DE1057623B - Zum Waermeaustausch zwischen einer Fluessigkeit und einem anderen Medium dienender Waermeaustauscher - Google Patents

Description

• Zum Wärmeaustausch zwischen einer Flüssigkeit und einem anderen Medium dienender Wärmeaustauscher Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher, bei dem Wärme zwischen einer Flüssigkeit und einem anderen Medium ausgetauscht wird, wobei die Flüssigkeit ein verhältnismäßig gefährlicher Stoff wie flüssiges Natrium ist, während das zweite Medium durch Wasserdampf oder unaktives Wasser gebildet wird. Diese beiden Stoffe dürfen im Betrieb des Wärmeaustauschers nicht miteinander in Berührung kommen, da dies gefährliche Folgen haben kann.
• Es ist bei Röhrenwärmeaustauschern bekannt; ein-Übertreten des einen Mediums zum anderen infolge von Leckstellen dadurch zu verhindern, däß zwei -in Abstand liegende Rohrböden vorgesehen werden und der Zwischenraum mit einem Druckmittel angefüllt "N ird, dessen Druck höher ist als der Druck der beiden Medien. Das Druckmittel wird so gewählt, daß es gegenüber den beiden Medien inert ist.
• Ferner ist es bekannt, bei Röhrenwärmeaustauschern ein Zwischenmedium zu benutzen und den Kreislauf des Zwischenmediums mit einer Vorrichtung zu verbinden, die das Durchlecken der Medien in das Zwischenmedium anzeigt.
• Schließlich ist es auch nicht neu, ein gasförmiges Sperrmittel zu verwenden.
• Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich bei Röhrenwärmeaustauschern ergeben, wenn gefährliche Medien, wie flüssiges Natrium und Dampf von hoher Temperatur und hohem Druck, vorliegen. Lm gegen die hohen Drücke widerstandsfähig zu sein, müssen die Rohrböden ziemlich dick ausgeführt werden, und ferner müssen die Rohrböden aus einer besonderen Stahllegierung bestehen, damit die Korrosionswirkung durch das geschmolzene Metall vermieden wird.
• Durch diese Bedingungen ist ein Anschweißen der Rohre am Rohrboden, wodurch eine gute Sicherheit gegen Lecken erreicht wird, ein schwieriges Problem.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Druck des zwischen die Rohrböden eingeleiteten Füllmittels gleich dem Druck der zum Wärmeaustausch durchgeleiteten Flüssigkeit ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß kein Durchlecken des ,l.ietalls in den Zwischenraum stattfinden kann. Ein Durchlecken des Dampfes, der unter hohem Druck steht, ist möglich. Dies bedeutet aber keine Gefahr.
• Gemäß der Erfindung ist es mithin möglich, Röhrenwärmeaustauscher zu benutzen, durch die gefährliche Medien strömen, ohne daß ein Verschweißen oder Verlöten der Rohre in den doppelten Rohrböden erforderlich ist.
• Die Flüssigkeit oder eine der Flüssigkeiten wird in s -olchen Wärmeaustauschsystemen gewöhnlich durch ei:i inertes Gas, etwa Stickstoff, unter Druck gehalten., das einem Ausdehnungsgefäß zugeführt wird, und das Gas wird in geeigneter Weise dem Raum zwischen den beiden Rohrböden von der gleichen Quelle aus an seiner Eintrittsstelle in das Flüssigkeitssystem zugeführt, und zwar entweder direkt oder mittels Membranübertragung.
• Diese Anordnung entlastet die Verbindungsstelle der Flüssigkeit führenden Rohre im Betrieb von jeder wesentlichen Druckdifferenz und vermindert also die Gefahr eines Durchleckens von Flüssigkeit auf ein Minimum. Es kann daher die Anwendung von andernfalls ungeeigneten nicht geschweißten oder nicht gelöteten Verbindungen zugelassen werden.
• Das Ausdehnungsgefäß wird in einem solchen System vorzugsweise an der Stelle des höchsten hydrostatischen Drucks im Kreislauf vorgesehen, und die Gaszufuhr für den Raum zwischen den Rohrböden erfolgt vom Gasraum des Ausdehnungsgefäßes aus.
• Der Raum zwischen den Rohrböden kann in geeigneter Weise mit Geräten zur Anzeige des Durchleckens jedes Mediums verbunden werden.
• In der Zeichnung ist ein Wärmeaustauscher gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt.
• Der Röhrenwärmeaustauscher hat doppelte Rohrböden 10, 12 und 10', 12', so daß die Gefahr, daß das gasförmige Medium, etwa Wasserdampf, in den Rohren mit einer Flüssigkeit, etwa geschmolzenem Natrium, in der Trommel im Fall einer Leckstelle, die an irgendeiner der Verbindungen zwischen den Rohren 14 und den Rohrböden 10 und 10' entsteht, in Berührung kommt, auf ein Minimum herabgesetzt wird. Die Rohrverbindungen in den Rohrböden können durch Einwalzen, Schweißen oder Löten oder irgendeine Kombination dieser Methode hergestellt werden.
• Die Räume 16 und 16' zwischen den beiden Rohrböden sind je mit zwei Anschlüssen 18, 20 und 18', 20' versehen. Die Anschlüsse 18, 18' dienen zur Zuführung eines gegenüber jedem der beiden Wärmeaustauschermedien inerten Gases unter einem Druck, der im wesentlichen dem Druck der Flüssigkeit entspricht.
• Bei dem eingangs beschriebenen System, wobei Wasserdampf durch Wärmeaustausch mit geschmalzenem Natrium überhitzt wird, das durch Stickstoff unter Druck gehalten wird, der einem Sammelgefäß zugeführt wird, werden die Anschlüsse 18, 18' mit dem Gasraum des Gefäßes verbunden.
• Die Anschlüsse 20 und 20' stehen mit Geräten zur Anzeige des Durchleckens jedes Mediums in Verbindung.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Zum Wärmeaustausch zwischen einer Flüssigkeit und einem anderen Medium dienender Röhrenwärmeaustauscher mit doppelten Rohrböden und einem gegenüber den beiden Wärmeaustauschmedien inerten Gas oder Dampf als Füllmittel in dem von diesen Böden eingeschlossenen Raum, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Füllmittels gleich dem Druck der zum Wärmeaustausch durchgeleiteten Flüssigkeit ist.
2. 2. Wärmeaustauschersystem mit einem Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, wobei eine Flüssigkeit, etwa geschmolzenes Natrium, durch ein inertes Gas, etwa Stickstoff, unter Druck gehalten wird, das einem Ausdehnungsgefäß zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (16, 16') zwischen den beiden Rohrböden (10, 10' und 12, 12') des Wärmeaustauschers mit dem Gasraum des Ausdehnungsgefäßes verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 73 138; britische Patentschrift Nr. 311245; USA.-Patentschrift Nr. 2 658 728.