CH627546A5

CH627546A5 - Double tube plate on a condenser, in particular for nuclear power stations

Info

Publication number: CH627546A5
Application number: CH563178A
Authority: CH
Inventors: Peter Wollschlegel
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1978-05-24
Filing date: 1978-05-24
Publication date: 1982-01-15
Also published as: DE2825555A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Doppelrohrboden an einem Kondensator, insbesondere für Kernkraftwerke, nach 35 dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The present invention relates to a double tube plate on a condenser, in particular for nuclear power plants, according to the preamble of claim 1.

Um Schäden in Dampferzeugern, insbesondere für Kernkraftwerke, zu verhüten, werden heute von den Kraftwerksbetreibern sehr enge Toleranzen für die Speisewasserqualität vorgeschrieben. Diese wird wesentlich verschlechtert, wenn das 40 Kondensat infolge von Undichtheiten der Kondensatorrohre selbst — Risse, löcherige Stellen — oder ihrer Einwalzstellen im Boden durch Kühlwasser verunreinigt wird. In order to prevent damage in steam generators, especially for nuclear power plants, the power plant operators now prescribe very tight tolerances for the feed water quality. This will deteriorate significantly if the condensate is contaminated by cooling water due to leaks in the condenser tubes themselves - cracks, perforated areas - or their rolled-in areas in the floor.

Um die Verunreinigungen durch Leckagen an den Einwalzstellen zu verhindern, werden Kondensatoren in zunehmendem 45 Masse mit einem Doppelboden ausgeführt. To prevent contamination from leaks at the roll-in points, an increasing amount of condensers are designed with a raised floor.

Bei einer bekannten Ausführung eines Doppelbodens für Kondensatoren sind in die Wasserkammer zwei Rohrböden in einem gewissen Abstand voneinander eingeschweisst, wobei der wasserseitige Boden aus einer Kupferlegierung und der dampf- 50 seitige Boden aus Stahl besteht. Um den wasserseitigen Boden einschweissen zu können, muss die Wasserkammer mit einer Kupferlegierung plattiert sein. Die Luft aus der Trennkammer wird abgesaugt. •' In a known embodiment of a double floor for condensers, two tube plates are welded into the water chamber at a certain distance from one another, the water-side plate made of a copper alloy and the steam-side plate made of steel. In order to weld the water-side floor, the water chamber must be clad with a copper alloy. The air from the separation chamber is extracted. • '

Diese Bauart hat den Nachteil, dassinderBodenkonstruk- 55 tion wegen unterschiedlicher Wärmedehnungen der Böden als Folge des starken Temperaturunterschieds zwischen der berohr-ten und unberührten Zone des dampfseitigen Bodens hohe Spannungen auftrete®, die nach einer gewissen Lastwechselzahl zu Schäden führen können. Ferner ist bei dieser Konstruktion die 60 Unterteilung in einzelne Rohrbündel nicht möglich, so dass im Falle einer festgestellten Leckage sämtliche Rohre nachgewalzt werden müssen. This type of construction has the disadvantage that, due to the different thermal expansions of the floors as a result of the large temperature difference between the pipe-shaped and untouched zone of the steam-side floor, high stresses occur in the floor, which can lead to damage after a certain number of load cycles. Furthermore, with this construction, the 60 division into individual tube bundles is not possible, so that if any leakage is found, all tubes have to be re-rolled.

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Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform werden in einen dicken Muntzmetallboden zunächst normale Rohrlöcher 65 gebohrt und sodann auf etwa halber Rohrlänge Umfangsrillen eingestochen, wobei sich benachbarte Rillen überschneiden und damit eine zusammenhängende Trennkammer bilden. Der In a further known embodiment, normal pipe holes 65 are first drilled in a thick muntz metal base and then circumferential grooves are pierced over approximately half the length of the pipe, adjacent grooves overlapping and thus forming a coherent separation chamber. The

Zusammenhang des Bodens wird durch die zwischen den Rillen verbliebenen Reststege gewahrt. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Wärmedehnungen von den Reststegen gut aufgenommen und Leckagen auf ein zusammenhängendes Rohrfeld lokalisiert werden. Sie hat jedoch u.a. den grossen Nachteil, dass ihre Herstellung wegen des grossen Zerspanungsaufwandes und des teuren Bodenwerkstoffs sehr kostspielig ist. The connection of the floor is ensured by the remaining webs between the grooves. This design has the advantage that the thermal expansion is well absorbed by the remaining webs and leakages are localized on a coherent pipe field. However, it has the major disadvantage that their production is very expensive due to the large amount of machining and the expensive floor material.

Der im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende und betriebssichere Doppelbodenkonstruktion zu schaffen, bei der die erwähnten Nachteile vermieden sind. The invention characterized in claim 1 is based on the object of creating an easy-to-manufacture and reliable double floor construction in which the disadvantages mentioned are avoided.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungbeispiels näher beschrieben. In dieser stellen dar: The invention is described below with reference to an embodiment shown in the drawing. In this represent:

Fig. 1 einen Ausschnitt des Doppelbodens eines Oberflächenkondensators, von der Innenseite des Kondensators aus gesehen, wobei zwei der dampfseitigen Rohrbodenbleche sichtbar sind; 1 shows a section of the double bottom of a surface condenser, seen from the inside of the condenser, two of the tube plate sheets on the steam side being visible;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Wasserkammer des Kondensators gemäss dem Schnittverlauf II—II in Fig. 1; FIG. 2 shows a section through the water chamber of the condenser according to section II-II in FIG. 1;

Fig. 3 die Ausbildung eines Stützbolzens nach Fig. 2 im Bereich des Doppelbodens, und die Fig. 3 shows the formation of a support pin according to Fig. 2 in the area of the raised floor, and the

Fig. 4 und 5 weitere Details eines Stützbolzens. 4 and 5 further details of a support bolt.

In Fig. 1 bezeichnet 1 ein äusseres Rohrbodenblech, das im Bereich ausserhalb eines Rohrbündelfeldes, dessen Berandung durch die strichpunktierte Linie 2 angegeben ist, sowohl wasser-seitig, nämlich vom Kühlwasser, als auch dampfseitig beaufschlagt ist. Im Bereich des Rohrbündelfeldes 2 ist es nur wasser-seitig beaufschlagt, da es gegen den Dampfraum durch das dampfseitige Rohrbodenblech 3 abgedeckt ist. In Fig. 1, 1 denotes an outer tube sheet, which is acted upon in the area outside a tube bundle field, the boundary of which is indicated by the dash-dotted line 2, both on the water side, namely by the cooling water, and on the steam side. In the area of the tube bundle field 2, it is only acted upon on the water side, since it is covered against the steam space by the tube plate 3 on the steam side.

Die Konstruktion des Doppelbodens ist genauer aus Fig. 2 ersichtlich. Man erkennt daraus, dass die zwei Rohrbodenbleche 1 und 3 sich in einem Abstand voneinander befinden, so dass sie einen Hohlraum begrenzen, der als Trennkammer 4 bezeichnet und am Umfang entlang des Rohrbündelfeldes 2 durch einen schmalen Blechstreifen 5, der mit den beiden Rohrbodenblechen 1 und 3 verschweisst ist, abgeschlossen ist. Diese Verschweissung muss gasdicht ausgeführt sein. The construction of the raised floor can be seen more precisely from FIG. 2. It can be seen from this that the two tube sheet plates 1 and 3 are at a distance from one another, so that they delimit a cavity which is referred to as the separation chamber 4 and on the circumference along the tube bundle array 2 by a narrow sheet metal strip 5 which is connected to the two tube sheet plates 1 and 3 is welded, is completed. This welding must be gastight.

Die Kondensatorrohre, von denen in Fig. 2 zwei mit 6 und 7 bezeichnet dargestellt sind, sind in das tragende, äussere Rohrbodenblech eingewalzt oder eingeschweisst und in das innere, dampfseitige Rohrbodenblech 3 eingewalzt. Das äussere Rohrbodenblech 1 ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, zum Schutz gegen Korrosion auf der Kühlwasserseite mit einer Plattierung 8 aus rostfreiem Material abgedeckt. The condenser tubes, two of which are shown as 6 and 7 in FIG. 2, are rolled or welded into the load-bearing, outer tube sheet and rolled into the inner tube sheet 3 on the steam side. The outer tube sheet 1, as can be seen in FIG. 2, is covered with a plating 8 made of stainless material to protect against corrosion on the cooling water side.

Zur Dichtheitsprüfung dienen besonders ausgebildete Stützbolzen 9 und 10, von denen der obere Stützbolzen 9 zur Kontrolle der Dichtheit des auf Fig. 2 dargestellten Doppelrohrbodens dient, während der untere Stützbolzen 10 zur Dichtheitsprüfung des Doppelrohrbodens auf der gegenüberliegenden, nicht dargestellten Stirnseite des Kondensators dient. Der Stützbolzen 9 weist ein massives Zwischenstück 11 mit einer Sackbohrung 12 und einer Anzahl durchgehender Radialbohrungen 13 auf, wodurch eine Verbindung zwischen dem Inneren des äusseren Stützbolzenrohrs 14 und der Trennkammer 4 besteht. Die Fortsetzung des Stützbolzens nach innen in den Dampfraum bildet ein inneres Stützbolzenrohr 16. Durch eine Leitung 15 wird im Betrieb ein Trennmedium, vorzugsweise Kondensat, in die Trennkammer zwischen die Rohrbodenbleche 1 und 3 eingebracht, das unter höherem Druck steht als das Kühlwasser und damit den Dampfraum auch bei einer Leckage an den Einwalzstellen der Kondensatorrohre vor Verunreinigung durch eindringendes Kühlwasser schützt. Der untere Stützbolzen 10 ist an seinem rechten, nicht dargestellten Ende in gleicher Weise ausgebildet wie der obere Stützbolzen 9 und verbindet die Trennkammer des gegenüberliegenden Doppelrohrbodens mit einer Pumpe, die ihr unter Druck stehendes Kondensat zuführt. Specially designed support bolts 9 and 10 are used for the leak test, of which the upper support bolt 9 is used to check the tightness of the double tube sheet shown in FIG. 2, while the lower support pin 10 is used for the leak test of the double tube sheet on the opposite end face, not shown, of the condenser. The support bolt 9 has a solid intermediate piece 11 with a blind bore 12 and a number of continuous radial bores 13, as a result of which there is a connection between the interior of the outer support bolt tube 14 and the separation chamber 4. The continuation of the support bolt inwards into the steam space forms an inner support pin tube 16. Through a line 15, a separation medium, preferably condensate, is introduced into the separation chamber between the tube sheet plates 1 and 3 during operation, which is under higher pressure than the cooling water and thus the The steam chamber also protects against contamination from the ingress of cooling water in the event of a leak at the rolled-in points of the condenser tubes. The lower support pin 10 is formed at its right end, not shown, in the same way as the upper support pin 9 and connects the separation chamber of the opposite double tube plate to a pump that supplies it with pressurized condensate.

Die Stützbolzen 9 und 10 werden auch zur Dichtheitsprüfung benutzt. Um die Dichtheit der wasserseitigen Einwalz- oder The support bolts 9 and 10 are also used for leak testing. To ensure the tightness of the water-side roll-in or

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Schweissstellen zu überprüfen, wird die Trennmkammer mit Luft von ca. 6 bar unter Druck gesetzt. Die Einwalz- oder Schweissstellen werden dann mit Seifenwasser abgepinselt und bei Bläschenbildung nachgewalzt oder nachgeschweisst. To check welds, the separation chamber is pressurized with air of approx. 6 bar. The rolled-in or welded areas are then brushed with soapy water and re-rolled or welded in the event of bubbles.

Zur Prüfung der dampfseitigen Einwalzstellen wird die s To check the steam-side roll-in points the s

T rennkammer mit Wasser unter Druck gesetzt, z.B. mit 6 bar. Die Zuführleitung wird dann geschlossen und der Druck mit einem Manometer überwacht. Fällt der Druck mit der Zeit ab, so werden alle dampfseitigen Einwalzstellen des betreffenden Bündels nachgewalzt, worauf die Prüfung wiederholt werden muss. io Separation chamber pressurized with water, e.g. with 6 bar. The feed line is then closed and the pressure is monitored with a pressure gauge. If the pressure drops over time, all the steam-side roll-in points of the bundle in question are re-rolled, after which the test must be repeated. io

Die Abschliessung derTrennkammer am Umfang des dampfseitigen Rohrbodenblechs 3 kann auch ohne Blechring 5 erfolgen, indem man den engen Zwischenraum zwischen den beiden Bodenblechen 1 und 3 durch eine kräftige Schweissnaht überbrückt. Diese Lösung kann als besonders wirtschaftlich angesehen werden. The separation chamber on the circumference of the tube sheet 3 on the steam side can also be closed without a sheet metal ring 5 by bridging the narrow space between the two base sheets 1 and 3 by a strong weld seam. This solution can be seen as particularly economical.

Ein Doppelrohrboden der vorliegenden Art ist durch seinen einfachen Aufbau wirtschaftlich herzustellen. Da die beiden Rohrbodenbleche 1 und 3 im Betrieb annähernd gleiche Temperatur annehmen, treten auch nur geringe Dehnungsdifferenzen auf, so dass die Wärmespannungen und damit die Möglichkeit von Havarien weitgehend reduziert werden. A double tube plate of the present type is economical to manufacture due to its simple construction. Since the two tube plate sheets 1 and 3 assume approximately the same temperature during operation, only slight differences in elongation occur, so that the thermal stresses and thus the possibility of accidents are largely reduced.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

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PATENT CLAIMS

1. Double tube sheet on a condenser with a cavity in the area of the passage point of the condenser tubes and support bolts into the cooling water space, characterized in that 5 it has a supporting outer tube sheet (1) and an inner tube sheet (3) that thinks over the cross-sectional area of a tube bundle that these two sheets

(1,3) are arranged at a distance from one another and delimit a closed separation chamber (4) intended for receiving a separation or test medium, and that the condenser tubes (6) and support bolts (9, 10) are inserted into the two tube plate sheets (1 , 3) are rolled or welded.

2. Double tube sheet according to claim 1, characterized in that the separation chamber (4) on the circumference of the inner tube sheet 15 denbleches (3) by one with the two tube sheet plates

(1, 3) welded sheet metal ring (5) is limited.

3. Double tube sheet according to claim 1, characterized in that the separation chamber (4) on the circumference of the inner tube sheet (3) by an edge flange of the inner tube sheet welded to the outer tube sheet 20 (1)

(3) is limited.

4. Double tube sheet according to claim 1, characterized in that two of the support bolts (9, 10) are hollow and are in fluid-conducting connection with one of the two separation chambers of a tube bundle.

5. Double tube sheet according to claim 1, characterized in that the boundary of the separation chamber (4) on the circumference of the inner tube sheet (3) is formed by a weld seam bridging the distance between the two tube sheet (1,3).

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