DE1451129A1 - Verfahren zum gleichzeitigen Kuehlen von Gemischen aus kondensierbaren Daempfen und unkondensierbaren Gasen - Google Patents

Verfahren zum gleichzeitigen Kuehlen von Gemischen aus kondensierbaren Daempfen und unkondensierbaren Gasen

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DE1451129A1
DE1451129A1 DE19641451129 DE1451129A DE1451129A1 DE 1451129 A1 DE1451129 A1 DE 1451129A1 DE 19641451129 DE19641451129 DE 19641451129 DE 1451129 A DE1451129 A DE 1451129A DE 1451129 A1 DE1451129 A1 DE 1451129A1
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cooling water
mixture
vessel
line
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Schoening Dipl-Ing Josef
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Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
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Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28B3/00Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium
    • F28B3/06Condensers in which the steam or vapour comes into direct contact with the cooling medium by injecting the steam or vapour into the cooling liquid
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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    • G21C9/00Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21DNUCLEAR POWER PLANT
    • G21D3/00Control of nuclear power plant
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Description

  • Verfahren zum gleichzeitigen Kühlen von Gemischen aus kondensierbaren Dämpfen und unkonde(%sierbaren Gasen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Kühlen von Gemischen aus kondensierbaren Dämpfen und unkondensierbaren Gasen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren kann hauptsächlich bei gasgekühlten Reaktoren angewendet werden. Bei derartigen Reaktoren kann durch das Auftreten von Dampferzeugerrohrreißern Wasser in das Core einfallen, das durch die heißen Bauteile und durch die Wärmenachproduktion des Reaktors nach dem Abschalten verdampft und zu unzulässiger Drucksteigerung führt. In diesem Falle treten die Sicherheitsventile des Reaktorbehälters in Tätigkeit und blasen ab. Die abgeblasenen Gase und Dämpfe müssen dann gekühlt werden. Die bisher bekannten Kühlsysteme sind jedoch so eingerichtet, daß sie entweder nur zur Gas- oder nur zur Dampfkühlung geeignet sind. Außerdem sind diese Systeme nicht vollkommen abgeschlossen und haben, um die gewünschten Kühleffekte zu erreichen, äußere Antriebe und zusätzliche Umwälzpumpen. Das ist ein großer Nachteil, da die abgeblasenen Gase radioaktiv verseucht sind und eine Gefahr für die Umgebung darstellen. Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die genannten Schwierigkeiten zu überwinden und ein Verfahren anzugeben, durch das ein Gemisch von kondensierbaren Dämpfen und unkondensierbaren Gasen gleichzeitig gekühlt werden kann, ohne daß eine Gefahr der Verseuchung für die Umgebung besteht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gemisch in einem geschlossenen Druckbehälter mit einer Kühlwasserfüllung durch eine lange Kondensstrecke in innige Berührung mit dem Kühlwasser gebracht und in seine kondensierbaren und unkondensierbaren Bestandteile zerlegt wird und daß das Kühlwasser ohne äußeren Antrieb in Umlauf gesetzt wird. Das Verfahren läuft also in einem nach außen hermetisch abgeschlossenen Behälter ab, der keinerlei bewegliche Teile und Antriebe besitzt, so daß kein verseuchtes Gas in die Umgebung gelangen kann. Durch den Umlauf des Kühlwassers wird erreicht, daß das gesamte Kühlwasser an der Kühlung beteiligt wird. Aus Platz- und Auslegungsgründen wird die Wärme des abblasenden Gemisches an eine möglichst kleine Kühlwassermenge abgeführt, d.h. die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens stellt einen Hochleistungskühler dar, mit dem ein optimaler Kühleffekt erzielt wird.
  • Vorteilhaft werden die unkondensierbaren Bestandteile des Gemisches nach der Kühlung in einem als Speicher ausgebildeten Raum des geschlossenen Druckbehälters aufgefangen,'so daß sie nicht mit der Umwelt in Berührung kommen. Der abgeblasene Dampf schlägt sich nieder und wird entweder vom Kühlwasser aufgenommen oder sammelt sich am Boden des geschlossenen Druckbehälters.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann verschieden ausgebildet sein. Dabei kommt es stets nur darauf an, daß eine möglichst lange Kondensstrecke vorgesehen ist und für einen guten Wasserumlauf sowie für eine innige Berührung des Gemisches mit dem Kühlwasser gesorgt ist.
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der geschlossene Druckbehälter einen Innenraum und zwei diesen . umgebende Ringräume aufweist, wobei der Innenraum und der an ihn grenzende.. innere Ringraum oben und unten miteinander in Verbindung stehen und mit Kühlwasser gefüllt Bind, daß am Boden des inneren. Ringraumes eine mehrere Düsen enthaltende Ringleitung für den Eintritt des Gemisches vorgesehen ist und daß der äußere Ringraum am oberen Ende des Behälters mit dem inneren Ringraum in Verbindung steht und als Gasspeicher dient. Das Gemisch strömt aus der Abblaseleitung in die Ringleitung ein und tritt verteilt durch die Düsen mit großer Geschwindigkeit in das Kühlwasser, wobei es mit diesem in innige Berührung kommt und ein guter Wärmeübergang stattfindet. Durch die Vermischung des Gases und Dampfes mit dem Kühlwasser wird das spezifische Gewicht in dem inneren Ringraum verringert, und das kältere und spezifisch schwerere Wasser im Innenraum hebt die Füllung im Ringraum und fällt ständig nach. Dadurch wird ein guter Zwangsumlauf des Kühlwassers bewirkt. Der Druckbehälter hat eine langgestreckte Form, so daß eine lange Kondensstrecke vorliegt. Der Wirkungsgrad der Vorrichtung ist von Leistungs- und Vordruckschwankungen unabhängig. Bei einer Volumenkonzentration des Gemisches < 0,5 kann auf eine künstliche Verlängerung der Kondensstrecke verzichtet werden, und der größere Teil des geschlossenen Behälters wird dann von dem Gasspeicher eingenommen. Vorteilhaft ist die Austrittsöffnung der in der Ringleitung vorhandenen Düsen nach oben gerichtet, so daß die kinetische Energie des Gemisches den Auftrieb noch verstärkt. Die Form der Düsen spielt dabei keine Rolle, nur müssen die Austrittsöffnungen einen entsprechenden Querschnitt aufweisen.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der geschlossene Druckbehälter aus drei räumlich getrennten Gefäßen, wobei das mittlere Gefäß eine Anzahl von senkrecht angeordneten Rohren für das Kühlwasser enthält, das aus dem zweiten Gefäß zuströmt, sowie einen unten mit einer Öffnung versehenen Behälter, der oben in eine Zuleitung für das Gemisch mündet und in dem mehrere Prallbleche angeordnet sind.. Das dritte Gefäß steht mit dem Außenraum des mittleren Gefäßes in Verbindung und dient als Gasspeicher. Das gesamte, die drei Gefäße umfassende System ist nach außen hermetisch abgeschlossen. Das Kühlwasser tritt von unten in die Rohre ein und oben wieder.aus.-Das heiße Gemisch strömt von oben nach unten um die Rohre, wobei sich der. Dampf am Boden des mittleren Gefäßes als Kondensat sammelt, während die unkondensierbaren Gase durch den Außenraum zu dem Gasspeicher abströmen. Der Wasserumlauf wird durch freie Konvektion erreicht.
  • Vorteilhaft dienen die indem mittleren Gefäßangebrachten Prallbleche einem doppelten Zweck: sie sind-einmal zur Halterung der Rohre bestimmt und wirken zum anderen als Umlenkbleche für den Gemischstrgm. Auf diese Weise wird die Kondensstrecke künstlich verlängert. Ferner wird ein guter Wärmeübergang dadurch gewährleistet, daß durch die Prallbleche der Wasserfilm immer wieder abgerissen wird.
  • Eine dritte Möglichkeit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, den geschlossenen Druckbehälter in einen oberen Teil für die Gasspeicherung und in einen unteren Teil für das Kühlwässer zu unterteilen und beide Teile durch eine mit einer Rückschlagklappe versehene Überströmleitung zu verbinden. In die Zuleitung für das Gemisch ist eine Düse eingebaut sowie ein mit' Kühlwasser gespeister Sprühdüsenring, ferner ist zwischen der Gemischzuleitung und dem Kühlwasserteil eine Druckleitung vorgesehen. Die Kühlung des Gemisches beruht darauf, daß das Kühlwasser fein zerstäubt in die Gemischzuleitung eingespritzt wird, wobei sich eine gute Kühlwirkung erzielen läßt. Da für das Einspritzen erfindungsgemäß kein äußerer Antrieb verwendet werden soll, wird durch die Düse in der Gemischzuleitung die nötige Druckdifferenz für das Einspritzen des Kühlwassers geschaffen.
  • Voraussetzung dafür ist, daß zwischen dem Ansprechdruck des Si- , cherheitsventils und dem Enddruck eine entsprechende Spanne vorhanden ist. Diese Kühlvorrichtung eignet sich besonders für Gemischkonzentrationen 7 0,5. Sie ist zwar leistungs- und vordruckabhängig, aber die Kühlwirkung nimmt nicht mit der Zeit ab. Im Abblasefall@werden der Kühlwasser- und -der Speicherraum, die sonst durch die Überströmleitung miteinander verbunden sind, durch eine eigengewiehtsbelastete Rüeksehlagklappe voneinander getrennt, da im Kühlwasserraum ein höherer Druck als im Speicherraum. herrscht. Nach dem Abblasen gibt die Rückschlagklappe die Verbindung zwischen Speicher- und Kühlwasserraum wieder frei, und das Kühlwasser kann in seinen Behälter zurückströmen, so daß die Vor -richtung wieder funktionsfähig ist.
  • Sind die Druckdifferenzen zwischen Ansprech- oder Abblasedruck und Enddruck nur gering, so sind die Räume für die Gasspeicherung und das Kühlwasser vorteilhaft in zwei getrennten Gefäßen untergebracht, wobei der Kühlwasserbehälter oberhalb des Speicherraums angeordnet ist und an seinem Boden ein federbelastetes Ventil aufweist. Dieses hat die Aufgabe, im Nichtabblasefall das Kohlwasser im Behälter zurückzuhalten. Die Feder des Ventils ist so ausgelegt, daß sie gerade die Wassersäule über dem Ventil kompensiert.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung den erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossene Druckbehälter in seinem unteren Teil ein nach unten offenen Rohrsystem enthält, in das die Gemischzuleitung mündet, und daß das. Rohrsystem von Kühlwasser umgeben ist. Das zu kühlende Gemisch strömt durch die Rohre nach unten, wobei en bereite beträchtlich abgekühlt wird, und tritt im Bodenbereich des Druckbehältern .aus den Rohren aus. Die Dämpfe kondensieren und werden von dem Kühlwasser aufgenommen, während das Gas durch das Kühlwasser hindurch nach oben in den Speicherraum steigt, wo-bei es noch weiter abgekühlt wird.
  • gine vorteilhafte Weiterentwicklung dieser Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß für das Kühlwasser zwei getrennte Räume vorgesehen sind, wobei der untere Raum durch eine Zeitung mit der Gemischzuleitung und durch eine weitere Zeitung mit einem über dem Rohrsyntea angeordneten Sprühdüeenring verbunden iet,* 'und der obere Raum dab Rohrsystem umgibt, und daß in die Gemischzuleitung-eine Dose eingebaut ist. Bei dieser Vorrichtung wird eine dreifache Kühlwirkung erzielt. Die erste Abkühlung des uemiseiies errolgt beim Durchströmen des Rohrsystems, wonach sich die kondensierbaren Bestandteile am'Boden des oberen Kühlwasserbehälters sammeln, während das Gas durch das Kühlwasser aufsteigt und abermals gekühlt wird. Die dritte Abkühlung des Gases erfolgt durch den über dem Rohrsystem angeordneten Sprühdüsenring, durch den das Kühlwasser fein zerstäubt in das aufwärts strömende Gas gespritzt wird. Der Sprühdüssenring hat gleichzeitig die Aufgabe, die durchschlagenden Dämpfe niederzuschlagen.
  • Bei den beiden letztgenannten Vorrichtungen sind vorteilhaft Halterungen für das Rohrsystem eingebaut, die gleichzeitig zur Umlenkung des Gasstromes auf seinem Weg nach oben dienen.
  • Bei einem letzten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind mehrere aus den bereits beschriebenen Vorrichtungen bekannte Bauelemente kombiniert. So besteht der Druckbehälter aus drei getrennten Gefäßen,, `vobei das mittlere ein Rohrsystem für das Kühlwasser enthält, das von dem von oben eingeleiteten Gemisch umströmt wirdƒ Die beiden anderen Gefäße sind als Kühlwasserbehälter und Gasspeicherraum ausgebildet. In dem oberen Teil des mittleren Gefäßes ist über der sich zu einem Behälter ausweitenden Gemischzuleitung ein Sprühdüsenring vorgesehen, und in die Gemischzuleitung ist eine DX,se eingebaut. Der Kühlwasserbehälter weist einen abgetrennten unteren Teil auf, der ebenfalls Kühlwasser enthält und durch eine Leitung mit der Gemischzuleitung sowie durch eire weitere Leitung mit dem Sprühdüsenring verbunden isst.
    Je nach der Art und Zusmensetzimg des abblasen den Gemisches und
    Je nach den Abblasebedingucagen,. z.B. konstanter Vordruck, konstan-
    te Abblaseleistung, Abblase- und Enddruck usvi. , und der Abblasd®
    menge können die beschriebenen@.@firunbispi@le zur Durch-
    führung des erfindungssgemäßsri$ 3-a@»r,@s vor@yendet werden.
    In der Zeichnung sind m3h2ere A@ Grugig`@e:sp.ele der Vorrichtung
    zur Dixrchfühimu..ag das efimiun.gs:#o2.gen Verfahrens s"#hematiech
    und zwar z21gen .
    Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, Fig. 2 eine Einzelheit der Fig. 1, Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, Fig. 5 eine Einzelheit der Fig. 4t Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI - VI der Fig. 59 Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII - VII der Fig. 59 Fig. 8 eine geänderte Ausführung der Fig. 4, Fig. 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung Fig.10 eine geänderte Ausführung der Fig. 9 und Fig.11 eine geänderte Ausführung der Fig. 3. In der Fig. 1 ist ein geschlossener Druckbehälter 1 von langgestreckter Form dargestellt, der in mehrere Räume unterteilt ist. Ein Innenraum 2 ist von einem Ringraum 3 umgeben, der wiederum von einem Ringraum 4 umschlossen ist. Der Innenraum 2 und der Ringraum 3 sind mit Kühlwasser gefüllt und stehen oben und unten miteinander in Verbindung. Am Boden des Behälters 1 ist eine Ringleitung 5 angeordnet, in die eine Zuleitung 6 für das zu kühlende Gemisch mündet, das in der angegebenen Richtung strömt. Die Ringleitung 5 weist eine Anzahl Düsen 7 auf, die in den Ringraum 3 ragen und mit ihrer Öffnung nach oben gerichtet sind. In der Fig. 2 ist eine der möglichen Formen dargestellt, die die Düsen 7 haben können. Außer einer zentralen Öffnung 8 weist die Düse auf ihrem Umfang noch eine Reihe von schräg nach oben gerichteten Bohrungen auf. Zwischen dem Ringraum 3 und dem Ringraum 4 besteht im oberen Teil des Behälters 1 eine. Verbindung 10. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Das Gemisch strömt durch die Leitung 6 in die Ringleitung 5 und tritt durch die Düsen 7 in das in dem Ringraum 3 befindliche Kühlwasser ein. Durch die nach oben gerichteten Öffnungen der Düsen wird der Auftrieb noch durch die kinetische Energie des Gemisches verstärkt, so daß das Gemisch mit großer Geschwindigkeit austritt und eine innige Berührung mit dem Kühlwasser und dadurch ein guter Wärmeübergang erreicht wird.-Das mit Gas und Dampf vermischte Kühlwasser in dem Ringraum. 3 ist spezifisch leichter als das im Innenraum 2 befindliche Wasser und steigt daher nach oben, während das kältere Wasser des Innenräumes ständig nach unten fällt. Dadurch wird ein guter Zwangsumlauf des Kühlwassers bewirkt und das gesamte Kühlwasser an der Kühlung beteiligt. Der kondensierte Dampf wird von dem Kühlwasser aufgenommen, während das Gas durch die Verbindung 10 in den Raum 4 tritt und hier gespeichert wird. In der Fg., *3 besteht die Kühlvorrichtung aus drei Gefäßen 1112 und 139 die zusammen ein abgeschlosse'nes System bilden.. In das mittlere Gefäß 12 ist ein Rohr-System 1'4 eingebaut, das von Kühlwasser durchströmt wird. Dieses tritt durch eine Zeitung 15- aus dem Gefäß 1.1., das als Kühlwasserbehälterdient, in das Rohrsystem ein und wird durch eine Zeitung: 16 wieder in das Gefäß 11 zurückgeführt.. Das zu kühlende Gemisch gelangt durch eine-Zeitung 17 in einen Behälter 18, der das Rohrsystem 14 umschießt. Um dein Wegdes Gemisches in diesem Raum zu verlängern, sind Prallbleche-19 eingebaut, die den Gemischstrom in der angegebenen Weise umleriken und dabei gleichzeitig zur Rohrhalterung dienen: Am Boden de"s Behälters 1-8 ist eine Öffnung'20 ' 'vorgesehen. Der den Behälter 18 umgebende Außenraum 22 des Gefäßes 12 steht durch eine Zeitung 21 mit dem Gefäß 13 in Verbindung, das den,Gasspeicherraum darstellt: Das heiße Gemisch tritt durch die Zeitung 17 in das Gefäß 18 ein und umströmt die mit Kühlwasser gefüllten Rohre 14, wobei es durch die angebrachten Prallbleche 19 einen sehr weiten Weg zurücklegen muß-Dabei kühlt es sich ab, wäh-`rend sich das Wasser erwärmt und nach'oben.strömt. Auf diese Weise' wird durch freie Konvektion der Wasserumlauf erreicht. Das Gemisch tritt schließlich durch die Öffnung 20 in. den- Außenraum 22 des Ge-"fäßes 12, wo sich der kondensierte Dampf am Boden sammelt, während das Gas durch die Zeitung 21.in den Speicherraum 13 gelangt.
  • Bei der-.n der Fig. 4 dargestellten Vorrichtung besteht der geschlossene Behälter ;aus einem' oberen Teil 23 und einem unteren Teil 24, der mit Kühlwasser gefüllt ist, Beide Teile sind durch eine Überströmleitung 25 verbunden, in die eine eigengewichtsbelastete Rückschlagklappe 26 (siehe Fig. 5) eingebaut ist. Der das Kühlwasser enthaltende Teil 24 weist an seinem Boden eine Zeitung-27 auf, die zu einem Sprühdüsenring 28 führt, der in der Gemischzuleitung 29 vor ihrem Eintritt in den Behälterteil 23 angeordnet ist. Die Gemischzuleitung 29 enthält außerdem eine Düse 30 und i-st über eine Druckleitung 3'1 mit dein oberen Teil des Kühlwasserbehälters 24 verbunden. Die Kühlung des durch die Zeitung 29 eintretenden Gemisches beruht darauf, daß mittels des Sprühdüsenringes 28 fein zerstäubtes Kühlwasser in das Gemisch eingespritzt wird, wodurch eine innige Berührung von Kühlwasser und Gemisch erreicht wird. Die Düse 30 hat den Zweck, die nötige Druckdifferenz für das Einspritzen des Kühlwassers zu liefern, da dieser Vorgang ohne äußeren Antrieb vor sich gehen muß. Das abgekühlte Gas wird in dem Raum 23 gespeichert, während sich der Dampf am Boden dieses Raumes niederschlägt und bei geöffneter Rückschlagklappe 26 zusammen mit- dem aus dem Sprühdüsenring ausgetretenen Kühlwasser in den unteren Raum 24 abströmt. Im Abblasefall wird die Überströmleitung 25 durch die Rückschlagklappe geschlossen, da im Kühlwasserraum, der über die Druckleitung 31 mit der Abblaseleitung in direkter Verbindung steht, ein höherer Druck herrscht als im Speicherraum: 23. Die Rückschlagklappe 26 befindet sich dann in dem in der-Fig. 5 gezeigten Zustand,dh. die Öffnung 32 wird durch das Bauteil 33 versperrt. Diese Vorrichtung ist besonders geeignet für große Druckdifferenzen zwischen Abblasedruck und Enddruck. Ziegen nur kleine Druckdifferenzen vor, so kann die Vorrichtung in der in der Fig. 8 gezeigten, abgewandelten Form benutzt werden. Hier ist der Kühlwasserbehälter 24 getrennt von dem Gasspeicher 23 angeordnet, und zwar oberhalb von ihm. Die gleichen Bauteile sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in der Fig. 4. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist ebenfalls die gleiche: die Kühlwirkung wird durch das mittels des Sprühdüsenringes 28 in das Gemisch eingespritzte Kühlwasser erzielt. Däs abgekühlte Gas wird im Raum 23 gespeichert, während sich das Kondensat des niedergeschlagenen Dampfes am Boden dieses Gefäßes sammelt. Zwischen. dem gühlwassergefäß 24 und der Zeitung 27 ist ein federbelastetes Ventil 34 vorgesehen, das das Kühlwasser im Nichtabblasefall im Gefäß 24 zurückhält: Die Stärke der Feder ist so gewählt, daß sie gerade das Gewicht der über dem Ventil 34 stehenden Viassersäule ausgleicht.
  • Die Fig. 9 zeigt einen geschlossenen Druckbehälter 35, in den eine Zuleitung 36 für das zu kühlende Gemisch hineinführt. Diese `erweitert sich im unteren Teil des Behälters 35 u einem Gefäß 37 und-geht dann in ein Rohrsystem 38 über, dessen Rohrenden 39 nach unten geöffnet sind. Der Behälter 35 ist so weit mit Kühlwasser gefüllt, daß das Rohrsystem völlig in. dass Wasser eintaucht. Zur Halterung des Rohrsystems dienen Prallbleche 409 die'gleichzeit-ig als U-mlenkbleche fungieren. Das Gemisch tritt durch die Zeitung 36' in das Gefäß 37 ein' und strömt durch das Rohrsystem 38 nach unten, wobei es durch das es umgebende Wasser gekühlt wird. Durch die offenen Rohrenden 39 gelangtes in den Belter 35 und wird in seine Bestandteile zerlegt, 4.1e der Dampf kondensiert und sammelt sich am Boden des Behälters 35, während das Gas durch den Auftrieb nach oben steigt, wobei es in innige Berührung mit dem Kühlwasser kommt und nochmals abgekühlt wird. Der Weg des nach oben-strömenden Gases wird noch durch die frallbleche 4-Q verlängert, die den Gasstrom dauernd in eine andere Richtung zwingen:. Schließlich wird das Gas im oberen Teil des Behälters 3 5 gespeichert.
  • In der Fig. 1'0 ist eine geänderte Ausführung der in der Fg. 9 beschriebenen Vorrichtung dargestellt. Der Druckbehälter 35 enthält wieder ein Gefäß 379 in das von oben die Gemischzuleitung 36 @@-mündet und das nach unten in das Rohrsystem 38 ausläuft.-Die Rohrenden 39 des Systems sind wieder nach unten geöffnet, und das gesamte Rohrsystem ist von Kühlwasser umgeben. Die Prallbleche 40 sind der Ubersichtlichkeit wegen in dieser Figur weggelassen.
  • 2m unteren Teil des Behälters 35 ist ein weiterer, von dem -übrigen Behälterteil abgetrennter Kühlwasserraum 41 vorgesehen, der durch eine Druckleitung mit der Gemischzuleitung 36 in Verbindung steht. Eine zweite Zeitung 43 führt vom Boden des Raumes-41 zu einem Sprühdüsenring 44, der oberhalb des Gefäßes 37 in dem Behälter 35 angebracht ist. In die Gemischzuleitung 36 ist-eine Düse 45 eingebaut. Der durch die Zeitung 36 eintretende Gemischstrom wird in dem Rohrsystem 38 ein erstes Mal gekühlt, wandert dann nach Austritt aus den Rohrenden 39 in dem Kühlwasser nach oben, wobei er sich nochmals abkühlt, und wird schließlich durch das aus dem Sprühdüsenring 44 austretende Wasser ein drittes Mal abgekühlt. Die Düse 45 sorgt für die nötige Druckdifferenz zum Einspritzen des Kühlwassers, wie bereits bei Fig. 4 beschrieben: Das Gas sammelt sich in dem oberen Teil des Behälters 35, während das Kondensat des Dampfes von dem Kühlwasser aufgenommen wird. Durchschlagende Dämpfe werden durch das aus dem Sprühdüsenring austretende Wasser zum Niederschlag gebracht.
  • Die Fig. 11 zeigt eine Vorrichtung, die - wie Fig. 3 - aus drei getrennten Gefäßen 11, 12 und 13 aufgebaut ist und in dem mittleren. Gefäß 12 ein von Kühlwasser durchströmtes Rohrsystem 14 enthält. Für die gleichen Bauteile sind die gleichen Bezugszahlen verwendet, wie in der Fig. 3die Prallbleche 19 sind jedoch der besseren Übersichtlichkeit wegen in der Fig. 11 weggelassen: Zusätzlich zur Kühlung des durch die Zeitung 17 eintretenden Gemisches`durch das Rohrsystem 14 ist eine Kühlung durch einen Sprühdü.senring 46 vorgesehen, der oberhalb des das Rohrsystem 14 umgebenden Raumes 18 in der Gemischzuleitung 17 angebracht ist. Eine Zeitung 47 verbindet den Sprühdüsenring mit einem Kühlwasserbehälter 48, der den unteren Teil des Gefäßes 11 einnimmt und gegen den oberen Kühlwasserbehälter 51. abgeschlossen ist. Durch eine weitere Zeitung 49 ist der Kühlwasserbehälter 48 mit der Gemischzuleitung 17 verbunden, in die eine Däse 50 eingebaut ist. Diese dient wieder dazu, die nötigen Druckverhältnisse zum Einspritzen des Kühlwassers zu schaffen. Wie bereits erwähnt, wird das Gemisch einer zweifachen Kühlung -ausgesetzt, einmal beim Durchströmen des Raumes 18 durch die vom Kühlwasser durchflossenen Rohre 14 und zum anderen beim Aufsteigen in den Raum 22 durch das feinzerstäubte Kühlwasser, das aus dem Spxühdüsenring 46 austritt. Das abgekühlte Gas wird schließlich im oberen Teil des Behälters 12 gespeichert, während sich der kondensierte Dampf am Boden des Raümes 22 sammelt.

Claims (4)

  1. P at en t a n_ s p r ti c h e 1) Verfahren zum: gleichzeitigen Kühlen von Gemischen aus kondensierbaren Dämpfen und unkondensierbaren Gasen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Gemisch in einem geschlossenen Druckbehälter mit einer Kühlwasserfüllung durch eine lange Kondensstrecke in innige Berührung mit dem Kühlwasser gebracht und in seine kondensierbaren und unkonaensierbaren Bestandteile zerlegt wird und daß das Kühlwasser ohne äußeren .Antrieb in Umlauf gesetzt wird.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e ich n e t, daß die unkondensierbaren Bestandteile des Gemisches nach der Kühlung in einem als Speicher ausgebildeten Raum des geschlossenen Druckbehälters aufgefangen werden.
  3. 3) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1. und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der geschlossene Druckbehälter einen Innenraum und zwei diesen umgebenden Ringräume aufweist, wobei der Innenraum und der an ihn grenzende innere Ringraum oben und unten miteinander in Verbindung stehen und mit Kühlwasser gefüllt sind, daß am Boden des inneren Ringraumes eine mehrere Düsen enthaltende Ringleitung für den Eintritt des Gemisches vorgesehen ist und daß der äußere Ringraum am oberen Ende des Behälters mit dem inneren Ringraum in Verbindung steht und als Gasspeicher dient.
  4. 4) Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i e h n e t, daß die Düsen nach oben gerichtete Öffnungen' aufweisen. 5) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch-1 und 2, d a d u -r c h g e. k e n n z e i e h -n e t , daß der geschlossene Druckbehälter aus drei räumlich getrennten Gefäßen besteht, wobei das mittlere Gefäß eine .Anzahl von senkrecht angeordneten Rohren für das Kühlwasser enthält,. das aus dem zweiten Gefäß zuströmt,--sowie-einen unten mit einer Öffnung versehenen Behälter, der oben in eine Zuleitung für das Gemisch mündet und in dem mehrere Prallble-che angeordnet sind, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Gefäß mit dem Außenraum des mittleren Gefäßes verbunden ist und als Gasspeicher dient. -6) Vorrichtung nach Anspruch 5,: d. ad uz r c h g e k e n n ze i c h n e t, daß.die Prallbleche gleichzeitig zur Rohrhalterung und als Umlenkbleche für-den Gemischstrom vorgesehen sind. 7) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n -n z e i c h n e t , daß der geschlossene Druckbehälter aus einem oberen Teil für die. Gasspeicherung und aus einem unteren Teil für das Kühlwasser,; besteht., daß beide Teile durch eine mit einer Rückschlagklappe versehene 'Übers-trömleitung verbunden sind, ds,ß in die Zuleitung für das Gemisch eine Düse sowie ein mit Kühlwasser gespeister Sprühdüsenring eingebaut ist und daß zwischen der,Gemischzaleitung und dem Kühlwas@serteil eine Druckleitung vorgesehen ist. 8) Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r e h g e k e n n., -z e i c h n e t daß die Räume Für die Gasspeicherung und für das Kühlwasser in zwei: getrennten Gefäßen untergebracht.' _-sind, wobei das gühlwassergefäß oberhalb des Speicherraumes angeordnet ist und an seinem Baden ein federbelastetes Ventil aufweist. _ ' 9) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch. 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ) daß der geschlossene Druckbehälter in seinem unteren Teil ein nach unten offenes Rohrsystem enthält, in das die Gemischzuleitung mündet, und daß das Rohrsystem von Kühlwasser umgeben ist. 10) Vorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß für das Kühlwasser zwei getrennte Räume vorgesehen sind, wobei der untere Raum durch eine Zeitung mit der Gemischzuleitung und durch eine weitere Leitung mit einem über dem Rohrsystem angeordneten Sprühdüsenring verbunden ist und der obere Raum das Rohrsystem umgibt, und daß in die Gemischzuleitung eine Düse eingebaut ist. 11) Vorrichtung nach Anspruch 9 und 10, d a d u r c h g e k e nnz e i c h n e t, daß eine Halterung destRoÜrsystems vorgesehen ist, die gleichzeitig zur Umlenkung des Gasstromes dient. 12) Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d -u r c h g e k e n n -z e ich n e t, daß in dem oberen Teil des Außenraumes des mittleren Gefäßes ein Sprühdüsenring vorgesehen ist, daß das zweite Gefäß für das Kühlwasser einen abgetrennten unteren Teil aufweist, der ebenfalls Kühlwasser enthält und durch eine Zeitung mit der Gemischzuleitung sowie durch eine weitere Leitung mit dem Sprühdüsenring verbunden ist, und daß in der Gemischzuleitung eine Düse vorgesehen ist.
DE19641451129 1964-09-03 1964-09-03 Verfahren zum gleichzeitigen Kuehlen von Gemischen aus kondensierbaren Daempfen und unkondensierbaren Gasen Pending DE1451129A1 (de)

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DE19641451129 Pending DE1451129A1 (de) 1964-09-03 1964-09-03 Verfahren zum gleichzeitigen Kuehlen von Gemischen aus kondensierbaren Daempfen und unkondensierbaren Gasen

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2384521A1 (fr) * 1977-03-21 1978-10-20 Ver Edelstahlwerke Ag Installation pour eviter une chute de pression dans un systeme
EP0072020A1 (de) * 1981-08-12 1983-02-16 Karl-Wilhelm Thomas Offener Kondensator
US4602680A (en) * 1985-07-25 1986-07-29 Bradford William D Method and apparatus for removing moisture from compressed air

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