DE2758619C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Hochdruckdampf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

In der DE-PS 26 13 418 ist der Dampfaustausch zwischen den beiden Zellenrädern durch die Kanäle der gemeinsamen Achse durchgeführt, wobei Löcher vorgesehen sind, durch die der Dampf aus einer Zelle in die andere fließt. Die Dichtungen sind hydraulisch auf die obere Fläche des inneren Rohres gepreßt und befinden sich im inneren Raum des Zellenrades, sind also schwer zugänglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der genannten Gattung so auszubilden, daß der konstruktive Aufbau vereinfacht wird und insbesondere die Dichtungen gut zugänglich sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zellenradwelle aus mehreren axialen Röhren besteht, die jeweils mit den Rohrschlangen verbunden sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß sich die Löcher nicht innerhalb der Zellen, sondern an den Enden der Achse befinden und daher gut zugänglich sind.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 einen Dampferzeuger im Längsschnitt,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 1,

Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel in einem Schnitt ähnlich der Fig. 2 und

Fig. 6 einen Teil-Längsschnitt des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5.

Eine zentrale Achse besteht aus 12 profilierten Röhren 6, die zusammengeschweißt sind. An einem Ende hat sie eine Kupplung 8, die mit einem Getriebe 7 verbunden ist; an dem anderen Ende ist ein Abgabekopf 4 angeordnet, der mit einer Dampfleitung (Fig. 3) verbunden ist.

Ein Annahmekopf 3, der auch mit der Abdampfleitung verbunden ist, ist in Fig. 4 zu sehen. Die Achse liegt in zwei Lagern 2 auf. Die Zellen sind radial angeordnet und bestehen aus Rohrschlangen, deren Enden an jedes profilierte Rohr der Achse 1 geschweißt sind. Das Zellenrad dreht sich in einem gemauerten geschlossenen Raum 15, der mit einem Brenner 9, einem Überhitzer 10 und einer Abgasleitung 18 ausgerüstet ist.

Die Luft durchströmt eine Niederdruckkammer 14 und dann den Überhitzer 10. Von hier aus strömt die Luft durch eine Leitung 19 und einen zweiten Sektor 2 zu dem Brenner 9.

Wie in Fig. 2-4 dargestellt ist, befinden sich im ersten Sektor (180°) sechs Zellen Nr. 1-6. Die Zelle Nr. 1 wird im Augenblick mit Abdampf vom Annahmekopf beladen, und die Zelle Nr. 6 wird durch den Abgabekopf 4 entladen. Die anderen vier Zellen Nr. 2-5 bekommen Dampf von den Zellen Nr. 7, 8, 9, 10, die sich im zweiten Sektor befinden. Die letzten Zellen Nr. 11 und 12, die sich auch im zweiten Sektor befinden, sind mit der Niederdruckkammer 14 verbunden, wo der Dampf gekühlt wird und der Druck bis zum minimalen Wert sinkt. Dann strömt der Dampf weiter mit dem Abdampf, der von der Turbine in der Zelle Nr. 1 kommt.

Wenn das Zellenrad sich dreht, durchlaufen die Zellen den ersten Sektor. Infolge des Temperaturanstiegs und der Dampfaufnahme erhöht sich der Druck bis zum normalen Wert.

In Fig. 3 und Fig. 4 ist zu sehen, daß die Dichtungen zwischen den verschiedenen Zellen durch Lamellen 11 gebildet sind, die hydraulisch auf die Achse 1 gepreßt werden.

Der hydraulische Druck wird durch ein Ölpumpe 12 erzeugt, die sich zusammen mit einem Kühler 13 in dem Gehäuse des Getriebes befindet. In dieser Weise wird auch die Frage der Schmierung zwischen den Reibungsflächen gelöst. Die Lager 2 sind als Rollenlager ausgeführt, da die Drehzahl gering ist.

Das Gerät kann in einem Kernkraftwerk auch als Wärmetauscher verwendet werden, wo es auch die Rolle des Kondensators übernimmt, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt. Das Zellenrad taucht zur Hälfte in ein Bad aus flüssigem Metall, das als Wärmeträger dient. Es kann Quecksilber oder eine anderes Metall sein (z. B. eine Zinn-Blei-Legierung), dessen Schmelzpunkt unter 200° liegt. Eine das Bad aufnehmende Wanne 16 ist mit Röhren 17 ausgerüstet, durch die der Primärkreislauf des Reaktors (Wasser oder Natrium) fließt. So wird die Reaktorwärme von den Zellen des Wärmetauschers übernommen, und je tiefer das Zellenrad im Bad eintaucht, desto größer wird die Breite des heißen ersten Sektors. Oberhalb der Wanne bleibt Raum für den neutralen zweiten Sektor.

Bei den dargestellten Vorrichtungen zur Heißdampferzeugung ist nur noch ein einziges Zellenrad vorhanden. Die Ausführung bzw. die Funktionssicherheit sind einfacher und robuster als mit zwei Zellenrädern.

Ein dritter Sektor wird nicht benötigt; er ist durch eine Niederdruckkammer ersetzt, die als Luftvorwärmer funktioniert und dadurch den thermischen Wirkungsgrad verbessert.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patent 26 13 418 zur Erzeugung von Hochdruckdampf, bei dem in einem Kessel oder Erhitzer vorgesehenen Zellen Abdampf als Niederdruckdampf zugeführt wird, in welchem der Druck und die Temperatur des Abdampfes erhöht und der so gewonnene Frischdampf als Hochdruckdampf einem Verbraucher zugeführt wird, wobei mehrere Zellen vorgesehen sind, die nacheinander zyklisch durch heißere und kühlere Bereiche des Kessels ge­ führt werden, wobei eine jede Zelle in einem heißen Be­ reich nach der Aufnahme von Abdampf beidseitig mechanisch verschlossen wird und der Druck und die Temperatur des Abdampfes erhöht werden, und eine jede Zelle zur Abgabe von Frischdampf an den Ver­ braucher geöffnet wird, anschließend in einem neutralen Bereich zu einem Dampfaustausch gebracht wird, danach ge­ schlossen und in einem gekühlten Bereich der Dampfdruck in der Zelle erniedrigt wird und sie anschließend nach ein­ seitigem Öffnen wieder Abdampf aufnimmt, mit einem antreib­ baren Zellenrad, dessen als Rohrschlangen ausgebildete Zellen mit einer Zellenradwelle fest verbunden sind, die an ihrem einen Ende in einem Abdampf-Aufnahme­ kopf und an ihrem anderen Ende in einem Frischdampf-Abgabekopf drehbar aufgenommen ist, wobei in dem Aufnahme- bzw. Abgabekopf die Abdampfzuleitungen bzw. die Frischdampfableitungen mit den Röhren intermittierend in Verbindung treten, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellenrad­ welle aus mehreren axialen Röhren (6) besteht, die jeweils mit den Rohrschlangen (5) verbunden sind.