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DE1119424B - Steam generator - Google Patents

Steam generator

Info

Publication number
DE1119424B
DE1119424B DER20146A DER0020146A DE1119424B DE 1119424 B DE1119424 B DE 1119424B DE R20146 A DER20146 A DE R20146A DE R0020146 A DER0020146 A DE R0020146A DE 1119424 B DE1119424 B DE 1119424B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
chamber
coolant
space
reactor
steam generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DER20146A
Other languages
German (de)
Inventor
Cecil Alastair Comyns-Carr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolls Royce PLC filed Critical Rolls Royce PLC
Publication of DE1119424B publication Critical patent/DE1119424B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/32Integral reactors, i.e. reactors wherein parts functionally associated with the reactor but not essential to the reaction, e.g. heat exchangers, are disposed inside the enclosure with the core
    • G21C1/326Integral reactors, i.e. reactors wherein parts functionally associated with the reactor but not essential to the reaction, e.g. heat exchangers, are disposed inside the enclosure with the core wherein the heat exchanger is disposed next to or beside the core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/34Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being of extraction or non-condensing type; Use of steam for feed-water heating
    • F01K7/40Use of two or more feed-water heaters in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
    • F22B1/023Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers with heating tubes for nuclear reactors, as long as they are not classified according to a specified heating fluid, in another group
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/006Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with heating tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22DPREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
    • F22D1/00Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
    • F22D1/16Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged otherwise than in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

R 20146 Vmc/21gR 20146 Vmc / 21g

ANMELDETAG.· 6. DEZEMBER 1956REGISTRATION DATE. 6 DECEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT; 14. DEZEMBER 1961
NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL; DECEMBER 14, 1961

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampferzeuger, bestehend aus einem Kernreaktor mit geschlossenem Kühlmittelkreislauf und einem durch die aus dem Reaktorkühlmittel entnommene Wärme beheizten Wasserverdampfer, welche beide in einem gemeinsamen und geschlossenen Gehäuse angeordnet sind.The invention relates to a steam generator consisting of a nuclear reactor with a closed Coolant circuit and one by the heat extracted from the reactor coolant heated water evaporator, which are both arranged in a common and closed housing are.

Dampferzeuger dieser Art sind bekannt. Bei diesen tauchen die Wärmeaustauschrohre des Verdampfers in den Kühlmittelkreislauf ein. Das Gehäuse ist nicht unterteilt.Steam generators of this type are known. In these, the heat exchange tubes of the evaporator are immersed into the coolant circuit. The housing is not divided.

Der erfindungsgemäße Dampferzeuger ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse durch eine Zwischenwand in zwei Kammern geteilt ist, daß die eine Kammer den Kernreaktor aufnimmt und die zweite Kammer das zu verdampfende Wasser und ein zu dem Reaktorkühlmittelkreislauf gehörendes Rohrbündel enthält. Während bei dem bekannten Dampferzeuger das gesamte Gehäuse dem hohen Druck des Reaktorkühlmittels ausgesetzt ist, herrscht in dem vorliegenden Dampferzeuger dieser hohe Druck nur innerhalb der Reaktorkammer und in den von dem Kühlmittel durchflossenen Wärmeaustauschrohren. In contrast, the steam generator according to the invention is characterized in that the housing is divided by a partition into two chambers, that one chamber receives the nuclear reactor and the second chamber the water to be evaporated and one belonging to the reactor coolant circuit Includes tube bundle. While in the known steam generator, the entire housing the high Is exposed to the pressure of the reactor coolant, this high prevails in the present steam generator Pressure only inside the reactor chamber and in the heat exchange tubes through which the coolant flows.

Außerdem liegen bei dem bekannten Dampferzeuger die Wärmeaustauschrohre des Verdampfers, welche einem verhältnismäßig geringen Innendruck ausgesetzt sind, innerhalb des Gehäuses, welches, da es als Reaktorkühlmittelleitung wirkt, einem sehr hohen Innendruck ausgesetzt ist. Bei dem vorliegenden Dampferzeuger verlaufen hingegen die dem hohen Innendruck ausgesetzten Kühlmittelrohre innerhalb der einem geringen Innendruck ausgesetzten Verdampferkammer.In addition, the heat exchange tubes of the evaporator are located in the known steam generator, which are exposed to a relatively low internal pressure within the housing, which, since it acts as a reactor coolant line, is exposed to very high internal pressure. With this one Steam generators, on the other hand, run through the coolant pipes exposed to the high internal pressure inside the evaporator chamber, which is exposed to a low internal pressure.

Muß also bei dem bekannten Dampferzeuger die Außenwand des Gehäuses den vollen Druck des Reaktorkühlmittels aufnehmen, so ist die Druckdifferenz zwischen dem Außenraum und dem Innenraum bei den Kühlmittelrahren des vorliegenden Dampferzeugers um den innerhalb des Verdampferraums herrschenden Druck vermindert.So in the case of the known steam generator, the outer wall of the housing has to bear the full pressure of the Take up reactor coolant, so is the pressure difference between the outer space and the inner space in the case of the coolant pipes of the present steam generator around the inside of the evaporator chamber prevailing pressure reduced.

Wenn auch bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel drei durch zwei Zwischenwände voneinander getrennte Kammern vorgesehen sind, so genügt auch schon die Unterteilung in zwei Kammern, wenn man nämlich auf ein Umpumpaggregat verzichtet und den Dampf erzeuger unter Verwendung eines natürlichen Umlaufs des Kühlmittels betreibt.Even if in the embodiment described below, three by two partition walls separate chambers are provided, the subdivision into two chambers is sufficient, if you do without a pump-around unit and use the steam generator a natural circulation of the coolant operates.

Wesentlich ist jedenfalls, daß die Kühlmittelrohre in einer von dem Reaktor völlig getrennten Kammer untergebracht sind.In any case, it is essential that the coolant tubes are in a chamber that is completely separate from the reactor are housed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist aber, DampferzeugerIn a preferred embodiment, however, is a steam generator

Anmelder:Applicant:

Rolls Royce Limited,
Derby, Derby (Großbritannien)
Rolls Royce Limited,
Derby, Derby (Great Britain)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann,Representative: Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. WeickmannDr.-Ing. A. Weickmann

und Dipl.-Ing. H. Weickmann, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. H. Weickmann, patent attorneys,

München 2, Brunnstr. 8/9Munich 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 20. Dezember 1955 (Nr. 36 562/55)
und 28. November 1956
Great Britain of December 20, 1955 (No. 36 562/55)
and November 28, 1956

Cecil Alastair Comyns-Carr,Cecil Alastair Comyns-Carr,

Coxbench, Derby (Großbritannien),Coxbench, Derby (Great Britain),

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

wie bereits angedeutet, eine weitere Zwischenwand vorgesehen, die von der zweiten Kammer eine dritte Kammer abtrennt. In dieser dritten Kammer befindet sich ein Pumpenaggregat für die Umwälzung des Reaktorkühlmittels. Die Rohre des genannten Rohrbündels verlaufen von der einen zur anderen Zwischenwand und sind an ihren Enden an diesen Zwischenwänden befestigt.as already indicated, a further partition is provided, the second chamber a third Separates chamber. In this third chamber there is a pump unit for circulating the Reactor coolant. The tubes of said tube bundle run from one partition to the other and are attached at their ends to these partition walls.

Die zweite Kammer hat bevorzugt zylindrische Form, und die Rohre, von denen ein Teil für den Reaktorkühlmitteltransport von der Reaktorkammer nach der Pumpkammer bestimmt ist und der Rest für den Kühlrnitteltransport von der Pumpkammer zurück nach der Reaktorkammer, verlaufen parallel zur Achsrichtung der zylindrischen Kammer.The second chamber is preferably cylindrical in shape, and the tubes, part of which are for the Reactor coolant transport from the reactor chamber to the pumping chamber is determined and the rest for the coolant transport from the pumping chamber back to the reactor chamber, run in parallel to the axial direction of the cylindrical chamber.

Die Rohre sind zweckmäßig so angeordnet, daß bei verschiedener Ausdehnung der Rohre und des Gehäuses keine übermäßigen Spannungen auftreten. Bevorzugt besteht jedes Rohr aus einem mittleren, parallel zur Achse der Kammer verlaufenden Teil sowie aus gegen diese Achse geneigten Endabschnitten, welche nach an den Zwischenwänden angeschlossenen Sammelköpfen führen.The tubes are expediently arranged so that with different expansion of the tubes and the Housing no excessive stresses occur. Each tube preferably consists of a central, part running parallel to the axis of the chamber as well as end sections inclined towards this axis, which lead to collecting heads connected to the partition walls.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die Reaktorkammer in einen ringförmigen Kühlmitteleinlaßraum, dem das Kühlmittel aus den RohrenIn a further advantageous embodiment, the reactor chamber is in an annular coolant inlet space, which the coolant from the pipes

109 749/460109 749/460

zufließt, einen äußeren Ringraum, welcher das Kühlmittel aus dem Kühlmitteleinlaßraum, erhält, einen Übergangsraum, durch welchen das Kühlmittel von dem äußeren Ringraum in einen innerhalb dieses Ringraums gelegenen Zentralraum übertritt, und einen Austrittsraum, durch welchen das Kühlmittel von dem Zentralraum nach den für den Kühlmittelausfluß bestimmten Rohren fließt, unterteilt.flows in, an outer annular space, which receives the coolant from the coolant inlet space, a Transitional space through which the coolant from the outer annular space into an inside it Annular space located central space passes, and an exit space through which the coolant flows from the central space to the tubes intended for the coolant outflow, divided.

Die Pumpkammer enthält vorzugsweise mehrere axial durchströmte Flügelradpumpen. Durch eine Unterteilung innerhalb der Pumpkammer ist ein Saugraum und um diesen Saugraum herum ein Ausflußraum gebildet, und es ist die eine — im Ausflußraum liegende — Pumpe in Serie zu der anderen — im Saugraum liegenden — Pumpe geschaltet.The pumping chamber preferably contains a plurality of impeller pumps through which there is axial flow. By a The subdivision within the pumping chamber is a suction space and an outflow space around this suction space formed, and there is one pump in series with the other in the outflow space. in the suction chamber - the pump is switched on.

In einer weiteren Ausbildung ist außerhalb des Gehäuses über der zweiten Kammer ein Dampfkessel vorgesehen, und es liegt zwischen dem Dampfkessel und der zweiten Kammer eine Umwälzpumpanlage.In a further embodiment, a steam boiler is located outside the housing above the second chamber provided, and there is a circulation pump system between the steam boiler and the second chamber.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung.Further details emerge from the following description of an exemplary embodiment according to the invention with reference to the drawing.

Der Dampferzeuger umfaßt ein Gehäuse 10 von ausreichender Festigkeit für die zu erwartenden Betriebsdrücke. Das Gehäuse, etwa eine Schweißkonstruktion, besitzt einen im allgemeinen zylindrischen Mittelteil 11 mit kegelstumpfförmigen Übergangszonen 12 und 14. An die kegelstumpfförmige Übergangszone 12 schließt eine zylindrische Verlängerung 13 an, deren Durchmesser geringer ist als der des zylindrischen Mittelteils 11 und an die kegelstumpfförmige Übergangszone 14 schließt eine halbkugelförmige Kuppel 15 an, deren Durchmesser ungefähr ebenso groß ist wie derjenige der zylindrischen Verlängerung 13. Zwei schalenförmige, innere Zwischenwände 16 und 17 teilen das Gehäuse in drei Kammern 18,19 und 20; die erste Zwischenwand 16 ist an dem Gehäuse in der Ebene angeschlossen, in der die kegelstumpfförmige Übergangszone 12 in die zylindrische Verlängerung übergeht und ist nach der ersten Kammer 18, im Inneren der zylindrischen Verlängerung 13 hin, konkav, nach der zweiten Kammer 19, im Inneren des zylindrischen Mittelteils 11 hin, konvex. Die zweite Zwischenwand 17 ist in der Ebene an dem Gehäuse angeschlossen, in der die Kuppel 15 und der kegelstumpfförmige Teil 14 ineinander übergehen; diese Zwischenwand ist nach der zweiten Kammer 19 hin konvex und nach einer dritten Kammer 20, im Inneren der Kuppel 15 hin, konkav. Die der ersten Zwischenwand 16 gegenüberliegende Stirnseite der Kammer 18 ist mit einer abnehmbaren Deckplatte21 verschlossen; die Deckelbefestigung ist imstande, die in der Kammer herrschenden hohen Drücke aufzunehmen.The steam generator comprises a housing 10 of sufficient strength for the expected operating pressures. The housing, such as a welded structure, has a generally cylindrical shape Middle part 11 with frustoconical transition zones 12 and 14. To the frustoconical transition zone 12 connects to a cylindrical extension 13, the diameter of which is smaller than that of the cylindrical central part 11 and to the frustoconical transition zone 14 closes a hemispherical Dome 15, the diameter of which is approximately the same as that of the cylindrical extension 13. Two bowl-shaped, inner partitions 16 and 17 divide the housing into three chambers 18, 19 and 20; the first partition 16 is connected to the housing in the plane in which the frustoconical transition zone 12 merges into the cylindrical extension and is after the first chamber 18, inside the cylindrical extension 13, concave towards the second chamber 19, in the interior of the cylindrical central part 11, convex. The second partition 17 is in the Plane connected to the housing in which the dome 15 and the frustoconical part 14 into one another pass over; this partition is convex towards the second chamber 19 and towards one third chamber 20, inside the dome 15, concave. The opposite of the first partition wall 16 The front side of the chamber 18 is closed with a removable cover plate 21; the lid attachment is able to withstand the high pressures prevailing in the chamber.

Im Betrieb liegt die Achse des Gehäuses in einer horizontalen Ebene.In operation, the axis of the housing lies in a horizontal plane.

Die erste oder Reaktorkammer 18 umschließt einen wassergekühlten Kernreaktor 22; der Weg des Kühlmittels in diesem Reaktor verläuft von einem nächst der Zwischenwand 16 liegenden Kühlmitteleintrittsraum 23 durch eine äußere Ringkammer 24 des Reaktorkerns 25 zu der Deckplatte der Kammer und von dieser durch den Mittelteil des Reaktorkerns 25 zurück zu einem Kühlmittelaustrittsraum 26, der innerhalb des Eintrittsraums 23 liegt.The first or reactor chamber 18 encloses a water-cooled nuclear reactor 22; the path of the coolant in this reactor runs from a coolant inlet space located next to the intermediate wall 16 23 through an outer annular chamber 24 of the reactor core 25 to the cover plate of the chamber and from this through the middle part of the reactor core 25 back to a coolant outlet space 26, the lies within the entry space 23.

Die zweite oder Verdampferkammer 19 umfaßt ein Rohrbündel 27, in dem das Reaktorkühlmittel unter Dampferzeugung gekühlt wird. Das Rohrbündel umfaßt eine Vielzahl von paarweise zusammengehörigen Sammelleitungen 28, 29; diese Sammelleitungen sind in Bohrungen eingeschweißt, die über die beiden Zwischenwände 16 und 17 des Gehäuses verteilt sind. Die eine Sammelleitung eines Paares von Sammelleitungen ist jeweils mit der Reaktorkammer 18 verbunden, während die andere Sammelleitung dieses Paares von Sammelleitungen mit der dritten Kammer 20 verbunden ist. JedeThe second or evaporator chamber 19 comprises a tube bundle 27 in which the reactor coolant is cooled with steam generation. The tube bundle comprises a plurality of pairs belonging together Manifolds 28, 29; these manifolds are welded into bores that extend over the two intermediate walls 16 and 17 of the Housing are distributed. The one manifold of a pair of manifolds is in each case with the Reactor chamber 18 connected, while the other manifold of this pair of manifolds is connected to the third chamber 20. Every

ίο Sammelleitung 28 fluchtet mit der zugehörigen Sammelleitung 29. Einige der Sammelleitungen 28 stehen mit dem Kühlmitteleintrittsraum 23 in Verbindung. Die übrigen sind an den Kühhnittelaustrittsraum 26 der Reaktorkammer angeschlossen. Das Rohrbündel umfaßt ferner eine Vielzahl von Rohrsträngen 30, die im allgemeinen axial durch die zweite Kammer verlaufen. Die Rohre eines Stranges sind jeweils an ein Paar von Sammelleitungen angeschlossen. Jedes der Rohre der Rohrstränge 30 besteht aus einem horizontalen Mittelstück und Endstücken, die sich unter einem stumpfen Winkel an das Mittelstück anschließen und mit den zugehörigen Sammelleitungen 28, 29 verbunden sind. Jedes Rohr 30 (und auch das Rohrbündel 27 als Ganzes) hat die Form eines abgeflachten U; die Mittelstücke der Rohre liegen dem Boden der Verdampferkammer 19 näher als der Decke und verlaufen unterhalb des Wasserspiegels der Verdampferkammer. Die Rohre 30 sind so ausgebildet, daß eine verschiedene thermische Ausdehnung der Rohrelemente und des Gehäuses zulässig ist, ohne daß übermäßig hohe Spannungen in den Rohrelementen auftreten.ίο Manifold 28 is aligned with the associated manifold 29. Some of the collecting lines 28 are connected to the coolant inlet space 23. The others are connected to the coolant outlet space 26 of the reactor chamber. The tube bundle further includes a plurality of tubing strings 30 extending generally axially through the second chamber get lost. The pipes of a string are each connected to a pair of manifolds. Each the pipes of the pipe strings 30 consists of a horizontal center piece and end pieces that extend Connect to the middle piece at an obtuse angle and with the associated manifolds 28, 29 are connected. Each tube 30 (and also the tube bundle 27 as a whole) has the shape of a flattened one U; the center pieces of the tubes are closer to the bottom of the evaporation chamber 19 than the Ceiling and run below the water level of the evaporation chamber. The tubes 30 are designed so that a different thermal expansion of the pipe elements and the housing is permissible without excessively high stresses occurring in the pipe elements.

Die Verdampferkammer besitzt einen Speisewassereinlaß 31 in ihrem Boden und einen Dampfauslaß 32 in ihrer Decke; das Wasser wird durch die Berührung mit dem Rohrbündel 27 erhitzt.The evaporator chamber has a feed water inlet 31 in its bottom and a steam outlet 32 in her blanket; the water is heated by contact with the tube bundle 27.

Nach einer anderen Ausführungsform kann über dem Gehäuse 10 ein Oberkessel vorgesehen sein und das Wasser von der Kammer 19 nach dem Oberkessel und zurück nach dem Bodenteil der Kammer 19 umgewälzt werden.According to another embodiment, an upper boiler can be provided above the housing 10 and the water from chamber 19 to the top kettle and back to the bottom part of the chamber 19 are circulated.

Die dritte (oder Pump-)Kammer ist mit zwei axial durchströmten Flügelradkühlpumpen 33 und 34 ausgerüstet; eine innere Unterteilung 35 trennt einen zentralen Saugraum 36 von einem Ausflußraum 37; jeder der Räume nimmt eine der Pumpen auf, die hintereinandergeschaltet sind. Das Kühlwasser fließt aus den Rohren 30, die an die Sammelrohre 28 und damit an den Kühhnittelaustrittsraum 26 angeschlossen sind, in den Saugraum 36, durch die zwei hintereinandergeschalteten Pumpen 33, 34 in den Ausflußraum 37 und von diesem Ausflußraum 37 in die übrigen Rohre 30, die es nach dem Kühlmitteleintrittsraum 23 der Reaktorkammer zurückleiten.The third (or pump) chamber has two impeller cooling pumps 33 and 34 through which there is axial flow equipped; an inner partition 35 separates a central suction space 36 from an outflow space 37; each of the rooms accommodates one of the pumps, which are connected in series. The cooling water flows from the pipes 30, which are connected to the header pipes 28 and thus to the coolant outlet space 26 are, in the suction chamber 36, through the two series-connected pumps 33, 34 in the Outflow space 37 and from this outflow space 37 into the remaining tubes 30, which are after the coolant inlet space 23 of the reactor chamber.

Die Antriebswellen der Pumpen sind durch die Kuppel 15 hindurch an Antriebsmotoren 38 angeschlossen, die außerhalb des Gehäuses vorgesehen sind.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung erhellt, stellen der Reaktor und der Kühlmittelkreislauf eine Einheit dar; diese Anordnung hat für Kraftanlagen den beträchtlichen Vorteil, daß äußere, radioaktives Wasser führende Leitungen vermieden sind und die Abschirmung erleichtert ist. Da die Kühlwassertemperatur etwa (600° F) 315° C ist, muß das Kühlwasser unter hohem Druck, etwa (2,000 Pounds pro square inch) 146 kg/cm2 gehalten werden, damit keine Verdampfung eintritt. In dem vorliegenden
The drive shafts of the pumps are connected through the dome 15 to drive motors 38 which are provided outside the housing.
As is evident from the above description, the reactor and the coolant circuit represent a unit; this arrangement has the considerable advantage for power plants that external lines carrying radioactive water are avoided and shielding is facilitated. Since the cooling water temperature is about (600 ° F) 315 ° C, the cooling water must be kept under high pressure, about (2,000 pounds per square inch) 146 kg / cm 2 to prevent evaporation. In the present

Dampferzeuger sind äußere Leitungen und Anschlüsse, die diese hohen Drücke aushalten, nicht erforderlich. Da die Rohre des Rohrbündels in einem Raum verlaufen, der Hochdruckdampf von etwa (400 Pounds pro square inch) 29 kg/cm2 enthält, ist die Druckdifferenz an den Rohrwänden geringer, als wenn die Kühlrohre außerhalb des Gehäuses in atmosphärischem Druck geführt wären.Steam generators do not require external lines and connections that can withstand these high pressures. Since the tubes of the tube bundle run in a space containing high pressure steam of about (400 pounds per square inch) 29 kg / cm 2 , the pressure difference across the tube walls is less than if the cooling tubes were led outside the housing at atmospheric pressure.

Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verdampfers liegt darin, daß eine im wesentlichen einheitliehe und symmetrische Verteilung des Kühlmittelstroms am Eintritt und am Austritt des Reaktors vorliegt.Another advantage of the present evaporator is that it is substantially unitary and symmetrical distribution of the coolant flow at the inlet and outlet of the reactor is present.

Der im vorstehenden beschriebene Dampferzeuger kann als Teil eines Dampfturbinenschiffantriebs bekannter Bauart verwendet werden. Nach einer Ausführungsform wird der Dampf von dem Dampferzeuger über eine Turbine 40 mit einem Hochdruckteil 41 und einem Niederdruckteil 42 sowie einem Turbinenkurzschlußkanal 43 und einem Steuerventil 44 in diesem Kurzschlußkanal nach einem Kondensator 50 geleitet. Das Kondensat wird von dem Kondensator nach Speisewassererhitzern 51 und 52 gepumpt, in denen das Wasser durch von der Turbine abgezweigten Dampf erhitzt wird; schließlich wird das Wasser durch Speisewasserpumpen 53, 54 nach der Verdampferkammer 19 zurückgepumpt.The steam generator described above can be used as part of a steam turbine ship propulsion system Design are used. According to one embodiment, the steam is from the steam generator Via a turbine 40 with a high pressure part 41 and a low pressure part 42 as well as a Turbine short-circuit channel 43 and a control valve 44 in this short-circuit channel after a condenser 50 headed. The condensate is fed from the condenser to feed water heaters 51 and 52 pumps, in which the water is heated by steam diverted from the turbine; in the end the water is pumped back to the evaporator chamber 19 by feed water pumps 53, 54.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Dampferzeuger, bestehend aus einem Kernreaktor mit geschlossenem Kühlmittelkreislauf und einem durch die aus dem Reaktorkühlmittel entnommene Wärme beheizten Wasserverdampfer, welche beide in einem gemeinsamen und geschlossenen Gehäuse angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse durch eine Zwischenwand (16) in zwei Kammern (18,19) geteilt ist, daß die eine Kammer (18) den Kernreaktor (22) aufnimmt und die zweite Kammer (19) das zu verdampfende Wasser und ein zu dem Reaktorkühlmittelkreislauf gehörendes Rohrbündel (27, 30) enthält.1. Steam generator, consisting of a nuclear reactor with a closed coolant circuit and a water evaporator heated by the heat extracted from the reactor coolant, both of which are arranged in a common and closed housing, characterized in that the housing is divided into two chambers ( 18, 19) that one chamber (18) receives the nuclear reactor (22) and the second chamber (19) contains the water to be evaporated and a tube bundle (27, 30) belonging to the reactor coolant circuit. 2. Dampferzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine weitere Zwischenwand (17) von der zweiten Kammer (19) eine dritte Kammer (20) abgetrennt ist, welche ein Pumpenaggregat (33, 34) für die Umwälzung des Reaktorkühhnittels enthält, und daß die Rohre (30) des Rohrbündels (27) von der einen zur anderen Zwischenwand verlaufen und an ihren Enden an diesen Zwischenwänden (16,17) befestigt sind.2. Steam generator according to claim 1, characterized in that by a further partition (17) from the second chamber (19) a third chamber (20) is separated, which a Pump unit (33, 34) for circulating the reactor cooling means, and that the pipes (30) of the tube bundle (27) run from one partition to the other and at their Ends are attached to these partitions (16,17). 3. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kammer (19) zylindrische Form hat und daß die Rohre (30), von denen ein Teil für den Reaktorkühlmitteltransport von der Reaktorkammer (18) nach der Pumpkammer (20) bestimmt ist und der Rest für den Kühlmitteltransport von der Pumpkammer (20) zurück nach der Reaktorkammer (18), parallel zur Achsrichtung der zylindrischen Kammer (19) verlaufen.3. Steam generator according to claim 1 or 2, characterized in that the second chamber (19) has a cylindrical shape and that the tubes (30), a part of which is used for transporting the reactor coolant from the reactor chamber (18) to the pumping chamber (20) and the remainder for the coolant transport from the pumping chamber (20) back to the reactor chamber (18), run parallel to the axial direction of the cylindrical chamber (19). 4. Dampferzeuger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rohr (30) aus einem mittleren, parallel zur Achse der Kammer (19) verlaufenden Teil besteht, sowie aus gegen diese Achse geneigten Endabschnitten, welche nach an den Zwischenwänden (16, 17) angeschlossenen Sammelköpfen (29) führen.4. Steam generator according to claim 1 or 2, characterized in that each tube (30) consists of a central part running parallel to the axis of the chamber (19), as well as against this axis inclined end sections, which are connected to the partition walls (16, 17) Guide collecting heads (29). 5. Dampferzeuger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktorkammer (18) aufgeteilt ist in einen ringförmigen Kühlmitteleinlaßraum (23), dem das Kühlmittel aus den Rohren (30) zufließt, einen äußeren Ringraum (24), welcher das Kühlmittel aus dem Kühhnitteleinlaßraum (23) erhält, einen Ubergangsraum, durch welchen das Kühlmittel von dem äußeren Ringraum (24) in einen innerhalb dieses Ringraums gelegenen Zentralraum (25) übertritt, einen Austrittsraum (26), durch welchen das Kühlmittel von dem Zentralraum nach den für den Kühhnittelausfluß bestimmten Rohren (30) fließt.5. Steam generator according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that that the reactor chamber (18) is divided into an annular coolant inlet space (23), to which the coolant flows from the tubes (30), an outer annular space (24), which the coolant from the coolant inlet space (23) receives a transition space through which the coolant from the outer annular space (24) into a central space located within this annular space (25) crosses an outlet space (26) through which the coolant from the central space flows according to the pipes (30) intended for the coolant outflow. 6. Dampferzeuger nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer mehrere axial durchströmte Flügelradpumpen (33, 34) enthält und daß durch eine Unterteilung innerhalb der Pumpkammer ein Saugraum und um diesen Saugraum herum ein Ausflußraum gebildet sind und daß die eine — im Ausflußraum liegende — Pumpe in Serie zu der anderen—im Saugraum Hegenden— Pumpe geschaltet ist.6. Steam generator according to one or more of claims 2 to 5, characterized in that that the pumping chamber contains a plurality of axially flowed through impeller pumps (33, 34) and that by a subdivision within the pump chamber a suction space and around this suction space around an outflow space are formed and that the one - lying in the outflow space - pump in Series to the other — in the suction chamber Hegenden— Pump is switched. 7. Dampferzeuger nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Gehäuses (10) über der zweiten Kammer ein Dampfkessel vorgesehen ist, und daß zwischen dem Dampfkessel und der zweiten Kammer eine Umwälzpumpanlage liegt.7. Steam generator according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that that a steam boiler is provided outside the housing (10) above the second chamber, and that a circulating pump system is located between the steam boiler and the second chamber. In Betracht gezogene Druckschriften:
Münzinger, »Atomkraft«, 1955, Springer-Verlag, S. 24.
Considered publications:
Münzinger, "Atomkraft", 1955, Springer-Verlag, p. 24.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen For this purpose, 1 sheet of drawings i 109 749/460 12.61i 109 749/460 12.61
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