-
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein verbessertes
Druckimpuls-Reinigungsverfahren zum Lösen und Entfernen von
Schlamm und Teilchen aus der Sekundärseite eines nuklearen
Dampferzeugers, und auf eine
Druckimpuls-Reinigungsvorrichtung.
Hintergrund der Erfindung
-
Druckimpuls-Reinigungsverfahren zum Reinigen des Inneren der
Sekundärseite eines nuklearen Dampferzeugers sind im Stand
der Technik bekannt und sind in den US-Patenten Nr. 4 655 846
(auf welchem der erste Teil des Anspruchs 1 beruht) und
4 699 665 beschrieben und beansprucht. Der Zweck dieser
Verfahren ist das Lösen und Entfernen von Schlamm und Teilchen,
die sich auf dem Rohrboden, an Wärmetauscherrohren und
Stützplatten innerhalb der Sekundärseite ansammeln. Bei solchen
Verfahren wird die Sekundärseite des Dampferzeugers zunächst
mit Wasser gefüllt. Sodann wird der Auslaß eines
gasbetätigten Druckimpulsgenerators in Verbindung mit dem Wasser
plaziert. Diese Verbindung kann durch eine Düse hergestellt
werden, die entweder aus einem geraden Rohrabschnitt, der
horizontal über dem Rohrboden des Dampferzeugers orientiert ist,
oder ein Rohr mit einer 90º-Biegung hergestellt werden, das
vertikal über dem Rohrboden orientiert ist. Diese beiden
bekannten Verfahren lehren grundsätzlich, Druckimpulse
innerhalb des Wassers durch Emittieren von Gas durch die Düse zu
erzeugen, das unter einem Druck zwischen 0,345 MPa und 34,5
MPa (50 und 5.000 Pfund pro Quadratzoll) steht. Die Impulse
werden mit einer Frequenz von 1 pro Sekunde wiederholt, und
die Aufeinanderfolge von Impulsen kann irgendwo zwischen 1
und 24 Stunden dauern. Die Druckimpulse erzeugen Stoßwellen
in dem den Rohrboden, die Wärmetauscherrohre und die
Stützplatten in der Sekundärseite des Dampferzeugers umgebenden
Wasser. Diese Stoßwellen lösen und entfernen wirksam
Schmutzablagerungen und andere Teilchen, die sich in der
Sekundärseite über längere Zeiträume ansammeln.
-
Während die in diesen Patenten beschriebenen
Reinigungsverfahren
einen größeren Fortschritt im Stand der Technik
darstellen, haben die Anmelder herausgefunden, daß diesen
Verfahren auch Beschränkungen anhaften, die ihre Nützlichkeit
bei der Reinigung von nuklearen Dampferzeugern begrenzen.
Bevor jedoch diese Beschränkungen voll verstanden werden
können, ist ein gewisser allgemeiner Hintergrund hinsichtlich
Aufbau, Betrieb und Wartung von nuklearen Dampferzeugern
notwendig.
-
In der Sekundärseite solcher Dampferzeuger verlaufen die
vertikal orientierten Schenkel der U-förmigen Wärmetauscherrohre
durch Bohrungen in einer Vielzahl von horizontal verlaufenden
Stützplatten hindurch, die mit vertikalen Abständen
voneinander angeordnet sind, während die unteren Enden dieser Rohre
in Bohrungen im Rohrboden montiert sind. Die verhältnismäßig
kleinen Ringräume zwischen diesen Wärmetauscherrohren und den
Bohrungen in den Stützplatten und die Bohrungen im Rohrboden
sind auf dem Fachgebiet als "Spaltbereiche" bekannt. Solche
Spaltbereiche stellen einen nur sehr begrenzten Strömungsweg
für das Speisewasser dar, das durch die Sekundärseite des
Dampferzeugers zirkuliert. Die infolgedessen verringerte
Wasserströmung durch diese Spaltbereiche resultiert in einem
Phänomen, das als "Trockensieden" bekannt ist, wobei das
Speisewasser so schnell siedet, daß diese Bereiche für kurze
Zeitperioden tatsächlich austrocknen können, bevor sie wieder
in dem umgebenden Speisewasser eingetaucht sind. Dieses
chronische Austrocknen der Spaltbereiche infolge von
Trockensieden bewirkt, daß sich im Wasser gelöste Verunreinigungen in
diesen Bereichen abscheiden können. Die Abscheidungen
erzeugen letztlich Schlamm und andere Teilchen, welche die
Speisewasserströmung in der Sekundärseite des Dampferzeugers in
einem solchen Maße behindern können, daß die Ausgangsleistung
des Dampferzeugers stark beeinträchtigt wird. Darüberhinaus
begünstigt die Anwesenheit solcher Schlämme bekanntermaßen
Spannungskorrosionsrißbildung in den Wärmetauscherrohren,
die, wenn nicht Einhalt geboten wird, es schließlich
ermöglichen, daß Wasser von der Primärseite des Dampferzeugers das
Wasser in der Sekundärseite des Dampferzeugers radioaktiv
kontaminiert.
-
Zur Entfernung dieses Schlammes wurden vor dem Einführen der
Druckimpuls-Reinigungstechniken zahlreiche
Reinigungsverfahren angewendet. Beispiele solcher Reinigungsverfahren aus dem
Stand der Technik umfassen die Beaufschlagung des Wassers im
Dampferzeuger mit Ultraschallwellen zum Lösen der Teilchen,
und die Verwendung eines energiereichen Druckwasserstrahls
zum Ausspülen solcher Teilchen (bekannt als
"Schlammstechen"). Solche Techniken waren jedoch wegen der Härte der
Magnetitablagerungen, die einen größeren Bestandteil solcher
Schlämme bilden, und wegen der nur sehr begrenzten
Zugänglichkeit der Spaltbereiche im Dampferzeuger nur teilweise
erfolgreich.
-
Seit seiner Einführung ist das Druckimpulsreinigen ein sehr
erfolgversprechender Weg, um die lästigen Ablagerungen
schlemmen in solchen kleinen Räumen zu beseitigen, da die
durch die gasbetätigten Druckimpulgeneratoren erzeugten
Stoßwellen in der Lage sind, eine beträchtliche Lösekraft auf
diese Schlämme auszuüben. Die Anmelder haben jedoch
herausgefunden, daß die in beiden US-Patenten 4 655 846 und 4 699 665
beschriebenen Verfahren in mehreren wesentlichen Hinsichten
die in sie gesetzten Erwartungen nicht ganz erfüllt haben.
Beispielsweise zeigt die von den Anmeldern durchgeführte
Untersuchung, daß Druckimpulse, die durch Gas erzeugt werden,
das unter einem Druck am unteren Ende des Bereichs von 50 bis
5000 psi steht, im allgemeinen zu schwach für ein wirksames
Lösen wesentlicher Mengen solcher Schlämme in den
Spaltbereichen sind. Während Druckimpulse, die durch Gas erzeugt
werden, das unter einem Druck am oberen Ende des Bereiches von
0,345 MPa bis 34,5 MPa (50 bis 5000 psi) steht, sicherlich
ausreichend energiereich sind, um die Schlämme zu lösen und
zu entfernen, zeigt eben diese Untersuchung auch, daß die von
solchen Impulsen herrührenden Stoßwellen momentane Kräfte
erzeugen können, welche die Integrität der Wärmetauscherrohre
in der Nähe der Düse des Druckimpulsgenerators
beeinträchtigen würden. Der Stand der Technik gibt also nicht besonders
an, welcher Druckbereich der wirksamste ist. Ein noch
weiterer von den Anmeldern beobachteter Nachteil war das Fehlen
irgendwelcher Mittel zum Entfernen gelöster ionischer Stoffe
aus dem Wasser während solcher herkömmlicher
Reinigungsverfahren. Solche ionische Stoffe können, wenn sie nicht
entfernt werden, sich nach Beendigung des
Druckimpuls-Reinigungsverfahrens in Form neuer Schlämme abscheiden, wenn keine
Vorkehrung zu ihrer Beseitigung getroffen wird. Zusätzlich
haben die Anmelder beobachtet, daß, wenn das feine
Teilchenmaterial, das aus den Spaltbereichen abgelöst wird, während
des Druckimpuls-Reinigungsverfahrens nicht aus dem Wasser
entfernt wird, diese feinen Schlammteilchen sich auf dem
Rohrboden absetzen und sich dicht in die Spaltbereiche
zwischen dem Rohrboden und den Schenkeln der Wärmetauscherrohre
festsetzen können, wodurch einer der Zwecke des
Reinigungsverfahrens zunichte gemacht wird. Die Anmelder haben des
weiteren beobachtet, daß die Brauchbarkeit der herkömmlichen
Druckimpuls-Reinigungsverfahren durch die Frequenz von einem
Impuls pro Sekunde begrenzt ist, die diese Verfahren lehren.
Insbesondere haben die Anmelder beobachtet, daß die im Stand
der Technik gelehrte verhältnismäßig schnelle Impulsfrequenz
der Düse und dem Verteiler des Impulsgenerators nicht
genügend Zeit zur Rückfüllung mit Wasser lassen, und dies läßt
Taschen von stoßabsorbierendem Gas in der Düse des
Impulsgenerators zurück, was die Wirksamkeit später erzeugter
Impulse im Hinblick auf die Erzeugung von schlammlösenden
Stoßwellen begrenzt. Schließlich haben die Anmelder
beobachtet, daß die in den US-Patenten 4 655 846 und 4 699 665
gelehrte maximale 24-Stunden-Zeitgrenze nicht ausreichend sein
kann, um sämtliche Schlämme und Teilchen aus dem Inneren der
Sekundärseite eines typischen Dampferzeugers vollständig
abzulösen und zu entfernen.
-
Damit besteht ein deutliches Bedürfnis nach einer
verbesserten Druckimpuls-Reinigungseinrichtung, welche die den
Druckimpuls-Reinigungsverfahren nach dem Stand der Technik
anhaftenden Beschränkungen überwindet und die speziell für den
Einsatz in der Sekundärseite eines nuklearen Dampferzeugers
einsetzbar ist.
-
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein verbessertes Druckimpuls-Reinigungsverfahren zu
schaffen, welches die den herkömmlichen
Druckimpuls-Reinigungsverfahren anhaftenden Beschränkungen überwindet.
-
Dementsprechend besteht die vorliegende Erfindung in einem
Verfahren, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist.
-
Die zweistufige Emission von Druckluft durch die Druckimpuls-
Reinigungseinrichtung senkt die Spitzenamplitude der sich
ergebenden Stoßwelle ab, wodurch die auf die Wärmetauscherrohre
einwirkenden Spitzenspannungen verringert werden.
-
Ein Gerät zur Ausführung des obigen Verfahrens ist in
Anspruch 8 angegeben.
-
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Druckimpulsgeneratoren
vorgesehen, wobei jeder Generator eine Folge von
Druckimpulsen innerhalb des Wassers der Sekundärseite des
Dampfgenerators erzeugt um Stoßwellen mit einem optimalen Energiepegel
zu erzeugen, der momentane Drücke in dem eingetauchten Teil
der Sekundärseite mit einer Größe hervorzurufen, die
ausreicht, den Schlamm und die Teilchen effektiv zu lösen, die
aber nicht ausreicht, um ein Nachgeben oder Ermüden der
Wärmetauscherrohre und anderer Bauteile innerhalb der
Sekundärseitezu verursachen. Es hat sich gezeigt, daß diese
momentanen Drücke eine maximale Größe zwischen 690 und 2070 bar
(69 und 207 Megapascal), haben können, je nach dem Zustand
der Wärmetauscherrohre.
Beschreibung der Erfindung
-
Allgemein gesagt beinhaltet die Erfindung ein Verfahren zum
Lösen und Entfernen von Schlamm und Teilchen aus dem Inneren
des Behälters eines Wärmetauschers wie beispielsweise der
Sekundärseite eines nuklearen Dampferzeugers, das die dem Stand
der Technik anhaftenden Beschränkungen überwindet. Dieses
Verfahren umfaßt die Schritte des Füllens der Sekundärseite
mit einem ausreichenden Wasservolumen, so daß der Rohrboden
und Teile der Wärmetauscherrohre vollständig darin
eingetaucht sind, und dann das Erzeugen einer Folge von
Druckimpulsen innerhalb des Wassers durch einen oder mehrere
Druckimpulsgeneratoren, um Stoßwellen mit einem optimalen
Energiepegel zu erzeugen, die momentane Drücke auf den eingetauchten
Teil der Sekundärseite von einer Größe hervorzurufen, die
ausreicht, um den Schlamm und Teilchen effektiv zu lösen,
aber nicht ausreicht, um ein Nachgeben oder eine Ermüdung der
Wärmetauscherrohre und anderer Bauteile innerhalb der
Sekundärseite zu bewirken. Die Anmelder haben herausgefunden, daß
diese momentanen Drücke eine maximale Größe von zwischen 69
und 207 Megapascal haben können und mir vorzugsweise von
einer Größe zwischen 103 und 172 Megapascal sind, je nach dem
Zustand der darin enthaltenen Wärmetauscherrohre.
-
Die Druckimpulsgeneratoren weisen vorzugsweise jeweils eine
Öffnung auf, die mit einem unteren Teil der Sekundärseite des
Dampferzeugers kommuniziert, um einen Impuls aus verdichtetem
Gas darin einzuleiten. Bei den bevorzugten Verfahren nach der
Erfindung werden die Druckimpulse jeweils durch Ausstoßen von
zwischen 819 und 1639 Kubikzentimeter Inertgas in das Wasser
erzeugt werden, wobei das Gas unter einem Druck zwischen 1
und 11 Megapascal gesetzt ist, je nach dem Wasserstand in der
Sekundärseite. Wenn der Wasserstand nur so hoch ist, daß nur
der Rohrboden, der untere Teil der Wärmetauscherrohre und der
Auslaß des Impulsgenerators eingetaucht sind, wird das Gas
nur einem Druck zwischen etwa 1 und 4 Megapascal gesetzt.
Wenn der Wasserstand so angehoben wird, daß die oberen
Stützplatten innerhalb der Sekundärseite eingetaucht sind, wird
der Gasdruck auf zwischen 4 und 11 Megapascal angehoben, um
die Verdünnung der durch die Impulse erzeugten Stoßwellen
infolge des Anstiegs des statischen Druckes des Wassers um den
Auslaß jedes der Druckimpulsgeneratoren zu kompensieren. Die
Anmelder haben empirisch beobachtet, daß, wenn Druckimpulse
durch Druckgas gemäß den vorgenannten Parametern erzeugt
werden,
die sich ergebenden Stoßwellen energiereich genug sind,
um Schlamm und Teilchen wirksam zu entfernen, wobei trotzdem
die maximale Größe des auf die Wärmetauscherrohre in der Nähe
der Auslässe der Druckimpulsgeneratoren wirkenden momentanen
Druckes deutlich unter dem Grenzwert von 207 Megapascal
liegt. Folglich beeinträchtigen die durch solche Druckimpulse
erzeugten Stoßwellen die Integrität der Wärmetauscherrohre in
der Nähe des Auslasses jedes der Druckimpulsgeneratoren
nicht.
-
Jeder der Druckimpulsgeneratoren kann einen Druckimpuls etwa
alle 5 bis 15 Sekunden erzeugen, und vorzugsweise alle 7 bis
10 Sekunden. Die Anmelder haben empirisch beobachtet, daß,
wenn Druckimpulse innerhalb des vorgenannten
Frequenzbereiches erzeugt werden, die Düse und andere Bauteile des
Druckimpulsgenerators ausreichend Zeit zur Rückfüllung mit Wasser
haben, so daß keine verbleibenden Gastaschen in dem Gerät
vorhanden sind, die bei der nächsten Freisetzung von Druckgas
die erzeugten hydraulischen Stoßwellen absorbieren könnten.
Zusätzlich kann die Folge von Druckimpulsen irgendwo im
Bereich zwischen 16 und 56 Stunden und vorzugsweise zwischen
etwa 20 und 48 Stunden andauern. Die Anmelder haben
beobachtet, daß die Verlängerung der Aufeinanderfolge der
Druckimpulse über 24 Stunden hinaus fast immer den Effekt haben, daß
beträchtlich zusätzliche Mengen von Schlamm und Teilchen aus
dem Inneren der Sekundärseite losgelöst und entfernt werden.
-
Bei einem bevorzugten Verfahren nach der Erfindung wird die
Sekundärseite des Dampferzeugers allmählich über eine
gewählte Zeitperiode mit Wasser gefüllt, bis die oberen
Stützplatten vollständig eingetaucht sind. Die Erzeugung von
Druckimpulsen beginnt jedoch vorzugsweise schon, wenn der
Wasserpiegel nur den Rohrboden, die unteren Teile der
Wärmetauscherrohre und die Öffnung des Impulsgenerators bedeckt, und
wird während des Füllens der Sekundärseite bis zu einem
Wasserspiegel oberhalb der oberen Stützplatte fortgesetzt.
Gleichzeitig wird das Wasser in der Sekundärseite durch
sowohl eine Filtereinheit zum Abscheiden von Teilchenmaterial
als auch durch ein Entmineralisierungsbett zum Abscheiden von
ionischen Stoffen rezirkuliert. Das Abscheiden von
Teilchenmaterial während des Reinigungsvorgangs trägt dazu bei, ein
Absetzen feinen Teilchenmaterials in den Spaltbereichen des
Rohrbodens zu vermeiden. Um diese Teilchenmaterialabscheidung
zu erleichtern, wird während der Rezirkulation eine periphere
Strömung in dem Wasser in der Sekundärseite induziert. Die
Abscheidung der ionischen Stoffe verhindert, daß diese
Chemikalien sich nach Beendigung des Reinigungsverfahrens im
Inneren der Sekundärseite später abscheiden. Nachdem die
Sekundärseite vollständig gefüllt worden ist, wird das Wasser noch
während einer gewählten Zeitspanne weiter durch das
Entmineralisierungsbett rezirkuliert, worauf das Wasser allmählich
aus diesem abgelassen wird. Die Aufeinanderfolge der
Druckimpulse wird vorzugsweise sowohl während der Rezirkulation als
auch während des Ablaufens fortgesetzt.
-
Wo die Sekundärseiten von zwei oder mehr nuklearen
Dampferzeugern in der gleichen Anlage zu reinigen sind, wird
vorzugsweise das aus dem ersten gereinigten Dampferzeuger
abgelassene Wasser zum Füllen des zweiten Dampferzeugers
verwendet. Dies ist möglich, weil das aus dem ersten Generator
abgelassene Wasser durch die ständige Rezirkulation dieses
Wassers sowohl durch eine Filtereinheit wie auch durch ein
Demineralisationsbett gereinigt und gefiltert ist. Das direkte
Ablassen dieses Wassers aus einem ersten Dampferzeuger in
einen zweiten Dampferzeuger, der ebenfalls gereinigt werden
muß, verringert nicht nur die zum Reinigen beider
Dampferzeuger notwendige Zeit auf ein Minimum, sondern spart auch die
zur Durchführung dieser Reinigung notwendige Menge an
entmineralisiertem und gereinigtem Wasser auf.
-
Bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden
vorzugsweise zwei Druckimpulsgeneratoren an
gegenüberliegenden Seiten des Inneren der Sekundärseite positioniert. Obwohl
die Impulse vorzugsweise sychron erzeugt werden, können sie
auch asynchron mit Bezug zueinander erzeugt werden, so daß
sie mit Bezug auf den Rohrboden außermittig auftreffen. Die
Anmelder glauben, daß eine solche außermittige bzw.
asymmetrische Stoßwellenauftreffgeometrie das Reinigen in solchen
Fällen erleichtern kann, wo es nicht möglich ist, die
Druckimpulsgeber einander gegenüber zu montieren.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines nuklearen
Dampferzeugers der Westinghouse-Bauart, wobei Teile der
Aussenwände abgebrochen sind, so daß das Innere sowohl der
Primärseite als auch der Sekundärseite sichtbar ist;
-
Fig. 2 einen teilweisen Vertikalschnitt durch den in Fig.1
gezeigten Dampferzeuger längs der Linie 2-2;
-
Fig. 3A einen Querschnitt durch den Dampferzeuger nach Fig. 2
längs der Linie 3A-3A;
-
Fig. 3B eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 3A
eingekreisten Bereichs;
-
Fig. 3C einen Vertikalschnitt durch den in Fig. 3B dargestel
lten Teil von Stützplatte und Wärmetauscherrohren längs der
Linie 3C-3C;
-
Fig. 4A eine Draufsicht auf einen Teil einer anderen Bauart
einer Stützplatte mit Rohren, wo an Stelle kreisrunder
Bohrungen dreischenklige Durchbrüche Vorgesehen sind;
-
Fig. 4B eine Perspektivische Darstellung von Stützplatte und
Rohren gemäß Fig. 4A;
-
Fig.5 einen Vertikalschnitt des in Fig. 1 dargestellten
Dampferzeugers entlang der Linie 5-5;
-
Fig. 6A eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 5
eingekreisten Bereichs zusammen mit einer schematisierten
Darstellung der zum Beaufschlagen der Druckimpulgeneratoranordnungen
verwendeten Druckgasquelle;
-
Fig. 6B einen Vertikalschnitt durch eine Luftkanone, wie sie
in jedem der Druckimpulsgeneratoranordnungen nach der
Erfindung verwendet wird;
-
Fig. 7 eine Draufsicht auf den in Fig. 5 dargestellten
Dampferzeuger längs der Linie 7-7;
-
Fig. 8 eine schematische Darstellung des zur Durchführung des
Verfahrens nach der Erfindung verwendeten
Rezirkulationssystems;
-
Fig. 9 eine graphische Darstellung, welche den Gasdruckabbau
über der Zeit innerhalb des Druckimpulsgenerators nach dem
Abschießen der Druckimpulsgeneratoranordnung zeigt;
-
Fig. 10 eine graphische Darstellung, die den Zusammenhang
zwischen den von den Wärmetauscherrohren in dem Dampferzeuger
erlittenen maximalen Spannung und dem Ort dieser Rohre mit
Bezug auf den Rohrboden zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsform
Grundsätzlicher Überblick über die Anwendung der Erfindung
-
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2, wobei gleiche
Bezugszeichen gleiche Bauteile in sämtlichen Figuren bezeichnen,
sind das Gerät und das Verfahren nach der Erfindung beide
besonders zum Entfernen von Schlamm ausgebildet, der sich in
einem nuklearen Dampferzeuger 1 ansammelt. Bevor jedoch die
Anwendung der Erfindung voll verstanden werden kann, ist eine
gewisse Kenntnis der allgemeinen Konstruktions- und
Wartungsprobleme bei solchen Dampferzeugern 1 notwendig.
-
Nukleare Dampferzeuger 1 weisen grundsätzlich eine
Primärseite 3 und ein Sekundärseite 5 auf, die durch einen Rohrboden 3
hydraulisch voneinander getrennt sind. Die Primärseite 3 ist
schalenförmig und in zwei mittels einer Trennplatte 8 in zwei
hydraulisch voneinander getrennte Hälften unterteilt. Eine
der Hälften der Primärseite 3 weist einen Wassereinlaß 9 zu
Einleiten heißen radioaktiven Wassers auf, das durch den
Kernbehälter eines (nicht gezeigten) Kernreaktors zirkuliert
worden ist, während die andere Hälfte einen Wasserauslaß 13
zum Abführen dieses Wassers zurück in den Kernbehälter
aufweist. Dieses heiße radioaktive Wasser zirkuliert durch die
U-förmigen Wärmetauscherrohre 22, die sich in der
Sekundärseite 5 des Dampferzeugers 1 befinden, von der Einlaßhälfte
der Primärseite 3 zur Auslaßhälfte (siehe Strömungspfeile).
Auf dem Fachgebiet wird die Wassereinleitungshälfte der
Primärseite 3 als Einlaßsammelkammer 15 bezeichnet, während die
Wasserauslaßhälfte als Auslaßsammelkammer 17 bezeichnet wird.
-
Die Sekundärseite 5 des Dampferzeugers 1 weist ein
langgestrecktes Rohrbündel 20 auf, das aus etwa 3500 U-förmigen
Wärmetauscherrohren 22 gebildet ist. Jedes der
Wärmetauscherrohre 22 weist einen heißen Schenkel, einen U-Bogen 26 an
seinem oberen Bereich, und einen kalten Schenkel 28 auf. Die
unteren Enden der heißen und kalten Schenkel 24, 28 jedes
Wärmetauscherrohrs 22 sind fest in Bohrungen im Rohrboden 7
montiert, und jeder dieser Schenkel endigt in einem offenen
Ende. Die offenen Enden aller heißen Schenkel 24
kommunizieren mit der Einlaßkammer 15, während die offenen Enden
aller kalten Schenkel 28 mit der Auslaßkammer 17
kommunizieren. Wie nun besser verständlich ist, wird Wärme von dem
in den U-förmigen Wärmetauscherrohren 22 in der Primärseite 3
zirkulierenden Wasser auf das nicht radioaktive Speisewasser
in der Sekundärseite 5 des Dampferzeugers 1 übertragen, um
nicht radioaktiven Dampf zu erzeugen.
-
Wie nun die Figuren 2, 3A, 3B und 3C zeigen, sind
Stützplatten 30 vorgesehen, um die Wärmetauscherrohre 22 innerhalb der
Sekundärseite 5 sicherer und mit gleichförmigen Abständen zu
haltern. Jeder der Stützplatten 30 weist eine Vielzahl von
Bohrungen 32 auf, die nur geringfügig größer als der
Außendurchmesser
der hindurchverlaufenden Wärmetauscherrohre 22
sind. Um eine vertikal verlaufende Zirkulation des nicht
radioaktiven Wassers innerhalb der Sekundärseite 5 zu
erleichtern, ist außerdem eine Anzahl von Zirkulationsöffnungen 34
in jeder der Stützplatten 30 vorgesehen. Zwischen der
Außenfläche der Wärmetauscherrohre 22 und der Innenfläche der
Bohrungen 32 sind außerdem kleine Ringräume bzw. Ringspalte
37 vorhanden. Obwohl dies in keiner der verschiedenen Figuren
besonders dargestellt ist, sind gleiche Ringspalte 37
zwischen den unteren Enden sowohl der heißen wie auch der kalten
Schenkel 24 und 28 jedes der Wärmetauscherrohre 22 und den
Bohrungen des Rohrbodens 7 vorhanden, in welchem sie montiert
sind. In manchen Bauarten nuklearer Dampferzeuger sind die
Öffnungen in den Stützplatten 30 nicht kreisförmig, sondern
statt dessen dreischenklig oder vierschenklig, wie in den
Figuren 4A und 4B dargestellt ist. Bei solchen Stützplatten 30
sind die Wärmetauscherrohre 22 jeweils entlang drei oder vier
mit gleichen Abständen auseinanderliegenden Stellen entlang
ihres Umfangs abgestützt. Weil solche ausgebuchteten
Öffnungen 38 verhältnismäßig große Spalte 40 an manchen Stellen
zwischen den Wärmetauscherrohren 22 und der Stützplatte 30
freilassen, besteht kein Bedarf für gesonderte
Zirkulationsöffnungen 34.
-
Um auf die Figuren 1 und 2 zurückzukommen, der obere Teil der
Sekundärseite 5 des Dampferzeugers 1 weist eine
Dampftrocknerbaugruppe 44 zum Abscheiden des Wassers aus dem Naßdampf
auf, der erzeugt wird, wenn die Wärmetauscherrohre 22 das
nicht radioaktive Wasser innerhalb der Sekundärseite 5
sieden. Die Dampftrocknerbaugruppe 44 weist eine
Hauptabscheiderbank 46, die aus einer Batterie von
Drallschaufelseperatoren gebildet ist, sowie eine Sekundärabscheiderbank 48 auf,
die eine Schaufelkonfiguration aufweist, die einen gewunden
Pfad für den hindurchströmenden feuchtebeladenen Dampf
bildet. Über der Dampftrocknerbaugruppe 44 ist ein Dampfauslaß
49 vorgesehen, um den getrockneten Dampf zu der Beschaufelung
einer Turbine (nicht dargestellt) zu leiten, die mit einem
elektrischen Generator (nicht dargestellt) gekuppelt ist. In
der Mitte der unteren Bereiche der Sekundärseite 5 ist ein
Rohrmantel 52 zwischen dem Rohrbündel 52 und der Außenwand
des Dampferzeugers 1 vorgesehen, um einen nach unten
führenden Strömungsweg für Wasser zu schaffen, das aus dem Naßdampf
abgeschieden wurde, der durch die Dampftrocknerbaugruppe 44
aufsteigt.
-
Im unteren Teil der Sekundärseite 5 sind in manchen
Dampferzeugermodellen zwei einander gegenüberliegende
Schlammabstichöffnungen 53a, 53b vorgesehen, um einen Zugang für
Hochdruckschläuche zum Auswaschen eines großen Teils des
Schlammes zu schaffen, der sich auf der Oberseite des Rohrbodens 7
während des Betriebs des Dampferzeugers 1 ansammelt. Diese
gegenüberliegenden Schlammabstichöffnungen 53a, 53b sind
typischerweise mittig zwischen den heißen und kalten Schenkeln
24 und 28 der sämtlichen Wärmetauscherrohre 22 fluchtend
angeordnet. Es ist jedoch anzumerken, daß in manchen
Dampferzeugern die Schlammabstichöffnungen nicht um 180º versetzt
einander gegenüber liegen, sondern nur um 90º von einander
versetzt sind. Darüberhinaus ist in anderen Dampferzeugern
nur eine solche Schlammabstichöffnung vorgesehen. Im
Dampferzeugerbau sind die langgestreckten Bereiche zwischen Reihen
von Rohren 22 auf dem Rohrboden 7 als Rohrgassen 54 bekannt,
und der verhältnismäßig breitere langgestreckte Bereich
zwischen den heißen und kalten Schenkeln der am weitesten in der
Mitte angeordneten Wärmetauscherrohre 22 ist als die mittige
Rohrgasse 55 bekannt. Diese Rohrgassen 54 sind in
Dampferzeugern, deren Rohre 22 mit quadratischer Teilung angeordnet
sind, wie in den Figuren 3A, 3B und 3C gezeigt ist,
typischerweise ein oder zwei Zoll breit. Schmalere Rohrgassen 54
sind in Dampferzeugern vorhanden, deren Wärmetauscherrohre 22
in dichterer, dreieckiger Teilung angeordnet ist, wie dies in
den Figuren 4A und 4B gezeigt ist.
-
Während des Betriebs solcher Dampferzeuger 1 ist beobachtet
worden, daß die Unfähigkeit des sekundärseitigen Wassers, in
den schmalen Spalten 37 bzw. 40 zwischen den
Wärmetauscherrohren 22 und den Stützplatten 30 und dem Rohrboden 7 so frei
zu zirkulieren, ein vollständigen Aussieden des nicht
radioaktiven Wassers in diesen Bereichen aus diesen schmalen
Räumen verursachen kann, also ein Phänomen, das als
"Trockensieden" bekannt ist. Wenn ein solches Trockensieden auftritt,
setzen sich irgendwelche in dem sekundärseitigen Wasser
vorhandene Verunreinigungen in diesen schmalen Spalten 37 bzw.
40 ab. Diese festen Ablagerungen behindern die ohnehin schon
begrenzte Zirkulation des sekundärseitigen Wassers durch
diese Spalte 37 bzw. 40 noch mehr, wodurch das Trockensieden
noch weiter begünstigt wird. Dies wiederum erzeugt noch mehr
Ablagerungen in diesen Bereichen und stellt einen der
Hauptmechanismen für die Bildung von Schlamm dar, der sich über
der Oberseite des Rohrbodens 7 anhäuft. Oftmals werden die
durch dieses Trockensieden erzeugten Ablagerungen aus
verhältnismäßig harten Verbindungen begrenzter Löslichkeit
gebildet, beispielsweise aus Magnetit, der dummerweise dazu
neigt, sich selbst in den kleinen Spalten 37 und 40
festzusetzen. Diese Ablagerungen verkeilen sich bekanntermaßen so
fest in den Spalten 37 bzw. 40 zwischen den
Wärmetauscherrohren 22 und den Bohrungen 32 der Stützplatten 30, daß das
Rohr 22 in diesem Bereich sogar eingedrückt werden kann.
-
Die vorliegende Erfindung umfaßt sowohl eine Einrichtung wie
auch ein Verfahren zum Beseitigen und Lösen solcher
Ablagerungen, Schlamm und Teilchen, und zum Entfernen derselben aus
der Sekundärseite 5 eines Dampferzeugers 1.
Einrichtung nach der Erfindung
-
Um nun auf die Figuren 5, 6A, 6B, 7 und 8 Bezug zu nehmen,
die Einrichtung nach der Erfindung weist grundsätzlich zwei
Druckimpulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b auf, die in den
beiden Schlammabstichöffnungen 53a, 53b zusammen mit einem
Rezirkulationssystem 114 montiert sind. Weil diese beiden
Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b in jeder Hinsicht identisch
sind, beschränkt sich die folgende Beschreibung auf die
Impulsgeneratorbaugruppe 60b, um unnötige Weitschweifigkeit zu
vermeiden.
-
Wie speziell die Figuren 6A und 6B zeigen, weist die
Impulsgeneratorbaugruppe 60b eine Luftkanone 62 zum
augenblicklichen Freisetzen eines Druckgasvolumens sowie einen
Einfachverteiler 92 zum Leiten dieses Druckgases in eine etwa
rohrförmige Düse 111 auf, die mit Bezug auf die mittige Rohrgasse
55 des Dampferzeugers 1 ausgerichtet ist. Die Luftkanone 62
weist einen Schußzylinder 64 auf, der einen Impulsabflacher
65 enthält, wobei beide zusammen so dimensioniert sind, daß
sie etwa 1442 Kubikzentimeter Druckgas speichern können. Die
Luftkanone 62 weist außerdem einen Auslösezylinder 66 auf,
der etwa 164 Kubikzentimeter Druckgas speichert, und eine
Kolbenbaugruppe 68 mit einem oberen Kolben 70 und einem
unteren Kolben 72, die mittels einer gemeinsamen
Verbindungsstange 74 miteinander verbunden sind. Der obere Kolben 70 kann
den Schußzylinder 64 wahlweise öffnen und schließen, und der
unter Kolben 72 ist innerhalb des Auslösezylinders 66 hin
- und hergehend bewegbar, wie gestrichelt dargestellt ist. Die
Fläche des unteren Kolbens 72, auf welche das Druckgas im
Auslösezylinder 66 wirkt ist größer als die Fläche des
oberen Kolbens 70, auf welche das Druckgas im Zylinder 64 wirkt.
Die Verbindungsstange 74 des Kolbens 68 weist eine mittig
angeordnete Bohrung 76 zum Leiten von in den Auslösezylinder 66
zugeführtem Druckgas in den Schußzylinder 64 auf. Der
Impulsabflacher 65 weist außerdem eine gasführende Bohrung 77 auf,
deren Durchmesser etwa 12,70 Milimeter beträgt. Druckgas wird
in den Auslösezylinder 66 mittels einer Kupplung 78 einer
Gasleitung 80 zugeführt, die mit einem unter Druck stehenden
Stickstofftank 84 über einen kommerziell verfügbaren
Druckregler 82 verbunden ist. Gasführende Bohrungen 86a und 86b
sind außerdem in den Wänden des Auslösezylinders 66 zwischen
einem elektromagnetbetätigten Ventil 88 und dem inneren
Zylinder 66 vorgesehen. Die Betätigung des
elektromagnetbetätigten Ventils 88 wird mittels einer elektronischen
Schußschaltung 90 gesteuert.
-
Im Betrieb wird der Druckgas mit irgendwo zwischen etwa 1 und
11 Megapascal durch die Gasleitung 80 in den Auslösezylinder
66 eingeleitet. Der Druck, den dieses Gas auf die Fläche des
unteren Kolbens 72 der Kolbenbaugruppe 86 ausübt, bewirkt,
daß die Kolbenbaugruppe die in Figur 6B dargestellte Position
einnimmt, in welcher der obere Kolben 70 an dem unteren Rand
des Schußzylinders 64 dicht abschließend anliegt. Die
dichtende Anlage zwischen dem Kolben 70 und dem Schußzylinder 64
ermöglicht außerdem die Aufladung des Schußzylinders 64 mit
Druckgas, das aus dem Auslösezylinder 66 über eine Bohrung 76
in dem Verbindungsschaft 74 zugeführt wird, das wiederrum
durch die gasführende Bohrung 77 im Impulsabflacher 65
strömt. Diese dichtende Anlage zwischen dem oberen Kolben 70
und dem Schußzylinder 64 wird während der gesamten
Aufladeperiode beibehalten, da die Fläche des unteren Kolbens 72
größer als die Fläche des oberen Kolbens 70 ist. Nachdem der
Schußzylinder 64 vollständig mit Druckgas zwischen 1 und 11
Megapascal aufgeladen worden ist, wird der
Druckimpulsgenerator 60b durch die Schußschaltung 90 betätigt, welche das
Elektromagnetventil 88 öffnet und damit Gaskanäle 86a und 86b
zur Umgebungsatmosphäre freigibt. Das sich daraus ergebende
Entweichen von Druckgas aus dem Auslösezylinder 66 erzeugt
ein Ungleichgewicht der Drücke, die auf den unteren bzw.
oberen Kolben 70, 72 der Kolbenbaugruppe 68 wirken, mit der
Folge, daß diese in weniger als einer Millisekunde die
gestrichelt dargestellte Position einnimmt. Wenn die Luftkanone
62 abgeschossen wird, werden 164 Kubikzentimeter Druckgas
entlang des 360º umfassenden Spalts 91 zwischen dem unteren
Rand des Schußzylinders 64 und dem oberen Rand des
Auslösezylinders 66 emittiert, während die restlichen 1262
Kubikzentimeter zwei oder drei Milisekunden später durch die
gasführende Bohrung 77 des Impulsabflachers 65 folgen. Die
zweistufige Emission von Druckluft aus dem Schußzylinder 64
senkt die Spitzenamplitude der sich ergebenden Stoßwelle in
der Sekundärseite ab, wodurch vorteilhafterweise die von den
Wärmetauscherrohren 22 in der Nähe der Düse 111 erlittenen
Spitzenspannungen abgesenkt werden. Bei der bevorzugten
Ausführungsform ist die Luftkanone 62 eine PAR 600B Luftkanone,
hergestellt von Bolt Technology, Inc., mit Sitz in Norwalk,
Connecticut, USA, und die Schußschaltung 90 ist ein Regler
des Modells FC100, hergestellt von der gleichen Firma.
-
Der Einfachverteiler 92 umschließt den Umfangsspalt 91 der
Luftkanone 62 vollständig, welche das Druckgas aus dem
Schußzylinder 64 entlüftet. Es sind obere und untere
Montageflanschen 94a, 94b vorgesehen, die dichtend an oberen und unteren
Montageflanschen 96a, 96b angeschraubt sind, welche um die
Zylinder 64, 66 der Luftkanone 62 herumverlaufen. Der
Verteiler 92 weist eine einzige Auslaßöffnung 98 zum Zuführen des
von der Luftkanone 62 erzeugten Druckgasimpulses in die Düse
111 auf. Diese Öffnung 98 endigt in einem Montageflansch 100,
der an einer der Ringschulter 102 eines rohrförmigen
Spindelstückes 104 angeschraubt ist. Die andere Ringschulter 107 des
Spindelstückes 104 ist um eine ringförmige Öffnung (nicht
dargestellt) eine Montageflansches 109 herum angeschraubt.
Das Spindelstück 104 und die Auslaßöffnung 98 sind
ausreichend lang, damit das Gehäuse der Luftkanone 62 vollständig
außer Kontakt mit dem Gehäuse des Dampferzeugers 1 mit
Abstand von diesem angeordnet ist. Dies ist wichtig, da ein
solcher Abstand verhindert, daß das harte Außengehäuse der
Luftkanone 62 beim Abschießen gegen die Wand des
Damferzeugers 1 vibriert. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind
sowohl der Einfachverteiler 92 als auch das Spindelstück 104
aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von etwa 12,70
Millimeter hergestellt, um eine ausreichende Festigkeit
sicherzustellen. Der Montageflansch 109 ist ebenfalls vorzugsweise
aus 12,70 Millimeter dicken rostfreiem Stahl hergestellt und
weist eine Reihe von Schraubenbohrungen auf, die mit gleichen
Abständen um seinen Umfang angeordnet sind und mit
Schraubenaufnahmebohrungen (nicht dargestellt) fluchten, die
normalerweise um die Schlammabstichöffnung 52b des Dampferzeugers 1
herum vorhanden sind. Folglich kann die
Impulsgeneratorbaugruppe 62b an der Sekundärseite 5 des Dampferzeugers montiert
werden, ohne daß das Bohren besonderer Bohrungen in der
Dampferzeugerwand erforderlich ist.
-
Die Düse 111 der Druckimpulsgeneratorbaugruppe 60d weist
einen Rohrkörper 112 auf. Ein Ende dieses Rohrkörpers 112 ist
entlang seines Umfangs mit der Öffnung (nicht dargestellt)
des Montageflansches 109 verschweißt, so daß die gesamte
durch die Auslaßöffnung 98 des Einfachverteilers 92
emittierte Druckluft durch die Düse 111 geleitet wird. Dazu findet
eine in voller Tiefe durchgehende Schweißnaht Anwendung, um
ausreichende Festigkeit sicherzustellen. Das andere Ende des
Rohrkörpers 112 ist an einem Spitzenteil 113 angeschweißt,
das um 30º mit Bezug auf die Oberseite des Rohrbodens 7
abgeschrägt ist. Weil die 30º-Orientierung des Spitzenteils 113
eine nach oben gerichtete Bewegung entlang der Düse 111
hervorruft, wenn der Impulsgenerator 60b abgeschossen wird,
ist zwischen dem Rohrkörper 112 der Düse und dem
Montageflansch 109 eine Versteifung 113.5 vorgesehen. Bei der
bevorzugten Ausführungsform ist der Rohrkörper 112 der Düse 111
aus rostfreiem Stahl von etwa 12,70 Millimetern mit einem
Innendurchmesser und einem Außendurchmesser von 15,8 bzw.
63,5 Millimetern hergestellt. Die Düse 111 ist vorzugsweise
zwischen 20 und 610 Millimeter lang, je nach dem Modell des
Dampferzeugers 1. In allen Fällen sollte der Spitzenteil 113
über den Rohrmantel 52 hinausragen. Schließlich sind an der
Oberseite des Rohrkörpers 112 der Düse 111 zwei
Entlüftebohrungen 113.9 vorgesehen, um das Rückfüllen der Düse 111
mit Wasser nach jedem Abschießen der Luftkanone 62 (wie in
Figur 7 gezeigt) zu fördern. Das Vorsehen dieser
Entlüftebohrungen 113.9 zeigt keinen wesentlichen Teil des Luft- und
Wasseraustoßes aus der Luftkanone 62 nach oben ab.
-
Es wurde herausgefunden, daß eine 30º-Abwärtsneigung des
Spitzenteils 113 beträchtlich stärker wirksam ist als
entweder eine gerade, rohrartige Düsenkonfiguration, die
horizontal mit Bezug auf den Rohrboden 7 verläuft, oder eine
ellbogenartige Konfiguration, bei welcher die Spitze 113 vertikal
über dem Rohrboden 7 angeordnet ist. Die Anmelderin glaubt,
daß die mit der 30º-Orientierung der Düsenspitze 113
verbundene größere Wirksamkeit von der Tatsache herrührt, daß der
durch die Düse 111 emittierte Ausstoß von Wasser und
Druckluft schräg auf einen breiten, mittenahen Abschnitt des
Rohrbodens 7 auftrifft, der wiederum die Stoßwelle
vorteilhafterweise aufwärts gegen die Stützplatten 30 und über einen
breiten Querschnitt der Sekundärseite reflektiert. Dieser Effekt
scheint durch den gleichzeitigen symmetrischen Ausstoß von
Luft und Wasser aus dem Impulsgenerator 60a noch
komplementiert zu werden, der um 180º versetzt gegenüber dem
Impulsgenerator 60b angeordnet ist. Das symmetrische und zentrisch
orientierte Auftreffen der beiden Stoßwellen scheint eine
gleichförmige Wasserverdrängung im oberen Teil der
Sekundärseite 5 zu erzeugen, wie am besten mit Bezug auf Figur 5
verständlich wird. Dies stellt einen wichtigen Vorteil dar, da
einer der in den oberen Bereichen der Sekundärseite 5 des
Dampferzeugers wirksamen Hauptreinigungsmechanismen die
nahezu augenblickliche und gleichförmige vertikale
Wasserverdrängung zu sein scheint. Ein noch weitere noch wichtiger
Vorteil, der mit der schrägen Orientierung des Ausstoßes von
Luft und Wasser verbunden ist, liegt darin, daß die
Spitzenspannung auf die Wärmetauscherrohre 22 in der Nähe der Spitze
113 abgesenkt wird. Wenn im Gegensatz dazu die Düsenspitze
113 vollständig horizontal orientiert wäre, würde kein Teil
des Ausstoßes umfassend nach oben reflektiert, und die Kraft
des Luft- und Wasserausstoßes würde orthogonal auf das
nächstliegende Rohr 22 einwirken. In ähnlicher Weise wäre,
wenn der Ausstoß vollständig vertikal gegen den Rohrboden 7
gerichtet wäre, der Auftreffbereich des Ausstoßes gegen den
Rohrboden schmaler, und die Rohrspitzenspannungen wären
wiederum höher, da der Ausstoß konzentrierter erfolgen würde.
-
Unter Bezugnahme nunmehr auf die Figuren 6A, 7 und 8 weist
die Einrichtung nach der Erfindung außerdem ein
Rezirkulationssystem 114 auf, das mit der
Druckimpulsgeneratorbaugruppe 60b durch einen Einlaßschlauch 115, einen
Saugeinlaßschlauch 121a und Saugschlauch 121b verbunden ist. Wie am
besten in Figur 6A sichtbar ist, verläuft der Einlaßschlauch
115 durch den kreisförmigen Montageflansch 109 der
Druckimpulsgeneratorbaugruppe 60b durch eine Durchführung 117
hindurch. An seinem distalen Ende ist der Einlaßschlauch 115
entlang der Hauptrohrgasse 55 oberhalb der Düse 111
ausgerichtet, wie am besten in Figur 7 sichtbar ist. An seinem
proximalen Ende ist der Einlaßschlauch 115 mit einer
Einlaßleitung 119b verbunden, die Teil des Rezirkulationssystems
114 ist. Der Saugeinlaßschlauch 121a und der Saugschlauch
121b verlaufen in gleicher Weise mittels Durchführungen 123a,
123b durch den Montageflansch 109 hindurch. Der
Einlaßschlauch 115 ist mit einem Umleitungsventil 126a versehen,
das damit über ein T-Stück 126. 1 verbunden ist, um
ankommendes Wasser, wie dargestellt, in den Saugeinlaßschlauch 121a
umzuleiten. Der Saugeinlaßschlauch 121a enthält ein
Trennventil 126b, wie gezeigt, gerade unterhalb eines T-Stücks 126.2.
Wenn der Saugeinlaßschlauch 121a als Saugschlauch verwendet
wird, sind die Ventile 126a und 126b geschlossen bzw.
geöffnet. Wenn der Saugeinlaßschlauch 121b als Einlaßschlauch
verwendet wird, sind die Ventile 126a und 126b geöffnet bzw.
geschlossen.
-
Die distalen Enden der Schläuch 121a, 121b liegen auf der
Oberseite des Rohrbodens 7 und sind entlang des Umfangs des
Rohrbodens 7 in entgegengesetzten Richtungen gerichtet, wie
am besten in Figur 7 sichtbar ist. Eine solche Ausrichtung
des Einlaßschlauches 115 und der Schläuche 121a, 121b
unterstützt das Hervorrufen eines umfangsmäßigen Wasserströmung um
den Rohrboden 7, wenn der Schlauch 121a durch Schließen des
Ventils 126b und Öffnen des Ventils 126a als Einlaßschlauch
verwendet wird. Wie später erörtert wird, unterstützt eine
solche umfangsmäßige Strömung in vorteilhafter Weise das
Halten gelösten Schlammes in Suspension, während das Wasser in
der Sekundärseite durch die Teilchenfilter 145 und 147 des
Rezirkulationssystems 114 zirkuliert wird. Die proximalen
Enden jedes der Schläuche 121a, 121b sind mit den Einlaßenden
eines T-Stücks 125 verbunden. Das Auslaßende des T-Stücks 125
ist wiederum eine Leitung 125.5b mit dem Einlaß einer
Membranpumpe 127 verbunden. Die Verwendung einer Membranpumpe
127 an dieser Stelle des Rezirkulationssystems 114 wird
bevorzugt, weil das durch die Schläuche 121a, 121b abgesaugte
Wasser große suspendierte Schlammteilchen enthalten kann,
die, während sie von einer Pumpe der Membranbauart leicht
bewältigt werden können, eine Pumpe der Drehkolben- oder
Verdrängerbauart beschädigen oder sogar zerstören könnten.
-
Figur 8 zeigt schematisch den Rest des Rezirkulationssystems
114. Der Saugeinlaßschlauch 121a und der Saugschlauch 121b
jedes der Druckimpulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b ist
schließlich mit dem Eingang der Membranpumpe 127 verbunden.
Der Ausgang der Membranpumpe 127 ist wiederum zunächst mit
einem Beruhiger 129 und dann mit einem Strömungsmesser 131 in
Reihe geschaltet. Der Beruhiger 129 gleicht die von der
Membranpumpe 127 hervorgerufene Pulsation des Wassers aus und
ermöglicht damit, daß der Strömungsmesser 131 den mittleren
Durchsatz der Wasserströmung aus der Membranpumpe 127
anzeigt. Der Ausgang des Strömungsmessers 131 ist über eine
Leitung 133 mit dem Einlaß eines Druckausgleichsbehälters 135
verbunden. Bei der bevorzugten Ausführungsform hat der
Druckausgleichsbehälter 135 eine Kapazität von etwa 1 Kubikmeter.
Der Auslaß des Druckausgleichsbehälters 135 ist über eine
Einfachleitung 139 mit dem Einlaß einer Strömungspumpe 137
verbunden, während der Auslaß der Pumpe 137 über eine Leitung
143 mit dem Einlaß eines Zyklonabscheiders 141 verbunden ist.
Im Betrieb sammelt der Druckausgleichsbehälter die von der
Membranpumpe 127 erzeugte Wasserströmung und liefert dieses
Wasser gleichmäßig zum Einlaß der Pumpe 137. Die Pumpe 137
erzeugt wiederum eine ausreichende Druckhöhe in dem
rezirkulierenden Wasser, so daß ein beträchtlicher Teil des in dem
Wasser suspendierten Schlamms durch Fliehkraft aus dem Wasser
ausgeschleudert wird, während dieses durch den
Zyklonabscheider 141 strömt.
-
Stromab des Zyklonabscheiders 141 ist ein 1- bis 3-Mikron-
Sackfilter 145 angeordnet, der in Reihe mit einem 1-Mikron-
Kartuschenfilter 147 geschaltet ist. Diese Filter 145 und 147
scheiden irgendwelche kleine Teilchen ab, die immer noch in
dem Wasser suspendiert sein können, nachdem es den
Zyklonabscheider 141 passiert hat. Stromab der Filter 145 und 147 ist
ein 500-Gallonen-Vorratstank 151 angeordnet. Der Vorratstank
151 weist eine Auslaßleitung 153 auf, die zum Einlaß einer
weiteren Strömungspumpe 155 führt. Der Auslaß der
Strömungspumpe 155 ist wiederum mit dem Einlaß eines Ionenabscheider
- bzw. Entmineralisierungsbetts 157 verbunden. Der Zweck der
Strömungspumpe 155 liegt darin, genügend Druck in dem Wasser
zu erzeugen, damit es durch die in Reihe angeordneten
Ionenaustauschersäulen (nicht dargestellt) in dem
Entmineralisierungsbett 157 mit annehmbar schneller
Strömungsgeschwindigkeit strömt. Der Zweck des Entmineralisierungsbetts 157
liegt darin, alle ionischen Stoffe aus dem Wasser
abzuscheiden, damit diese keine Gelegenheit haben, wieder in die
Sekundärseite 5 des Damperzeugers 1 einzutreten und neue
Schlammablagerungen zu verursachen.
-
Stromab des Entmineralisierungsbetts 157 ist ein erstes T-
Stück 159 angeordnet, dessen Einlaß mit der Leitung 161
verbunden ist, wie dargestellt. Ein Trennventil 160a und ein
Ablaßventil 160b sind stromab der beiden Auslässe des T-
Stücks 159 angeordnet, wie dargestellt, um das bei dem
Reinigungsvorgang verwendete Wasser in die
Dekontaminierungseinrichtung der Anlage ablassen zu können. Stromab des T-Stücks
159 ist ein weiteres T-Stück 163 angeordnet, dessen Einlaß,
wie dargestellt, ebenfalls mit der Leitung 161 verbunden ist.
Absperrventile 165a und 165b sind in der dargestellten Weise
stromab des Auslasses des T-Stücks 163 angeordnet.
Normalerweise ist das Ventil 165a geöffnet und das Ventil 165b
geschlossen. Wenn man jedoch einen zweiten Dampferzeuger 1 mit
gefiltertem und gereingtem Wasser füllen möchte, das aus
einem ersten Dampferzeuger abgelassen wird, um das Druckimpuls-
Reinigungsverfahren durchzuführen, können die Ventile 165a
und 165b teilweise geschlossen bzw. teilweise geöffnet sein.
Strömungsmesser 167a, 167b sind stromab der Ventile 165a und
165b angeordnet, so daß eine geeignete Aufteilung der
Strömung aus der Leitung 161 vorgenommen werden kann, um einen
solchen gleichzeitigen Ablaß/Füllvorgang zu bewirken.
Außerdem endigt die Leitung, in welcher das Ventil 165b und der
Strömungsmesser 167b montiert sind, in einer Schnellkupplung
167.5. Um einen solchen gleichzeitigen Ablaß/Füllvorgang
auszuführen, werden die Ventile 165a und 165b auf einem
(nicht dargestellten) mit Rädern versehenen Karren montiert,
und die Leitung 161 besteht aus einem flexiblen Schlauch, um
eine transportable Kupplungsstation 168 zu bilden. Stromab
der transportablen Kupplungsstation 168 endigt die
Einlaßleitung 161 in dem Einlaß eines T-Stücks 169, welches die
Wassereinlaßströmung zwischen den Einlaßleitungen 119a und
119b aufteilt.
-
Von einer Wasserversorgung 170, bei welcher es sich um den
Vorratsbehälter für deionisiertes Wasser der gewarteten
Anlage handeln kann, wird deionisiertes Wasser in das
Rezirkulationssystem 114 zugeführt. Die Wasserversorgung 170
weist eine Auslaßleitung 172 auf, die mit dem Einlaß einer
weiteren Strömungspumpe 174 verbunden ist. Der Auslaß der
Strömungspumpe 174 ist mit einer weiteren Leitung 176
verbunden, deren Auslaß wiederum mit dem Vorratsbehälter 151
verbunden ist. In der Leitung 176 ist ein Rückschlagventil
178 vorgesehen, um sicherzustellen, daß Wasser aus dem
Vorratstank 151 nicht in den Behälter 170 für deionisiertes
Wasser zurückfließen kann.
Verfahren nach der Erfindung
-
Es wird nunmehr auf die Figuren 5, 6A und 6B Bezug genommen.
Das Verfahren nach der Erfindung wird grundsätzlich mittels
den zuvor beschriebenen Druckimpulsgeneratorbaugruppen 60a,
60b in Kombination mit dem Rezirkulationssystem 114
durchgeführt. Bevor jedoch diese Komponenten der erfindungsgemäßen
Einrichtung in einem Dampferzeuger 1 installiert und
betrieben werden, werden verschiedene Vorbereitungsschritte
ausgeführt. Bei dem ersten dieser Schritte wird der relative
Zustand der Wärmetauscherrohre 22 vorzugsweise mittels
Wirbelstrom- oder Ultraschaltinspektion an sich bekannter Art
festgestellt. Eine solche Inspektion gibt dem Bedienungspersonal
Informationen, die zur Bestimmung des Maximalwerts der
Momentandrücke verwendet werden können, welchen die Rohre 22 des
jeweiligen Dampferzeugers ohne irgendeine Gefahr des
Eindrückens oder ohne Erleiden beträchtlicher Metallermüdung
sicher standhalten können. In dieser Hinsicht haben die
Anmelder beobachtet, daß Wärmetauscherrohre 22 in mäßig gutem
Zustand Momentandrücken bis zu etwa 131 Megapascal
standhalten
können, ohne nachzugeben oder ohne in beträchtlichem
Umfang Metallermüdung zu erleiden. Im Gegensatz dazu wird
erwartet, daß verhältnismäßig alte Wärmetauscherrohre 22, deren
Wände durch Korrosion und Abnutzung beträchtlich geschwächt
ind, nur 103 Megapascal standhalten können, während
verhältnismäßig neue Rohre, die weitgehend frei von ungünstigen
Beeinträchtigungen durch Korrosion oder Abnutzung sind, in
der Lage sind, bis zu 207 Megapascal standzuhalten, ohne daß
irgendwelche ungünstige mechanische Wirkungen auftreten.
-
Nachdem die Rohre 22 durch ein Wirbelstrom- oder
Ultraschallsonde im notwendigen Maß untersucht worden sind, um den
Maximalwert des Momentandrucks festzustellen, dem sie sicher
standhalten können7 wird die Sekundärseite 5 des
Dampferzeugers 1 abgelassen, und sämtlicher loser Schlamm, der sich
oben auf dem Rohrboden 7 angesammelt hat, wird mittels
bekannter Verfahren beseitigt, beispielsweise durch Ausspülen
oder durch Schlammabstechen. Bei der bevorzugten
Ausführungsform werden Schlammabstechverfahren angewendet, wie sie
beispielsweise in den US-Patenten 4 079 701 und 4 677 201
beschrieben und beansprucht sind, die jeweils im Eigentum der
Westinghouse Electric Corporation stehen. Grundsätzlich
erfordern diese Schlammabstichverfahren die Installation
beweglicher Wasserdüsen in den Schlammabstichöffnungen 53a, 53b
in der Sekundärseite 5, die den losen Schlamm aus dem
Dampferzeuger 1 auswaschen, indem ein Wasserstrom mit hoher
Geschwindigkeit durch die Rohrgassen 54 gerichtet wird.
-
Nachdem sämtlicher loser Schlamm auf dem Rohrboden 7 auf
diese Weise beseitigt worden ist, werden die
Druckimpulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b in den Schlammabstichöffnungen
53a, 53b an den in den Figuren 6A und 7 dargestellten Stellen
installiert. Insbesondere wird dabei der Rohrkörper 112 der
Düse 111 jeder der Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b mittig
entlang der Hauptrohrgasse 55 in horizontaler Position
ausgerichtet, wie dargestellt, so daß die abgewinkelte Düsenspitze
113 eine Orientierung unter 30º mit Bezug auf die ebene,
horizontale Oberfläche des Rohrbodens 7 einnimmt. Danach wird
das Rezirkulationssystem 114 an jede der
Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b angeschlossen, indem der Einlaßschlauch 115
jeder der flexiblen Einlaßleitungen 119a und 119b und der
Saugeinlaßschlauch 121a und der Saugschlauch 121b jeweils
über das T-Stück 125 jeder Baugruppe 60a, 60b an die
flexiblen Saugleitungen 125.5a, 125.5b angekuppelt werden. Danach
wird das Rezirkulationssystem 114 über die Leitung 172 an die
Versorgung 170 für deionisiertes Wasser aus der Anlage
angeschlossen, wie am besten in Figur 8 sichtbar ist. Die
Strömungspumpe 174 wird sodann betätigt, um den Vorratstank 151
etwa halbvoll zu füllen, was der Fall ist, wenn der Tank 151
etwa 250 Gallonen Wasser enthält.
-
Nachdem der Vorratstank 151 mindestens halbvoll ist, wird die
Strömungspumpe 155 betätigt, um den Füllzyklus zu beginnen.
Bei dem bevorzugten Verfahren nach der Erfindung erzeugt die
Pumpe 155 eine Strömung gereinigten Wassers von etwa 0,454
Kubikmeter pro Minute, der am T-Stück 169 auf zwei jeweils
0,227 Kubikmeter pro Minute führende Strömungen für die
Einlaßschläuche 119a und 119b auf entgegengesetzten Seiten des
Dampferzeugers 1 aufgeteilt wird, um die Sekundärseite 5 des
Dampferzeugers 1 zu füllen. Während der Fülldauer der
Sekundärseite 5 über die Pumpe 153 werden die Ventile 165a und
165b geöffnet bzw. geschlossen, so daß die gesamte
Wasserströmung von der Pumpe 153 in den Dampferzeuger 1 eintritt.
Zusätzlich werden die Ventile 126a, 126b in jeder der
Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b geöffnet bzw. geschlossen, um
die Strömung von 0,227 Kubikmeter pro Minute von der
Einlaßleitung 119a, 119b zwischen dem Einlaßschlauch 115 und dem
Saugeinlaßschlauch 121a jeder der Impulserzeugerbaugruppen
60a, 60b weiter aufzuteilen. Sobald der Wasserspiegel in der
Sekundärseite 5 hoch genug ist, um beide Schläuche 121a, 121b
zu überdecken, wird die Membranpumpe 127 eingeschaltet und so
eingestellt, daß sie 0,189 Kubikmeter pro Minute aus der
Sekundärseite absaugt. Da die Strömungspumpe 115 0,454
Kubikmeter pro Minute einleitet, während die Membranpumpe 127 nur
0,189 Kubikmeter pro Minute absaugt, wird die Sekundärseite 5
mit einem Nettoströmungsdurchsatz von 0,265 Kubikmeter pro
Minute gefüllt. Weil der Saugeinlaßschlauch 121b jeder der
Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b zu dieser Zeit als
Füllschlauch benützt wird, dessen Auslaß in Umfangsrichtung zu
einem gegenüberliegendem Saugschlauch 121a gerichtet ist,
wird zusätzlich eine periphere Wasserströmung entlang des
Umfangs der Sekundärseite erzeugt, wie am besten in Figur 7
sichtbar ist. Es wird unterstellt, daß eine solche periphere
Wasserströmung dazu beiträgt, die verhältnismäßig großen
Mengen von Schlamm und Teilchen in Suspension zu halten, die
zunächst vom Inneren der Sekundärseite 5 gelöst werden, wenn
die Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b betätigt werden, so
daß wiederum das Reszirkulationssystem 114 in der Lage ist,
die größmögliche Menge an gelöstem Schlamm und Teilchen
während des Füllzyklus bei dem Verfahren abzuziehen.
-
Nachdem der Wasserspiegel in der Sekundärseite 5 des
Dampferzeugers 1 bis auf einen Pegel von mindestens 152 Millimetern
über den Düsen 111 der beiden Druckimpulsgeneratorbaugruppen
60a, 60b angestiegen ist, beginnt das Abschießen der
Luftkanone 62 jeder der Baugruppen 60a, 60b. Wenn die
vorangegangene Wirbelstrom- bzw. Ultraschalluntersuchung angezeigt
hat, daß die Wäremtauscherrohre 22 Momentandrücke von etwa
131 Megapascal ohne schädliche Beeinträchtigungen standhalten
können, werden die Gasdruckregler 82 jeder der
Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b so eingestellt, daß Gas mit einem
Druck von etwa 3 Megapascal zunächst in den Schußzylinder 64
der Luftkanone 62 jeder Baugruppe zugeführt wird. Ein solcher
Gasdruck bewirkt eine Spitzenspannung an den Rohren 22, wie
sicher unter der Grenze von 131 Megapascal liegt, wie
nachstehend noch mehr im einzelnen erläutert wird. Die
Schußschaltung 90 wird dann so eingestellt, daß sie das
elktromagnetbetätigte Ventil 88 des Auslösezylinders 66 alle 7 bis 10
Sekunden auslöst. Das Abschießen der Luftkanone 62 in 7- bis
10-Sekunden-Intervallen wird während des gesamten Füll-,
Rezirkulations- und Ablaßzyklus dieses Verfahrens fortgesetzt.
Obwohl die Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b auch in
kürzeren Zeitintervallen abschießbar sind, wird eine
Schußimpulsfrequenz von 7 bis 10 Sekunden bevorzugt, da dies dem durch
die Düse 111 emittierten Stickstoffgas ausreichend Zeit läßt,
die Düse 111 und den Verteiler 92 vor dem nächsten Impuls
freizumachen. Wenn Gastaschen in dem Impulsgenerator 60b
während dem nachfolgenden Abschießen der Luftkanone
verbleiben, würde ein beträchtlicher Teil des auf das Wasser in
der Sekundärseite 5 erzeugten Stoßes von solchen Blasen
absorbiert, wodurch die Reinigungswirkung beeinträchtigt wird.
-
Es ist wichtig, anzumerken, daß der anfänglich für den
Einsatz der Druckimpulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b gewählte
Gasdruck Momentandrücke erzeugt, die deutlich unterhalb der
maximalen sicheren Größe der Momentankräfte liegen, denen die
Rohre 22 tatsächlich standhalten können, und zwar aus zwei
Gründen. Zunächst wird, wie nachstehend noch mehr im
einzelnen erörtert wird, der in den Impulsgeneratorbaugruppen 60a,
60b benutzte Gasdruck langsam im Verhältnis mit dem Maß
angehoben, in welchem die Sekundärseite 5 des Damperzeugers 1
gefüllt wird, bis er etwa zweimal so groß wie der anfänglich
gewählte Gasdruckwert ist. Folglich beträgt, wenn der
anfänglich benutzte Gasdruck bei einem Wasserpegel gerade oberhalb
der Düsen 111 etwa 3 Megapascal beträgt, der in den
Druckimpulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b verwendete Endgasdruck etwa
5,52 bis 6,21 Megapascal. Zweitens wird der Gasdruck so
gewählt, daß der verwendete Maximaldruck Momentankräfte in den
Rohren 22 hervorruft, die mindestens 30 und vorzugsweise 40%
unterhalb dem maximalen Druckwert liegt, der durch die oben
erwähnte Wirbelstrom- bzw. Ultraschallinspektion ermittelt
wurde) um einen großen Sicherheitsspielraum zu haben. Bei der
Festlegung der Auswahl der anzuwendenden Gasdrücke haben die
Anmelder entdeckt, daß zwischen dem in der Luftkanone 62
jeder Impulsgeneratorbaugruppe 60a, 60b verwendeten Gasdruck
und der resultierenden Spitzenspannung auf die Rohre 22 ein
überraschender nichtlinearer Zusammenhang besteht, wie sich
aus den nachstehenden Testergebnissen ergibt:
Ungefährer Gasdruck
Ungefähre Rohrspitzenspannung
Megapascal
-
In den meisten Fällen erfolgt das Abschießen der Luftkanonen
62 beider Impulsgeneratoren synchron, um das Wasser über dem
gesamten Querschnitt der Sekundärseite 5 des Dampferzeugers 1
gleichmäßig zu verdrängen. Es können jedoch Fälle auftreten,
wo ein asynchrones Abschießen der Luftkanonen 62 der
verschiedenen Baugruppen wünschenswert sein kann, beispielsweise
in einem Dampferzeuger, in welchem die
Schlammabstichöffnungen 53a, 53b um nur 90º voneinander versetzt sind. In einem
solchen Fall kann das asynchrone Abschießen der Lufkanonen 62
möglicherweise zur Kompensation der nichtgegenüberliegenden
Anordnung der Impulsgeneratoren 60a, 60b in der Sekundärseite
5 beitragen, die sich aus der Lage der nur um 90º versetzten
Schlammabstichöffnungen 53a, 53b ergibt.
-
Figur 9 stellt dar, wie der Gasdruck innerhalb des 1442
Kubikzentimeter fassenden Schußzylinders 64 der Luftkanone 62
sich mit der Zeit abschwächt, und Figur 10 zeigt die von den
der Düse 111 nächstliegenden Rohrreihe erfahrene
Spitzenspannung an. Wenn konkret der Gasdruck im Schußzylinder 64
6 Megapascal beträgt und ein Impulsabflacher 65 mit 164
Kubikzentimeter eine gasführende Bohrung von 13 Millimeter
Durchmesser aufweist, verläßt das Gas den Zylinder 62 während
einer Zeitdauer von etwa 5 Milisekunden. Figur 10 zeigt, daß
die von der dem Spitzenteil 113 der Düse 111 nächstliegenden
Reihe von Rohren 22 erlittene Spitzenspannung zwischen 83 und
90 Megapascal beträgt, was wiederum in sicherem Bereich
unterhalb des Grenzwerts von 131 Megapascal liegt. Wenn kein
Impulsabflacher 65 benutzt würde, würde die zum Spitzenteil
113 der Düse 111 nächstliegende Reihe von Wärmetauscherrohren
22 in der Sekundärseite 5 beträchtlich höher belastet werden,
da das Gas aus der Luf tkanone in beträchtlich kürzerer Zeit
als 5 Millisekunden austreten würde.
-
Das Füllen der Sekundärseite 5 mit einer Nettorate von etwa
0,265 Kubikmeter pro Minute wird fortgesetzt, bis die oberste
Stützplatte 30 im Wasser eingetaucht ist. In einem typischen
Westinghouse-Dampferzeuger des Modells 51 müssen etwa 64
Kubikmeter Wasser in die Sekundärseite 5 eingeleitet werden,
bis das Wasser diesen Pegel erreicht. Bei einer Nettofüllrate
von etwa 0,265 Kubikmeter pro Minute dauert der Füllzyklus
etwa 4 Stunden. Während des Füllzklus wird der Druck des in
den Schußzylinder 64 jeder Luftkanone 62 eingeleiteten Gases
von etwa 3 Megapascal auf etwa 5,52 bis 6,21 Megapascal
direkt proportional zum Wasserpegel in der Sekundärseite 5
angehoben. Die proportionale Zunahme des in den Luftkanonen 62
verwendeten Gasdruckes kompensiert im wesentlichen die durch
den zunehmenden statischen Wasserdruck um den Spitzenteil 113
der jeweiligen Düse 111 bewirkte Leistungsabschwächung der
Impulse.
-
Sobald der Wasserpegel in der Sekundärseite 5 ausreichend
hoch ist, um die oberste Stützplatte 30 vollständig
einzutauchen, beginnt der Rezirkulationszyklus. Gewünschtenfalls
werden die Ventile 126a, 126b geschlossen bzw. geöffnet, um
die Funktion des Saugfüllschlauches 121a in die eines
Saugschlauches umzuwandeln. Darüberhinaus wird der
Strömungsdurchsatz der Füllpumpe 155 von 0,454 Kubikmeter pro Minute
auf 0,189 Kubikmeter pro Minute abgesenkt, während der
Absaugdurchsatz der Membran-Saugpumpe 127 mit 0,189 Kubikmeter
pro Minute beibehalten wird. Das Nettoergebnis dieser
Einstellungen ist, daß Wasser mit einem Durchsatz von etwa 0,189
Kubikmeter pro Minute durch die Sekundärseite 5 des
Dampferzeugers 1 rezirkuliert wird. Dieser Zirkulationsdurchsatz
wird während etwa 12 bis 48 Stunden aufrechterhalten, während
die Lufkanonen 62 jeder der Impulsgeneratorbaugruppen 60a,
60b alle 7 bis 10 Sekunden mit einem Druck von 6 Megapascal
abgeschossen werden.
-
Nach Beendigung des Rezirkulationszyklus beginnt der
Ablaßzyklus
des Verfahrens. Dieser Schritt wird ausgeführt, indem
der Strömungsdurchsatz der Membran-Saugpumpe 127 verdoppelt
wird, so daß jeder der Schläuche 121a, 121b jedes der
Impulsgeneratoren 60a, 60b etwa 0,085 Kubikmeter pro Minute
absaugt. Da die Füllpumpe 155 weiterhin die Sekundärseite 5
mit einem Gesamtdurchsatz von etwa 0,189 Kubikmeter pro
Minute füllt, beträgt die Nettoablaßrate etwa 0,151 Kubikmeter
pro Minute. Da die Sekundärseite 5 etwa 64 Kubikmeter Wasser
am Ende des Rezirkulationszyklus enthält, dauert der
Ablaßzyklus etwa 7 Stunden. Dabei ist zu beachten, daß während
dieser Zeitperiode der Druck des in die Schußzylinder 64 der
Luftkanonen 62 der Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b
eingeleiteten Gases von 5,52 Megapascal auf 2,76 Megapascal
proportional zum Wasserpegel in der Sekundärseite 5 abgesenkt
wird.
-
Um das Reinigungsverfahren in einer Anlage durchzuführen, wo
zwei oder mehr Dampferzeuger gereinigt werden müssen, kann
ein zweiter Dampferzeuger (nicht dargestellt) mit dem
gefilterten und gereinigten Wasser, das aus dem Entmineralisierer
157 des Rezirkulationssystems 114 während des Ablaßzyklus aus
dem ersten Dampferzeuger abfließt, gefüllt werden. Dies kann
bewerkstelligt werden, indem die transportable
Anschlußstation 168 zu einem zweiten Dampferzeuger gefahren wird, an
welchem weitere Impulsgeneratorbaugruppen 60a, 60b
installiert worden sind, und der Auslaß des Strömungsmessers 167b
mit den Einlaßleitungen 119a, 119b des zweiten Dampferzeugers
gekuppelt werden. Danach werden die Absperrventile 165a und
165b so eingestellt, daß ein Teil des gefilterten und
gereinigten Wassers, das den Entmineralisierer 157 verläßt, zu den
Einlaßleitungen 119a, 119b, des zweiten Dampferzeugers
abgezweigt wird. Um die 7 Stunden dauernde Periode des
Ablaßzyklus für den ersten Dampferzeuger beizubehalten, wird der
Strömungsdurchsatz der Pumpe 155 auf etwa 0,644 Kubikmeter
pro Minute gesteigert. Das Ventil 165a wird so eingestellt,
daß der Strömungsdurchsatz, der vom Strömungsmesser 167a
angezeigt wird, bei etwa 0,189 Kubikmeter pro Minute
verbleibt. Der Rest von 0,454 Kubikmeter pro Minute der Strömung
wird über das Ventil 165b zur Sekundärseite 5 des zweiten
Dampferzeugers abgezweigt. Die Ausführung dieses zusätzlichen
Schritts verringert nicht nur den Gesamtzeitbedarf zum
Reinigen einer Mehrzahl von Dampferzeugern um mehr als 50%,
sondern führt auch zu einer beträchtlichen Verringerung der
Menge des deionisierten und gereinigten Wassers, das die
Anlage aus der Versorgung 170 zur Durchführung des
Reinigungsverfahrens nach der Erfindung bereitstellen muß. Da zum
Reinigen eines einzigen Dampferzeugers 1 etwa 64 Kubikmeter bzw.
65.318 Kilogramm Wasser erforderlich sind, ist schon die
Wassereinsparung an sich sehr bedeutsam. Darüberhinaus wird
durch die Verringerung der Gesamtdauer, die zum Reinigen von
zwei Dampferzeugern erforderlich ist, die Zeitdauer, während
welcher das Bedienungspersonal möglicherweise schädlicher
Strahlung ausgesetzt ist, beträchtlich verringert. Die durch
die transportable Leitungskupplungsstation 168 und die
Verwendung eines flexiblen Schlauches für die Leitung 161
erreichte Beweglichkeit der Ventile 165a, 165b erleichert die
Durchführung einer solchen kombinierten Ablaß/Füllstufe bei
dem Verfahren nach der Erfindung wesentlich.