DE2612081A1

DE2612081A1 - Dampferzeuger fuer druckwasser- kernreaktoren

Info

Publication number: DE2612081A1
Application number: DE19762612081
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Kelp; Alfred Dr Ing Stoll
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1976-03-22
Filing date: 1976-03-22
Publication date: 1977-10-20
Also published as: US4148281A; BR7700521A; SE7701892L; FR2345665A1; GB1516624A

Description

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Dampferzeuger für Druckwasser-Kernreaktoren

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampferzeuger für Druckwasser-Kernreaktoren. In einem derartigen Kernreaktor wird als Kühlmittel für die Brennelemente unter hohem Druck stehendes Primärwaeser verwendet. In einem als Dampferzeuger arbeitenden Höhrenwärmetauscher wird dae Primärwasser durch Verdampferrohre geleitet. Diese Verdampferrohre befinden sich mindestens zum Teil in einem mit dem zu verdampfenden Wasser gefülltem Raum.

Ein derartiger Dampferzeuger ist in der deutschen Offenlegungsschrift 1 551 050 beschrieben. Dieser Dampferzeuger enthält vom Primärwasser durchflossene Verdampferrohre, die zwischen zwei Rohrplatten angeordnet sind. Die untere Rohrplatte ist an ihrem Umfang fest mit dem das Gehäuse bildenden Dampfmantel verbunden. Die obere Rohrplatte ist zusammen mit einer daran angrenzenden Wasserkammer beweglich im Dampfmantel angeordnet. Die Längsdehnung des an der Wasserkammer angeschlossenen Stutzens für das Primärwasser wird durch einen zwischen diesem Stutzen und dem Dampfmantel angeordneten Kompensator ermöglicht.

Derartige Dampferzeuger benötigen also mindestens eine an ihrem Umfang mit dem Dampfmantel fest verbundene Rohrplatte, deren Abmessungen erheblich größer sind, als diejenigen einer beweglichen Rohrplatte, die lediglich den Raum für die Befestigung der vom Primärwasser durchströmten Rohre und der angrenzenden

Wasserkammer umfaßt. Die Rohrplatte stellt bei derartigen

Apparaten das schwerste Schmiedestück dar, welches durch Abmessung und Gewicht die fertigungstechnische Begrenzung bedeutet.

VPA 75 E 9391

0 21 Di / 18.3.1976

• s.

Es hat sich bei Dampferzeugern mit waagerechter, an ihrem Umfang mit dem Dampfmantel fest Terbundener Rohrplatte, insbesondere bei solchen mit U-förmigem, vom Primärwaeaer durohflossenen Bohr, bei denen das Speisewasser zwisohen dem Dampfmantel und einem Führungsmantel umläuft, nach längeren Betriebs perioden geseigt, daß sich auf der Oberseite der Rohrplatt6 Korrosionsprodukte ablagern. Diese Korrosionsprodulcte können Rohrechäden hervorrufen und lassen sich schwer entfernen, da sie sich in den Spalten zwischen den Rohren festsetzen. Die Ablagerung dieser Korrosionsprodukte geschieht dadurch, daß bei der sn ihrem Umfang fest mit dem Dampfmantel verbundenen Rohrplatte das Speisewasser mit erheblioher Geschwindigkeit aus öffnungen im FUhrungsmantel waagerecht austritt und in dieser Riohtung in das Rohrsystem einströmt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen derartigen mit geraden Verdampferrohren ausgestatteten Dampferzeuger zu schaffen, bei dem sich Verunreinigungen im zu verdampfenden Wasser leicht abführen lassen und bei dem der Herstellungs aufwand sowohl für den Dampfmantel als auch für die Rohrplatten wesentlich vermindert ist. Dieser Minderaufwand ergibt sich bei dem neuen Dampferzeuger vor allem dadurch, daß der Durchmesser aller Rohrplatten kleiner gehalten werden kann als der Durchmesser des Dampfmantels und daß trotzdem keine unter sohiedlichen Dampfmanteldurchmesser erforderlich sind.

Die Erfindung betrifft damit einen Dampferzeuger für Druckwasser-Kernreaktoren, bei denen die vom Frimärwasser durchflossenen Rohre gerade ausgebildet und zwischen zwei waagerecht liegenden Rohrplatten befestigt sind und bei dem wenigstens ein Stutzen des Primärwassers mit dem Dampfmantel über einen Kompensator zum längenausgleich verbunden ist.

Das Neue besteht dabei darin, daß an jede der beiden Rohrplatten eine innerhalb des den Dampferzeuger begrenzenden Dampfmantels liegende Wasserkammer angrenzt und daß

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!f.

ein zylindrischer Führungsmantel für das umlaufende Speisewasser mit seinem unteren Teil in den Zwischenraum zwischen Dampfmantel und der unteren Rohrplatte hineinragt.

Dampferzeuger nach der Erfindung sind an Ausfiihrungsbeispielen näher erläutert. In Pig. 1 bis Fig. 3 sind drei vereinfachte Längsschnitte durch Dampferzeuger gezeigt, wobpi gleiche Teile die gleichen Bezeichnungen erhalten haben.

In Fig. 1 umschließt der Dampfmantel 1 die Verdampferrohre 2, deren Rohre zwischen der oberen Rohrplatte 3 und der unteren Rohrplatte 4 angeordnet Rind. An die obere Rohrplatte 3 schließt die Wasserkammer 5 an, an welcher die Zulaufstutzen 6 für das Primärwasser (Kühlwasser des Reaktors) befestigt aind. Die untere Bohrplatte 4 1st mit der Wasserkammer 7 verbunden, von der die Austrittestutzen 8 des Primärwassers abgehen. Zwischen den Zulaufstutzen 6 des Prlaärwassers und dem Dampfmantel 1 sind von außen zugängliche Kompensatoren 9 angeordnet, die eine Relativbewegung zwischen den Zulaufstutzen 6 und dem Dampfmantel 1 zum Ausgleich unterschiedlicher Wärmedehnungen zulassen.

Das Speisewasser wird durch den Stutzen 10 in Pfeilrichtung zugeführt und durch ein mit Löchern versehenes Verteilringrohr 11 verteilt, so daß es in Richtung der Pfeile 12 zwischen einem

^oc zylindrischen Führungsmantel 13 und dem Dampfmantel 1 nach unten strömt. Der Führungsmantel 13 endet unterhalb der Oberseite der unteren Rohrplatte 4, so daß das Speisewasser dort in Richtung der Pfeile 14 nach oben strömt. Es gelangt an die vom Primärwasser durchfloesenen Verdampferrohre 2, wobei ein Teil des Speis«wassers verdampft. Das restliche Speisewasser läuft weiterhin in Richtung der Pfeile 12 und 14 um. Der erzeugte Dampf strömt aus den Verdampferrohren 2 oberhalb des Wasserspiegels heraus und gelangt durch den Ringspalt zwischen der oberen Rohrplatte 3 und dem Dampfmantel 1 in Richtung der Pfeile 15 durch die Nässeabecheider 16 und verläßt den Dampferzeuger durch die Stutzen 17.

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Am unteren Teil des Dampfmantels 1 befindet «ich ein Ablaugestutzen 16), aus welchem eine Teilmenge deß mit Korrosionaprodukten angereicherten Speiaewassers abgeleitet und einer nicht dargestellten Reinigungsanlage zugeführt wird. Die Wasserkammer 7 und die untere Rohrplatte 4 mit den Befestigungen dt-r Rohrenden der Verdampferrohre 2 können mit Hilfe des ßtuLzens 19 nach Entfernung des den Stutzen 19 verschließenden Deckels 20 inspiziert werden. Für die obere Rohrplatte 5 mit der Waaoerkamoier 5 sind dafür die Deckel 21 vorgesehen, die sich sowohl am Dampfmantel 1 wie auch an der Wasserkammer 5 befinden.

Die Anordnung nach Pig. 2 unterscheidet sich von dem in Pig. I dargestellten Dampferzeuger dadurch, dai3 ein zentraler Zulaufstutzen 6 am unteren Ende des Dampfmantols 1 vorgesehen ist, dar in der Mitte der Verdampferrohre 2 bis zur oberen Rohrplatte 3 hochführt. Um den Kompensator 9 des Zulaufstutzens 6 gegen Ablagerungen zu schützen, ist am Umfang des Zulaufstutzens 6 in der Fähe der unteren Rohrplatte 4 eine Gleibringdichtung 22 angebracht .

In der Anordnung nach Pig. 5 wird der AustriLtnotutzen 8 des Primärwassers ausgehend von der unteren Rohrplatte \ zentral durch die Verdampferrohre 2, die obere Rohrplatte 3 und die Wasserkammer 5 nach oben geführt. Xn diesem Auaführungsbeispiel ist der Kompensator 9 zwischen dem naapfraant^l 1 und dem Austrittsstutzen 8 für das Primärwanner ·orgeüühon. Die Zuleitung des Primärwassera erfolgt durch seitlich am Dampfmantel 1 angeordnete Zulaufstutzen 6, die waagerecht den Dampfmantel 1 durchdringen und in die Wasserkammer 5 münden. An der Wasserkammer 7 ist ein Beaichtigungsdeckel <>3 vorhanden, der sich oberhalb des Stutzens 19 befindet.

4 Patentansprüche
3 Figuren

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Claims

Patentansprüche

/1.) Dampferzeuger für Druokwasser-Kernreaktoren, bei denen die ( J vom Primärwasser durehflossenen Rohre gerade ausgebildet und zwischen zwei waagerecht liegenden Rohrplatten befestigt sind und bei dem wenigstens ein Stutzen des Primärwassers mit dem Dampfmantel über einen Kompensator zum Längenausgleich verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jede der beiden Rohrplatten (3, 4) eine innerhalb des den Dampferzeuger begrenzenden Dampfmantels (1) liegende Wasserkammer (5, 7) angrenzt und daß ein zylindrischer Führungsmantel (13) für das umlaufende Speisewasser mit seinem unteren Teil in den Zwischenraum zwischen Dampfmantel (1) und der unteren Rohrplatte (4) hineinragt,
2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zwischenraum zwischen der an die untere Rohrplatte (4) angrenzenden Wasserkammer (7) und dem unteren Teil des Dampfmantels (1) vorgesehen ist und daß in diesen Zwischenraum ein Ablaugestutzen (18) mündet. 3' Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfmantel (1) im mittleren Teil einen in jeder Höhe gleichbleibenden Durchmesser besitzt, der den Durchmesser der Rohrplatte (3, 4) um so viel übersteigt, daß genügend Speisewasser bzw. Dampf durch die so gebildeten Ringräume (Pfeile T4, 15) strömen kann.

4· Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallele Zulaufstutzen (6) und Austrittsstutzen (θ) für das Primärwasser vorhanden sind.

ORIGINAL INSPECTED VPA 75 E 9391

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