DE1551510A1 - Waermeaustauscher fuer integrierte Kernkraftwerke - Google Patents

Description

PATE NTAN WALT

Dipl. ing. B. HÖLZER 89 ApO *UT' I! O

PBIUPPlJiB-WEOSKU-STBASSK-14

B, 3

¹ " ...■ 89 Augsburg, den 26. Mai 1967

(jociete Fr-yiicaise des Constructions Babcock &. ./ilcox . .48, Rüe La'Boetie 75 Paris Some, Frsnkreich

Wärmeaustauscher für integrierte Kernkraftwerke

Bekanntermaßen sind Tbei integrierten Kernkraftwerken die Wärmeaustauscher innerhalb einer Ummantelung "bz?;. innerhalb eines Schildes angeordnet, durch welches hindurch sich die Rohrleitungen zur Zuführung von Speisewasser zum Wärmeaustauscher- und zur Abfuhr des Dampfes zu den Turbinen erstrecken.

Zu diesem Zwecke sind im allgemeinen einzelne oder mehrere

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BADORlOfNAt

Durchführungen durch die . Zündung des Schildes dz.·,, der Ummantelung zur Durchleitung der Röhren für die D?-mpf- und die "Wasserführung vorgesehen«, Diese sind einerseits r.:it den K ·:■ up t sammler η für ds 3 ".Yasser oder f^:ir den D-Lxf und andererseits mit den einzelnen Rohren des .Vlrir.er-UHu-DUoCher-Rohrbündels verbunden.

Diese Konstruktion ergibt jedoch ein vjrh kompliziertes Rohrnetz zwischen den einzelnen bohren und den aammlerne Ein weiterer ITachteil dieser Konstruktion ist es, daß im Falle einer' Betriebsstörung ?·η einem der '.,ärmeaustausciierrohre gesonderte LLaEnahmen zur Reparatur des defekten Rohres nur vorgenommen 7/erden können, y/enn man sich nach Stillsetzung des Reaktors in d^r-s Innere des Schildes bzw. der Ummantelung begibt;.

Ferner ist bei integrierten Kernkraftmerken eine Konstruktion bekannt, gemäß reicher die Rohre eines 7/arme- ■ austauschers Jeweils einzeln die Ummantelung im Bereich der Speisev/asserzuführung nach innen zu und im oereich der Dampf ab führ nach auf; en durchdringen, '.vcbei ein Rohrboden ■ zur Anwendung kommt, welcher ein sich quer durch die Ummantelungav/andung erstreckendes Futterrohr abschließt.

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BADORtGINAL

Die vorliegende Ertindung "bezweckt die Vereinf3chung der Ausführung einer derartigen Konstruktion sowie eine Vereinfachung der Bausteilenmontgge von .Türme austauschern mit je*.veils gesonderten Eingangs- und Ausgangsrohrleitungen in Umitisintelungsbehaltern r.us Beton, die sich nicht zur Vorfertigung eignen und -.ve Ic he .V-mdstärken bis zu mehreren. IvIe tern Dicke aufweisen können.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung einen .₍'ilrmeaustauscher zum Einbau innerhalb des Betonmantels integrierter ILernkraftv/erke, welcher -durch eine Durchführung für die nustauscherrohre in Jj¹O rm eines sich durch die innere öchale des Betonmantels erstreckenden Futters gekennzeichnet ist, -,Velch letzteres durch einen Rohrboden abgeschlossen ist, in -"eichen die. Austauscherrohre jeweils einzeln eingesetzt sind.

Eine derartige Konstruktion erleichtert die kontage eines» solchen Wärmeaustauschers ganz erheblich. Sie ermöglicht die Bereitstellung eines vorgefertigten Viärmeaustauscherelementes, welches aus einem Rohrboden mit darin ■eingeschweißten, entsprechenden Wärmeaustauscherrohren besteht.

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BAD ORIGINÄR.,^-

Dieses .."ärmeaustauscherelement wird hierauf in ein butter eingesetzt, das seinerseits vorher derart in der Ummantelung des Reaktorbehelters angeordnet v.'orden ist, daE es sich euer durch die Innensch^le dieser Ummantelung hindurcherstr.eckt, wonach des .VL'rmesustauscherelement beispielsweise durch Verseil..-oiPen mit dem Futter verbunden vird₀

Falls sich der Rohrboden im unteren Teil oder iir. mittleren Teil des Futters befindet, ermöglicht die erfindungsgemafce Konstruktion die Bereitstellung eines vorgefertigten Elementes, das ?us einem Rohrboden, den zugehörigen V.'ärmeeustauscherrohren und einem Futter besteht, des im oberen Teil mit einem Flansch versehen ist. Das genannte .."ärnesustauscherelement '.vird in einer Durchführung se ff nung angeordnet, v/elche sich durch die Innenscliele der Reaktorummantelung erstreckt, so da£ sich der Flansch des Futters an der Auskleidung zur Abdichtung der Innenschele abstützt und an dieser "festgeschv/eiEt v;erden kann_e Gemäß einer abgehandelten Ausführungsform der Erfindung setzt sich das Futter in einer Fammer fort, v/elche sich über die Außenfläche des Ummantelungsschildes hinaus erstreckt und deren "Vajidung eine Anzshl von Rohrboden auf-

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V-Oist, die jeweils mit einem /.'ürmeaustauscher-Hohrbündel verbunden sind. Hierdurch wird erreicht, da2 mittels eines einzigen Durchganges durch die LTmnantelung des Reaktors für mehrere Rohrbündel ein jeweils gesonderter Zugang bzw«. Ausgang zu bzw. aus dem Seaktorinneren geschaffen wird ο

Besondere LerfciLnie und Vorteile der Erfindung ergeben sieh im übrigen aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen. In diesen Zeichnungen stellen dar:

Figur 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung, welcher die Einführung bzw, die Atisführung von ".Värmeaustauscherrohren zeigt,

Figur 2 einen Horizontalschnitt entlang der in Figur 1 angedeuteten Ebene II-II und

Figur 3 einen Schnitt durch eine weitere Aus~ führungsform der Erfindung.

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BAD ORlQiNAt,.], „_{; 4}

V.'ie aus Figur 1 der Zeichnungen ersichtlich ist, erstreckt sich durch die Innenschrie 1 des Betor.achildes eines integrierten Kernkraftwerkes in Sichtung- der :,· ndat^:'rke dieses Schildes, ein Stahlfutter 2, welches im Bereich seines unteren Teiles durch einen Rohrboden 3 abgeschlossen ist. Die V/äriieeustauscherrohre 4- sind jev.'eils gesondert durch den Rohrboden 3 hindurchgeführt und ihre Lbindungen 5 lasten unmittelbar mit einem Sammler 8 für Vasser oder für Eenpf Verbindung.

Der Sammler 6 weist unterhalb des Rohrbodens 3 eine Erweiterung auf, welche eine Revisionskammer 7 bildet, in welcher eine Revisionsöffnung 8 vorgesehen i^t, über die der Rohrboden 3 zugänglich ist.

Die Abt eil ungsv; Bildungen 9» v/elche suf der nach unten v/eisenden Fläche 20 des Rohrbodens 3 angeordnet sind, teilen · die einzelnen Rohrmündungen 5 für den Zulauf des Speisewassers "bzw. den Ausgang für den Dampf in mehrere Gruppen ein. Die Bezugszahlen 11 und 12 bezeichnen jeweils eine innere Isolationsaaskleidung des Futters 2 bzw. ein ITetz von Eülilrohren, welches in dem Beton der Schale 1 auf der Außenseite des Futterrohres angeordnet ist.

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BAD ORIGfNAL

D.-5S Futter 2 stützt eich mit einem oberen Flansch 2 c ge^en die Abdichtungsauskleidung 1c der Innenscliale 1 der rfi;tonuinmantelung rb_e Diese Konstruktion ermöglicht die Vorfertigung der aus den Teilen 2, 3 und A bestehenden Anordnung Bovie eine einfeche I'ontage durch A reinender setzen und Verbell"ei':en des Flansches 2c mit der. Abdichtungsauskleidung Ic« '

Β·.-findet sich ein Hohrboaen am Kopf des Futters, so hnnn dieses zusammen mit den bereits daran festgeschweißten-..äriaeausteuscherrohren an der Baustelle angeliefert werden und der Anschluß dieses Konstruktionsteiles bei der Montage erfolgt nur noch dadurch, daß der Rohrboden an das Futter angesetzt und mit ihm verschweißt wird,,

Die beschriebene Konstruktion führt zu einer starken Vereinfachung der äußeren Trassierung der Sammelleitungen für den Dampf oder das Speisewasser. Der unmittelbare Zugeng aur Außenfleche 10 des Rohrbodens 3 ermöglicht im Bedarfsfallej ereil s von außen her die Reparatur schadhafter 7/ü.rmeaustauscherrohre oder ihre Verschließung.

Dieerfindungsgemäße Abteilung des Rohrbodens, welche

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durch die ochikenen 9 erreicht '^?.ird, erleichtert die Feststellung von ochji.den an den Rohren. let beispielsweise einer: der 'Värmerusteuscherrohre undicht, so krnn man n^ch Entleerung des '.?sser-T)rmpf S7>·stems den Austritt von Druck-·';? aus dem Reaktorbeha.lter in einem bestimmten, durch cie Schikanen umgrenzten Teil des Rohrboden.? feststellen, ./onoch in diesem Teil Rohr für Rohr untersucht wird.

Bei gewissen Ees^olarten, bei ".'/eichen vor ,jeden "ίτ. ei sews ss er rohr eine .'..embren engeordnet sein muß, ermöglicht die vorliegende Erfindung in vorteilhafter ."/eise den unmittelbaren Zugang zu diesen Llcmbranen, welche gegebenenf-illζ in einf&cher ",",'eise ausgewechselt werden können, v/enn sie euf der DinlS-;seite lzt. der Außenseite der Rohrboden angeordnet v/erden.

Auf;er einer -.vesentliehen Vereinfachung der äußeren Leitungsfihrung für die Dampfleitungen ermöglicht die Erfindung, daß Instandsetzungsarbeiten innerhalb des DruckbehJilters vermieden werden können, wodurch eine biologische Abschirmung und eine Lüftung beim Stillstand entfallen, -..'eiche bei Arbeiten innerhalb des Druckbehs.lters normalerweise notwendig sind_o

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BAD ORlOJMAl.

GemIiB einer abgewandelten Ausführung forin der Erfindung ain.i einem Futter Jeweils; mehrere Rohrbündel für ','aaser oder für Oamjff zugeordnet, v/ob ei jedes Rohrbündel η η einen Rohrboden angeschlossen iat_o Die Sammler sind jeweils genauso ausgebildet, wie dies oben beschrieben i^t, so rUE sie einen -Jugr.ng --si; den Rohrboden ruf'.veisen..

3o ist beispielsweise bus dem 7ertiic3lschnitt nach Figur 3 J.ei'¹ Zeichnungen ersichtlich, da.: einem Futterrohr Jeweils zwei Systeme A mil B zugeordnet sind. Jedes System v/eist -..'ieder die in der obigen Beschreibung bezeichneten Iionstrukcionsteile 3» 5, 7 und, S auf, weiche den Konstruktionsteilen .nach Figur 1 entsprechen». jedoch zusätzlich mit den Buchstaben des zugehörigen oysteiis bezeichnet sind,- Die Rohrbeden. JA und JB sind in üffnunsen angeordnet, .velche die -.-ndung einer sich an das Futter 2 anschließenden Kammer Ip durchdringen«,

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BAD ORIGINAL

Claims (1)

1. .fet ent ans- rüche:

   ..'•irineaustauscher zum ϋηο~·ι; innerh-lt des Betonmantels integrierter Eernkrrft'.vf r!·:■=, .-.kenn?.. .i--.Kn^t durch eine Durchführung i"-;.r lie Aust^uficherrchre in ion.. eines sich durch die innere nc;,i>le (Ό dec -^i tonn.- nt^l:¹ erstreckenden Gutters (.ί), v/elches durch einen ächrboden '_KJ. bzv;. 3Λ, 33) abgeschlossen iat, in velcr.en die fiustf-uscherrohre (^) je'.veilc einzeln -eingesetzt; -;irrl_a

   2o V.'ärineaustauscher nsch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d-,1; die Aust-.,scherrohre (-^) unmittelb^r-;r in eine :-.uf der Au.'ensc-ite des Rohrbolens (3 tzv;» :..:, JB) ?ngeordnete Hevisionski-ianier (7 bzv.^! _o 7~-j 73) raünden.

   3. 7/äraeaustauscher nsch .-ji3T,ruch Λ oder 2, dadurch gekennzeichnet, isi. auf der itotrbodeneuiien.ieite 'ichikenen (5) angeordnet sind, v/elche die Rohrinändungen in mehrere Gruppen unterteilen (iigur 2),

   ' 4-0 ..· arme aus t su scher nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, da£ das Futter (2) sich in Form

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   einer Kammer (15) bis über die .Vuhenfl .^:che des Betonmantels (1) hinaus fortsetzt und d?ß in die Endung dieser IT.-jnmer iLehrere Eohrböden (?A, 3B) eingesetzt sind, mit welchen {jev;eiXs entsrrecr.ende '.YUrmeaustguscherllohrbUndel (A, Ij) verbunden sind (Firnir J)₀

   ί^_ο Verwendung des .."'raieaustauschers n?ch einen: dei· .'„Π.5Γ rüche ^Λ bii Φ in inte tarierten Ivernlirsftv/erken ait 3etonin-^:ntolo

   6, Verfahren zur Herstellung von ,fö anordnungen in integrierten Kernkraft-.verken, gekennzeichnet durch folgende Verfahrenssclirittej

   a) Bereitstellen eines vorgefertigten '.VarmeoustauschereleEentes mit ^ärmeaustauscherroliren und einem Rohrboden,

   b) Einsetzen dieses Elementes in ein entsprechendes

   Durcliführungs-Futter und ' ... .

   c.) Verbinden des V/cirmeaustauschereleinentes mit dem l^utter. .

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   7c Verfahren ni-ci: .'.nir.ruc h c, c- ivrcl .-.LrWizeichnet, i~ ■ ~ G':: ν-: rg·"-: Γ-"-r tiff te ""I'lr.^--: i"^::· '- ;ci. .<iv J ( Ji.f:;ijt mit eine^., einen cceren K.^n^ch ^J;r· ^enden LuroLi""Lr jn. ·-■ Putter verbunden ir I, ^r'··: : Ιϊχ^Γ-τυί dps ,'rir.a ^-t-n,ϊοΙ'-γ ol-:L,'^:-nt "ich ji^rch die Inr.cn sei.-i e dc ν i ■ ^";frl:/^r-n^riun:"

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   L e e r s e i f e