DE2803922A1

DE2803922A1 - Waermeaustauscher-pumpen-aggregat mit doppelwandigen roehren

Info

Publication number: DE2803922A1
Application number: DE19782803922
Authority: DE
Inventors: Marcel Robin
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1977-02-04
Filing date: 1978-01-30
Publication date: 1978-08-10
Also published as: US4216821A; IT7867222A0; NL7801085A; JPS6214757B2; IT1107045B; FR2379881B1; GB1584922A; BE863536A; FR2379881A1; JPS5397661A; ES466617A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Aggregate weisen einen Wärmeaustauscher mit doppelwandigen Röhren sowie eine Pumpe für den Umlauf einer ersten Austauschflüssigkeit auf, welche in den Austauscher integriert ist, wobei es der Austauscher außerdem ermöglicht, eventuelle Undichtigkeiten in den Wänden der Austauscherröhren festzustellen.

Die Erfindung bezieht sich also, genauer ausgedrückt, auf einen Wärmeaustauscher zwischen zwei wärmetransportierenden Flüssigkeiten, d. h. einer primären und einer sekundären Flüssigkeit, der es gestattet, im Falle einer Veränderung der Austauscher-Vorrichtung, sich bei diesem einzuschalten, bevor die beiden Flüssigkeiten miteinander in Berührung kommen. Dies betrifft im besonderen - wenn auch nicht ausschließlich Fälle, in denen die beiden Flüssigkeiten miteinander chemisch reagieren und eine zerstörerische Reaktion hervorrufen.

In einem solchen Falle sind selbstverständlich besondere Vorsichtsmaßnahmen zu ergreifen. Außerdem betrifft die erfindungsgemäße Vorrichtung die Integration der Pumpe in den Wärmeaustauscher.

Dieses Problem stellt sich im besonderen, wenn auch nicht ausschließlich, bei den Kühlkreisläufen für Reaktoren mit schnellen Neutronen, die mit Hilfe von flüssigem Natrium oder Legierungen dieses Metalls gekühlt werden, sowie bei den Einrichtungen für die Energie-Erzeugung mittels' kontrollierter Verschmelzung von leichten Atomen, bei denen Lithium als wärmetransportierende Flüssigkeit verwendet wird.

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Es sind bereits doppelwandige Wärme-Austauscher bekannt. Zwischen den beiden Rohrwänden läßt man ein indifferentes Gas zirkulieren, welches gleichzeitig auch dazu dient, eventuelle undichte Stellen der Röhren aufzuspüren. Allerdings müssen diese Röhren eine beträchtliche Länge aufweisen, wenn man Röhren von geringem Durchmesser (ca 20mm) verwendet und gleichzeitig die Dampfüberhitzung sicherstellen will. Dies- bedingt, daß jede Röhre erst stückweise aus mehreren doppelwandigen Teilstücken zusammengesetzt und -geschweißt werden muß. Es ist ersichtlich, daß die hierbei entstehenden Schweißstellen bedeutende Schwachstellen in der Unversehrtheit der Röhren des Wärme-Austauschers darstellen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen doppelwandigen Wärme-Austauscher zu schaffen, der aus mehreren Rohrstücken besteht und es ermöglicht, die Schweißstellen an den Verbindungspunkten zu überwachen und sie in einer Umgebung vorzusehen, die nicht durch die Primärflüssigkeit gebildet wird.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Primärpumpe im Inneren des Wärme-Austauschers vorgesehen werden kann. Außerdem können die Kosten der Einrichtung spürbar verringert werden, und zwar einerseits insbesondere durch Verzicht auf Verbindungsleitungen von großem Durchmesser und auf die äußere Verkleidung der verschiedenen Teile der Vorrichtung, sowie andererseits durch eine merkliche Verringerung des äußeren Umfangs der Kerneinrichtung.

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Entsprechend einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind η - 1 ringförmige Verbindungskainmern vorgesehen (wenn jedeRöhre n, Teilstücke enthält) sowie eine ringförmige Kammer zur Eingabe und eine ringförmige Kammer zur Abgabe der zweiten Flüssigkeit. Alle diese ringförmigen Kammern sind mit dem äußeren Gehäuse des Wärme-Austauscher-Aggregats verbunden, und die Teile des Gehäuses, mit denen sie verbunden sind, bilden eine Röhrenplatte für die äußeren Wände der Röhren-Teilstücke (Verbindungskammern) oder der Röhren (Eingabe- und Abgabe-Kammern). Die ringförmigen Eingabe-Kammern und Ausgabe-Kammern sind mit einem Eingabe- bzw. einem Ausgabe-Kollektor für die zweite Flüssigkeit verbunden. Die gemeinsame Wand zwischen Kammer und Kollektor bildet eine Röhren-Platte für die Anfangs- bzw. Endpunkte der inneren Wände der Röhren.

Entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, bei der jede Röhre η Röhrenteilstücke enthält, ist eine einzige ringförmige Kammer vorgesehen, die gleichzeitig als Verbindungskammer und als Eingabe- bzw. Ausgabekammer dient. Diese Kammer wird begrenzt durch eine innere Manschette, die in diesem Fall zwei ko-achsiale Wände aufweist. Sie sind an ihrem unteren Ende miteinander und an ihrem oberen Ende jeweils mit dem Deckel verbunden. Die Eingabe- und Ausgabe-Kollektoren für die zweite Flüssigkeit sind an dem Teil des Deckels befestigt, der von den Verbindungskreisen der Wände der inneren Manschette auf dem Deckel begrenzt ist.

Nach dieser zweiten Ausgestaltung ist entweder die Ausgabe der ersten Flüssigkeit in der Verlängerung des Zentralkanals oberhalb der Pumpe angeordnet oder die Ausgabe-Leitung ist koachsial zum Zentralkanal vorgesehen und durchstößt die Wand des äußeren Gehäuses.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Flüssigkeits-Kreislaufs eines an sich bekannten klassischen Reaktors mit flüssigem Natrium als Kühlflüssigkeit;

Fig. 2 eine senkrecht geschnittene Ansicht einer ersten Ausfuhrungsform des Wärme-Pumpe-Aggregats mit serpentinenartig gewundenen und mit der Außenseite des äußeren Gehäuses verbundenen Röhren;

Fig. 2a eine Draufsicht auf diese Ausführungsform, welche die Röhren als Evolvente eines Kreises zeigt;

Fig. 2b eine Teilansicht der Fig. 2a im Detail, welche die Verbindung der Röhrenteilstücke untereinander sowie die Verbindung der Röhren mit dem Kollektor der Wassereingabe darstellt;

Fig. 2c einen Querschnitt einer doppelwandigen Austauscherröhre ;
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Fig. 2d - 2g die Montage der Pumpe auf dem in Fig. 2 dargestellten Austauscher;

Fig. 3 einen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform des Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregats mit serpentinenartig gewundenen Röhren, welche mit dem Inneren des achsialen doppelwandigen Kanals verbunden sind;

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Fig. 3a eine Draufsicht der zweiten Ausführungsform, welche die Röhren als Evolventen von Kreisen zeigt;

Fig. 4 einen partiellen Längsschnitt einer dritten Ausführungsform des Wärmetauscher-Pumpen-Aggregats mit serpentinenartig gewundenen Röhren, in dem die Pumpe das Natrium in eine koachsial zum Zentralkanal stehende Röhrenanlage pumpt.

In der Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung gezeigt, an Hand derer die Problematik des Flüssigkeitskreislaufs in einem klassischen, mit flüssigem Natrium gekühlten Reaktor beschrieben wird.

In dem Behälter A des Reaktors befinden sich der Reaktorkern, ein Primärkreislauf B aus Natrium, der im wesentlichen einen Zwischen-Austauscher C sowie eine Pumpe D' enthält, die in den Behälter A integriert sein können, ferner ein Sekundärkreislauf E, der ebenfalls aus Natrium besteht und der im wesentlichen den Zwischen-Austauscher C sowie eine Natriumpumpe F und einen Wärme-Austauscher G oder einen Dampferzeuger enthält, und schließlich ein Wasserkreislauf H, in dem Wasser in flüssigem Zustand oder als Dampf zirkuliert, welcher die Turbine I der Einrichtung zur Erzeugung von elektric scher Energie versorgt. Dieser Kreislauf enthält außerdem noch einen Kondensator J und eine Versorgungspumpe K sowie verschiedene hier nicht dargestellte Vorrichtungen zur Erwärmung des Wassers.

Man sieht also, daß sich in dem Kreislauf zur Abkühlung und zum Transport der Wärme ein Zwischen-Austauscher be-

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findet, in dem einerseits das primäre Natrium und andererseits das hier als sekundär bezeichnete Natrium fließt, wobei das primäre Natrium radioaktiv ist und von den Abspaltungen und Korrosionsprodukten verunreinigt werden kann, wenn es den Reaktorkern im Inneren von dessen Behälter A passiert, während das sekundäre Natrium nicht radioaktiv ist. Man erkennt auch noch einen zweiten Wärme-Austauscher oder Dampferzeuger G, in dem einerseits das sekundäre Natrium und andererseits Wasser zirkuliert. Es ist natürlich bekannt, daß es dann, wenn eine undichte Stelle in den Röhren des Wärme-Austauschers G entsteht und dabei das Wasser mit dem Natrium in Berührung kommt, zu einer sehr starken und exothermen chemischen Reaktion kommt, wobei Wasserstoff frei wird, der zusammen mit Sauerstoff ein hochexplosives Gemisch bildet und im Falle ungenügender Schutzmaßnahmen einen Teil der Vorrichtung beschädigen kann. Es ist ersichtlich, daß es von Wichtigkeit ist, daß der Natrium-Wasser-Austauscher größte Verläßlichkeit garantiert und mit Mitteln ausgestattet ist, die einen plötzlichen Schadensfall an einer Röhre anzeigen können.

Auf Grund der vorangegangenen Beschreibung erkennt man, daß in einem solchen Kreislauf eine Ringleitung von "sauberem" Natrium zwischen das radioaktive und eventuell verunreinigte Natrium und den Wasserkreislauf geschaltet wird. Nun verursacht aber die Zwischenschaltung der Ringleitung aus sekundärem Natrium einen empfindlichen Kostenanstieg für die Einrichtung, indem einerseits die äußeren Abmessungen vergrößert werden, innerhalb derer sich die Ringleitung befindet, und indem sie andererseits selbst aus teuren Bauteilen besteht.

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Eine Lösung, die Kosten dieses Teils der Einrichtung merklich zu senken, besteht darin, auf den Wärme-Austauscher zwischen dem primären und dem sekundären Natrium zu verzichten. In diesem Falle hat man einen Wärme-Austauscher, der direkt zwischen dem primären Natrium und dem Wasser arbeitet. Dieser Wärme-Austauscher muß selbstverständlich außerordentlich zuverlässig sein.

Es sollen nun nacheinander drei verschiedene Ausführungsformen des Wärmetauscher-Pumpen-Aggregats, das serpentinenartig gewundene Röhren aufweist, beschrieben werden, also solche Röhren, die aus mehreren und untereinander verbundenen Teilstücken bestehen, wobei die Verbindungsstelle aus dem Gehäuse des Austauschers heraustreten.

Die Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeaustauschers im Längsschnitt, Das Pumpen-Austauscher-Aggregat enthält zunächst ein äußeres und im großen und ganzen zylindrisches Gehäuse 2, das oben durch einen Deckel 4" und unten durch einen mit einer Entleerungsvorrichtung 8 ausgestatteten Boden geschlossen wird. Im Innern des Gehäuses 2 und entlang seiner Längsachse XX¹ befindet sich ein zentraler Kanal 10, der durch einen zylindrischen und aus zwei Wänden (12a, 12b) bestehenden Ring 12 begrenzt wird, der über dem Boden 6 des Gehäuses 2 endet, um einen Durchgang zu lassen, wobei dieser Ring mit seinem oberen Teil den Deckel 4 durchstößt. Wie weiter unten noch beschrieben wird, sind der Rotor der eingebauten Pumpe und ihre Ansaugöffnung im Innern des zentralen Kanals angeordnet. Das äußere Gehäuse 2 und der zentrale Ring 12 bilden zwischen sich einen ringförmigen Zwischenraum, der die

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allgemeine Bezugsziffer 16 trägt. Der obere Teil dieses ringförmigen Zwischenraums bildet eine Ausgleichskammer 18, welche in ihrem unteren Teil von einer Verteilerplatte 20 begrenzt wird, die ihrerseits zahlreiche Öffnungen enthält. In diese Ausglexchskammer 18 führt eine Zufuhrdüse 22 für Natrium. Unter der Verteilerplatte 20 befinden sich die Austauschröhren mit der Bezugsziffer 24, die jeweils serpentxnenartig gekrümmt sind. Im einzelnen bedeutet dies, daß jede Röhre 24 aus einer Anzahl von Röhrenteilstücken 25a besteht, die horizontal und parallel zueinander verlaufen und untereinander an beiden Enden durch knieförmig gebogene, im Halbkreis 25b angeordnete Röhren verbunden sind. Diese Röhren nehmen den gesamten ringförmigen Zwischenraum 16 unterhalb der Verteilerplatte 20 und oberhalb des unteren Randes des Rings 12 ein und bilden ein Bündel, welches von senkrechten Halterungen aus Flacheisen zusammen mit mindestens einer an der Wand 12a des Rings 12 befestigten Stütze gestützt und geführt wird.

Betrachtet man nun die Fig. 2a, die eine horizontal geschnittene Teilansicht des Wärmetauschers der Fig. 2 zeigt, so erkennt man, daß jede serpentxnenartig gewundene Röhre, welche in einer Fläche angeordnet ist, tatsächlich die Form einer Kreis-Evolvente hat. Genauer gesagt, haben die Teilstücke 25a der Röhre die Form einer Kreis-Evolvente, die durch die Kreisbögen des Zentrums und der Radien verlängert werden, so daß das eine Ende des Kreisbogens eine Tangente an den Bogen der Evolvente bildet, während das andere Ende senkrecht auf dem äußeren zylindrischen Gehäuse 2 steht. Die Tatsache, daß die Röhrenteile 25a in der Form einer Kreis-Evolvente geschwungen sind, bietet zwei Vorteile, erstens ist es dadurch möglich, den zylindrischen Zwischenraum 16 optimal

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auszufüllen, und zweitens erfüllt diese Form die Forderung, daß ein Kurvenelement von einer Natriummenge umspült wird, die proportional zu seiner Länge ist.

Um gewisse Probleme beim Schweißen, die weiter unten noch dargelegt werden, zu verringern, werden außerdem zwei aufeinanderfolgende Lagen von Röhren um die Hälfte des Abstands zwischen zwei angrenzenden Röhrenstücken verschoben. In der Zeichnung (Fig. 2) ist ein verschobenes Teilstück gestrichelt dargestellt und mit 24' bezeichnet. An ihrem oberen Ende gehen die Röhren 24 senkrecht durch das äußere Gehäuse 2 und durchlaufen eine obere ringförmige Kammer 30, die sich außerhalb des Gehäuses 2 befindet, und zwar unter den weiter unten erläuterten Verhältnissen. Über dieser oberen ringförmigen Kammer 30 befindet sich ein ringförmiger Kollektor zum Ablaß von Dampf, und das obere Ende der Röhren 24 mündet in diesen Kollektor 32. Jener ist mit einer Anschluß-Düse 34 am Dampf-Ablaß ausgestattet. An ihrem unteren Ende durchlaufen die Röhren 24 eine zweite, untere ringförmige Kammer 36, welche außerhalb des Gehäuses 2 angebracht ist, und münden,unter weiter unten noch näher zu erläuternden Bedingungen, in einen ringförmigen Kollektor 38 zum Einlaß von Wasser, welcher unmittelbar unterhalb der ringförmigen Kammer 36 angeordnet ist. Dieser Kollektor 38 enthält wenigstens eine Düse 40 zum Einlaß von Wasser.

Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise die starke Wand 42 zwischen der ringförmigen Kammer 30 und dem Ausgangskollektor 32 eine Platte mit Ausgangsröhren bildet, und daß auf die gleiche Weise die starke Wand 44 zwischen dem Eingangskollektor 38 und der unteren ringförmigen Kammer 36 eine Platte mit Eingangsröhren darstellt. Schließ-

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lieh sei noch darauf hingewiesen, daß auf der Höhe der Verbindung zwischen zwei Rohrenteilstücken diese Teilstücke aus dem ringförmigen Zwischenraum 16 herausführen und durch einen knieförmig gebogenen Teil in einer ringförmigen Zwischenkammer 46 außerhalb des Gehäuses 2 verbunden werden, wobei diese Verbindung auf eine Weise durchgeführt wird, die weiter unten noch näher beschrieben wird.

Die Zahl der Zwischenkammern 46 ist dabei eine Funktion der Zahl der Röhrenteilstücke, die zum Aufbau einer kompletten Röhre nötig sind. Genauer gesagt, wenn eine Röhre aus n. Teilstücken besteht, gibt es η - 1 ringförmige Zwischenkammern 46.

Wie weiter oben schon ausgeführt wurde, sind die Röhren 24 doppelwandig, und zwar haben sie eine äußere Wand 24a und eine innere Wand 24b. Längsverlaufende Kanäle 24c (Fig. 2c) sind in der äußeren Wand 24a angebracht, die sich von einem Ende eines Röhren-Teilstücks bis zum anderen erstrecken. Genauer gesagt zirkuliert im Inneren der Innenwand 24b Wasser, während sich außerhalb der Außenwand 24a das Natrium befindet und, wie weiter unten noch erläutert wird, in den Rinnen 24c befindet sich Helium unter Druck.

Der untere Teil der Fig. 2b zeigt die Art und Weise, wie die Röhren 24 mit dem Kollektor für den Wassereinlaß verbunden sind. Tie Röhre 24, bzw. ihre Außenwand 24a, durchläuft das Gehäuse 2 des Austauschers (welcher somit die Rolle der ersten Röhrenplatte spielt) und endet sichtbar auf der Höhe der Außenseite dieses Gehäuses -2. Die Rinnen 24c münden also in die ringförmige Kammer 36. Die Außenwand 24a ist mit einer

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Schweißnaht Sl auf das Gehäuse 2 geschweißt. Die Innenwand 24b tritt etwas aus der Außenwand 24a außerhalb der ringförmigen Kammer 36 heraus und ist mit einem der Enden der Verlangerungsröhre 47, welche in der ringförmigen Kammer 36 angeordnet ist, verschweißt (Schweißnaht S2). An ihrem anderen Ende ist die Verlangerungsröhre 47 auf eine Röhrenplatte 44 (Schweißnaht S3) geschweißt, und zwar auf der Höhe einer Durchgangsöffnung 48, welche mit einer Membran 49 zur Stabilisierung des Abflusses ausgestattet ist und welche durch die Bohrung 51 zugänglich ist, die in die Kollektorwand 38 gebohrt und mit einem Stopfen verschließbar ist. Die ringförmige Kammer 36 enthält also eine untere Wand, die aus der Röhrenplatte 44 besteht, eine ringförmige obere Wand 50 und eine Seitenwand 52. Diese Seitenwand 52 ist an die obere bzw. unter Wand 50 bzw. 44 aufgeschweißt. Man erkennt, daß auf diese Weise erst die Schweißstellen Sl, S2 und S3 für alle Röhren 24 anzubringen sind, worauf die Wand 52 der ringförmigen Kammer an ihren Platz gebracht und verschweißt wird.

Im oberen Teil der Fig. 2b ist die Verbindung zwischen zwei Teilstücken von Röhren 24 dargestellt. Zum Beispiel erhält ein oberes Teilstück die Bezugsnummer 23 und ein unteres Teilstück die Bezugsnummer 23'. Wie oben schon angedeutet, vollzieht sich diese Verbindung außerhalb des Gehäuses 2 und im Innern einer ringförmigen Kammer 46. Die äußeren Wände 24a der Röhren 24 verlaufen senkrecht durch das Gehäuse 2 und gehen geringfügig über diese Wand des Gehäuses 2, auf die sie geschweißt sind, hinaus (Schweißnaht S4). Die inneren Wände 24b sind in der ringförmigen Zwischenkammer 46 etwas verlängert und mit den Röhren in Halbkreisform verbunden, z. B. wie die Röhre 58. Genauer gesagt ist eines der beiden Enden

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der Röhre 58 an das Ende der Innenwand 24b des Teilstücks 23 angeschweißt (Schweißnaht S5), während ihr anderes Ende auf die Innenwand 24b des Teilstücks 23' der Röhre (Schweißnaht S6) geschweißt ist. Die ringförmige Kammer 46 enthält eine Seitenwand 56, welche nachträglich angeschweißt wird. Bevor diese Seitenwand an ihrem vorgesehenen Platz angebracht wird, kann man also leicht die Schweißnähte S4, S5 und S6 anbringen. Es ist übrigens sehr einfach, sie zu überwachen, ohne daß man in das Innere des Gehäuses 2 eindringen muß. Man erkennt, daß die ringförmigen Kammern, und zwar die obere 30, die untere 36 und die Zwischenkammer 46 genau die gleiche Aufgabe haben. Sie sind alle Ausgänge des ringförmigen Zwischenraums

16. Ferner sind sie abgedichtet, und die Rinnen 24c münden in diese Kammern. Auf der anderen Seite werden sie von abgedichteten Leitungen durchquert, die die innere Wand der doppeIwandigen Röhren verlängern.

Wie bereits erläutert, besteht einer der erfindungsgemäßen Vorteile darin, eine eventuelle undichte Stelle beim Natrium bzw. beim Wasser auszumachen, bevor diese beiden Flüssigkeiten sich miteinander verbinden können. Deshalb führt man in die Längsrinnen 24c Helium ein, welches unter genau berechnetem Druck steht, oder allgemein, irgendein indifferentes Gas, das unter dem gleichen Druck steht.

Es wird nun noch einmal auf die Fig. 2 Bezug genommen und der Helium-Kreislauf beschrieben, wodurch es möglich ist, eine eventuelle undichte Stelle in den doppelwandigen Röhren 24 auszumachen. Das Helium wird beispielsweise aus einer Flasche 60 mit komprimiertem Helium geliefert, welche sich außerhalb der betonierten Einfassung 62 mit dem eigentlichen Wärmetauscher-Pumpen-

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Aggregat befindet. Diese Flasche enthält beispielsweise Helium von 196 bar und einen Druckregler 63, welcher es gestattet, dieses Helium mit einem Druck in der Größenordnung von IO bar einzuspeisen, was zwischen dem Druck des Dampfes im sekundären Kreislauf und dem des Natriums im primären Kreislauf liegt. Der Druckregler 63 ist an die ringförmige Kammer 36 über eine biegsame Leitung 64 angeschlossen, welche die Betonwand 62, gegen die sie abgedichtet ist, durchquert und welche ein Manometer 66 mit einem Minimum- und einem Maximum-Ausschlag enthält. Der Ausgang dieses Helium-Kreislaufs besteht aus der flexiblen Leitung 68, die an die ringförmige Kammer 30 angeschlossen ist und die Betonwand 62 dicht durchquert. Die Leitung 68 ist außerdem mit einem Maximum-/Minimum-Druckdetektor 70 sowie mit einer Sicherheitsmembran 72 verbunden, welche durch ein Röhrensystem 74 zum Ablassen fortgeführt ist.

Der Kreislauf des Heliums vollzieht sich also folgendermaßen: von der Druckflasche 60 aus dringt das Helium in die ringförmige Kammer 36 ein, folgt den Längsrinnen 24c der Röhre, füllt die ringförmigen Kammern 46 und mündet schließlich in die ringförmige Kammer 30, von wo aus es durch die Leitung 68, welche das Manometer 70 trägt, wieder herausströmt und schließlich beim Kontakt der Membran 72 ankommt.

Der zur Kontrolle etwaiger undichter Stellen bestimmte Helium-Kreislauf funktioniert folgendermaßen: bevor der auf ca. 425° K vorgeheizte Generator mit Natrium gefüllt wird, öffnet man den Druckregler 63 der Helium-Druckflasche 60 und reinigt den inneren Kreislauf. Man wartet, bis das Manometer 66 den untersten vorgewählten Druckwert anzeigt - etwa 6 bar - und nachdem der Druck-

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regler 6 3 geschlossen worden ist, beobachtet man den angezeigten Druck. Bleibt der Druck wenigstens dem vorgewählten Minimalwert gleich, so kann man hieraus schließen, daß der Heliumkreislauf dicht ist, und geht zur Füllung des Dampfgenerators mit Natrium über. Normalerweise muß sich der Druck des Heliums infolge des Temperaturanstiegs erhöhen, wenn das im Generator ankommende Natrium eine Temperatur von mehr als 425° K hat. Wenn der Generator nach und nach auf seine nominelle Leistung gebracht wird, steigt die mittlere Temperatur des Natriums in der Vorrichtung und somit auch die des Heliums, um bei normaler Drehzahl einen mittleren Wert der Größenordnung um 75O K zu erreichen. Das Manometer zeigt dann einen Druck in der Größenordnung von 10 bar an. Von diesem Wert ausgehend fixiert man die Position des Maximum-Kontakts des Manometers 70, wobei dieser Wert um etwa 2 bar höher als der Wert von 10 bar liegt, so daß man die Wirkung eines leichten Temperaturanstiegs des Natriums, bezogen auf den nominellen Wert, akzeptieren kann, ohne das Alarm-System auszulösen.

Ihrer Größe und Bedeutung entsprechend wird eine undichte Stelle im Wasser-Dampf-Kreislauf - und damit eine undichte Stelle in der inneren Röhre 24a - den Druck des Heliums mehr oder weniger schnell zum Anstieg bringen, cia der Druck dieses Wassers beträchtlich höher ist als der Normal-Druck des Heliums. Dieser Druck des Heliums wird den von dem Manometer 70 angezeigten Normaldruck übersteigen. Die Bedienungsperson wird alarmiert werden und auf geeignete Weise die Leistung der Zentrale reduzieren sowie die Abschaltung des defekten Dampferzeugers anordnen. War die Menge des entwichenen Dampfes sehr beträchtlich, etwa im Falle einer voll-

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ständigen Zerstörung einer Knickung in einer der mit Helium gefüllten Kammern (Röhren 58), dann hätte die Erhöhung des Drucks eine Zerstörung der Sicherheitsmembran 72 sowie das Entweichen des aus der undichten Stelle kommenden Dampfes in die äußere Atmosphäre zur Folge, und zwar herrührend von einem Leck für einen zweiten Maximalwert, der höher liegt als der erste.

Es ist festzustellen,daß der Helium-Kreislauf gegen zu hohen Überdruck geschützt ist und daß auch die äußeren Röhren der doppelten Wand nicht einem unzulänglichen Innendruck als Folge einer undichten Stelle einer inneren Röhre ausgesetzt sind. Aus Sicherheitsgründen können diese so ausgelegt werden, daß sie einem nominellen Druckwert des Dampfes widerstehen, der in den bei diesem Zentraltyp tatsächlich vorgefundenen Fällen bei ca. 185 bar liegt.

Eine undichte Stelle quer durch die Wand 24a der doppelten Wand zeigt sich in einem Druckabfall· des Helium-Kreislaufs und durch das weiter nicht schädliche Eindringen des Heliums in das Natrium. Tatsächlich hat das Natrium einen weit geringeren Druck als der auf dem Manometer 70 angezeigte Minimaldruck. Die Bedienungsperson wird das Vorhandensein einer undichten Stelle feststellen, da einerseits der Druck auf dem Manometer 70 unter diesen angezeigten Minimaldruck fallen wird und man andererseits mit Hilfe eines geeigneten Geräts (z. B.

vereinfachtes Massenspektrometer) 76 eine Anreicherung der Argon-Atmosphäre mit Helium, welche die des Natriums übersteigt, feststellt. Diese zusammentreffenden Signale können das Vorhandensein einer undichten Stelle in der äußeren Röhre 24 a bestätigen. Wenn die undichte Stelle

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von nur geringem Ausmaß ist und sie das Reaktionsvermögen des Reaktors nicht beeinträchtigt, kann man einen vorgrgebenen Leistungsabfall des Reaktors abwarten, bevor man eingreift.

Die Berechnugen, die unter der Vorausetzung vorgenommen wurden, daß die Wände 24a und 24bgleiche Festigkeit besitzen, haben gezeigt, daß während der Lebensdauer des Reaktors für einen Dampfkessel mit einer elektrischen Leistung der Größenordnung von 1200 bis 1800 MW, welcher maximal 200 000 Stunden arbeiten muß, die Wahrscheinlichkeit, daß undichte Stellen in den inneren Röhren 24 b und gleichzeitig an den äußeren Röhren 24a auftreten, sich in der Größenordnung von

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2 χ 10 bewegt. Man sieht, daß diese Wahrscheinlichkeit äußerst gering ist, um nicht zu sagen, daß sie praktisch der Unmöglichkeit des Auftretens des Ereignisses gleichkommt. Es versteht sich von selbst, daß man das Helium durch ein anderes indifferentes Gas ersetzen kann.

Bis hierher wurde der erfindungsgemäße Austauscher des Aggregats und unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben. Was die Pumpe betrifft, so enthält sie im wesentliehen eine Überdruckkammer 80, die in das Innere des Achsialkanals 10 eindringt und die Welle 82 der Pumpe ebenso wie seine (n) Rotor(en) 84 umgibt. Die Welle 82 wird in dem schematisiert dargestellten Motor 86 der Pumpe angetrieben, der sich außerhalb der Beton-Ummantelung befindet und durch den oberen Teil des Gehäuses des Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregats gehalten wird. Das Natrium wird, nachdem es durch die Rotoren 84 hindurchgegangen ist, durch den Abfluß 88 abgegeben,

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der sich außerhalb des Gehäuses befindet. Den Kreislauf des Natriums versteht man leicht auf Grund der vorangegangenen Beschreibung. Das Natrium wird durch die Einfülldüsen 22 zugeführt, läuft durch den Ausgleichsraum 18, passiert die Öffnungen der Verteilerplatte 20, fließt hinunter in den ringförmigen Zwischenraum 16 und an den Röhren 24 entlang; sodann steigt es durch den Zentralkanal 10 wieder hinauf und durchläuft die Pumpe.Schließlich fließt es wieder durch die Leitung 88 ab.

Was den Kreislauf des Wassers betrifft, so gilt für ihn folgendes: das Wasser wird durch eine oder mehrere Düsen 40 in den ringförmigen Einlaßkollektor 38 eingelassen, folgt danach den Röhren 24 -genauer gesagt den inneren Röhren 24 a - speichert während seines Kreislaufs in diesen Röhren Wärme und sammelt sich in Form von Dampf in dem ringförmigen Abgabe-Kollektor 32, von wo es in die mit der Düse 34 verbundene Abgabeleitung gelangt.

Die Fig. 2d, 2e, 2f und 2g stellen Details der Einfügung der Pumpe in das Wärmetauscher-Pumpen-Aggregat dar sowie insbesondere die vorhandenen Abdichtungssysteme.

Das Pumpengehäuse 200 ist in seinem Unterteil mit einem Flansch 202 ausgestattet, welcher auf dem Deckel 4 des Gehäuses 2 befestigt ist. Dieses Pumpengehäuse enthält das Kanalsystem 88 für den Abfluß des Natriums und in seinem oberen Teil einen Flansch 2o4 zur Verbindung mit dem gesamten Motor 86 der Pumpe.

Das Pumpengehäuse 200 unterteilt sich in eine untere Hochdruckkammer 212 und in eine obere Niederdruckkam-

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mer 214 mit Hilfe einer waagerechten Scheibe 216, die selbstverständlich über dem Kanalsystem 88 für den Abfluß des Natriums angebracht ist. Diese Scheibe 216 ist in der Mitte mit einer Bohrung 218 versehen. Man sieht eine teilweise Dichtigkeit zwischen der Welle und der Scheibe vor.

Diese Scheibe 216 wird durch eine durchbrochene Manschette 220 gestützt, die an ihrem oberen Ende mit einem Flansch 222 ausgestattet ist. welcher auf dem Flansch 204 aufsitzt und mit diesem verbunden ist.

Der Träger der Überdruckkammer 80 der Pumpe ist folgendermaßen abgesichert: die tragenden Röhren wie z. B. 224, die entlang einer zylindrischen Fläche um die Achse der Pumpe angeordnet sind, sind an ihrem oberen Ende an der Scheibe 216 befestigt und durchstoßen diese. An ihrem unteren Ende sind sie an einem Flansch 226 befestigt, welcher am oberen Ende der Überdruckkammer 80 angeordnet ist, und sie durchstoßen diesen Flansch 226. Die Röhren verbinden also die Niederdruckkammer 214 mit dem Zwischenraum zwischen dem Ring 12b und der Überdruckkammer 80. Zwischen der Scheibe 216 und dem Pumpenkörper 200 entsteht eine teilweise Dichtigkeit durch ein Labyrinth 228, welches am Rande dieser Scheibe befestigt ist. Außerdem ist ein weiteres Labyrinth 230 am Rande des Flansches 226 vorgesehen, welcher durch eine Lasche 232 ergänzt wird. Schließlich sind noch Führungsbleche 234 - 236 in der Niederdruckkammer 214 an der Manschette 220 und an der Welle 82 vorgesehn, welche die Rückkehr von ausgeströmtem Natrium erleichtern. Die Niederdruckkammer 214 enthält eine Schicht Argon, welches durch die Leitung 238 zugeführt wird.

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Schließlich wird der biologische und thermische Schutz ein strahlenfestes Schutzblech 240 und ein Hitzeschild 242, welche am oberen Teil der Niederdruckkammer 214 angeordnet sind, gewährleistet.

Die Besonderheiten der Funktionsweise der Pumpe, die von ihrer Integration in den Dampfgenerator abhängig sind, ergeben sich ohne weiteres aus der vorangegangenen Beschreibung. Der erste Zufluß des Natriums, weleher durch die Etage bzw. Etagen 84 zurückgestaut wird, geht von der Überdruckkammer 80 in die Überdruckkammer 212, von wo es über die Leitung 88 wieder herauskommt. Eine geringe Menge von ausströmendem Natrium kann in die Niederdruckkammer 214 gelangen. Diese geringe Menge kehrt dank der tragenden Röhren 224 zum Pumpeneingang zurück.

Die zylindrische Fläche der tragenden Röhren 224 kann auch durch eine einzige koachsial zur Achse 82 verlau-

fende Röhre von geeignetem Durchmesser ersetzt und mittels perforierter Zentrierungen mit dem tragenden Flansch 226 verbunden werden.

Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des

Wärmepumpen-Tauscher-Aggregats beschrieben, das in der

Fig. 3 dargestellt ist und das eine gewisse Demontage

der Bündel der Austauschröhren 24 bei einer Reparatur oder Inspektion zuläßt.

Bei dieser Ausführungsform ist wieder das äußere zylindrische Gehäuse 2 vorgesehn, welches mit einem Boden 8 ausgestattet ist und in seinem oberen Teil mit einem abnehmbaren Deckel 4' verschlossen ist, welcher auf der seitlichen Umrandung mittels eines Befestigungs-

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flanschs 100 befestigt ist. Bei dieser Ausführungsform wird der achsiale Kanal 10' durch eine doppelwandige zylindrische Manschette begrenzt, wobei die Wände dieser Manschette die Bezugsnummern 102 für die innere und 104 für die äußere Wand haben. Diese beiden Wände 102 und 104 sind an ihrem unteren Teil mittels eines Halb-Torus verbunden. Die äußere Wand 102 der Manschette ist an ihrem oberen Ende mit dem Deckel 4' verbunden. Die innere Wand 102 der Manschette wird gleichfalls mit dem Deckel 4' verbunden, und zwar über eine dehnbare Verbindung oder einen geschützten und geführten harmonikaartigen Verbindungsgang. Der Verbindungsgang verlängert also den Zentralkanal 10'.

Bei dieser Ausführungsform spielt der ringförmige Zwischenraum 110, welcher durch die beiden Wände 102 und 104 der zylindrischen Manschette definiert ist, tatsächlich die Rolle der ringförmigen Kammern 36, 46 und 30 der vorher beschriebenen Ausführungsform. Deswegen werden die verschiedenen Teilstücke der Röhren 24 in dem ringförmigen Zwischenraum 110 verbunden, sowie dies für die Verbindung der Röhren 24 in der ringförmigen Kammer 46 beschrieben wurde. Man findet dort genau die gleichen Schweißstellen.

Genau genommen entspricht die Rolle der Platte für die Röhren, die die Teilstücke des Gehäuses 2 spielen, auf denen die ringförmigen Kammern 30, 36 und 46 der Fig. 2 befestigt sind, im Falle der Fig. 3 der Rolle, die die Teilstücke der äußeren Wand 102 der zentralen Manschette spielen.

Das unter Ende einer Röhre 24 ist über eine Leitung 112 mit dem ringförmigen Eingangskollektor 38' in dem ring-

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förmigen Zwischenraum 110 verbunden. Um Wärmeausdehnungen zu ermöglichen, ist diese Leitung 112 mit einer Ausdehnungsspirale 13 4 ausgestattet. Desgleichen ist das andere Ende einer Röhre 24 mit der Leitung 116 ver-

O5 bunden, welche ihrerseits mit dem ringförmigen Kollektor 32 verbunden ist. Die Schweißstellen zwischen den inneren Röhren 24b und die Leitungen 112, 114 und ebenso wie die Verbindungen zwischen diesen Leitungen sowie die ringförmigen Kollektoren 32' und 38' sind identisch mit denen, die im Zusammenhang mit Fig. 2 schon beschrieben worden sind, und sie befinden sich ebenfalls in einer Heliumatmosphäre.

Genauer gesagt spielen die Bereiche des Deckels 4', auf denen die Kollektoren 32' und 38' befestigt sind, die gleiche Rolle der Röhrenplatte wie die Platten und 44 der Fig. 2

Desgleichen findet man im Inneren des Gehäuses 2 die Verteilerplatte 20 und oberhalb derselben den Ausgleichsraum bzw. die Ausgleichskammer 18 mit der Einlaßöffnung 22', welche der Einlaßöffnung 22 entspricht. Was die Pumpe 80 und den Entleerungsstutzen 8 betrifft, so haben sie den gleichen Aufbau wie die entsprechenden Vorrichtungen der Fig. 2 und sie arbeiten auch in der gleichen Weise.

Es ist offensichtlich, daß diese Vorrichtung es für den äußerst unwahrscheinlichen Fall, daß es notwendig werden sollte, das Bündel auszutauschen, ermöglicht, alle Röhren 24 zusammen mit der doppelwand!gen Manschette 102, 104 herauszunehmen, nachdem die Pumpe 80 entfernt worden ist. Will man den Deckel 4' mit der Manschette entfernen, so ist es indessen nötig, das Abflußsystem 88 für das

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Natrium sowie die Verbindungsleitungen von den Ringkollektoren 32' und 38' zu trennen.

Im übrigen entspricht die Montage der Pumpe der in den Fig. 2d bis 2g dargestellten Montage.

Die Fig. 3a ziegt, daß die Röhren die Form eines Bogens der Kreisevolvente über die gesamte Länge ihres horizontal verlaufenden Teils haben. Diese Bogen stehen senkrecht auf dem inneren zylidrischen Kragen 102.

Die Fig. 4 zeigt eine dritte Ausführungsform des Dampferzeugers, bei dem es nicht notwendig ist, das Natrium-Hauptkanalsystem beim Entfernen der Röhrenbündel des Austauschers abzutrennen. Bei dieser Ausführungsform bezieht sich die einzige Modifikation auf den Kreislauf des Natriums in dem achsialen Kanal sowie auf die Form der Pumpe. Hierbei wird die Eingabe der Pumpe aus einem Trichter 12O gebildet, der über dem Rotor 122 der Pumpe in vertikaler Richtung angebracht ist. Die Ausgabe der Pumpe, welche unter dem Rotor 122 angeordnet ist, ist mittels einer Steckverbindung 128 mit einem Natrium-Abflußrohr 124 verbunden, das seinerseits in der Mitte des achsialen Durchgangs 12' angeordnet ist. Berücksichtigt man die An-Ordnung der Hochdruckwindung der Pumpe, so kann nur noch bei der Steckverbindung 128 Natrium durch ein Leck entweichen, von wo aus es zu dem Ansaugstutzen der Pumpe zurückkehrt, wobei keine besondere Vorrichtung zur Rückführung des ausgeströmtem Natriums vorgesehen ist. Dieses Abflußsystem führt weiter und durchläuft den Boden 6 des äußeren Gehäuses 2, wobei der Ausgang 126 den Abfluß des Natriums im Wärmeaustauscher darstellt und die Entleerungsvorrichtung, die hier nicht dargestellt ist, trägt.

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Es wird darauf hingewiesen, daß alle drei Ausführungsformen den gleichen Helium-Kreislauf zum Aufspüren undichter Stellen aufweisen.

Ö5 Bei den drei beschriebenen Ausführungsformen besteht ein großer Vorteil darin, daß sich der abnehmbare Teil der Pumpe um seine vertikale Achse dreht, wodurch die Montage und Demontage keine sorgfältigen Markierungen der Positionen erfordern, was für den Fall, daß diese Operationen aus einer gewissen Entfernung und bei kontrollierter Atmosphäre unter einer Haube durchgeführt werden müssen, von Vorteil ist.

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Claims

Pat 9 7-CA/78 2803322 COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE 29, rue de la Federation 75 752 Paris Cedex 15 Frankreich WARMEAUSTAUSCHER-PUMPEN-AGGREGAT MIT DOPPELWANDIGEN RÖHREN PATENTANSPRÜCHE

1. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat mit doppelwandigen Röhren, d.h. mit einer inneren und einer äußeren Wand, wobei sich auf der Innenseite der äußeren Wand Längsrinnen befinden und der Austausch zwischen einer ersten Flüssigkeit, die außerhalb der Röhren fließt und einer zweiten Flüssigkeit, die in den Röhren fließt, erfolgt, gekennzeichnet durch

ein zylindrisches Gehäuse (2) mit vertikaler Achse, das einen Boden (6) und einen Deckel (4,4·) aufweist sowie einen Einfüllstutzen (22,22·) für die erste Flüssigkeit, der unter dem Deckel (4,4·) angeordnet ist;

eine zu diesem Gehäuse koaxial verlaufende innere Manschette (12,220), die an ihrem oberen Ende mit einem
Verschluß versehen ist, wobei die Manschette (12,220)
einen vertikalen Zentralkanal (10,10·) und einen ring-

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förmigen Raum (16) zwischen dem Gehäuse (2) und der Manschette (12,220) begrenzt, und wobei die Manschette (12, 220) zwischen sich und dem Boden (6) einen Raum freiläßt, wodurch eine Verbindung zwischen dem Zentralkanal (10, 10') und dem ringförmigen Raum (16) entsteht;

mehrere doppelwandige Röhren (24), die in dem ringförmigen Raum (16) angeordnet sind, wobei jede Röhre (24) aus mehreren untereinander verbundenen Teilstücken (25a) besteht und die Röhren-Teilstücke (25a) serpentinenartig gewunden sind und horizontal gebogene und knieförmig gekrümmte Stücke aufweisen, und wobei die Verbindungen der Röhren-Teilstücke (25a) auf der Höhe der knieförmig gekrümmten Stücke vorgesehen sind;

wenigstens eine abgedichtete ringförmige Kammer (36,46, 30), die sich außerhalb des ringförmigen Raumes (16) befindet und mit diesem verbunden ist;

eine mit dem Deckel (4,4·) verbundene und mit einem Rotor (84,122) ausgestattete Pumpe, die am oberen Ende des Zentralkanals (10,1O¹) angeordnet und geeignet ist, die erste Flüssigkeit anzusaugen;

Mittel zur Peststellung undichter Stellen in den Röhren (24), welche Mittel zum Einführen eines indifferenten und unter einem bestimmten Druck stehenden Gases in die oder in eine der rinförmige(n) Kammer(n) (30,36,46) aufweisen, sowie Mittel zum Vergleich des Gasdrucks in der oder in einer der Kammern (30,36,46) mit einem maximalen und einem minimalen Druck, wobei die Röhrenteilstücke (25a) in der oder in den ringförmigen Kammer(n) (30,36,46) miteinander verbunden sind, und wobei das hintere Ende der äußeren Wand (24a) eines Teilstücks sowie das vordere Ende der äußeren Wand (24a) des folgenden Teilstücks in die Kammer (30,36,46) münden, und das hintere Ende der

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inneren Wand (24b) eines Röhren-Teilstücks in abgedichteter Weise mit dem vorderen Ende der inneren Wand (24b) des folgenden Teilstücks durch eine knieförmig gebogene Leitung (58) verbunden ist.

2. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Austauscher-Röhre η Röhrenteilstücke (25a) enthält, daß das Austauscher-Pumpen-Aggregat η + 1 ringförmige Kammern (30,36,46) enthält, die außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind, wobei eine obere ringförmige Kammer (30) zum Abfluß der zweiten Flüssigkeit, eine untere ringförmige Kammer (36) zum Einfüllen der zweiten Flüssigkeit und n-1 ringförmige Zwischenkammern (46) zur Verbindung der Röhren-Teilstücke vorgesehen sind, und daß der Einfüllstutzen (22) zum Einfüllen der ersten Flüssigkeit über der oberen ringförmigen Kammer (30) angeordnet ist.

3. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede ringförmige Zwischenkammer (46) mehrere Wände enthält, wobei eine der Wände aus dem Stück des äußeren Gehäuses (2) besteht, mit dem die Kammer verbunden ist, und wobei die vorderen und die hinteren Enden der äußeren Wand der Röhren-Teilstücke auf das Stück des äußeren Gehäuses (2) aufgeschweißt sind.

4. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere ringförmige Kammer (30,36) aus jeweils mehreren Wänden besteht, wobei eine dieser Wände von dem Stück des äußeren Gehäuses, mit dem die Kammer verbunden ist, gebildet wird, und wobei eine andere dieser Wände die Röhrenscheibe (42,44) eines Kollektors (32,38) für die zweite Flüssigkeit bildet, daß ferner das hintere und das vordere Ende der äußeren Wand (24a) einer Röhre

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abgedichtet in jener Wand befestigt ist, welche die Röhrenscheibe (42,44) bildet.

5. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Manschette zwei koaxiale, an ihrem unteren Ende miteinander verbundene und an ihrem oberen Ende an dem Deckel (4¹) befestigte Wände aufweist, die einen abgedichteten Raum umgrenzen und eine einzige ringförmige Kammer bilden, wobei die äußeren Wände der Röhren-Teilstücke dicht mit der Wand der Manschette verbunden sind, die dem ringförmigen Durchgang zugekehrt ist, wobei das hintere Ende der inneren Wand eines Röhren-Teilstücks mittels einer knieförmig gebogenen Röhre mit dem vorderen Ende der inneren Wand des nachfolgenden Röhrenteilstücks verbunden ist und die knieförmig gebogenen Röhren sich im Inneren der ringförmigen Kammer befinden.

6. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere und das hintere Ende der inneren Wand (24b) einer Röhre jeweils mit einer Leitung (47) verbunden ist, wobei die Leitungen (47) in der ringförmigen Kammer (30,36) angeordnet sind und das freie Ende der Leitungen in einer Röhrenscheibe (42, 44) eines Kollektors (32,38) zur Ein- bzw. Ausgabe der zweiten Flüssigkeit befestigt ist und die Röhrenscheiben (42,44) einen Teil des Deckels ausmachen.

7. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkanal (10,1O¹) über den Rotor (84,122) der Pumpe hinaus mittels einer Leitung, die den Deckel (4,4·) durchstößt, verlängert und mit einer Ausgabe-Düse (88) für die erste Flüssigkeit versehen ist.

8. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach den Ansprüchen

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5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkanal (10,10·) durch einen Deckel verschlossen ist und daß der Ausgang der Pumpe durch eine Ausgabe-Leitung für die erste Flüssigkeit, die koaxial zu dem Zentralkanal (10,10·) angeordnet ist, verlängert ist, wobei die Leitung abgedichtet durch den Boden hindurchgeht.

9. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe einen Pumpenkörper (200) aufweist, der den Zentralkanal (10,10·) verlängert und an seinem unteren Ende mit dem oberen Ende des Austauschers verbunden ist, daß des weiteren eine Überdruckkammer, die im Inneren des Axialkanals vorgesehen ist, angeordnet ist und den Rotor oder die Rotoren der Pumpe umgibt, wobei der Pumpenkörper (200) außerdem eine Abflußkanalisation (88) für die erste Flüssigkeit enthält und gleichzeitig mit einer horizontalen Scheibe (216) ausgestattet ist, die teil-abgedichtet in dem besagten Körper über der Abflußkanalisation (88) angebracht ist und mittels einer durchbrochenen Manschette (220) gehalten wird, die mit ihrem oberen Ende an dem Pumpenkörper befestigt ist, wobei die Manschette (220) an ihrem oberen Ende mit einem Flansch (222) versehen ist der, teilweise dicht,in Bezug auf den Pumpenkörper auf der Höhe seiner Befestigung an dem Gehäuse angebracht ist, wobei der Flansch (222) durch die Platte (216) mittels hohler und senkrechter Träger oder mittels eines einzigen Rohres, das koaxial zur Welle angeornet ist, getragen wird, wobei die Träger auf der Scheibe (216) und auf dem Flansch (222) befestigt sind und die Träger in dem Körper oberhalb der Scheibe und in dem axial zu dem Flansch verlaufenden Kanal enden.

10. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkörper an seinem oberen Ende durch einen Deckel verschlossen ist, daß unter diesem Deckel der Körper Wärme- und Strahlen-

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schutzschilde hat und daß der Körper unmittelbar unter diesen Schutzschilden eine Eingangsleitung für das indifferente Gas besitzt.

11. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet. daß die Mittel zum Aufspüren undichter Stellen ihrerseits Mittel aufweisen, mit denen indifferentes Gas in eine oder in mehrere Ringkammern unter einem bestimmten Druck eingegeben werden kann, der zwischen dem Druck der ersten und dem Druck der zweiten Flüssigkeit liegt, daß ferner Mittel zum Vergleichen des tatsächlichen Drucks, der real in einer oder in mehreren Kammern herrscht, mit einem ersten Maximalwert und einem Minimalwert, vorgesehen sind, sowie Mittel zum Auslösen eines Alarms, falls sich der tatsächliche Druck außerhalb der Maximaloder Minimalwerte bewegt, ferner Mittel zum Öffnen des Kreislaufs des indifferenten Gases, falls der effektive Druck über einen zweiten Maximalwert jenseits des ersten Maximalwerts hinaus steigt.

12. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat- nach einem der Ansprüche 1,2,3,4,7,9,10,11, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale, geschwungene Teil der Röhren (25a) durch einen Kreis-Evolventen-Bogen gebildet wird, welcher durch einen Kreisbogen verlängert ist, dessen eines Ende eine Tangente an den Bogen der Kreisevolvente ist und dessen anderes Ende senkrecht auf dem äußeren zylindrischen Gehäuse (2) steht.

13. Wärmeaustauscher-Pumpen-Aggregat nach einem der Ansprüche 1,5,6,7,8,9,10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale, geschwungene Teil der Röhren (25a) aus einem Bogen der Kreisevolvente gebildet ist, deren Anfang senkrecht auf der inneren zylindrischen Manschette steht.

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