DE1451270A1 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

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DE1451270A1 DE19631451270 DE1451270A DE1451270A1 DE 1451270 A1 DE1451270 A1 DE 1451270A1 DE 19631451270 DE19631451270 DE 19631451270 DE 1451270 A DE1451270 A DE 1451270A DE 1451270 A1 DE1451270 A1 DE 1451270A1
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Description

Dr. rixpl.Dr. rixpl.

Otbafttttr β α 1 » β r Aktiengesellschaft. Winterttür (Sch»«Ie)Otbafttttr β α 1 »β r Aktiengesellschaft. Winter door (Sch »« Ie)

tfttreeübertragertfttreetransfer

DU Srfinaung betrifft «Inen Wiretttbertracer, insbtSQOdtrt fttr frrnrtsJttortA&tttn, welcher gekennzeichnet dwell ti«· Mehriahl wet Msttnfttreigtii, reohteokigen dit durch Wädt «eitllch geechloitea, oben tu* IUHtA offen tied nod Bohritrfinge für dag wiüraeöufneh-•eiyle Arbeitieittel enthelten9 w^^i sich dit Ansehlüiie Ittettrlnfe fur dit Zisfialir und ibleituo« dt« Arbeit·^ «af dt? flelchen nffenen, vo* Re&ktor ebgewandten Seit· befindenoDU Srfinaung relates to "Inen Wiretttbertracer, insbtSQOdtrt FTIR frrnrtsJttortA & tttn which in dwell ti" · Mehriahl wet Msttnfttreigtii, reohteokigen dit by Wädt "eitllch geechloitea above tu * IUHtA open tied nod Bohritrfinge for dag wiüraeöufneh- • eiyle Arbeitieittel enthelten 9 w ^^ i dit acceptance for dit cisfialir and ibleituo «dt« work? ^ «af dt? Open the flats, facing the front of the door

OU Brf indttng vird tnband eines in der Zeichnunf seh«!*tUob dtxgeitellten AuifUhrunfibeiapieles erläutert οOU Brf indttng is tnband one in the drawing see «! * tUob dtxgithelten AuifUhrunfibeiapieles explained ο

λ dit Ansieht tints Wlriaettbertragereleeentes8 λ dit views tints Wlriaettbertragereleeentes 8

teilweise U Schnitt,partly U cut,

Fifo? tin Detail der Befestigung der Rohrstränge U Bletent nach Fig öl,Fifo? tin detail of the fastening of the pipe strings U Bletent according to Fig oil,

909903/0363909903/0363

Fig.3 den Schnitt III - III in FIg»2,FIG. 3 the section III - III in FIG. 2,

Fig.4 einen Teilgrundriss zur Fig*2, Schnitt IV - IV in Figa2s 4 shows a partial plan view for Fig * 2, section IV - IV in Figa2 s

FIgο5 die Anordnung des erfindungsgemässen Wärmeübertragers in einem vom Reaktorkühlmittel durchströmten Kanalt Schnitt V-V in Flg.6,FIG. 5 the arrangement of the heat exchanger according to the invention in a channel through which the reactor coolant flows t section VV in FIG. 6,

Pigc6 den Schnitt einer Reaktoranlage mit einem erfindungsgemässen Wärmeübertrager·Pigc6 the section of a reactor plant with a heat exchanger according to the invention

Das erfindungsgemässe Element nach FIgöl enthält eine kastenförmige Konstruktion I9 welche auf vier Stützen 2 aufstellbar 1st» Die rahmenförizsigen Seitenteile der Konstruktion 1 sind durch Blechwände 3 abgeschlossen, die Versteifungen 4 aufweisen» Eine der Seitenwände 1st noch mit einer zweiten Wand 5 versehen und bildet mit dieser susaaimen eine Doppelwand» Die Konstruktion 1 ist oben und unten offen, um eine Strömung des wärmeabgebenden Mediums su erlauben«, Der Durchströmquerschnitt 1st dabei rechteckig, vorzugsweise quadratisch· In der Konstruktion 1 sind Rohrstränge 6 eingehängt» Die Rohrstränge 6 sind durch schlangenförmig in einer Ebene gewundene Rohre gebildet. Die Kon« etruktion enthält eine grössere Ansah! derartiger schlangenförmiger Rohrstränge, die nebeneinander angeordnet sind,The inventive element according to FIgöl contains a box-shaped construction I 9 which can be set up on four supports 2 »The frame-shaped side parts of the construction 1 are closed by sheet metal walls 3, which have stiffeners 4» One of the side walls is also provided with a second wall 5 and forms with it This susaaimen a double wall "The construction 1 is open at the top and bottom to allow a flow of the heat-emitting medium". The flow cross-section is rectangular, preferably square Flat spiral tubes formed. The construction contains a larger view! such serpentine pipe strings, which are arranged side by side,

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H51270H51270

und zwarj wie aus Figo2 ersichtlich ists um die HäHfce der Rohrdistanz einer Rohrschlange versetzt» Die Rohrschlangen sind unten an ein Sammelrohr 7 angeschlossene Die oberen Anschlüsse der Rohrstränge fuhren zu Sammelrohren 8ρ99 welche durch Rohre 10 mit einem ebenfalls unten befindlichen Sammler 11 verbunden sindo Die Rohre lO führen von oben nach unten durch den durch die Doppelwand 395 gebildeten Hohlräume Der Hohlraum zwischen den beiden Wänden 386 1st oben durch den entsprechenden Seitenteil der Konstruktion ls oder Z0Bo durch besondere Abdeckplatten .12 abgeschlossen? so dass das wärmeabgebende Mittel diesen nicht durchströmen kann»and zwarj like Figo2 visible s is offset by the HäHfce the pipe distance of a coil "The coils are at the bottom of a collecting pipe 7 is connected, the upper connections of the pipe conduits lead to collector tubes 8ρ9 9 which Sindo connected by pipes 10 with a located also below collector 11 Pipes lO lead from top to bottom through the cavities formed by the double wall 3 9 5 The cavity between the two walls 3 8 6 is closed at the top by the corresponding side part of the construction l s or Z 0 Bo by special cover plates .12? so that the heat-emitting agent cannot flow through it »

Xn den FIg 2 - 4 ist in vergrössertem Masstab die Befestigung der Rohrschlangen6 an den Wänden 4 des Elementes dargestellte Die geraden Teile der Rohre 6 sind mit Rippen 13 versehen> Die Rohrbogen der Rohrstränge sind mit U-föraigen Hai te teilen 20 versehen^ welcha in Schienen eingeschoben sindg die durch Winkelprofile 21 und je ein U-Profil 22 gebildet sind« Die Fixierung der Halteteile 20 in den Schienen 21,22 erfolgt durch Bei-In Figs. 2-4, the fastening of the pipe coils 6 to the walls 4 of the element is shown on an enlarged scale. The straight parts of the pipes 6 are provided with ribs 13 Rails are inserted g which are formed by angle profiles 21 and a U-profile 22 each.

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lagestüeke 238 welche aas Spiel in vertikaler Richtung begrenzen and dareh Bistansstuek© 24 zur Begrenzung des Spiels in horizontaler Richtung« Um ©ine Kurzsehlussströmung des wärmeabgebenden Mittels an den Rohrbögen vorbei zu ersehwereirv sind-die Bohrstränge vor den Rohrbogen mit Abdeekbiechen/ 25 versehen« Zudem können in gewissen Abständen zwischen den Rohrbögen Absehlrmbleche 26 eingeschoben-'sein, die· sieh z<J3o auf dia Rohrbogen· und entsprechende S tutζte lie- 27 ander Wand 4 stützen*layers 23 8 which limit the play in the vertical direction and then bistansstuek © 24 to limit the play in the horizontal direction "To see a short-circuit flow of the heat-emitting agent past the pipe bends - the drill strings in front of the pipe bend are provided with bend-offs / 25" 26 may be inserted-'sein at certain intervals between the pipe bends Absehlrmbleche, the check · z <J3o on dia tube sheet and corresponding · S ζ does te Lie 27 on the other support wall 4 *

Die erfindungsgeoKssen Blamsiiite 'sind normalerweise le grosser Anzahl im Strömüngskanal des wärmeabgebsn- ' den/Mediums? in diesem Fall®, des Reais:torkühlisittels9 ange= ©rdn.eto Di® erfind'ungsgemässeß.Elemente fiillän diesen Kanal mahr ©der weniger m,ss w@bei die zwisehen-den'Elementen freibleibenden stellen dureb-an' sieh bekannte Abdeck-* bieeiie für di© Strömung des wärmeabgebenöen Mediums gesßhlossen sißöo . /The blemishes of the invention are normally large in number in the flow channel of the heat-emitting medium? in this case®, the reais: torkühlisittels 9 ange = © rdn.eto Di® according to the invention elements fiillän this channel more © the less m, s w @ at the places between the "elements remain free" see known cover * bieeiie for the flow of the heat-emitting medium closed sissöo. /

.Di® dargestellt© Ausführungsform 'ist für die Aufstellung unter eine® Reaktor--bestimmt« Die Stützen 2 dienen dabei zur Aufteilung aisf einem ebenen Joden oder einer .Di® shown © embodiment 'is for the installation under a® reactor - determined «The supports 2 serve to divide up a flat iodine or a

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H5127QH5127Q

entsprechender1 Tragfconatriskt.ienä ZaBc einem Gitterrost* Die Durchatröfiixng der -arfincteigsgemassaK Elemente durch das Beaktorkühlmittelj, welches Zc.Be ei» Gas «der Dampf ists erfolgt vtm oben nach tuften» Das die Wärme aufnehmend« Arbeitsmittel^ vorzugsweise WaSSSr5, durchströmt die Rohrstränge von unten nach oben und wird durch die Bohre 10 zuffl ebenfalls unttn befindlichen Siuml^r 11 geleitete Der unter« Teil dir Bohre 10 sowie ά&τ Sammler 11 sind dabsii voxzufsweis« mit «iner Wirffl^isßlation versehen« In Figc5 is« öle Anordnung der e^findtäugsgemäsaen In einem Kanal das Reaktors dargestellt ο Eia Wat.je oclti iint«» diia niehtdargestellten Leaktor b^^^Corresponding 1 Tragfconatriskt.ienä ZaB c a grate * The passage of the fine paste-like mass elements through the beactor coolant, which Zc.Be "gas" is the steam s takes place vtm above after tuften "the heat absorbing" working medium ^ preferably water 5 , flows through the pipe strings from bottom to top and is represented by the Drill 10 zuffl also unttn located Siuml ^ r 11 led the DIR under "part Drill 10 and ά & τ collector 11 are dabsii voxzufsweis" with "iner Wirffl ^ isßlation provided" In Figc5 is "oils arrangement der e ^ findtäugsgemäsaen In a channel the reactor shown ο Eia Wat.je oclti iint «» diia not shown Leaktor b ^^^

w liana K tiirS vom ]tofikt«rktiblfiilvt6l dwehetröajt» alnä in girötiürer Aiuf&hl dl<t «rf indv.ngeg«aä».ran Siem·»η te E unt»ri:et>r«cat«> Di«r nicht von !'lementen f till ten TeLIt & ei »9 <|tit3Psehnit t*s sind .in. an sieh, ter Wels« 4«ir<?h AljaeKkb.lö^^ vereshlusiifm, Äahnllslie Ab-w liana K tiirS vom ] tofikt «rktiblfiilvt6l dwehetröajt» alnä in girötiürer Aiu f & hl dl <t «rf indv.ngeg« aä ».ran Siem ·» η te E unt »ri: et> r« cat «> Di« r not of! 'elements f till ten TeLIt & ei »9 <| tit3Psehnit t * s are .in. an see, ter Wels «4« ir <? h AljaeKkb.lö ^^ vereshlusiifm, Äahnllslie Ab-

in 31*«<ii^n£rin kö: .rum muh mw Abieukang in 31 * «<ii ^ n £ rin kö: .rum muh mw Abieukang

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Spalten awiiu^tn, b^foftbartert Elementen V^rwi.miung finders,Columns awiiu ^ tn, b ^ foftbartert elements V ^ rwi.miung finders,

ί »Jί »J

8098037038380980370383

/ U51270/ U51270

Fig«6 zeigt den Schnitt einer Beaktoranlage lalfc <ä©m erflndungsgemässen Wärmeaustauscher., In einem durckfesten Bau Bf S0B9 aus Beton» 1st ein Reaktorkern H untergeferasht« Uht@f dl@s@si Heakt©rke£*n befinden sich In einem Kanal K erfindungsgeiaässen Elemente E« Dl@ d@A den Elementen und ά®η Wänden des K&n&les K abdichtenden deekblech© §lnä mit k bezeichnet« Das teaktopfdihlnittel strömt den Heaktc^kern wzn ohmnmh xmt@mf gelangt sens in den dureh di© Eleissnte- E g®blta®bm und wird doren üwälzleltiMgeii L mit d@F nach ©ten geleitet» um ^on Ji©«<iiä in den Paaicto^kiii:, zutreten»Fig. 6 shows the section of a beactor system lalfc <ä © m heat exchanger according to the invention. In a pressure-resistant construction B f S 0 B 9 made of concrete, a reactor core H is enclosed "Uht @ f dl @ s @ si Heakt © rke £ * n are located in a channel K erfindungsgeiaässen elements e "Dl @ d @ a the elements and ά®η walls of the K & N les K sealing deekblech © §lnä denoted by k" the teaktopfdihlnittel flows through the Heaktc ^ nuclear WZN ohmnmh xmt @ m f reaches sens in the through di © Eleissnte- E g®blta®bm and is led doren üwälzleltiMgeii L with d @ F to © ten »um ^ on Ji ©« <iiä in the Paaicto ^ kiii :, to enter »

Dl@ erfindungsgefflässe. Iraofdnung hat denDl @ invention vessels. Iraofdnung has that

90050 3/0390050 3/03

dass infolge Abwesenheit von Rohrleitungen an der dem Reaktor zugewandten Seite der Abstand zwischen den Wärmeübertragerelementen und dem Reaktor sehr klein gehalten werden kanne Bs wird dadurch an Konstruktionshöhe der Reaktoranlage gesparte Die während der Hontage durchzuführenden Schwelssnähte9 doho die Anschlüsse von Rohrleitungen an die Sammler 7S11 liegen an der vom Reaktor abgewandten Seite des Elementes und sind daher thermisch weniger belastet 9 da an dieser Stelle das wärmeabgebende Medium bereits durch das Arbeitsmittel abgekühlt ist„ Zudem bildet das Rohrmaterial des Elementes eine zusätzliche Abschirmung gegen radioaktive Strahlung3 so dass diese Sciweissnähte nach einem Abstellen des Reaktors zur Kontrolle oder Reparatur rascher zugänglich sindοthat are on the side facing the reactor side of the distance between the Wärmeübertragerelementen and the reactor kept very small due to the absence of pipelines kanne Bs is thus saved for the design height of the reactor plant the Schwelssnähte 9 to be carried out during the Hontage Doho the connections of pipes to the header 7 S 11 lie on the side facing away from the reactor side of the element and are therefore less thermal stress 9 since at this point the heating medium is already cooled by the working medium "in addition, the pipe material of the element forms an additional shield against radioactive radiation 3 so that these Sciweissnähte for a parking of the reactor are more quickly accessible for inspection or repair ο

öle erfIndungsgemässe Ausbildung eines Wärmeübertragers aus Elementen der beschriebenen Form hat zudem den Vorteils dass auch grosse Wärmeübertrager aus relativ kleinen^ leicht transportierbaren Elementen zusammengesetzt werden können^ Die abgebildet© Ausftihrungsform hat dabei den VorteH9 dass während des Transportes bei jederoils inventive design of a heat exchanger made up of elements of the form described also has the advantage that even large heat exchangers of relatively small ^ easily transportable elements can be assembled ^ The displayed © Ausftihrungsform this case has the VorteH 9 that during transport in each

909603/0363909603/0363

V-V-

W I An, f \gf WIA n , f \ gf

Lage des Elementes die Rohrstränge in der Tragkonstruktion 1 ausreichend gestützt sind und daher keine zusatzliehen Massnafemen während des Transportes erforderePosition of the element the pipe strings in the supporting structure 1 are adequately supported and therefore no additional loans Require measures during the transport

Es versteht si<shs dass die erfindungsgemässsn Elemente auch oberhalb eines Reaktors aufgestellt werdenIt is understood si <s sh that erfindungsgemässsn elements also positioned above a reactor are

In diesem Fall® sind dann gemäss dem ^rfinäungsdi@ Samsilesi1 I3 11 auf de? ©bereu ^eite des EIeraefites. In this case, according to the ^ rfinäungsdi @ Samsilesi 1 I 3 11 on de? © repentance of the EIeraefites.

9Ö98Ö3/03S3 ^9Ö98Ö3 / 03S3 ^

Claims (1)

PatentansprücheClaims /lo) Wirmeübertragers insbesondere für Kernreaktor anlagen» gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von kastenförmigens rechteckigen Elementen9 die durch Wände (3) seitlich geschlossen^ oben und unten offen sind und Bohrstränge (6) für das wärmeaufnehmende Arbeitsmittel enthalten» wobei sich die Anschlüsse (7?11) der Rohrstränge für die Zufuhr und Ableitung des Arbeitsmittels auf der gleichen offenen9 vom Reaktor abgewandten Seite befinden,,/ lo) Wirmeübertrager s equipment in particular for nuclear reactor »characterized by a plurality of box-shaped s rectangular elements 9 ^ closed laterally by walls (3) above and are open at the bottom and drill strings (6) by way of the heat-accumulating working medium" wherein the connections ( 7 ? 11) of the pipe strings for the supply and discharge of the working medium are located on the same open side 9 facing away from the reactor. 2ο -Wärmeübertrager nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet ? dass die seitlichen Wände (3) des Elementes aus Blech ausgebildet sind und mindestens zwei gegeneinander liegende Seitenwände Befestigungsteile (2I922) für die Bohrstränge (6) aufweisen*2ο heat exchanger according to claim I 9 characterized ? that the side walls (3) of the element are made of sheet metal and have at least two opposing side walls fastening parts (2I 9 22) for the drill strings (6) * 3c Wärmeübertrager nach Anspruch I9 dadurch gekenn« zeichnet j dasi* die Bohrstränge (6) schlangenförmig in einer Ebene gewunden sind und dass ein Element eine Mehrzahl derartlger9 nebeneinander parallel zu? Gasströmung angeordneter Rohrschlangen enthält o 3c heat exchanger according to claim 1 9 characterized in that the drill strings (6) are wound serpentine in one plane and that an element has a plurality of such 9 next to each other parallel to? Gas flow of arranged coils contains o 9Q8Ä03/03S39Q8Ä03 / 03S3 4α Wärmeüberträger nach Anspruch 3 9 dadurch gekennzeichnet 9 dass die geraden Teile der Rohrstränge mit Rippen versehen sind und vor den Rohrbögen Abdeckbleche (25) zur Erschwerung der Gasströmung entlang dieser Bögen angeordnet sind ο4 α heat exchanger according to claim 3 9 9 characterized that the straight parts of the pipe strings are provided with ribs and arranged in front of the tube bends cover plates (25) for impeding the flow of gas along these arcs ο 5ο Wärmeübertrager nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet g dass die Umleitung der von einem Ende des Elementes ze den Anschlüssen am anderen Ende führenden Rohre (10) dureh den Hohlraum einer Doppelwand (395) erfolgts der für die Strömung des wärmeabgebenden Kittels abgeschlossen is to G in 5ο heat exchanger according to claim I 9 characterized that the redirection from one end of the element ze the terminals at the other end carrying tubes (10) dureh carried out the cavity of a double wall (3 9 5) s is completed for the flow of the heating Kittels to 6ο Wärmeübertrager na@h Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet 9. dass die Elemente Stützen (2) zum Aufstellen auf einer Tragkonstruktion aufweisen»6ο heat exchanger na @ h claim I 9 characterized 9 . that the elements have supports (2) for setting up on a supporting structure » 909103/0363909103/0363
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