlflüssigkeit zu den Boxen und ihre Abführung erfolgt durch Verteiler und Sammler, die oberhalb des Hilfswärmetauschers installiert sind. Das Kühlgas tritt seitlich unten in den Pod ein; oberhalb der Wärmetauscherflächen befindet sich eine radiale Gasaustrittsleitung.
  • In der Auslegungsschrift 24 59 472 wird ein Dampferzeuger für eine Kernreaktoranlage beschrieben, dessen von dem Kühlgas durchströmte Heizflächenelemente in einem zylindrischen Außenmantel innerhalb einer Druckbehälterkaverne angeordnet sind und eine Vorwärmezone, eine Verdampferzone sowie eine überhitzerzone umfassen. Der letzte Teil der Überhitzerzone (Endüberhitzer) ist als Geradrohrbündel ausgebildet und befindet. sich im zentralen Bereich des Dampferzeugers, während die übrigen Heizflächenelemente aus einem kompakten Helixbündel mit ringförmigem Querschnitt bestehen. Dieses ist konzentrisch um den Endüberhitzer angeordnet. Der bekannte Dampferzeuger weist noch einen als U-Rohrbündel ausgebildeten Zwischenüberhitzer aus, der unterhalb der übrigen Heizflächenelemente angeordnet ist. Das unten seitlich in den Dampferzeuger eintretende Heizgas wird zunächst dem von einem Kasten umgebenen Zwischenüberhitzer durch zwei einander gegenüberliegende Öffnungen zugeleitet.
  • Danach strömt es von unten in den Endüberhitzer ein.
  • Die Zuführleitungen für das zu verdampfende Medium und die Abführleitungen für den Frischdampf befinden sich an dem unteren Ende des Dampferzeugers, aus dem sie stirnseitig austreten.
  • Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Dampferzeuger der eingangs beschriebenen Bauart zu schaffen, bei dem nur geringe thermische Dehnungsdifferenzen auftreten, die sich auf einfache Weise kompensieren lassen und bei dem ohne großen technischen Aufwand Wiederholungsprüfungen durchgeführt werden können.
  • Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Speisewasserleitungen und die Frischdampfleitung als Doppelrohre ausgebildet sind, wobei jeweils das Innenrohr ausbaubar angeordnet ist und der Mediums leitung dient und das Außenrohr einen Primärabschluß bildet, daß alle Speisewasserleitungen in einen oben mit einer Lochplatte abgeschlossenen Speisewassersammler eintreten, der -sich auf den Primärabschlüssen der Speisewasserleitungen abstützt, daß aus der Lochplatte eine der Anzahl der Rohrbündelelemente entsprechende Zahl von Leitungen austritt, die an sich bekannter Weise als Kompensationsleitungen ausgeführt und je mit der Sammlerhaube eines Rohrbündelelementes verbunden sind, daß die Rohre aller Rohrbündelelemente mit ihren oberen Enden in die Lochplatte eines oberhalb des Dampferzeuger-Mantels befindlichen Frischdampfsammlers eingesetzt sind, der durch einen abnehmbaren Deckel abgeschlossen ist, und daß die nach unten aus dem Frischdampfsammler austretende Frischdampfleitung als Zentralrohr durch den gesamten Dampferzeuger geführt ist, wobei sich das Rohrbündel, der Frischdampf sammler mit Lochplatte und der Dampferzeuger-Mantel zur Lastabtragung auf dem Primärabschluß der Frischdampfleitung abstützen.
  • Die Rohrbündelelemente bestehen jeweils aus 7 Rohren, die kaltgasseitig je in einen der Rohrböden eingeschweißt sind. Die oberen Enden der Rohre sind in die Lochplatte des Frischdampfsammlers eingeschweißt. Die Rohrböden der Rohrbündelelemente sind in an sich bekannter Weise in verschiedenen horizontalen Ebenen angeordnet, so daB die Rohrbündelelemente dicht aneinander rücken können.
  • Für die einzelnen Rohre ergibt sich dabei über den Querschnitt des gesamten Bündels eine Dreiecksteilung. Die Abmessungen der einzelnen Elemente können klein gehalten sein.
  • Durch die Verwendung von Bündelmodulen lassen sich die Rohrbündelelemente fast serienmäßig herstellen, was sich sehr günstig auf die Fertigungskosten auswirkt.
  • Das von unten kommende Speisewasser wird in dem Speisewassersammler auf die Kompensationsleitungen verteilt und gelangt durch die Sammlerhauben und Rohrböden der Rohrbündelelemente in das eigentliche Rohrbündel, das es von unten nach oben durchfließt. Dabei -strömt ihm das von oben kommende Heißgas entgegen, und das Wasser wird kontinuierlich im Gegenstrom vorgewärmt, verdampft und überhitzt.
  • Der überhitzte Dampf tritt durch die oben befindliche Lochplatte in den Frischdampfsammler ein, den er durch die zentrale Frischdampfleitung wieder verläßt. Darauf wird er nach unten aus dem Dampferzeuger und der Kaverne herausgeführt.
  • Das gesamte Gewicht des Dampferzeugers wird, wie bereits erwähnt, auf die Primärabschlüsse abgetragen. Die Bündelrohre hängen in der Lochplatte des Frischdampfsammlers, an der auch der Dampferzeuger-Mantel befestigt ist. Die Lochplatte stützt sich auf dem Primärabschluß der Frischdampfleitung ab. Der Speisewassersammler mit Lochplatte steht auf den Primärabschlüssen der Speisewasserleitungen.
  • Zur Durchführung von Wiederholungsprüfungen an der oberen Lochplatte und den Bündelrohren werden der demontierbare Deckel der Kaverne und der Deckel des Frischdampfsammlers entfernt. Darauf können die erforderlichen Prüfungen vorgenommen werden. Beim Auftreten von Lecks ist es auch moglich, einzelne Rohrbündelelemente bzw. einzelne Rohre blindzusetzen, so daß der Heizflächenverlust gering bleibt.
  • Der Ausbau des kompletten Dampferzeugers ist dabei nicht notwendig.
  • An den Primärabschlüssen der Speisewasserleitungen und der Frischdampfleitung lassen sich ebenfalls Wiederholungsprüfungen durchführen. Zu diesem Zweck werden die Innenrohre der genannten Leitungen ausgebaut.
  • Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Leitungen für die Speisewasser- und Dampf führung treten nur geringe thermische Dehnungsdifferenzen auf. Ein Ausgleich dieser Dehnungsdifferenzen kann an den in Schleifen geführten Rompensationsleitungen zwischen der Lochplatte des Speisewassersammlers und den Rohrböden der Rohrbündelelemente erfolgen.
  • Um die relativ kleine Differenzdehnung zwischen dem separat auf den Primärabschlüssen der Speisewasserleitungen gelagerten Speisewassersammler und der zentralen Frischdampfleitung zu kompensieren, ist zwischen dem Primärabschluß der Frischdampfleitung und dem Speisewassersammler vorteilhafterweise eine Schiebedichtung vorgesehen.
  • Das von einer Anlagenkomponente, beispielsweise einem Röhrenspaltofen, kommende heiße Kühlgas tritt aus dem horizontalen HeiSgaskanal oben in den Dampferzeuger ein. Um eine gleichmäßige Verteilung des Kühlgases auf die Bündelrohre zu erzielen, ist zweckmäßigerweise an dem Heißgaskanal eine Einströmhaube angeschlossen, die das obere Ende des Rohrbündels umgibt und den oberen Bereich des Dampferzeuger-Mantels umgibt. Die Einströmhaube ist oben und unten dicht mit dem Dampferzeuger-Mantel verbunden, der in diesem Bereich Schlitze für den Gasdurchtritt aufweist. Nach einer Umkehrung der Kühlgas-Strömungsrichtung um 900 werden die Bündelrohre nach unten längs von dem Kühlgas umströmt.
  • Vorteilhafterweise ist in dem unteren Bereich des Dampferzeuger-Mantels eine Kaltgasführung an diesen angeschlossen, die fest mit dem Kaltgaskanal verbunden ist. Sie umgibt das untere Ende des Rohrbündels und die Kompensationsrohre und leitet das durch Schlitze in dem unteren Ende des Dampferzeuger-Mantels radial aus dem Rohrbündel austretende kalte Gas zu dem horizontalen Kaltgaskanal weiter. In diesem wird das Gas beispielsweise zu einem Gebläse geführt Zur Verbessetng des Wärmeübergangs kann es vorteilhaft sein, das Rohrbündel auf dem größten Teil seiner Länge mit einem den Bündelkonturen genau angepaßten Strömungshend zu umgeben, das innerhalb des Dampferzeuger-Mantels angeordnet und an diesem befestigt ist.
  • Es ist zweckmäßig, den Dampferzeuger-Mantel im Bereich des Strömungshemdes und die Einströmhaube innen mit einer thermischen Isolierung zu versehen, um das Temperaturniveau in den metallischen Werkstoffen abzusenken und/oder Wärmespannungsspitzen abzubauen.
  • Die Einströmhaube und die Kaltgasführung können mindestens je drei horizontale Abstützungen aufweisen, mit denen sie an dem Liner der Kaverne abgestützt sind. Diese Abstützungen nehmen auch die bei Erdbeben auftretenden horizontalen Kräfte auf.
  • Die beiden Verbindungsstellen zwischen der Einströmhaube und dem Dampferzeuger-Mantel sind vorteilhafterweise je mit einer Schiebedichtung abgedichtet; so können sich Wärmedehnungsdifferenzen ausgleichen. Zwischen dem oberen Ende der Kaltgasführung und dem Dampferzeuger-Mantel kann ebenfalls eine Schiebedichtung vorgesehen sein.
  • Das untere Ende der Kaltgasführung ist mit der Lochplatte des Speisewassersammlers verbunden. Auch hier kann eine Schiebedichtung angeordnet sein.
  • Die Anschlüsse zwischen der Einströmhaube und dem Heißgaskanal einerseits sowie zwischen der Kaltgasführung und dem Kaltgaskanal andererseits können zweckmäßigerweise je durch eine Klemmringverbindung hergestellt sein. Eine derartige Verbindung läßt sich - falls erforderlich - mittels fernbedienter Werkzeuge wieder- lösen.
  • Die Herausführung der Speisewasserleitungen und der Frischdampfleitung aus dem Reaktordruckbehälter erfolgt in durch die Behälterwandung verlegten Panzerrohren, wobei für jede Leitung ein Panzerrohr vorgesehen ist.
  • Die Primärabschlüsse aller Leitungen stützen sich vorteilhafterweise zur Lastabtragung auf dem jeweiligen Panzerrohr ab.
  • Wie üblich, sind in mehreren horizontalen Ebenen Rohrhalterungen für das Rohrbündel vorgesehen. Es ist zweckmäßig, die Rohrhalterungen verschieblich anzuordnen, so daß die größten Verschiebeanteile nicht den Verschiebestellen an den einzelnen Rohre zugewiesen werden. An den einzelnen Rohren brauchen im wesentlichen nur die unterschiedlichen Dehnungen innerhalb des Rohrbündels kompensiert zu werden.
  • Vorteilhafterweise sind die Lochplatte des Speisewassersammlers und die Lochplatte des Frischdampfsammlers auf ihrer von dem Heizgas beaufschlagten Seite mit einer Plattenisolierung versehen, um die Temperaturbelastung dieser Bauteile herabzusetzen. Durch entsprechende Wahl der Werkstoffe für die hochbelasteten Bauteile kann erreicht werden, daß der Dampferzeuger während der gesamten Lebenszeit der Kernreaktoranlage funktionsfähig bleibt.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Dampferzeugers schematisch dargestellt, und zwar handelt es sich hier um einen Dampferzeuger für eine Prozeßwärmeanlage zur Erzeugung von Wasserstoff mit Hilfe der in einem heliumgekühlten Hochtemperaturreaktor gewonnenen Wärmeenergie. Diese wird durch das Helium einer Reihe von Röhrenspaltöfen und den Röhrenspaltöfen nachgeschalteten Dampferzeugern zugeführt. Der Heliumkreislauf ist in mehrere gleiche Stränge unterteilt; hier wird jedoch nur der Dampferzeuger eines Stranges dargestellt und beschrieben.
  • Die Figuren zeigen im einzelnen: Fig. 1 den gesamten Dampferzeuger im Längsschnitt Fig. 2 das obere Ende des Dampferzeugers mit dem Helium-Eintritt in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 2, nochmals vergrößert dargestellt, Fig. 4 das untere Ende des Dampferzeugers mit dem Helium-Austritt, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie B-B der Fig. 4, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 4, Fig. 7 eine mit "X" bezeichnete Einzelheit der Fig. 1.
  • Die Fig. 1, 2 und 4 lassen einen Dampferzeuger in Elementbauweise erkennen, der in stehender Anordnung in einer Kaverne 1 eines Reaktordruckbehälters 27 untergebracht ist, die mit einem Liner 2 ausgekleidet und mit einem demontierbaren Deckel abgeschlossen ist (nicht dargestellt). Die Wärmetauscherflächen, die einen Vorwärmer, einen Verdampfer und einen Überhitzer umfassen, bestehen aus einer Vielzahl von Rohrbündelelementen 4, die zu einem Rohrbündel 3 mit kreisförmigem Querschnitt zusammengefügt sind. Das Rohrbündel 3 ist von einem Dampferzeuger-Mantel 5 umgeben, der innen mit einer thermischen Isolierung 6 versehen ist.
  • Zu jedem Rohrbündelelement 4 gehören sieben Rohre 7, die über den Bündelquerschnitt eine Dreiecksteilung bilden, wie aus Fig. 3 zu erkennen ist. Mit ihren unteren Enden sind die Rohre 7 jedes Elementes 4 in einen Rohrboden 8 eingeschweißt, an den sich eine Sammlerhaube 9 anschließt.
  • Die Rohrböden 8 sind in verschiedenen horizontalen Ebenen zueinander versetzt angeordnet.
  • Zwischen dem Dampferzeuger-Mantel 5 und dem Rohrbündel 3 ist ein Strömungshemd 10 installiert, das den Bündelkonturen genau angepaßt ist. An dem Strömungshemd 10 sind Rohrhalterungen 11 für das Rohrbündel 3 verschieblich angebracht.
  • Am oberen Ende des Dampferzeugers tritt ein horizontaler Heißgaskanal 12 in die Kaverne 1 ein, an dem mittels einer Klemmringverbindung 13 eine Einströmhaube 14 angeschlossen ist, durch die eine gleichmäßige Verteilung des heißen Heliums auf das Rohrbündel 3 erfolgt.
  • Sie ist innen mit einer thermischen Isolierung 15 versehen.
  • Die Einströmhaube 14 umgibt den Dampferzeuger-Mantel 5 in dessen oberem Bereich 24, in dem dieser Schlitze 26 für das Helium aufweist. Dampferzeuger-Mantel 5 und Einströmhaube 14 sind oben und untengdurch eine Schiebedichtung 16 verbunden. Am Umfang der Einströmhaube 14.
  • verteilt sind drei horizontale Abstützungen 17 vorgesehen, mit denen sich die Einströmhaube 14 an dem Liner 2 der Kaverne 1 abstützt.
  • In dem unteren Bereich des Dampferzeuger-Mantels 5 ist mittels einer Schiebedichtung 19 eine Kaltgasführung 18 an diesen angeschlossen, die sich über das Ende des Rohrbündels 3 hinaus nach unten erstreckt. Mittels eines Klemmrings 20 ist die Kaltgasführung 18 fest mit einem horizontalen Kaltgaskanal 21 verbunden, der in diesem Bereich in die Kaverne 1 eintritt. Am Umfang der Kaltgasführung 18 sind ebenfalls horizontale Abstützungen 22 angebracht, die mit entsprechend ausgebildeten Stützelementen 23 an dem Liner 2 zusammenwirken.
  • An seinem innerhalb der Kaltgasführung 18 befindlichen Ende 25 sind in dem Dampferzeuger-Mantel 5 Schlitze 26 für den Durchtritt des kalten Heliums vorgesehen.
  • Sie sorgen für ein radiales Abströmen des Heliums.
  • Das von einem Röhrenspaltofen kommende Helium tritt mit 695 OC radial in das Rohrbündel 3 ein, in dem es um 900 nach unten umgelenkt wird. Es strömt außen an den Bündelrohren 7 entlang, wobei es seine Wärme an das in den Rohren 7 nach oben fliegende Speisewasser abgibt.
  • Mit einer Temperatur von 290 OC verläßt das Helium das Rohrbündel, wobei es durch die unteren Schlitze 26 und zwischen den versetzt angeordneten Rohrböden 8 hindurchströmt. Durch die Kaltgasführung 18 gelangt es dann zu dem Kaltgaskanal 21, in dem es zu einem Gebläse geführt wird (nicht dargestellt).
  • Die Zuführung des Speisewassers sowie die Abführung des erzeugten Dampfes erfolgt von unten durch den Reaktordruckbehälter 27, in dem zu diesem Zweck Panzerrohre einbetoniert sind, die von der Unterkante des Reaktordruckbehälters 27 zu der Kaverne 1 führen. Drei Panzerrohre 28 sind je fiir eine Speisewasserleitung 30 bestimmt; ein Panzerrohr 29 nimmt die zentral verlegte Frischdampfleitung 31 auf. Aus der Fig. 6 ist die Lage der Leitungen 30, 31 zueinander zu erkennen.
  • Die Speisewasserleitungen 30 und die Frischdampfleitung 31 sind als Doppelrohre ausgeführt, wobei die Innenrohre 32 bzw. 34 ausbaubar installiert sind. Ihre Aufgabe ist die Führung des in ihnen strömenden Mediums. Die Außenrohre 33 der Speisewasserleitungen 30 und das Außenrohr 35 der Frischdampfleitung 31 dienen hingegen als Primärabschluß.
  • Die Primärabschlüsse 33 und 35 sind im Bereich der Unterkante des Reaktordruckbehälters 27 dicht mit dem Panzerrohr 28 bzw. 29 der betreffenden Leitung verbunden, wie aus der Fig. 7 zu erkennen ist.
  • Die drei Speisewasserleitungen 30 treten in einen Speisewassersammler 36 ein, der oben durch eine Lochplatte 37 abgeschlossen ist. In die Lochplatte 37 sind Kompensationsleitungen 38 eingeschweißt, die den Speisewassersammier unter Ausgleich von Wärmedehnungsdifferenzen mit den Rohrböden 8 der Rohrbündelelemente 4 verbinden An jeden der Rohrböden 8 ist eine Kompensationsleitung 38 angeschlossen. Am Umfang der Lochplatte 37 ist eine Schiebedichtung 39 angebracht, die diese Lochplatte mit dem unteren Ende der Kaltgasführung 18 verbindet.
  • Die mit Helium beaufschlagte Seite der Lochplatte 37 ist mit einer Plattenisolierung 40 versehen.
  • Der Speisewassersammler 36 stützt sich über die Primärabschlüsse 33 der drei Speisewasserleitungen 30 auf den Panzerrohren 28 ab. Das Gewicht der Lochplatte 37 wird ebenfalls durch die Primärabschlüsse 33 auf die Panzerrohre 28 abgetragen.
  • An das obere Ende des Dampferzeuger-Mantels 5 schließt sich eine Lochplatte 42 an, in die die oberen Enden der Rohre 7 eingeschweiSt sind. Die Lochplatte 42 bildet den Boden eines Frischdampfsammlers 43, der nach oben durch einen abnehmbaren Deckel 44 abgeschlossen ist. Der Deckel 44 ist mit dem Mantel des Frischdampfsammlers 43 gasdicht verbunden. An ihrer unteren Seite, die dem heißen Helium ausgesetzt ist, weist die Lochplatte-42 eine starke Plattenisolierung 46 auf. An der Oberseite der Lochplatte 42 ist eine weitere, schwächere Plattenisolierung 47 angebracht.
  • Wie schon erwähnt, ist die Frischdampfleitung 31 zentral verlegt. Sie führt von dem Frischdampfsamnler- 43, in dessen Lochplatte 42 sie eingeschweißt ist, durch den gesamten Dampferzeuger nach unten, wobei sie sich auch durch die Mitte des Speisewassersammlers 36 und seiner Lochplatte 37 erstreckt.
  • Zum Ausgleich von Dehnungsdifferenzen ist ihre Durchführung durch den Speisewassersammier 36 mittels einer Schiebedichtung 48 abgedichtet, die sich zwischen dem Primärabschluß 35 der Frischdampfleitung 31 und dem Speisewassersammler 36 befindet.
  • Das gesamte Gewicht des Dampferzeugers, d.h. des Rohrbündeis 3, des Dampferzeuger-Mantels 5 mit dem daran befestigten Strömungshemd 10 und des Frischdampfsammlers 43 mit seiner Lochplatte 42, stützt sich über den Primärabschluß 35 der Frischdampf leitung 31 auf dem Panzerrohr 29 ab.
  • Das aus den drei Speisewasserleitungen 30 in den Speisewassersammler 36 eintretende Speisewasser wird durch die Lochplatte 37 auf die Kompensationsleitungen 38 verteilt und gelangt in die Sammlerhauben 9 der Rohrbündelelemente 4. Darauf erfolgt nochmals eine Aufteilung auf die einzelnen Rohre 7 jedes Elementes 4. In den Rohren 7 strömt das Wasser dem heißen Helium entgegen, wobei es kontinuierlich im Gegenstrom vorgewärmt, verdampft und überhitzt wird.
  • Der überhitzte Dampf tritt in den Frischdampfsammler 43 ein, den er durch die zentrale Frischdampfleitung 31 verläßt. In dieser Leitung wird der überhitzte Dampf nach unten aus dem Reaktordruckbehälter 27 herausgeführt.
  • Wiederholungsprüfungen können an den Rohren 7 des Rohrbündels 3, an der Lochplatte 42 von der Frischdampfseite aus und an den Primärabschlüssen 33 und 35 der Speisewasserleitungen 30 und der Frischdampfleitung 31 vorgenommen werden. Zur Inspektion der Primärabschlüsse 33 und 35 werden die Innenrohre 32 und 34 der Speisewasserleitungen 30 und der Frischdampfleitung 31 ausgebaut.
  • Um an den Bündelrohren 7 und der Lochplatte 42 eine Wiederholungsprüfung durchführen zu können, werden der Deckel der Kaverne 1 und der Deckel 44 des Frischdampfsammlers 43 demontiert. Damit ist die Möglichkeit gegeben, die oberen Bereiche des Dampferzeugers zu besichtigen und die einzelnen Rohrbündelelemente 4 einer Druckprobe zu unterwerfen. Leersei{e

Claims (13)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e P a t e n t a nsprü c h e Gasbeheizter Geradrohr-Dampferzeuger in Elementbauweise für eine Kernreaktoranlage, der in einer mit einem demontierbaren Deckel versehenen und mit einem Liner ausgekleideten Kaverne des Reaktordruckbehälters installiert ist, mit einem aus einer Vielzahl von Einzelelementen zusammengesetzten Rohrbündel, das von einem zylindrischen Dampferzeuger-Mantel umschlossen ist und dessen Einzelemente mit ihrem unteren Ende je in einen Rohrboden mit daran anschließender Sammlerhaube eingesetzt sind, mit zwei in die Kaverne eintretenden horizontalen Gaskanälen, von denen der obere der Zufuhr von Heißgas und der untere der Abfuhr von Kaltgas dient, und mit mehreren Speisewasserleitungen sowie einer Frischdampfleitung, die stirnseitig unten aus dem Dampferzeuger austreten, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserleitungen (30) und die Frischdampfleitung (31) als Doppelrohre ausgebildet sind, wobei jeweils das Innenrohr (32 bzw. 34) ausbaubar angeordnet ist und der Mediumsleitung dient und das Außenrohr (33 bzw. 35) einen Primärabschluß bildet, daß alle Speisewasserleitungen (30) in einen oben mit einer Lochplatte (37) abgeschlossenen Speisewassersammler (36) eintreten, der sich auf den Primärabschlüssen (33) der Speisewasserleitungen (30) abstützt, daß aus der Lochplatte (37) eine der Anzahl der Rohrbündelelemente (4) entsprechende Zahl von Leitungen austritt, die an sich bekannter Weise als Kompensationsleitungen (38) ausgeführt und je mit der Sammlerhaube (9) eines Rohrbündelelementes (4) verbunden sind, daß die Rohre (7) aller Rohrbündelelemente (4) mit ihren oberen Enden in die Lochplatte (42) eines oberhalb des Dampferzeuger-Mantels (5) befindlichen Frischdampfsammlers (43) eingesetzt sind, der durch einen abnehmbaren Deckel (44) abgeschlossen ist, und daß die nach unten aus dem Frischdampfsammler (43) austretende Frischdampfleitung (31) als Zentralrohr durch den gesamten Dampferzeuger geführt ist, wobei sich das Rohrbündel (3), der Frischdampfsammler (34) mit Lochplatte (42) und der Dampferzeuger-Mantel (5) zur Lastabtragung auf dem primärabschluß (35) der Frischdampfleitung (31) abstützen.
  2. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung der zentralen Frischdampfleitung (31) durch den Speisewassersammler (36) mittels einer zwischen dem Speisewassersammler (36) und dem Primärabschluß (35) dieser Leitung (31) befindlichen Schiebedichtung (48) abgedichtet ist.
  3. 3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißgaskanal (12) an eine um das obere Ende des Rohrbündels (39)angeordnete Einströmhaube (14) angeschlossen ist, die den Dampferzeuger-Mantel (5) umgibt und oben und unten dicht an ihn angeschlossen ist, und daß der Dampferzeuger-Mantel (5) in diesem Bereich (24) Schlitze (26) für den Gasdurchtritt aufweist.
  4. 4. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Bereich des Dampferzeuger-Mantels (5) an diesen eine Kaltgasführung (18) angeschlossen ist, die die Kompensationsleitungen (38) sowie das untere Ende des Rohrbündels (3) umgibt und fest mit dem Kaltgaskanal (21) verbunden ist, und daß das untere Ende (25) des Dampferzeuger-Mantels (5) ebenfalls mit Schlitzen (26) für den Gasdurchtritt versehen ist.
  5. 5. Dampferzeuger nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrbündel (3) auf dem größten Teil seiner Länge von einem innerhalb des Dampferzeuger-Mantels (5) angeordneten und den Bündelkonturen genau angepaßten Strömungshemd (10) umgeben ist, das an dem Dampferzeuger-Mantel (5) befestigt ist.
  6. 6. Dampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampferzeuger-Mantel (5) im Bereich des Strömungshemdes (10) und die Einströmhaube (14) innen mit einer thermischen Isolierung (6 bzw. 15) versehen sind.
  7. 7. Dampferzeuger nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmhaube (14) und die Kaltgasführung (18) mindestens je drei horizontale Abstützungen (17 bzw. 22) aufweisen, mit denen sie an dem Liner (2) der Kaverne (1) abgestützt sind.
  8. 8. Dampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das obere und das untere Ende der Einströmhaube (14) je durch eine Schiebedichtung (16) mit dem Dampferzeuger-Mantel (5) verbunden sind.
  9. 9. Dampferzeuger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Dampferzeuger-Mantel (5) und dem oberen Ende der Kaltgasführung (18) ebenfalls eine Schiebedichtung (19) vorgesehen ist und daß das untere Ende der Kaltgasführung (18) durch eine weitere Schiebedichtung (39) mit der Lochplatte (37) des Speisewassersammlers (36) verbunden ist.
  10. 10. Dampferzeuger nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß der Einströmhaube (14) an den Heißgaskanal (12) wie auch der Anschluß der Kaltgasführung (18) an den Kaltgaskanal (21) je durch eine Klemmringverbindung (13 bzw. 20) hergestellt ist.
  11. 11. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisewasserleitungen (30) und die Frischdampfleitung (31) je in einem Panzerrohr (28, 29) durch den Reaktordruckbehälter (27) geführt sind und daß die Primärabschlüsse (33) der Speisewasserleitungen (30) und der Primärabschluß (35) der Frischdampfleitung (31) sich zur Lastabtragung auf dem jeweiligen Panzerrohr (28 bzw. 29) abstützen.
  12. 12. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in mehreren horizontalen Ebenen Rohrhalterungen (11) für das Rohrbündel (3) vorgesehen sind, die verschieblich angeordnet sind.
  13. 13. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochplatte (37) des Speisewassersammlers (36) und die Lochplatte (42) des Frischdampfsammlers (43) auf ihrer von dem Heizgas beaufschlagten Seite mit einer Plattenisolierung (40 bzw. 46) versehen sind.
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