DE2303681B2 - STEAM GENERATOR WITH A PREHEATER - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit einem vom Heizmedium durchsirömten Rohrbündel, einem Vorwärmer für das Speisewasser, der einen Teil des Rohrbündels umfaßt und horizontale Wände zur Umlenkung der Strömung des Speisewassers aufweist. Ein solcher Dampferzeuger ist z. B. aus der US-PS 34 83 848 bekannt. Hierbei sind um den sogenannten kalten Schenkel eines U-Rohrbündels mehrere hori- «ontale Platten gruppiert, die zusammen einen mäanderförmigen Strömungsweg für das Speisewasser vorgeben. Dabei können sich strömungsschwache Gebiete in den Ecken zwischen den horizontalen Platten und weiteren vertikalen Wänden ergeben, die den Bereich des Vorwärmers begrenzen. Auf diese Weise kann nicht nur der Wärmeübergang beeinträchtigt werden, vielmehr besteht auch die Gefahr, daß bei kleinen Durchsätzen ein vorzeitiges Sieden im Vorwärmer auftritt, das die Strömung zusätzlich beeinträchtigt und die Korrosionsgefahr erhöht.The invention relates to a steam generator with a tube bundle through which the heating medium flows, a preheater for the feed water, which includes part of the tube bundle and horizontal walls for Having deflection of the flow of the feed water. Such a steam generator is z. B. from US-PS 34 83 848 known. Here, around the so-called cold leg of a U-tube bundle, several horizontal «Ontal plates are grouped, which together form a meandering flow path for the feed water pretend. There can be areas with weak current in the corners between the horizontal plates and further vertical walls that delimit the area of the preheater. In this way not only can the heat transfer be impaired, but there is also the risk that with small Throughputs premature boiling occurs in the preheater, which additionally impairs the flow and the risk of corrosion increases.

Das gleiche gilt für den aus der schweizerischen Palentschrift 5 18 490 bekannten Dampferzeuger mit einem Gerad-Rohrbündel, dessen dem Primärauslaß lugekehrten »kalten« Enden ebenfalls Platten zugeordnet sind, die einen mäanderförmigen Strömungsweg des Speisewassers zur Folge haben.The same applies to the one from the Swiss Palentschrift 5 18 490 known steam generator with a straight tube bundle, its the primary outlet upturned "cold" ends are also assigned plates which result in a meandering flow path of the feed water.

Aufgabe der Erfindung ist eine Verbesserung des Wärmeübergangs, um die vorgenannte Gefahr zu beleitigen, ohne daß die für die Wirtschaftlichkeit günstige Vorwärmung als Ganzes in Frage gestellt wird.The object of the invention is to improve the heat transfer in order to alleviate the aforementioned risk, without questioning the preheating as a whole, which is favorable for economic efficiency.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind erfindungsgemäß Rohre vorgesehen, die durch die horizontalen Wände führen und die eine Speisewasserströmung entgegen der Schwerkraft aus dem Vorwärmer ermöglichen. Die Rohre gestatten dem gegebenenfalls in sogenannten »Stauecken« entstehenden Dampf eine Abströmung in seiner natürlichen Strömungsrichlung, nämlich entgegen der Schwerkraft, aus dem Vorwärmer. Dadurch verstärkt man die Strömung im Vorwärmer und beseitigt gleichzeitig Konzentrationen von korrosiunsfördernden Produkten, die die Wärmeübergangsflächen des Dampferzeugers angreifen können. Die RohreTo solve this problem, pipes are provided according to the invention, which through the horizontal walls lead and which enable a feed water flow against gravity from the preheater. the Pipes allow the steam, which may be produced in so-called "stagnation corners", to flow away into its natural flow direction, namely against gravity, from the preheater. Through this the flow in the preheater is increased and at the same time concentrations of corrosive agents are removed Products that can attack the heat transfer surfaces of the steam generator. The pipes

von Dampfpolstern und durch eine Intensivierung der Strömung.by steam cushions and by an intensification of the flow.

Für den Fall, daß mehrere parallel übereinander angeordnete Wände vorgesehen sind, die ein Strömungsfenster begrenzen, empfiehlt es sich, das Rohr durch das Strömungsfenster verlaufen zu lassen, um die Zahl der Durchdringungen von Wand und Rohr möglichst klein zu halten. Dabei kann man mehreren Wänden mehrere Rohre zuordnen, die parallel zueinander verlaufen. Im Hinblick auf die Fertigung wird es zumeist günstig sein, wenn die Rohre einer Wand in einer Reihe angeordnet sind.In the event that several are arranged in parallel one above the other Walls are provided that limit a flow window, it is best to pass the pipe through to let the flow window run in order to reduce the number of wall and pipe penetrations as much as possible to keep it small. You can assign multiple pipes to multiple walls that run parallel to each other. In terms of production, it will usually be beneficial if the pipes on one wall are in a row are arranged.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden F i g. ! und 2 ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist ein Dampferzeuger für einen Druckwasserreaktor in einem Längsschnitt und einer Teilansicht dargestellt, der vom Primärkühlmittel des Reaktors in Richtung der Pfeile 1 durchströmt wird. Dabei durchfließt das leichte Wasser ein vertikales U-Rohrbündel 2. Dem sogenannten »kalten« Schenkel 3 des U-Rohrbündels ist ein Vorwärmer 5 zugeordnet, der zum Teil mit einem das U-Rohrbündel umgebenden Hemd 6 baulich vereinigt ist.For a more detailed explanation of the invention, the accompanying FIG. ! and 2 a Embodiment described. It is a steam generator for a pressurized water reactor in one Longitudinal section and a partial view shown from Primary coolant of the reactor flows through in the direction of arrows 1. The light water flows through it a vertical U-tube bundle 2. The so-called "cold" leg 3 of the U-tube bundle is a preheater 5 assigned, which is partially structurally combined with a shirt 6 surrounding the U-tube bundle.

Über dem Hemd 6 sitzen Grobabscheider 8 sowie ein am Deckel 9 befestigter Feinabscheider 10. der unmittelbar dem Dampfauslaß 11 vorgeschaltet ist. Die Abscheider trennen das Wasser aus dem im Bereich des U-Rohrbündels erzeugten Wasser-Dampf-Gemisch, so daß getrockneter Sattdampf den Auslaß U verläßt.Coarse separators 8 and a fine separator 10 attached to the cover 9 sit directly above the shirt 6 the steam outlet 11 is connected upstream. The separators separate the water from the in the area of the U-tube bundle generated water-steam mixture, so that dried saturated steam the outlet U leaves.

Das Speisewasser wird über zwei parallele Einlaßstutzen 13 und 14 in das Dampferzeugergehäuse geführt. Dabei ergibt sich im Vorwärmer 5 eine erste Teilströmung in Richtung der Pfeile 16, die in der Resultierenden entgegen der Schwerkraft und ebenso entgegen der Strömung des Primärmediums verläuft. Eine zweite Teilströmung in Richtung der Pfeile 17 gelangt in der Resultierenden in Richtung der Schwerkraft gleichsinnig mit dem Primärmedium gegen den Rohrboden 20, in dem das U-Rohrbündel 2 befestigt ist.The feed water is fed into the steam generator housing via two parallel inlet ports 13 and 14. This results in a first partial flow in the preheater 5 in the direction of the arrows 16, which is in the resultant runs against gravity and also against the flow of the primary medium. A second Partial flow in the direction of arrows 17 reaches the resultant in the same direction in the direction of gravity with the primary medium against the tube sheet 20 in which the U-tube bundle 2 is attached.

Die gleich- und gegensinnigen Strömungen (16, 17) sind durch horizontale Wände 22 zu einer mäanderförmigen Strömung quer durch die Rohre des U-Rohrbündels gezwungen. Diese Wände 22 bilden zusammen mit vertikalen Wänden 23 strömungsschwache Gebiete. Aus solchen strömungsschwachen Ecken führen Rohre 24 und 25, die parallel zueinander und zur Achse des U-Rohrbündels 2 verlaufen, entgegen der Richtung der Schwerkraft aus dem Vorwärmer 5. Die Rohre 24, 25 borgen dafür, daß sich in strömungsschwachen Gebieten kein Dampf ansammeln kann, dessen Abströmung entgegen der Richtung der Schwerkraft behindert ^äre. Außerdem sorgen die Rohre 24,25 für eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit, die in den Ecken des Vorwärmers 5 die Korrosionsgefahr verringern hilft.The currents in the same direction and in opposite directions (16, 17) are formed into a meandering shape through horizontal walls 22 Flow forced across the tubes of the U-tube bundle. These walls 22 form together with vertical walls 23 low-flow areas. Pipes lead from such weak-flow corners 24 and 25, which run parallel to each other and to the axis of the U-tube bundle 2, opposite to the direction of Gravity from the preheater 5. The pipes 24, 25 borrow for the fact that in areas with weak currents no steam can collect, which hinders the flow against the direction of gravity ^ are. In addition, the tubes 24,25 ensure an increase the flow speed, which reduce the risk of corrosion in the corners of the preheater 5 helps.

Die Figuren lassen deutlich erkennen, daß die Rohre 24, 25 parallel zueinander angeordnet sind. Sie führen so weit wie möglich durch Strömungsfenster 26 bzw. 27 zwischen parallel übereinander angeordneten horizontalen Wänden 22. Zu diesem Zweck liegen die Rohre 24 hzw. 25 in jeweils einer Reihe.The figures clearly show that the tubes 24, 25 are arranged parallel to one another. You lead as far as possible through flow windows 26 and 27 between horizontal ones arranged in parallel one above the other Walls 22. For this purpose, the tubes 24 are hzw. 25 in each row.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Dampferzeuger mit einem vom Heizmedium durchströmten Rohrbünde!, einem Vorwärmer für das Speisewasser, der einen Teil des Rohrbündels umfaßt und horizontale Wände zur Umlenkung der Strömung des Speisewassers aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß Rohre (24, :\5) vorgesehen sind, die durch die horizontalen Wände (22) führen und die eine Speisewasserströmurg entgegen der Schwerkraft aus dem Vorwärmer ermöglichen.1. Steam generator with a tube bundle through which the heating medium flows !, a preheater for the feed water, which comprises part of the tube bundle and has horizontal walls for deflecting the flow of the feed water, characterized in that tubes (24,: \ 5) are provided which lead through the horizontal walls (22) and allow a feedwater flow against gravity from the preheater. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1 mit mehreren parallel übereinander angeordneten horizontalen Wänden, die ein Strömungsfenster begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre ('.'A, 25) durch das Strömungsfenster (26,27) verlaufen.2. Steam generator according to claim 1 with a plurality of parallel, one above the other, horizontal walls which delimit a flow window, characterized in that the tubes ('.'A, 25) extend through the flow window (26,27). 3. Dampferzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren horizontalen Wänden (22) mehrere Rohre (24, 25) zugeordnet sind, die parallel zueinander verlaufen.3. Steam generator according to claim 2, characterized in that a plurality of horizontal walls (22) a plurality of tubes (24, 25) are assigned which run parallel to one another. 4. Dampferzeuger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (24, 25) einer Wand (22) in einer Reihe angeordnet sind.4. Steam generator according to claim 3, characterized in that the tubes (24, 25) have a wall (22) are arranged in a row. 2525th