1. Kernfunktion
Ein Mantel ist ein versiegelter Hohlraum, der den Reaktorbehälterkörper und die Endkappen umgibt. Es regelt die Temperatur der Materialien im Behälter, indem es ein Heizmedium (z. B. Dampf oder Wärmeträgeröl) oder ein Kühlmedium (z. B. Kühlwasser oder Kältemittel) zirkulieren lässt.
2. Hauptverwendungen
Erhitzen: In den Anfangsstadien einer Reaktion, die Temperaturerhöhungen erfordert, oder bei der Aufrechterhaltung der Reaktionstemperatur wird ein Heizmedium in den Mantel eingeführt, um die Materialien im Gefäß zu erhitzen.
Kühlung: Bei exothermen Reaktionen oder Situationen, die eine schnelle Abkühlung nach der Reaktion erfordern, wird ein Kühlmedium in den Mantel eingeführt, um die Reaktionswärme aufzunehmen und abzuführen und so zu verhindern, dass die Temperatur im Gefäßinneren zu hoch wird.
Isolierung: Die Mantelstruktur selbst sorgt auch für eine gewisse Isolierung, reduziert den Wärmeaustausch zwischen dem Behälter und der Außenumgebung und trägt so zur Stabilisierung der Temperatur bei.
3. Gemeinsame Typen und Merkmale
Integralmantel: Der gebräuchlichste Typ, einfach im Aufbau und leicht herzustellen, aber mit relativ geringer Druckfestigkeit.
Halb-Rohrmantel: Ein halb-kreis- oder bogenförmiges-förmiges Stahlrohr wird aufgerollt und an die Außenwand des Reaktors geschweißt, um einen Kanal zu bilden. Zu seinen Vorteilen gehören eine hohe Druckbeständigkeit, ein geringer Materialverbrauch und eine hohe Wärmeübertragungseffizienz, was es zur bevorzugten Wahl für Hochdruck--Reaktoren im großen Maßstab macht.
Wabenmantel: Durch Prozesse wie Stanzen werden am Reaktorkörper vertiefte Strömungskanäle gebildet. Zu den Vorteilen zählen Platzersparnis und geringes Gewicht, die Herstellung ist jedoch aufwändig und die Druckfestigkeit ist begrenzt.
