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Hilfswärmetauscher für einen
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gasgekühlten Kernreaktor Die Erfindung betrifft einen Hilfswärmetauscher
kreisförmigen Querschnitts für einen in einem Druckbehälter untergebrachten gasgekühlten
Kernreaktor, bestehend aus einem senkrecht stehenden Kühler sowie einem Gebläse
mit Antriebsmotor, wobei der Kühler innerhalb eines in dem Druckbehälter befindlichen
und mit einem Liner ausgekleideten Pods unter dem Gebläse installiert ist und eine
Vielzahl von in einem äußeren Leitmantel angeordneten Rohrsträngen sowie
einen
Tragflansch aufweist, über den sich der Kühler auf dem Liner abstützt. Ferner sind
für den Hilfswärmetauscher eine seitlich unterhalb des Kühlers in den Pod einmündendc
Gaseintrittsleitung und eine in höhe des Gebläses von dem Pod abzweigende Gasaustrittsleitung
vorgesehen.
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Aus der Offenlegungsschrift 1 551 510 ist ein Wärmetauscher zum Einbau
innerhalb des Betonmantels eines integrierten Kernkraftwerks bekannt, der aus einer
Vielzahl von Geradrohren besteht, die einzeln in einen Rohrboden eingesetzt sind.
Der Rohrboden dient gleichzeitig als Abschluß der den Wärmetauscher enthaltenden
Kaverne. Die IIauptsammler und -verteiler für das in den Rohren strömende Wärmetauschermedium
(Wasser oder Dampf) sind außerhalb des Betonmantels vorge s ehen.
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Die Offenlegungsschrift 1 401 66G zeigt einmal Wärmetauscher, der
in einem Mantel eine Anzahl von Rohrbündeln enthält, die sich aus einer Vielzahl
von an ihren Enden mit Rohrbilden verbundenen Rohren zusammensetzen. Jedes Rolirbündel
ist an seinen beiden Enden jeweils über ein Rohr mit einem Sammler verbunden, der
seinerseits mit einer aus dem Mantel herausführenden Leitung für ein Wärmetauschermedium
in Verbindung steht. Der Mantel weist ferner einen Einlaß und einen Auslaß für das
zweite Wärmetauschermedium auf.
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In der Offenlegungsschrift 25 17 693 wird cin als Längsgegens tromapparat
ausgebildeter Rohrbündelwärmet aus chor beschrieben, bei dem die Rückführung des
in den Rohern stromenden Mediums in Leitungen erfolgt, die innerhalb eines im Zentrum
des Wärmetauschers angeordneten Leitmantels verlegt sind. Jede dieser Leitungen
ist mit einem der zu den Rohrbündeln gehörigen Rohrböden durch eine U-förmig gestaltete
Leitung
verbunden. Die Eintrittsleitung für das zweite Wärmetauschermedium befindet sich
oberhalb und die Austrittsleitung unterhalb der Rohrbündel.
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Bei einem in der Offenlegungsschrift 24 59 189 dargestellten Rohrbündelwärmetauscher
weisen die Rohrbündel einen ringförmigen Querschnitt auf, und die Sammler für die
einzelnen Rohrbündel sind ebenfalls kreisringartig ausgebildet.
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Die Zuführung des in den Rohren strömenden Mediums zu den Sammlern
erfolgt über einen Kugelboden, in dem Verbindungsrohre zu den Sammlern eingesetzt
sind. Die Rückführung des Mediums wird mittels Rohrleitungen vorgenommen, die am
Umfang des Wärmetauschers als Kompensationsschleifen nach oben geführt sind. Oberhalb
des Kugelbodens treten sie in einen ringartigen Endsammler ein. Dieser Wärmetauscher
wird vornehmlich als Rekuperator im Kühlgaskreislauf eines Hochtemperaturreaktors
mit Heliumturbine eingesetzt.
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Von diesem bekannten Stand der Technik wird bei der vorliegenden Erfindung
ausgegangen, wobei ihr die Aufgabe zugrunde liegt, ein Grundkonzept für einen Hilfswärmetauscher
der eingangs beschriebenen Bauart (also mit unter dem Gebläse angeordnetem Kühler)
anzugeben, bei dem der Zugang zu den Rohrsträngen für Wiederholungsprüfungen sichergestellt
ist und eine gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung des unten in den Kühler eintretenden
Gasstroms erreicht wird. Die Wiederholungsprüfungen sollen mit fernbedienten Geräten
durchgeführt werden.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß oberhalb
des Antriebsmotors Verteiler für die dem Kühler zuzuleitende Kühlflüssigkeit und
Sammler für die aus dem Kühler abzuführende Kühlflüssigkeit vorgegehen sind, die
aus
ringsegmentartigen oder geraden kurzen Rohrabschnitten bestehen und in einer Ebene
senkrecht zur Mittelachse des Hilfswärmetauschers derart angeordnet sind, daß sie
am Umfang des Hilfswärmetauschers einen Kreis oder ein Vieleck bilden, wobei sich
der von den Sammlern gebildete Kreis bzw. das Vieleck im Durchmesser von dem von
den Verteilern gebildeten Kreis bzw. Vieleck unterscheidet, daß die von den Verteilern
zu den Rohrsträngen führenden Rohrleitungen und die von den letzteren zu den Sammlern
zurückführenden Rohrleitungen auf einem großen Teil ihrer Länge am Umfang des Hilfswärmetauschers
senkrecht nach unten verlegt sind, wobei die hinführenden Rohrleitungen oberhalb
und die rückführenden Rohrleitungen unterhalb des Kühlers umgelenkt und zu den Anschlußstellen
der Rohrstränge geführt sind, daß die hin- und rückführenden Rohrleitungen zwei
Kompensationsbereiche aufweisen, in denen die Rohrleitungen wendelartig am Umfang
des Hilfswärmetauschers verlegt sind, wobei in jedem Bereich ein halber Wendelgang
ausgeführt ist, und daß der äußere Leitmantel des Kühlers so weit nach unten verlängert
ist, daß er die Einmündungsstelle der Gaseintrittsleitung überdeckt und bei maximaler
Erwärmung fast auf dem Boden des Pods anliegt.
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Die Anordnung der Verteiler und Sammler sowie die Führung der Rohrleitungen
in der angegebenen Weise bieten den größtmöglichen Zugang für das Einbringen von
Sonden bei der Durchführung von Wiederholungsprüfungen, da die Rohrleitungen auf
ihrem größten Teil senkrecht geführt sind und außer den Umlenkungen vor den Anschlußstellen
der Rohrstränge nur in zwei Bereichen Abweichungen von der Senkrechten aufweisen.
In diesen Bereichen sind die Rohrleitungen um ca.
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450 geneigt, und es sind große Ein- und Auslaufradien vorhanden. Die
wendelartige Führung der Rohrleitungen in den beiden Bereichen sorgt für eim hinreichende
Kompensation von zwischen den verschiedenen Bauteilen auftretenden Wärmedehnungen.
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Der nach unten verlängerte äußere Leitmantel des Kühlers erzwingt
eine Umlenkung des eintretenden Gasstromes nach unten. Von dorther kann das Gas
den Kühler gleichmäßiger beaufschlagen, da es sich über den ganzen Umfang des Kühlers
verteilt, Auf diese Weise wird bis zum Eintritt des Gases in den aktiven Bereichen
des Kühlers eine annähernd gleichmäßige Geschwindigkeitsverteilung erreicht, in
deren Folge sich eine bessere Wärmeübertragung in allen Bereichen des Kühlers und
eine gleichmäßige Temperaturverteilung in den druckführenden Bauteilen einstellen.
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Erfindungsgemäß reicht die Verlängerung des äußeren Leitmantels des
Kühlers fast bis zum Boden des Pods, so daß der Leitmantel bei maximaler Erwärmung
(unter Berücksichtigung aller Betriebs- und Störzustände) beinahe auf dem Pod-Boden
zum Anliegen kommt. Der nach unten verlängerte Teil des äußeren Leitmantels stellt
eine zweite Tragkonstruktion für den Kühler dar, da bei einem Reißen des Leitmantels
sich dieser auf dem Pod-Boden abstützen kann. Diese besondere Ausbildung des äußeren
Leitmantels bringt einen weiteren Vorteil mit sich - sie verhindert weitgehend einen
direkten Konvektionsstrom des Gases im Stand-By-Betrieb.
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Um diesen Zweck zu erreichen, sind also keine zusätzlichen Maßnahmen
erforderlich.
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Es ist vorteilhaft, die Verteiler und Sammler für die Kühlflüssigkeit
gegenüber den Einmündungsstellen der nach unten
geführten Rohrleitungen
mit Stutzen zu versehen, die mit Schweißkappen oder Flanschen verschlossen sind.
So kann bei den Wiederholungsprüfungen der Zugang zu den Rohrleitungen auf einfache
Weise hergestellt werden. Die Schweißkappen oder Flansche sind mit Dichtungen, beispielsweise
mit 0- oder C-Ringen, abgedichtet.
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Zweckmäßigerweise sind auf dem Boden des Pods mehrere Stützen angebracht,
die als Auflage für den äußeren Leitmantel des Kühlers dienen, falls der Leitmantel
reißen sollte. Die Stützen ermöglichen es, daß auch in einem solchen Fall noch Gas
in den Kühler einströmen kann.
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Um die zwischen dem Gebläse und dem Diffusor auftretenden relativen
Wärmedehnungen zu kompensieren, ist zwischen dem Diffusor und dem oberen Teil des
äußeren Leitmantels vorteilhafterweise eine Schiebestelle in Axialrichtung vorgesehen.
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Zur weiteren Verbesserung der Einströmung des Gases in den Kühler
kann unterhalb seiner Rohrstränge im Bereich der Einmündungsstelle der Gaseintrittsleitung
ein Stern angeordnet sein, der eine zusätzliche Vergleichmäßigung der Gasströmung
bewirkt.
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Der Hilfswärmetauscher gemäß der Erfindung kann dadurch gekennzeichnet
sein, daß die Rohrstränge des Kühlers aus parallel zur Mittelachse des Hilfswärmetauschers
verlaufenden Geradrohren bestehen, die zu Rohrbündeln zusammengefaßt und von inneren
Leitmänteln umgeben sind und die an ihren beiden Enden in Rohrböden eingesetzt sind.
Jedes Rohrbündel bildet mit seinen zugehörigen Rohrböden und seinem inneren Leitmantel
eine Box, und alle Boxen sind im Grundriß im Sechseckgitter angeordnet. Die Boxen
können rund oder sechseckig
sein,und die Rohrböden können derart
gegeneinander in der Höhe versetzt sein, daß sie in mehreren horizontalen Ebenen
liegen. Der Gasstrom wird in entgegengesetzter Richtung zu der Kühlflüssigkeit durch
den Kühler geführt; es handelt sich hier also um einen Gegenstromapparat.
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Als Alternative dazu ist es auch möglich, die Rohrstränge des Kühlers
als Helixbündel auszubilden, nur ist hier die Wiederholungsprüfbarkeit der Rohrstränge
weniger gut als bei Bündelrohren.
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Zweckmäßigerweise sind bei einem als Gegenstromapparat betriebenen
Hilfswärmetauscher in Boxenbauweise die Verteiler und die Sammler für die Kühlflüssigkeit
auf derselben horizontalen Ebene angeordnet, wobei der von den Verteilern gebildete
Kreis innerhalb des von den Sammlern gebildeten Kreises liegt. Verteiler und Sammler
sind in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt. Jeder Verteiler und Sammler weist
in der Mitte einen nach unten weggehenden Stutzen auf, an den sich eine seitlich
aus dem Hilfswärmetauscher austretende Zu- bzw. Abführungsleitung für die Kühlflüssigkeit
anschließt. Die zu dem Kühler führenden Rohrleitungen treten paarweise rechts und
links neben dem genannten Stutzen aus dem Verteiler bzw. Sammler aus.
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Die Last der Boxen wird in an sich bekannter Weise über die Rohrleitungen
auf einen wagenradartigen Tragrost abgesetzt, der oberhalb oder unterhalb der Boxen
angeordnet sein kann.
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Die Last des Tragrostes wird zweckmäßigerweise über den nach oben
verlängerten äußeren Leitmantel des Kühlers auf den Tragflansch des Kühlers übertragen,
der sich in der Ebene des Motors befindet.Im Gebläsebereich weist der verlängerte
äußere Leitmantel eine Unterbrechung für die Gasaustrittsleitung auf Bei einem Hilfswärmetauscher
mit als Helixbündel ausgebildeten Rohrsträngen liegen das von den Verteilern gebildete
Vieleck und das von den Sammlern gebildete Vieleck zweckmäßigerweise auf verschiedenen
horizontalen Ebenen. Jeder Verteiler und jeder Sammler weist zwei Stutzen auf, die
sich ebenfalls in der gleichen Ebene wie die Vielecke befinden. An diese Stutzen
schließen sich Zu- bzw. Abführungsleitungen für die Kühlflüssigkeit an, die seitlich
aus dem Hilfswärmetauscher austreten Die zu dem Kühler führenden Rohrleitungen zweigen
senkrecht aus den Verteilern oder Sammlern nach unten ab, wobei sie in einer Reihe,
die parallel zur Längsachse jedes Verteilers oder Sammlers verläuft, angeordnet
sind.
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Für den Kühler und den Antriebsmotor mit Gebläse sind bei einem derartigen
Hilfswärmetauscher vorteilhafterweise getrennte Tragflansche vorgesehen, die sich
am oberen Ende des nach oben verlängerten äußeren Leitmantels befinden.
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Durch diese bauliche Maßnahme lassen sich die unter Umständen auftretenden
Beanspruchungen der Bauteile leichter beherrschen.
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Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Hilfswärmetauschers
kann das heiße Ende des Kühlers nach oben verlegt sein, wodurch sich eine günstigere
Ausgangslage für Wiederholungsprüfungen ergibt. Ein solcher Hilfswärmetauscher zeichnet
sich dadurch aus, daß das unten in den Pod eintretende Gas zunächst durch ein in
dem Kühler angeordnetes Zentralrohr nach oben geführt und von dort dem die Rohrstränge
enthaltenden aktiven Bereich des Kühlers zugeleitet wird, den es von oben nach unten
durchströmt.
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Der Kühler kann als Gegenstromapparat in Boxenbauweise ausgeführt
sein, oder die Rohrstränge können als Helixbündel ausgebildet sein.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Hilfswärmetauschers schematisch dargestellt; die Figuren zeigen im einzelnen: Fig.
1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem Kühler in Boxenbauweise im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie ii - II der Fig. 1, Fig. 3 eine mit llXfl
bezeichnete Einzelheit aus der Fig. 1,
Fig.-4 einen Schnitt nach
der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 den Verlauf einer Rohrleitung in einem Hilfswärmetauscher
gemäß Fig. 1 im Grundriß gesehen, Fig. 6 die Abwicklung der in der Fig. 5 gezeigten
Rohrleitung, Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Kühler in Helixbauweise
im Längsschnitt, Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie XIII-XIII der Fig. 7, Fig.
9 seinen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 8 in vergrößertem Maßstab, Fig. 10
eine mit lyll bezeichnete Einzelheit aus der Fig. 7, Fig. 11 ein drittes Ausführungsbeispiel
mit oben liegendem heißem Kühlerende in Helixbauweise.
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Die Figuren 1 bis 6 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel mit einem
Hilfswärmetauscher in stehender Anordnung, der zum Primärkreislauf eines mit Helium
gekühlten Hochtemperaturreaktors gehört und wie alle anderen Komponenten des
Kreislaufs
in einem vertikalen Pod 1 innerhalb eines Spannbetondruckbehälters untergebracht
ist. Der Pod 1 ist mit einem Liner 2 aus Stahl ausgekleidet. Der Hilfswärmetauscher
besteht im wesentlichen aus einem Kühler 3, einem Gebläse 4 und dem zu diesem gehörigen
Antriebsmotor 5. Antriebsmotor, Gebläse und Kühler sind in dieser Reihenfolge lntereinander
in dem Pod 1 montiert. Unterhalb des Kühlers 3 mündet eine Gaseintrittsleitung 6
in den Pod 1, und in Höhe des Gebläses 4 ist eine seitlich abzweigende Gasaustrittsleitung
7 vorgesehen.
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Der Kühler 3 umfaßt einen äußeren Leitmantel 8, der sich bis über
die Einmündungsstelle der Gaseintrittsleitung 6 erstreckt, sowie eine Vielzahl von
innerhalb des äußeren Leitmantels 8 angeordneten, zu Rohrbündeln 9 zusammengefaßten
Geradrohren, die bündelweise von inneren Leitmänteln 10 umgeben sind. Mit an ihren
beiden Enden befindlichen Rohrböden 11, in denen die Geradrohre eingesetzt sind,
und dem zugehörigen Leitmantel 10 bildet jedes Rohrbündel 9 eine im Querschnitt
runde Box 12.
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Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, sind die Boxen 12 im Grundriß in einem
Sechseckgitter angeordnet. Die Last der Boxen wird auf einen wagenradartigen Tragrost
13 abgesetzt, dessen Last wiederum über einen Tragflansch 14 auf den nach oben verlängerten
äußeren Leitmantel 8 des Kühlers 3 übertragen wird. Der äußere Leitmantel 8 stützt
sich über einen Tragflansch 15, der sich in der Ebene des Antriebsmotors 5 befindet,
auf dem Liner 2 ab, wie in der Fig. 1 gezeigt. Auf dem Boden des Pods 1 sind Stützen
16 für den äußeren Leitmantel 8 vorgesehen. Sie dienen zur Auflage dieses Mantels
für den Fall, daß der Mantel reissen sollte, und ermöglichen die Einströmung von
Gas in den Kühler.3. Der nach unten (bis über die Gaseintrittsleitung 6) verlängerte
Teil des äußeren Leitmantels 8 dient als eine zweite Tragkonstruktion, die im Normalbetrieb
unbelastet ist.
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Oberhalb des Antriebsmotors 5 ist ein Verteiler- und Sammlersystem
19,20 für die Kühlflüssigkeit vorgesehen, das aus ringsegmentartigen kurzen Rohrabschnitten
21 besteht.
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Diese sind in ein und derselben Ebene senkrecht zur Mittelachse des
Hilfswärmetauschers derart angeordnet, daß sie am Umfang des Hilfswärmetauschers
einen Kreis bilden.
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Wie aus den Fig0 2 und 3 zu erkennen, ist der von den Verteilern 19
gebildete Kreis innerhalb des von den Sammlern 20 gebildeten Kreises gelegen, und
die Rohrabschnitte 21 der Verteiler und Sammler sind gegeneinander versetzt. Jeder
Verteiler 19 und jeder Sammler 20 besitzen einen nach unten weggehenden Stutzen
22, an den sich eine seitlich aus dem Hilfswärmetauscher austretende Zu- bzw. Abführungsleitung
23 bzw. 23' für die Kuhlflüssigkeit anschließt. Alle Leitungen 23, 23 sind mit Hilfe
von Thermosleeves 28 an dem Liner 2 befestigt.
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Außer den genannten Stutzen 22 weist jeder Rohrabschnitt 21 noch mehrere
Anschlüsse 24 auf, die mit zu dem Kühler 3 führenden Rohrleitungen 25, 25' in Verbindung
stehen. Die Anschlüsse 24 treten paarweise rechts und links neben den Stutzen 22
aus jedem Sammler 20 und jedem Verteiler 19 aus. Gegenüber den Einmündungsstellen
oder Anschlüssen 24 sind die Sammler 20 und Verteiler 19 mit weiteren, sehr kurzen
Stutzen 26 ausgestattet, die mit Schweißkappen 27 verschlossen und mittels Dichtungen
abgedichtet sind0 Über die Stutzen ist der Zugang
zu den Rohrleitungen
25 und 25' für Wiederholungsprüfungen gewährleistet.
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Die zu dem Kühler 3 führenden Rohrleitungen 25 und 25t sind auf einem
großen Teil ihrer Länge am Umfang des Hilfswärmetauschers senkrecht nach unten verlegt.
Die hinführenden Rohrleitungen 25 sind oberhalb des Kühlers 3 und die rückführenden
Rohrleitungen 25' unterhalb dieses Kühlers umgelenkt und zu ihren jeweiligen Anschlußstellen
an den Rohrsträngen 9, nämlich zu den Rohrböden 11 der Boxen 12, geführt.
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In den Figuren 5 und 6 ist der Verlauf einer Rohrleitung 25' einmal
im Grundriß und einmal als Abwicklung dargestellt.
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Diese Rohrleitung weist zwei Kompensationsbereiche A-B und O-D auf,
in denen sie wendelartig am Umfang des Hilfswärmetauschers entlangeführt ist; jeder
Kompensationsbereich umfaßt dabei einen halben Wendelgang. Die Radien R sind groß
genug gewählt, um das Einbringen einer Sonde 29 durch einen der Sammler 20 in die
dargestellte Rohrleitung 25t zu ermöglichen. Die Buchstaben A bis D geben die Scheitelpunkte
des Rohrleitungsverlaufs wieder.
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In den Figuren 7'bis 10 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Hilfswärmetauschers
in stehender Anordnung dargestellt, das sich von dem ersten hauptsächlich in der
Ausbildung des Kühlers 3 und des Sammel- und Verteilsystems für das Kühlwasser unterscheidet.
Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugsziffern wie in den Figuren 1 bis 7
bezeichnet.
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Der Kühler 3 umfaßt einen äußeren Leitmantel 8, in dem eine Vielzahl
von Rohrsträngen installiert ist, die als Helixbündel 30 ausgebildet sind. Der äußere
Leitmantel 8 ist auch hier nach oben und unten verlängert, wobei die unteie Verlängerung
so weit fortgeführt ist, daß sie die Einmündungsstelle
der Gaseintrittsleitung
6 überdeckt. Im Bereich dieser Einmündungsstelle ist in dem Pod 1 ein Stern 31 angeordnet,
der zusätzlich zur Verbesserung der Einströmungsverhältnisse beim Kühlgas beiträgt.
Am oberen Ende des verlängerten äußeren Leitmantels 8 befindet sich ein Tragflansch
32 für den Kühler 3, der sich auf dem Liner 2 abstützt. Für den Antriebsmotor 5
mit Gebläse 4 ist ein eigener Tragflansch 33 vorgesehen. Diese bauliche Maßnahme
verfolgt den Zweck, eventuell auftretende Belastungen der Bauteile leichter beherrschen
zu können. Einem ähnlichen Zweck, nämlich dem Ausgleich von thermischen Beanspruchungen,
dient die Maßnahme, zwischen dem Diffusor 4' des Gebläses 4 und dem oberen Teil
des äußeren Leitmantels 8 eine Schiebestelle 34 in axialer Richtung vorzusehen.
Die zu dem Helixbündel 30 führenden Rohrleitungen 25 und die rückführenden Rohrleitungen
25' sind mittels Thermosleeves 35 in den Tragflan schen 32, 33 befestigt, wie aus
Fig. 10 ersichtlich.
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In den Figuren 8 und 9 ist das oberhalb des Antriebsmotors 5 angeordnete
Verteiler- und Sammlersystem 36, 37 dargestellt, das aus geraden kurzen Rohrabschnitten
38 besteht, die am Umfang des Hilfswärmetauschers zwei in verschiedenen Horizontalebenen
liegende Vielecke bilden. Das von den Verteilern 36 gebildete Vieleck ist außerhalb
des von den Sammlern 37 gebildeten Vielecks gelegen und befindet sich auf einer
niedrigeren Ebene. Jeder Sammler 37 und jeder Verteiler 36 weist zwei in seiner
Horizontalebene liegende Stutzen 39 auf, an die sich seitlich aus dem Hilfswärmetauscher
austretende Zuführungsleitungen 40 bzw. Abführungsleitungen 40' für das Kühlwasser
anschliefden. In der Fig. 8 sind zwei Varianten dargestellt, wie die Stutzen 39
an die Rohrabschnitte 38 angeschlossen sein können. Bei der im oberen Teil der Fig.
8 gezeigten Variante
treten die Stutzen 39 im rechten Winkel zur
Längsachse sowohl der Verteiler 36 als auch der Sammler 37 aus, während sie bei
der unten im Bild dargestellten Variante bei den Verteilern an deren beiden Enden
abzweigen.
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Die zu dem Kühler 3 führenden Rohrleitungen 29 und 25' sind mit den
Rohrabschnitten 38 durch Anschlüsse 41 verbunden, die in einer Reihe parallel zur
Längsachse jedes Rohrabschnitts angeordnet sind und senkrecht nach unten austreten.
In der Fig. 9 ist dies an Hand eines einzelnen Rohrabschnitts 38 dargestellt. Gegenüber
jedem Anschluß 41 weist jeder Rohrabschnitt 38 einen sehr kurzen Stutzen 42 auf,
der den Zugang zu den Rohrleitungen 25, 25' gestattet. Alle Stutzen 42 sind - wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel - mit Schweißkappen 43 verschlossen.
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Die zu dem Kühler 3 führenden Rohrleitungen 25, die jeweils an einem
Rohrstrang des Helixbündels 30 angeschlossen sind, sowie die rückführenden Rohrleitungen
25t sind bei diesem Ausführungsbeispiel in der gleichen Weise verlegt, wie in den
Figuren 5 und 6 des ersten Ausführungsbeispiels dargestellt.
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In der Fig. 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfingungsgemäßen
Hilfswärmetauschers gezeigt, dessen Kühler 3 in Boxenbauweise (wie in der Fig. 1)
oder in Helixform (wie in der Fig. 7) hergestellt sein kann. Der Kühler 3 weist
ein Zentralrohr 44 auf, das den Kühler in seiner gesamten Länge durchläuft. Dieses
Zentralrohr steht unten mit der Gaseintrittsleitung 6 in Verbindung. Durch eine
Umlenkvorrichtung 45 wird der aus dem Zentralrohr 44 kommende Gasstrom um 180° umgelenkt
und tritt von oben in die Wärmetauscherflächen 46 des Kühlers 3 ein. Er strömt nach
unten durch den aktiven Bereich des Kühlers und wird abermals um 1800 umgelenkt.
Durch
einen Ringkanal 47 wird das Gas wieder nach oben geführt, strömt an der Umlenkvorrichtung
45 vorbei und in einem Zentralkanal 48, un den herum die Rohrleitungen 25 und 25'
verlegt sind, zu dem Gebläse 4 (nicht dargestellt).
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Das Verteiler- und Sammlersystem für das Kühlwasser kann in der im
ersten oder im zweiten Ausführungsbeispiel dargestellten Weise ausgebildet sein.
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Bei dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel ergibt sich eine günstigere
Ausgangslage für Wiederholungsprüfungen, da das heiße Ende des Kühlers 3 oben liegt.
Das Helium tritt mit 8700C in das Zentralrohr 44 und mit einer nur unwesentlich
geringeren Temperatur oben in die Wärmetauscherflächen 46 des Kühlers 3 ein. Auf
ca. 3000C abgekühlt, verläßt das Helium unten den Kühler und gelangt in den Ringkanal
47. Die Angaben gelten für einen Hochtemperaturreaktor von 1160 f.
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