Пристрій (варіанти) і спосіб інертизації і витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції

Номер патенту: 41460

Опубліковано: 17.09.2001

Автор: Еккардт Бернд

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1.Пристрій для інертизації і для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, що містить канал підводу інертизуючого засобу, який відрізняється тим, що містить підключені до захисної оболонки постачальний трубопровід, який подає інертизуючий засіб, і спускний трубопровід для атмосфери захисної оболонки, які проходять через загальне реверсивне устаткування утримання радіоактивності.

2.Пристрій  за  п. 1, який відрізняється тим, що устаткування утримання радіоактивності містить встановлений із можливістю обертання навколо осі фільтруючий елемент.

3.Пристрій для інертизації і для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, що містить канал підводу інертизуючого засобу, який відрізняється тим, що містить підключений до захисної оболонки постачальний трубопровід для подачі інертизуючого засобу і спуску атмосфери захисної оболонки, у який включене реверсивне устаткування утримання радіоактивності.

4.Пристрій   за   пп.1-3, який відрізняється тим, що устаткування утримання радіоактивності містить активоване вугілля і/або молекулярне сито як   адсорбуючий матеріал.

5.Пристрій   за   пп. 1-4, який відрізняється тим, що адсорбуючий матеріал   устаткування утримання радіоактивності має внутрішню обмінну поверхню щонайменше 1000 м2 /м3.

6.Пристрій за будь-яким з пп.1-5, який відрізняється тим, що містить сепаратор аерозолю, який включений у напрямку течії атмосфери захисної оболонки перед або після устаткування утримання радіоактивності.

7.Пристрій за, будь-яким з пп. 1-6, який відрізняється тим, що містить перегрівник, який включений перед устаткуванням утримання радіоактивності у напрямку течії інертизуючого засобу.

8.Пристрій  за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що містить включений перед входом в устаткування утримання радіоактивності блок керування для встановлення температури інертизуючого засобу.

9. Пристрій   за   будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що інертизуючий засіб містить водяну пару.

10.Пристрій   за будь-яким з пп. 1-9, який відрізняється тим, що містить трубу для відводу газів, яка підключена до спускного трубопроводу.

11.Пристрій   за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що в постачальний трубопровід включена з можливістю автоматичного спрацювання запірна арматура.                             

12.Спосіб інертизації і витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, у якому застосовують пристрій, що містить трубопровід, що подає інертизуючий засіб, та спускний трубопровід, який відрізняється тим, що через реверсивне устаткування утримання радіоактивності поперемінно пропускають інертизуючий засіб, який підводять до захисної оболонки, і атмосферу захисної оболонки, яку спускають із захисної оболонки.

13.Спосіб   за п. 12, який відрізняється тим, що в устаткуванні утримання радіоактивності відокремлюють радіоактивний матеріал,    який міститься в атмосфері захисної оболонки, яку спускають із захисної оболонки, і при наступному протіканні через устаткування утримання радіоактивності інертизуючого засобу повертають у захисну оболонку.

14.Спосіб за будь-яким з пп. 12 або 13, який відрізняється тим, що температуру інертизуючого засобу регулюють.

15.Спосіб  за   будь-яким з пп. 12-14, який відрізняється тим, що інертизуючий засіб перегрівають.

Текст

1. Пристрій для інертизації і для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, що містить канал підводу інертизуючого засобу, який відрізняється тим, що містить підключені до захисної оболонки постачальний трубопровід, який подає інертизуючий засіб, і спускний трубопровід для атмосфери захисної оболонки, які проходять через загальне реверсивне устаткування утримання радіоактивності. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що устаткування утримання радіоактивності містить встановлений із можливістю обертання навколо осі фільтруючий елемент. 3. Пристрій для інертизації і для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, що містить канал підводу інертизуючого засобу, який відрізняється тим, що містить підключений до захисної оболонки постачальний трубопровід для подачі інертизуючого засобу і спуску атмосфери захисної оболонки, у який включене реверсивне устаткування утримання радіоактивності. 4. Пристрій за пп. 1-3, який відрізняється тим, що устаткування утримання радіоактивності містить активоване вугілля і/або молекулярне сито як адсорбуючий матеріал. 5. Пристрій за пп. 1-4, який відрізняється тим, що адсорбуючий матеріал устаткування утримання радіоактивності має внутрішню обмінну поверхню щонайменше 1000 м2/м3. 6. Пристрій за будь-яким з пп. 1-5, який відрізняється тим, що містить сепаратор аерозолю, який C2 (54) ПРИСТРІЙ (ВАРІАНТИ) І СПОСІБ ІНЕРТИЗАЦІЇ І ВИТЯЖНОЇ ВЕНТИЛЯЦІЇ АТМОСФЕРИ ЗАХИСНОЇ ОБОЛОНКИ НА АТОМНІЙ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ 41460 Винахід стосується пристрою для інертизації і для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції. Він відноситься також до способу експлуатації подібного пристрою. На атомній електростанції у випадку ситуацій ушкоджень або аварій, при яких, наприклад, у результаті нагрівання активної зони може наступати окислювання цирконію, варто рахуватися з утворенням i звільненням газоподібного водню всередині захисної або протиаварійної оболонки, яка оточує навколишню активну зону реактора. За рахунок цього всередині захисної оболонки можуть утворюватися вибухонебезпечні газові суміші. Для запобігання утворення подібних вибухонебезпечних газових сумішей у захисній оболонці атомної електростанції застосовуються різноманітні пристрої або способи. Сюди відносяться, наприклад, такі пристрої, як каталітичні рекомбінатори, пристрої запалення, які працюють каталітично та електрично, або комбінація обох названих пристроїв, а також способи постійної або додаткової інертизації захисної оболонки. Для інертизації захисної оболонки атомної електростанції до неї в якості інертизуючого засобу можна підводити нереактивний газ, як, наприклад, азот (N2) або вуглекислий газ (СО2). В одному варіанті для інертизації можна проводити живлення рідким газом через розгалужену систему сопів або звичайні системи живлення газом iз вмонтованими випарними установками форсунок для рідкого палива або газових пальників. Інші варіанти засновані на живленні рідким газом, причому внаслідок відсутньої енергії випару атмосфери захисної оболонки також передбачене живлення у водовідстійник всередині захисної оболонки. За прототип пристрою, що пропонується, прийнятий пристрій для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, що містить канал підводу інертизуючого засобу [1]. Підвід інертизуючого засобу у захисну оболонку може мати наслідком підвищення тиску всередині захисної оболонки. Таке підвищення тиску може з'являтися також у вже раніше інертизованій захисній оболонці, зокрема з високою питомою масою Zr і малим обсягом захисної оболонки. Це знов-таки потребує можливого зниження тиску захисної оболонки шляхом витяжної вентиляції (Venting) атмосфери захисної оболонки. У атмосфері захисної оболонки, проте звичайно утримується радіоактивний матеріал, наприклад, інертні гази, йод або аерозоль, який мiг би потрапляти при витяжній вентиляції в навколишнє середовище атомної електростанції. Тому застосування цього принципу з витяжною вентиляцією атмосфери захисної оболонки атомної електростанції у випадку аварії внаслідок цього матеріалу, який міститься в атмосфері захисної оболонки, не приймається до розгляду. Таким чином, недолік відомого пристрою полягає у відсутності в ньому конструктивних елементів, здатних здійснювати ефективне утримання радіоактивних елементів при вентиляції атмосфери захисної оболонки атомної електростанції, попадання яких в зовнішню атмосферу є недопустимим. Прототипом запропонованого способу є cпocіб інертизації i витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, у якому застосовують пристрій, що містить трубопровід, що подає інертизуючий засіб, та спускний трубопровід [2]. Відомий винахід описує використання засобів утримання радіоактивності на атомній електростанції. Проте вони передбачені винятково для зниження тиску захисної оболонки атомної електростанції. Атмосфера захисної оболонки згідно з цим винаходом пропускається через стаціонарно встановлений фільтр, який поступово насичується, зменшуючи таким чином ефективність очищення i стаючи непридатним, являє собою додатковий відхід у вигляді засміченого фільтру. В основу першого варіанту винаходу поставлена задача забезпечення високого ступеню вибухобезпечності пристрою для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції шляхом оснащення його сполученими з захисною оболонкою постачальним та спускним трубопроводами, що проходять через загальне устаткування утримання радіоактивності, яке функціонує згідно з реверсивним принципом, в результаті чого при спусканні атмосфери захисної оболонки відбувається накопичення радіоактивного матеріалу всередині устаткування утримання радіоактивності та подальше обтікання його інертизуючим засобом з відокремленням адсорбованого радіоактивного матеріалу i поверненням останнього назад до оболонки, i тим самим виключається вихід його в навколишнє середовище. В основу другого варіанту винаходу поставлена задача забезпечення високого ступеню вибухобезпечності пристрою для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції шляхом оснащення його сполученими з захисною оболонкою трубопроводом, що є одночасно постачальним i спускним, та підключення до нього реверсивного устаткування затримання радіоактивності, в результаті чого при спусканні атмосфери захисної оболонки відбувається накопичення радіоактивного матеріалу всередині устаткування утримання радіоактивності та подальше обтікання його інертизуючим засобом з відокремленням адсорбованого радіоактивного матеріалу i поверненням останнього назад до оболонки, i тим самим виключається вихід його в навколишнє середовище. В основу винаходу поставлено також задачу підвищення ефективності здійснення способу інертизації i витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції шляхом чередування прийомів пропускання через реверсивне устаткування утримання радіоактивності інертизуючого засобу з пропусканням атмосфери захисної оболонки, в результаті чого при спусканні атмосфери захисної оболонки відбувається накопичення радіоактивного матеріалу всередині устаткування утримання радіоактивності та подальше обтікання його інертизуючим засобом з відокремленням адсорбованого радіоактивного матеріалу i поверненням останнього назад до оболонки, i тим самим виключається вихід його в навколишнє середови 2 41460 ще, та уникаються додаткові відходи у вигляді засмічених фільтруючих елементів. Поставлена задача досягається за рахунок того, що пристрій для інертизації і для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, що містить канал підводу інертизуючого засобу, згідно з першим варіантом виконання винаходу, містить підключені до захисної оболонки постачальний трубопровід, який подає інертизуючий зaciб, i спускний трубопровід для атмосфери захисної оболонки, які проходять через загальне реверсивне устаткування утримання радіоактивності, причому устаткування утримання радіоактивності містить встановлений iз можливістю обертання навколо oci фільтруючий елемент. Поставлена задача досягається також за рахунок того, що пристрій для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, що містить канал підводу інертизуючого засобу, згідно з другим варіантом виконання винаходу, містить підключений до захисної оболонки постачальний трубопровід для подачі інертизуючого засобу i спуску атмосфери захисної оболонки, у який включено реверсивне устаткування утримання радіоактивності, яке містить активоване вугілля i/або молекулярне сито в якості адсорбуючого матеріалу, причому адсорбуючий матеріал устаткування утримання радіоактивності має внутрішню обмінну поверхню щонайменше 1000 м2/м3. Пристрій містить сепаратор аерозолю, який включений у напрямку течії атмосфери захисної оболонки перед або після устаткування утримання радіоактивності, перегрівник, який включений перед устаткуванням утримання радіоактивності у напрямку течії інертизуючого засобу, та включений перед входом в устаткування утримання радіоактивності блок керування для встановлення температури інертизуючого засобу, причому інертизуючий засіб може містити водяну пару. Пристрій також містить трубу для відводу газів, яка підключена до спускного трубопроводу. В постачальний трубопровід включена з можливістю автоматичного спрацювання запірна арматура. Поставлена задача досягається також за рахунок того, що в способі інертизації i витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції, у якому застосовують пристрій, що містить трубопровід, що подає інертизуючий засіб, та спускний трубопровід, згідно з винаходом, через реверсивне устаткування утримання радіоактивності поперемінно пропускають інертизуючий засіб, який підводять до захисної оболонки, i атмосферу захисної оболонки, яку спускають із захисної оболонки. При здійсненні способу в устаткуванні утримання радіоактивності відокремлюють радіоактивний матеріал, який міститься в атмосфері захисної оболонки, яку спускають із захисної оболонки, i при наступному протіканні через устаткування утримання радіоактивності інертизуючого засобу повертають у захисну оболонку, при цьому температуру інертизуючого засобу регулюють, а інертизуючий засіб перегрівають. Атмосфера захисної оболонки, яка спускається із захисної оболонки, проходить при обох аль тернативах через устаткування утримання радіоактивності. Радіоактивний матеріал, який міститься в атмосфері захисної оболонки, як, наприклад, інертні гази, йод або аерозоль, при цьому утримується i короткочасно накопичується адсорбуючим матеріалом, який передбачений всередині устаткування утримання радіоактивності. Після подібного завантаження адсорбуючого матеріалу i перед проривом радіоактивного матеріалу, тобто перед виділенням матеріалу в оточуюче повітря, cпociб роботи устаткування утримання радіоактивності змінюють таким чином, що воно тепер обтікається інертизуючим засобом у протилежному напрямку. При цьому утриманий радіоактивний матеріал відокремлюється від адсорбуючого матеріалу та разом з інертизуючим засобом вводиться назад в захисну оболонку. Таким чином є можливою інертизація захисної оболонки або зберігання інертизації, причому одночасно забезпечене зниження тиску захисної оболонки. При цьому в будь-який час надійно перешкоджається виділення радіоактивного матеріалу в навколишнє середовище. Kpiм того, за рахунок застосування реверсивного устаткування утримання радіоактивності уникаються додаткові відходи, наприклад, у вигляді засмічених фільтруючих елементів. Інертизуючий засіб може при цьому являти собою, наприклад, азот (N2), вуглекислий газ (СО2), пару або інший газ, який не має окисної дії. Реверсивне устаткування утримання радіоактивності, через яке спільно проведені залучений до захисної оболонки трубопровід, який подає інертизуючий засіб, i залучений до захисної оболонки спускний трубопровід для атмосфери захисної оболонки, при цьому переважно містить встановлений фільтруючий елемент, який має можливість обертатися навколо своєї oci. Подібне устаткування утримання радіоактивності, яке виконане подібно до регенеруючого колеса, може працювати в режим безупинної регенерації. Спускний трубопровід i трубопровід, який подає, при цьому проходять через просторово-різноманітні ділянки устаткування утримання радіоактивності, причому для ущільнення газових потоків, які спрямовуються в спускному трубопроводі i трубопроводі, який подає, доцільно обрані взаємно стійкі до активності та жаростійкі герметизуючі матеріали. За рахунок обертання устаткування утримання радіоактивності тим самим досягається, що кожна часткова ділянка устаткування утримання радіоактивності поперемінно навантажується радіоактивним матеріалом, який спущений атмосферою захисної оболонки, i регенерується обтікаючим її в протилежному напрямку інертизуючим засобом. У напрямку плину атмосфери захисної оболонки перед або після устаткування утримання радіоактивності доцільно включені відділювач для аерозолю i/або сорбенти йоду. Щоб особливо підтримати регенерацію адсорбуючого матеріалу, i таким чином досягти особливо великої тривалості служби устаткування утримання радіоактивності, перед ним доцільно залучений у напрямку плину інертизуючого засобу перегрівник. Перегрівник може бути виконаний, наприклад, у вигляді накопичувача теплової енергії або також у вигляді високотемпературного сухого накопичувача. Можливими є також й інші пристрої 3 41460 нагрівання або відкачки. За рахунок досягнутого таким чином перегрівання інертизуючого засобу може бути кpiм того досягнуто те, що устаткування утримання радіоактивності обтікається винятково сухим інертизуючим засобом. Подібний сухий інертизуючий засіб особливо сприятливо впливає на регенерацію устаткування утримання радіоактивності, далі переважно передбачений блок керування для встановлення температури інертизуючого засобу перед його входом в устаткування утримання радіоактивності. Щоб особливо ефективно уникнути перевищення тиску в захисній оболонці, інертизуючий засіб доцільно містить водяну пару. Підведена до захисної оболонки перегріта водяна пара конденсується всередині захисної оболонки. Ця конденсація призводить до зменшення тиску всередині захисної оболонки. Зокрема в зв'язку з додатково передбаченим витяжним пристроєм, який переважно залучений до спускного трубопроводу, таким чином може досягатися постійна підтримка зниженого тиску в захисній оболонці. За рахунок цього особливо надійно перешкоджається виділення радіоактивного матеріалу в навколишнє середовище. Подібний витяжний пристрій таким чином може особливо ефективно використовуватися при негерметичній захисній оболонці з витіками. Інертизуючий засіб при цьому може складатися винятково з водяної пари або також містити поряд із водяною парою інший матеріал, наприклад, азот (N2) або вуглекислий газ (СО2). Щоб досягти ущільнення захисної оболонки відносно навколишнього середовища i тим самим надійно виключити виділення радіоактивного матеріалу в навколишнє середовище, у трубопровід, який подає, доцільно включена запірна арматура, яка закривається автоматично. Подібна запірна арматура, яка закривається автоматично, може закриватися, наприклад, під дією пружини або ваги. При подачі інертизуючого засобу арматура відчиняється за рахунок тиску, який діє проти сили дії пружини або ваги так, що робиться можливим потрапляння інертизуючого засобу у захисну оболонку. Згідно із запропонованим способом інертизації i витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції через реверсивне устаткування утримання радіоактивності поперемінно пропускають інертизуючий засіб, який підлягає підведенню до захисної оболонки, i атмосферу захисної оболонки, яка спускається із захисної оболонки. У переважній формі подальшого розвитку радіоактивний матеріал, який міститься в атмосфері захисної оболонки, яка спускається із захисної оболонки, відокремлюють в устаткуванні утримання радіоактивності i при наступному протіканні через устаткування утримання радіоактивності інертизуючого засобу повертають у захисну оболонку. Устаткування утримання радіоактивності при цьому може працювати безупинно, наприклад, за принципом регенеруючого колеса або також переривчасто, наприклад, за рахунок переключення i регенерації у протитоку. Досягнуті винаходом переваги заключаються, зокрема, в тому, що за рахунок реверсивного устаткування утримання радіоактивності подача інертизуючого засобу у захисну оболонку атомної електростанції є можливою в будь-який час без появи неприпустимого підвищення тиску в захисній оболонці. Тим самим подібна інертизація захисної оболонки не супроводжується пов'язаними з підвищенням тиску в захисній оболонці хибами. Подібна інертизація може застосовуватися особливо гнучко i може здійснюватися також профілактично. Тому надійність всієї установки є значно підвищеною не тільки в ситуаціях ушкоджень або аварій, але i при незначних відхиленнях стану атомної електростанції від нормального стану. Приклади виконання винаходу пояснюються більш докладно за допомогою креслень. При цьому на фіг. показано: фіг. 1 - пристрій для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції з устаткуванням утримання радіоактивності; фiг. 2 - альтернативний пристрій для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції з обертовим устаткуванням утримання радіоактивності. Однакові частини на обох фігурах мають однакові посилальні позиції. Пристрій 1 для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки СА на не поданій більш докладно атомній електростанції відповідно до фіг. 1 містить трубопровід 2, у який включено устаткування утримання радіоактивності 3. Трубопровід 2, який замикається системою клапанів 5, з одного боку, через ввід 6 підключений до внутрішнього простору захисної або протиаварійної оболонки 8 атомної електростанції, з іншого боку, до поворотного пристрою 10 у вигляді триходового клапану. У поворотному пристрої 10 трубопровід 2 розгалужується на постачальний трубопровід 12, який подає інертизуючий зaciб, i на спускний трубопровід 14 для атмосфери захисної оболонки СА. Трубопровід 12, який подає i в який в якості перегрівника включений теплообмінник 16, оснащений блоком керування 15 для регулювання температури, підключений до контейнера-сховища 18 для інертизуючого засобу I. Спускний трубопровід 14 своїм кінцем 20, який виконаний у вигляді газоочисника Вентурі, впадає в сепаратор аерозолю 22, який виконаний у вигляді відділювача йоду i/або аерозолю i у своїй верхній ділянці має фільтруючий елемент 24. Через фільтруючий елемент 24 до сепаратора аерозолю 22 на стороні виходу підключений трубопровід газоподібних відходів 26, який переважно через (не поданий на кресленні) газовитяжний пристрій впадає в трубу для відводу газів 27. У паралельному вмиканні з сепаратором аерозолю 22 спускний трубопровід 14 кpiм того через обвідний трубопровід 29, який замикається клапаном 28, сполучений із трубопроводом газоподібних відходів 26. Устаткування утримання радіоактивності 4 містить чималу кількість фільтруючих вставок 30, iз яких на фіг. 1 показані дві. Кожна фільтруюча вставка 30 має при цьому на своїй поверхні адсорбуючий матеріал А. У випадку необхідної інертизації атмосфери захисної оболонки СА інертизуючий засіб I, який знаходиться в контейнері-сховищі 18 у рідкій фор 4 41460 мі до висоти рівня 32, спочатку частково випаровують за допомогою нагрівача 34. У випадку інертизуючого засобу І при цьому може йти мова про азот (N2), вуглекислий газ (СО2), воду або про їхні суміші. Випарюваний інертизуючий засіб І тече через постачальний трубопровід 12, який подає, до поворотного пристрою 10, причому він проходить через теплообмінник 16. У теплообміннику 16 інертизуючий засіб I перегрівають. Теплообмінник 16 може активно нагріватися нагрівальним елементом або також постійно нагрітим резервуаром теплової енергії (високотемпературним сухим накопичувачем). Для підводу в такий cпocіб перегрітого інертизуючого засобу І¢ всередину захисної оболонки 8 через поворотний пристрій 10 прохід трубопроводу 12, який подає, до трубопроводу 2 відкритий так, що перегрітий інертизуючий засіб І¢ через трубопровід 2 подається до устаткування утримання радіоактивності 4. В устаткуванні утримання радіоактивності 4 перегрітий інертизуючий засіб І¢ обтікає фільтруючі вставки 30 i потім через трубопровід 2 i ввід 6 потрапляє всередину захисної оболонки 8, де він сприяє інертизації атмосфери захисної оболонки СА. Після того, як всередину захисної оболонки 8 була підведена така кількість пepeгpiтoгo інертизуючого засобу І¢, що потрібне зниження тиску, через поворотний пристрій 10 з'єднання між трубопроводом 12, який подає, i трубопроводом 2 закривається, а з'єднання між спускним трубопроводом 14 i трубопроводом 2 відчиняється. У цьому становищі поворотного пристрою 10 можлива витяжна вентиляція атмосфери захисної оболонки СА, тобто спуск атмосфери захисної оболонки СА. При цьому атмосфера захисної оболонки СА, яка спускається iз захисної оболонки 8, обтікає устаткування утримання радіоактивності 4 та його фільтруючі вставки 30. Радіоактивний матеріал, який міститься в атмосфері захисної оболонки СА, наприклад, інертні гази, утримується за рахунок адсорбції на фільтруючих вставках 30. Відфільтрована атмосфера захисної оболонки СА¢, як це показано стрічкою, тече до виконаного у вигляді відділювача йоду та аерозолю сепаратора аерозолю 22. За рахунок взаємодії виконаного у вигляді газоочисника Вентурі кінця 20 спускного трубопроводу 14 i фільтруючого елемента 24 йод i/або аерозолі видаляються з атмосфери захисної оболонки СА'. Очищена таким чином атмосфера захисної оболонки СА" може випускатися в навколишнє середовище через трубу для відводу газів 27. Після того, як таким чином всередині захисної оболонки 8 було досягнуте достатнє вирівнювання тиску, в наступній операції до неї знову добавляють інертизуючий засіб І. Для цього за допомогою поворотного пристрою 10 з'єднання трубопроводу 2 до спускного трубопроводу 14 закривають i одночасно відчиняють з'єднання трубопроводу 2 до трубопроводу 12, який подає. Тим самим перегрітий інертизуючий зacіб І¢ знову тече всередину захисної оболонки 8 i знову проходить при цьому через устаткування утримання радіоактивності 4 i його фільтруючі вставки 30. При протіканні через фільтруючі вставки 30 інертизуючий зaciб І¢ відокремлює поглинений ними радіоактивний матеріал i повертає його назад всередину захисної оболонки 8. За рахунок такого перемінного i тому переривчастого режиму роботи пристрою 1 надійно уникається звільнення радіоактивного матеріалу також при витяжній вентиляції захисної оболонки 8. У випадку альтернативного пристрою 1¢ відповідно до фіг. 2 для інертизації i для витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки СА, трубопровід 12, який подає інертизуючий засіб I, а також спускний трубопровід 14 для атмосфери захисної оболонки СА відповідно через ввід 40 або, відповідно, 41 підключений до внутрішнього простору захисної оболонки 8. Також i в цій формі виконання трубопровід 12, який подає, i в який включений теплообмінник 16 в якості перегрівника, підключений до контейнера-сховища 18 для інертизуючого засобу I. Спускний трубопровід 14 через виконаний у вигляді віддільника йоду й аерозолю сепаратор аерозолю 22 підключений до труби для відводу газів 27. Трубопровід 12, який подає, i спускний трубопровід 14 у цьому прикладі виконання проходять через загальне реверсивне устаткування утримання радіоактивності 4'. Устаткування утримання радіоактивності 4' при цьому виконане у вигляді регенеруючого колеса. Воно містить встановлений iз можливістю обертання навколо oci 50 фільтруючий елемент 52, який у свою чергу містить адсорбуючий матеріал А. Устаткування утримання радіоактивності 4' працює в безупинному режимі. При цьому атмосфера захисної оболонки СА, яка випускається із захисної оболонки 8, тече через частину фільтруючого елемента 52, яка знаходиться в області спускного трубопроводу 14. Тільки ця частина фільтруючого елемента 52 насичується радіоактивним матеріалом, який міститься в атмосфері захисної оболонки СА. Відфільтрована атмосфера захисної оболонки СА' після цього, аналогічно прикладу виконання відповідно до фіг. 1, тече до сепаратора аерозолю 22, який виконаний у вигляді відділювача йоду i/або аерозолю. За рахунок обертання фільтруючого елемента 52 навколо oci 50 ділянка фільтруючого елемента 52, яка завантажена радіоактивним матеріалом, видаляється з області спускного трубопроводу 14 i замінюється ділянкою фільтруючого елемента 52, яка не завантажена радіоактивним матеріалом. Часткові ділянки фільтруючого елемента 52 взаємно ущільнені за допомогою стійкого до радіоактивності i жаростійкого ущільнюючого матеріалу. За рахунок обертання фільтруючого елемента 52 навколо oci 50 ділянка фільтруючого елемента 52, яка завантажена радіоактивним матеріалом, потрапляє в область трубопроводу 12, який подає інертизуючий засіб I. У цій ділянці вона обтікається перегрітим інертизуючим засобом І', який підлягає подачі в захисну оболонку 8. При цьому адсорбований радіоактивний матеріал відокремлюється від фільтруючого елемента 52 i вводиться назад в захисну оболонку 8. Таким чином кожна ділянка фільтруючого елемента 52 безупинно завантажується радіоактивним матеріалом i знову регенерується. Таким чином процеси завантаження i регенерації фільтруючого елемента 52 в устаткуванні утримання радіоактивності 4' протікають паралельно й одночасно так, що устаткування утримання радіоактивності 4' може працювати в безу 5 41460 пинному режимі. За рахунок цього в захисній оболонці 8 у будь-який час виключена поява надлишкового тиску так, що подібна інертизація захисної оболонки 8 є особливо гнучкою i може також провадитися профілактично в будь-який час. Передбачений в прикладі виконання відповідно до фіг. 2 інертизуючий засіб I, який знаходиться в контейнері-сховищі 18, є водою. Ця вода I за допомогою нагрівача 34 цілком або частково випаровується. Водяну пару D, яка подається через трубопровід 12 устаткування утримання радіоактивності 4', перегрівають у теплообміннику 16 так, що є можливою особливо ефективна регенерація обтічної нею частини фільтруючого елемента 52. Підведена водяна пара D конденсується всередині захисної оболонки 8. З цієї конденсації, яка подана в ділянці К, результується зріст тиску або зниження тиску всередині захисної оболонки 8. Зокрема в комбінації з трубою для відводу газів 27 таким чином робиться можливою постійна підтримка зниженого тиску всередині захисної оболонки 8. За рахунок підтримки подібного зниженого тиску також при негерметичній захисній оболонці 8 або при витіках надійно виключається вихід радіоактивного матеріалу в навколишнє середовище, тому що витіки, як показано на фіг 1 стрілкою, втікають винятково всередину захисної оболонки 8. До устаткування утримання радіоактивності 4' паралельно до трубопроводу 12, який подає, може також підключатися інший трубопровід 54 для подачі подальшого інертизуючого засобу І2. Інертизуючий засіб І2 може бути при цьому, наприклад, азотом (N2) або вуглекислим газом (СО2). За рахунок подібного розташування є можливою регенерація фільтруючого елемента 52 за допомогою суміші водяної пари D i інертизуючого газу І2. Кожний фільтруючий елемент 30,52 устаткування утримання радіоактивності 4 або, відповідно, 4' може містити в якості адсорбуючого матеріалу А переважно активоване вугілля i/або молекулярне сито. Тонко розподілений адсорбуючий матеріал при цьому має внутрішню обмінну поверхню, рівну щонайменше 1000 м2/м3. Для особливо ефективної регенерації фільтруючих елементів 30 або, відповідно, 52 температура підведеного інер тизуючого засобу І', І2 є регульованою. Подібне регулювання температури може здійснюватися, наприклад, за рахунок регулювання теплообмінника 16 за допомогою блока керування 15 або також за рахунок не поданого більш докладним чином поділу газового потоку, який спрямовується в трубопроводі 12, який подає, на часткові потоки, тільки один з яких спрямовують через теплообмінник 16 i потім знову домішують до інших часткових потоків. Устаткування утримання радіоактивності 4, 4' відповідно до прикладів виконання по фіг. 1 i 2 розташовано поза захисною оболонкою 8, альтернативно воно може, проте, бути розташованим всередині захисної оболонки 8. Для забезпечення надійної герметизації захисної оболонки 8 i тим самим надійного усунення виходу радіоактивного матеріалу в навколишнє середовище, трубопровід 12, який подає, після його проходу через ввід 6 або, відповідно, 40 через захисну оболонку 8, наділений запірною арматурою 60, 60', яка замикається автоматично. Вона відчиняється за рахунок, наприклад, тиску живлення інертизуючого засобу І', І2, який діє проти сили пружини або ваги. При відказі або припиненні подачі інертизуючого засобу І', І2 захисна оболонка 8 таким чином закривається за безаварійним принципом відносно навколишнього середовища. Подібним пристроєм 1 або 1' інертизація атмосфери захисної оболонки СА при одночасній витяжній вентиляції є можливою в будь-який час. Так як при цьому поява зросту тиску всередині захисної оболонки 8 виключена, подібна інертизація може провадитися в будь-який час. Таким чином інертизація може провадитися у фазі "зниження тиску" або за іншими критеріями, як, наприклад, "Н2-концентрація занадто висока", "рівень активної зони занадто низький", або профілактично, тому що за будь-яких обставин можна не побоюватися виділення радіоактивного матеріалу в навколишнє середовище. Крім того, інертизація атмосфери захисної оболонки СА може провадитися короткочасно також i при виході зі строю важливих систем (відказ командного виконавчого пристрою). 6 41460 Фіг. 1 7 41460 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 8

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Appliance (versions) and method for inactivation and exhaust ventilation of atmosphere of protective shell at nuclear power plant

Автори англійською

Ekkardt Bernd

Назва патенту російською

Устройство (варианты) и способ инертизации и вытяжной вентиляции атмосферы защитной оболочки на атомной электростанции

Автори російською

Эккардт Бернд

МПК / Мітки

МПК: G21C 9/00, G21C 9/004

Мітки: пристрій, вентиляції, захисної, витяжної, інертизації, атомній, атмосфери, електростанції, варіанти, спосіб, оболонки

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/8-41460-pristrijj-varianti-i-sposib-inertizaci-i-vityazhno-ventilyaci-atmosferi-zakhisno-obolonki-na-atomnijj-elektrostanci.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій (варіанти) і спосіб інертизації і витяжної вентиляції атмосфери захисної оболонки на атомній електростанції</a>

Подібні патенти