CN109964282A - 具有排放系统的核技术设施 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种核技术设施特别是核电站(4),具有安全壳(8)和用来对安全壳(8)进行过滤式减压的排放系统(2),其中,·所述排放系统(2)具有从所述安全壳(8)伸至外界的排放管路(28),在该排放管路上接入用于在排放时产生的排放流(10)的湿式洗涤机(12);·所述湿式洗涤机(12)具有在准备状态期间在排放之前已经填充有洗涤液体(18)的蓄液池(26),气体腔(48)位于该蓄液池上方;·所述排放管路(28)包括用于所述排放流(10)的伸入所述湿式洗涤机(12)的输入导管(14),该输入导管在分配器(34)中分支成多个输出喷嘴(38);·所述输出喷嘴(38)至少部分地浸入到所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)内。本发明的目的是,对这种排放系统(2)予以改进,从而在全部的运行状态下比以前更可靠地避免可燃的气体混合物的危急的浓度,且设备上的和方法技术上的代价保持较小。根据本发明,这通过如下措施得以实现:存在至少一个分开的输出开口(56),该输出开口经由支路导管(54、90)与所述输入导管(14)或者所述分配器(34)连接,并且该输出开口至少在所述准备状态期间与所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)热隔绝。

Description

具有排放系统的核技术设施
技术领域
本发明涉及一种具有排放系统的核技术设施。本发明还涉及该排放系统的相关的运行方法。
背景技术
由专利文献US 5 223 209 A已知一种具有权利要求1的前序部分的特征的排放系统。
因而那里公开了一种核电站,其带有安全壳和用来对安全壳进行过滤式减压的排放系统,其中,
·该排放系统具有从安全壳伸至外界的排放管路,用于在排放时产生的排放流的湿式洗涤机被接入到该排放管路中;
·湿式洗涤机具有在准备状态期间在排放之前已经填充有洗涤液体的蓄液池,气体腔位于该蓄液池上方;
·排放管路包括用于排放流的伸入湿式洗涤机的输入导管,该输入导管在分配器中分支成多个输出喷嘴;以及
·全部的输出喷嘴都浸入到蓄液池中的洗涤液体内。
对于这种系统,在开始排放时,比较热的排放流到达在湿式洗涤机的蓄液池中的明显较冷的洗涤液体。由此会使得排放流中含有的水蒸汽冷凝,并且使得由水蒸汽引起的惰化损失。这又会导致,至少在排放的起动阶段中,在排放系统内部产生在排放流中带来的可燃的含有氢气的气体混合物的危急的浓度。
发明内容
本发明的目的是,就此提供辅助,并对开篇所述类型的排放系统予以改进,从而在全部的运行状态下比以前更可靠地避免可燃的气体混合物的危急的浓度,且设备上的和方法技术上的代价保持较小。
根据本发明,该目的通过一种具有排放系统的核技术设施得以实现,其具有权利要求1的特征。
因而重要的是,存在至少一个分开的输出开口,其经由支路导管与输入导管或者分配器连接,并且其至少在排放系统的准备状态期间、优选还在起动工作中与蓄液池中的洗涤液体热隔绝。
换句话说,从排放流分支出一个部分流,该部分流在绕过目前常见的输出喷嘴情况下导入到湿式洗涤机中,该部分流在离开分开的输出开口时未与蓄液池中的洗涤液体直接地立即相互作用,和/或,指配给部分流的部分量的洗涤液体可以与该部分流直接接触地比较快地预热。由此对于被分支的部分流而言在很大程度上避免、并且对于排放流而言在整体上减小对洗涤液体在起初突然冷却的问题和由此带来的水蒸汽冷凝。用来克服氢气问题的其它比较繁琐的措施于是得以避免,或者至少在所要求的程度上得到限制。对在排放流中带来的放射性核素的最初的截留效率的略微恶化可以通过附加的过滤件比较简单地予以补偿。
在本发明的第一主要变型设计中,部分流被引导经过干燥过滤器,随后被吹出到在洗涤液体蓄液池上方的气体腔中。在部分流的支路导管上,有利地安装了起初打开的截止阀,该截止阀在从起动工作过渡至固定不动的排放工作时——在洗涤液体已足够充分升温之后,从而不再发生明显的水蒸汽冷却——优选以被动的(passiv)方式关闭。
在本发明的第二主要变型设计中,部分流经由至少一个分开的输出喷嘴被吹出到通过隔板与蓄液池中的洗涤液体分开的空间区域中。分开的输出喷嘴优选(分别是)文丘里喷嘴,有利地从自己专用的比较小的蓄存器被动地给该文丘里喷嘴供应洗涤液体,从而避免干燥运行。与蓄液池中的大体积相反,对于初始工作所需要的少量洗涤液体可以轻易地按被动方式预热,或者在持续的工作中间接预热地加热,从而这里也避免明显的水蒸汽冷凝。在一种优选的设计中,在蓄液池中的洗涤液体已加热到为避免水蒸汽冷凝所必需的程度之后,至少部分地取消指配给部分流的输出喷嘴与蓄液池中的其它输出喷嘴的起初空间上的分隔。这优选通过与温度有关地触发的被动的操纵机构来进行,这些操纵机构释放合适的溢流开口。
附图说明
在从属权利要求中以及在对参照附图的实施例的后续详细说明中可得到其它有利的设计和组合方案。
图1给出了在核电站中的根据本发明的排放系统的示意性的概貌;
图2至4以三种不同的形式示出了本发明的第一主要变型的细节;
图5和6以两种不同的形式示出了本发明的第二主要变型的细节;
图7示出了将前面的附图的各部件组合起来的另一变型的细节;
图8示出了含有相对于根据图5和6的变型的变体的另一变型的细节;
相同的或相同作用的部分在全部附图中都标有相同的附图标记。
具体实施方式
图1给出了用于核电站4的根据本发明的排放系统2的主要组件的示意性的概貌。
该核电站4具有密闭地包围核组件的安全罩,该安全罩也称为安全壳罩6。所围成的内部空间称为安全壳8。但有时候,根据上下文来定,术语“安全壳8”也以简称形式表示安全壳罩6,或者表示安全壳罩6与所围成的内部空间的整体。
在安全壳8中释放出辐射性颗粒、气体和蒸汽、进而出现压力升高的严重事故情况下,规定通过把安全壳气氛排放到外界来减轻安全壳8的压力。由此防止超过安全壳罩6的设计压力。排气优选被动地利用安全壳8相对于外界的所产生的压降作为驱动来进行。为了降低环境负担,称为排放的排气过程包括对排出的带有放射性核素的气体/蒸汽流(也称为减压流、蒸汽流或排放流10)予以过滤并截留放射物。为此采用带有相应的过滤组件的排放系统2,已知该排放系统的英文为“Filtered Containment Venting System(安全壳过滤排放系统)”或简写为FCVS。
在当前情况下,排放系统2具有优选在安全壳8中建造的用于排放流10的湿式洗涤机12。基本工作原理可以如下描述:在排放期间,经由输入导管14把在输入开口16处从安全壳气氛得到的排放流导入到湿式洗涤机12中,并且经过位于该湿式洗涤机中的储备的洗涤液体18。通过排放流10与洗涤液体18的直接接触——在此期间进行混合,在排放流10中带来的辐射性颗粒、元素碘、碘化合物和气溶胶沉积在洗涤液体18中。辐射性放射物由此基本上被截留在湿式洗涤机12中,而排放流10的清洁后的气态部分在与洗涤液体18分离后经由排出导管20从湿式洗涤机12排出。从那里起,排放流10必要时在经过其它过滤和清洁级以及节流件后被引至外界。
湿式洗涤机12具有相对于其外界全面地压力密封地封闭的容器22,该容器例如为柱形设计且带有拱形的底部和顶盖,在排放系统2的准备好的状态下(准备运行)、即在导入排放之前,该容器已经在下部区域中被填充了洗涤液体18,直至规定的液位高度24。该洗涤液体优选是主要水状的液体,该液体可以掺以合适的化学试剂,用于提高截留放射物的能力。也就是说,在容器22的下面的部分中,连通的空间区域形成洗涤液体18的蓄液池26。
用于排放流10的输入导管14是从安全壳8经由安全壳罩6伸到外界的减压管路或排放管路28的组成部分。输入导管14穿过容器壁中的穿通部伸入到容器22的内腔中,并在那里通入到优选设置在液位水平32下方的分配器34中。在分配器34中,沿根据流动箭头的流向输入的排放流被分配至若干个优选多个输出喷嘴38,这些输出喷嘴至少部分地直接被洗涤液体18包围或者浸入到洗涤液体中。
输出喷嘴38优选是文丘里喷嘴40。相应的文丘里喷嘴40在入口侧包括缩窄的锥体,在出口侧包括展宽的锥体,且在它们之间包括也称为喉管部42的缩窄部。在喉管部42的区域中有一个或多个位于喷嘴壁上的通孔44(这里仅针对喷嘴之一示意性地示出),经由这些通孔,在排放期间,流经文丘里喷嘴40的排放流10由于文丘里效应而从周围的蓄液池26抽吸并带走洗涤液体18。通过排放流10与洗涤液体18的被带走的液滴的密切的相互作用,特别是在文丘里喷嘴40内部的排放流10的例如>200m/s的高流速情况下,带有放射性核素的颗粒和气溶胶以及气态碘和碘化合物按所希望地沉积到洗涤液体18中。
排放流10与洗涤液体18的混合物经由输出开口46从文丘里喷嘴40中排出。如这里所示,输出开口46可以如这里所示地布置在液位水平32下方,替代地也可以布置在其上方。在首次提到的情况下,输出开口46可以不同于这里所示的对输出流的布置而向下或者向旁侧朝向洗涤液体18中。在后者情况下,可以吹出到位于液体表面上方的气体腔48中。在这种情况下,文丘里喷嘴40至少以其喉管部42浸入到洗涤液体18中。
代替文丘里喷嘴40,也可以在输入导管14的端部设置其它类型的输出喷嘴38或输出开口,其至少部分地浸入到洗涤液体18中并由此实现在排放流10与洗涤液体18之间的直接的相互作用。也可行的是,并排地设置各种不同类型的输出开口或喷嘴,其在流向上并联地从分配器34分叉出来。不同于这里所示的布置,分配器34也可以布置在洗涤液体18的液位水平32上方。分配器34也可以包括多个在空间上分开的子分配器,这些子分配器例如在不同的部位从输入导管14分叉出来。
在输出喷嘴38的下游,排放流10的气态部分与洗涤液体18分离。喷出的洗涤液体18又汇集在蓄液池26中,而气体汇集在位于容器22中的液位水平32上方的气体腔48内,以便随后经由与容器22连接的排出导管20流出。
在容器22中的、洗涤液体18与排出导管20之间的流动路径上有利地设置有(这里未示出的)无源的干燥器或液体分离器,其从排放流10吸取特别是因与洗涤液体18的先前的相互作用而可能存在的湿气。如此从排放流18分离出来的液体有利地回到容器22中的蓄液池26内。所述干燥器可以例如是叠片式分离器或离心力式分离器,比如旋风分离器类型。
此外,可以在容器22中的、洗涤液体18与排出导管20之间的流动路径上设置有各种不同的过滤单元,优选设置在上述干燥器或分离器的下游。例如可以存在金属-纤维过滤器50,其前置有或者后置有分子筛过滤器,或者也可以仅设置这两种过滤器中的一种。如这里所示,干燥器/分离器/过滤器可以在构造上内置到湿式洗涤机12的容器22中,或者安置在其外面。替代地,它们可以各自地按各种不同的组合或者全都一起移位到排出导管20中。
排出导管20是经由安全壳罩6伸到外界的排放管路28的组成部分。在湿式洗涤机12的下游,优选把(在此未示出的)节流件接入到排放管路28中,该节流件在滑压运行中(由于安全壳8中的压力在排放过程中减小)通过所谓的临界减压有利地被设计用于恒定的体积流,并在文丘里喷嘴40的区域中确保排放流10的所希望的高流速。原理和对于其实现所必需的构造措施在AREVA有限责任公司(当时为Framatome ANP有限责任公司)的先前的专利文献DE 103 28 773 B3中详细地记载过,其内容在此明确地援引加入本文中,并且声明为本公开的组成部分。
在经过待机后起动排放运行时,湿式洗涤机12中的比较热的排放流10到达蓄液池26内的比较冷的(温度通常为10至25℃)洗涤液体18,该洗涤液体由于其体积大(跨度通常为7至21m3,优选大约10m3,极端情况下高达50m3)而只是缓慢地变热,且其温度缓慢地与排放流10相同。
该风险通常存在大约15至30分钟,直至能够对洗涤液体18进行充分加热。通常在温度约为95℃时进行充分惰化,其中,根据安全壳内的气体条件而定,该温度范围也可以为85℃至120℃。
因此,在初始阶段、即特别是在头15至30分钟内,排放流10中含有的水蒸汽会出现明显的冷凝。由于水蒸汽惰化地作用,最初存在的惰化在这种情况下有可能丧失。由此,同样存在于排放流10中的可燃组分尤其是氢气结合氧气的浓度也会上升超过临界值,从而在位于输出喷嘴38下游的管路区段中和排放系统2的容器中产生明显增大的点燃或爆炸风险。
为了避免这种风险,本发明的排放系统2设有一系列的设备上的和方法技术上的措施,这些措施可以单独地实现、相互间按任意组合来实现或者全都一起实现。下面详述这些措施。
第一主要措施在于,使得排放流10的部分流绕过浸入到湿式洗涤机12的蓄液池26中的输出喷嘴38直接吹出到位于洗涤液体18上方的气体腔48中。由此,对于该部分流,避免了洗涤液体18突然冷却或骤冷的、导致水蒸汽冷凝的效应。由此在总体上降低了流入到容器22中的排放流10的冷凝速度,从而在部分流与主流(该主流如以前一样流经输出喷嘴38,且在此直接与蓄液池26中的洗涤液体18相互作用)相比足够大的情况下,可燃气体混合物的浓度保持在临界值以下(即氢气低于4%(体积)、氧气低于5%(体积)或者惰性气体份额高于50至55%(体积))。
如图1中概要地示出和图2中详细地示出,为了在技术上实施该方案,由(主)输入导管14分支出一个在输出侧通入到气体腔48中的支路导管。也就是说,支路导管54的输出开口56在气体腔48中位于液位水平32以上。不同于图中所示,分支58也可以位于容器22内部。也可行的是,分支48内置到分配器34中。
通过使得分支出的部分流绕过蓄液池26中的洗涤液体18,对于该部分流而言,辐射性残余部分的截留率降低了。为了补偿这个缺点,在支路导管54中装入干燥过滤器60。如这里所示,干燥过滤器60可以如这里所示地在容器22中布置在支路导管54的末端,或者替代地布置在上游较远处,必要时也可以布置在容器22之外,但布置在分支58下游。
有利地,在支路导管54中接入截止阀62,借助该截止阀可以关断支路导管54。这在图3中示出。在起始过程结束之后在过渡到持久排放运行中时,蓄液池26中的洗涤液体18的温度因而提高一定程度,从而上述冷却效应不发生,或者其效果可忽略不计。于是,可以省去流经支路导管54的部分流,替代地,整个排放流10可以经由(主)输入导管14被引导到蓄液池26中的输出喷嘴38。也就是说,支路导管54只在排放的比较短暂的第一阶段期间开通,然后就关断。有利地,干燥过滤器60的吸收能力或截留能力与支路导管54的该工作时长相适配,该工作时长在具体的系统设计时可以粗略地予以估计。
对起初打开的截止阀60的关闭在最简单的情况下可以手动地进行。替代地,这通过驱动机构来进行,这些驱动机构例如通过电的或液压的或气动的控制线路64予以控制,该控制线路穿过安全壳罩6伸至控制台。也可行的是,布置在截止阀62附近的或者内置到截止阀62中的控制机构带有自己的自主的电源。
特别有利地,为截止阀62使用被动的驱动和控制机构。例如可以使用双金属和/或形状记忆材料和/或熔体和/或具有这种元件或类似元件的调温阀来根据蓄液池26中的洗涤液体18的温度或者根据排放系统2内部的另一特有的温度进行被动的控制。作为无源的驱动件,例如考虑预紧的弹簧部件,或者考虑储备在压缩气体瓶中的处于压力下的流体。电动的驱动件同样是可行的,其从电池或蓄电池或无源的能量源比如热电的发电机获取其工作电压。在有些设计中,可以通过同一个组件来实现驱动和控制。
在图4所示的例子中,与蓄液池26中的洗涤液体18热耦联的所谓的压力脉冲变送器(PPT)66控制着接入控制线路70中的控制阀68,该控制线路与例如储备有氮气的压缩气体瓶72连接。PPT 66是一种特殊的热交换器,其带有一次管路74和二次管路76,一次管路在当前情况下与蓄液池26中的洗涤液体18连通,二次管路在当前情况下与控制阀68连通。根据洗涤液体18的温度而定,由此在二次管路76中建立起工作压力,该工作压力使得控制阀76打开(在低温时)或关闭(在温度高于设定的阈值时)——进而通过在控制线路70中处于压力下的氮气气体也使得支路导管54中的截止阀62打开或关闭。
用于避免排放系统2中的爆炸的气体混合物的第二主要措施在图1中概要地示出,且在图5和6中详细地示出,该第二主要措施可以替代于或附加于上述第一主要措施予以实现。
在该变型设计中,排放流10的部分流被引导经过分开的输出喷嘴80,该输出喷嘴虽然布置在湿式洗涤机12的蓄液池26中,但并不直接浸入到洗涤液体18中,而是与洗涤液体被隔板82分开。在所示例子中,隔板82围成例如柱形的或者方形的包围分开的输出喷嘴80的喷嘴腔84或输出腔。这些隔板82在整体上形成喷嘴腔84的包围壁88。在该例子中,喷嘴腔84在此向上朝向气体腔48开口,但在其它之处全面地封闭。由于喷嘴腔84向上从洗涤液体18中伸出,不会有洗涤液体18从蓄液池26流入到该喷嘴腔中。相反,在分开的输出喷嘴80周围,至少在排放系统2待机时、优选也在起动工作期间,存在充有气体的气体腔86,该气体腔与在洗涤液体18上方的气体腔48在流动方面连通。在喷嘴腔84的从蓄液池26中的洗涤液体18向上伸出的部分的高度足够的情况下,即使在排放期间也保护该喷嘴腔免于流入喷淋水(洗涤液体),该喷淋水有可能通过蓄液池26中的其它输出喷嘴38喷出。
在该实施例中,分开的输出喷嘴80在此参照排放流10在流动方面与其它输出喷嘴38并联地连接至从输入导管14分支出来的支路导管90(参见图1)。分支92也可以布置在其它位置,比如布置在容器22内部,但有利地布置在液位水平32上方。也可考虑的是,分开的输出喷嘴80与分配器34连接。但在这种情况下,应有利地采取合适的流动技术措施来负责:至少在排放系统2的待机中通过蓄液池26中的其它输出喷嘴38并不会使得洗涤液体18(反向)流到喷嘴腔84中(为此也参见针对图7的说明)。
在喷嘴腔84中,分开的输出喷嘴80通过其周围的气体腔86且通过隔板82在热技术上与蓄液池26中的洗涤液体18隔绝。由此,在该变型设计中同样避免导致排放流10中的水蒸汽冷凝的突然冷却,或者无论如何减小这种冷却,从而避免在排放系统2的起动工作期间在后续的系统部分内可燃的氢气混合物的超临界的浓度。
在一种未分开示出的简单的方案中,在喷嘴腔84内部设置了干燥的自由地吹入到气体腔86中的输出喷嘴或输出开口,其类似于根据图2至4的变型方案可以在支路导管90上前置干燥过滤器。替代地或附加地,可以在下游较远处在喷嘴腔84中设置干燥过滤器,特别是在喷嘴腔84的上端设置在气体腔86与气体腔48之间的过渡处。在该简单的方案中,在一定程度上仅仅图1中所示的输出开口56连同相关的干燥过滤器60从液位水平32上方的提高位置移位至液位水平32下方的下降位置,但通过隔板82与洗涤液体18隔离。结合图3和4针对那里的变型所述的用于设置在支路导管54中的截止阀62以及相关的操纵装置的设计方案可有意义地转用至支路导管90。同样,那里的考虑可以转用于对干燥过滤器60的设计和尺寸设计。
在一种优选的方案中,分开的输出喷嘴80是与蓄液池26中的输出喷嘴38类似地设计的文丘里喷嘴94,该文丘里喷嘴在喉管部96处被供应以来自于自身所配属的蓄存器100的洗涤液体98。由此防止文丘里喷嘴94干燥运行,并且改善了针对在排放流10的所属部分流中含有的放射性核素的截留效率。在这种情况下,必要时可以省去相关的干燥过滤器。
例如,作为用于在喷嘴腔84中的分开的文丘里喷嘴94的(洗涤液体)蓄存器100,可以采用环绕文丘里喷嘴94的喉管部96的、有利地向上开口的环形腔102,该环形腔储备了体积比较小的洗涤液体98,但其量足以在起动阶段工作。这在图5中示出。在排放开始时,相比于蓄液池26中的明显较大的体积(通常在7至21m3的范围内,也参见上面的说明),小体积(优选20至100l,最大尽可能不超过300l)的分开的蓄存器明显更快地升温,从而在排放流10的经由分开的文丘里喷嘴94输出的部分的冷却和冷凝方面的上述效应降低到微不足道的程度(分开的洗涤液体体积与总体积的体积比优选在1:50至1:500的范围内)。
通过对在蓄存器100中的分开的少量储备的洗涤液体98的有利地存在的加热,进一步地缓解了所述问题。在此,在排放运行中的被动加热是适宜的,比如利用合适的传热器,该传热器把在热的排放流10中含有的或者在核电站中可用的其它富余热量传递到指配给分开的文丘里喷嘴94的蓄存器100。这在图5中示范性地用热导管104表示,这些热导管与作为散热部的环形腔102热耦联,并与用于作为热源的(主)排放流10的伸至分配器34的输入导管14热耦联。在这些热导管104中循环的热传递介质的流向用箭头表示。
替代地,可用通过输入管路从布置在喷嘴腔84外部的蓄存器对分开的文丘里喷嘴94的喉管部96供应以洗涤液体98。在这种情况下甚至考虑可以被动地基于所产生的(地理)压差来实现从蓄液池26中取得洗涤液体18。如此从蓄液池26中取得的洗涤液体18虽然比较冷,但在喷嘴腔84中比较快地升温,特别是如果通过文丘里喷嘴94的在图6中示出的包纳件106强制地使得流经文丘里喷嘴94的洗涤液体在小空间内部尽可能地循环。包纳件106优选设计为,使得它在很大程度上包围文丘里喷嘴94的上面的部分,包括喉管部96和输出开口108在内,并形成小体积的中间腔110,并且它只具有通至喷嘴腔84的剩余空间的比较小的通道112。在一种可行的变型设计中,喷嘴腔84的包纳壁88本身也可以形成包纳件106。
与先前的范例中相似,在一种有利的设计中,可以通过由排放管路28的热区段传递热量来对由包纳件106围成的中间腔110、进而对在该中间腔中循环的洗涤液体进行被动的加热。这在图6中也通过相应的作为热传递器的范例的热导管104来表示。
另一种替代的设计是,分开的文丘里喷嘴94在待机期间是干燥的,然后在一定程度上甚至在进行排放期间,基于所产生的压力梯度,从指配的蓄存器抽吸对于运行所需要的洗涤液体量,其中,蓄存器可以甚至更低地位于湿式洗涤机12外部。该机制在AREVA有限责任公司的先前的公开文献DE 10 2013 205 525A1中详细地记载过,其内容在此明确地援引加入本文中,并且声明为本公开的组成部分。这种被动的补装机制也可以用于整个蓄液池26。
类似于结合根据图3和4的变型设计所述,可以规定分开的文丘里喷嘴94仅在排放系统2的起动运行期间工作,只要湿式洗涤机12的蓄液池26尚未充分变热,以便防止明显的水蒸汽冷凝。然后,可以有利地利用被动的操纵件通过截止阀来封闭伸至文丘里喷嘴94的支路导管90,比如结合图3和4所述。
但分开的文丘里喷嘴94也可以持久地工作。在这种情况下特别有利的是,在起动阶段和相应地加热蓄液池26中的洗涤液体18之后,取消在分开的文丘里喷嘴94与蓄液池26中的剩余的文丘里喷嘴40(或者更普遍地:输出喷嘴38)之间的、在材料上的且基本上基于不同的工作温度设计的分离。为此,可以例如在使得喷嘴腔84与蓄液池26的余部分离的隔板82中存在多个溢流开口114(横截面积分别优选在10至30cm2的范围内,以便避免堵塞),这些溢流开口起初被合适的封闭盖116、滑动门等关闭,并且在经过所述时段之后打开。这引起:先前分开的文丘里喷嘴94于是如同其它的文丘里喷嘴40那样也至少在喉管部96的区域中且在位于那里的抽吸开口中被蓄液池26中的洗涤液体18环流。这种溢流开口114和封闭盖116在图5和6中示意性地示出。
对封闭盖116的触发和操纵优选被动地进行。纯粹示范性地,封闭盖116可以与弹簧加载的打开机构耦联,该打开机构在初始状态下被设置在蓄液池26中的或者至少热耦联的熔体堵塞。一旦蓄液池26中的洗涤液体18的温度超过规定的触发温度,熔体就会熔化,并且使得释放机构打开。代替弹簧驱动件和熔体,当然也可以采用各种其它的触发和驱动件,其中在此仅示范性地提及形状记忆材料、双金属和处于压力下的流体。
图7示出一种示范性的设计,其中,先前介绍的多种方案以有利的配合方式予以实现。可自由吹出的分开的文丘里喷嘴94设置在喷嘴腔84中,在其上面的、位于液位水平32上方的端部,在流动路径中安装了干燥过滤器118。喷嘴腔84的包纳壁88具有多个在液位水平32下方的、设有封闭盖116的溢流开口114,这些溢流开口在封闭状态下例如借助熔体保险件予以堵塞,且在超过设定的触发温度时打开。在液位水平32上方有一个或多个其它的分别用保险片122封闭的溢流开口120。在例如500mbar的预给定的压差情况下,比如在干燥过滤器118堵塞时,或者在喷嘴腔84中的(部分)排放流的压力超过表示起动过程结束的值时,这些保险片122打开。
在该例子中,排放流10的引至文丘里喷嘴94的部分流10直接从位于液位水平32下方的分配器34分支出来,该分配器也供应其它文丘里喷嘴40。装入短小的支路导管或输入导管124的保险片126具有例如100mbar的触发压差,该保险片在待机时防止洗涤液体18从蓄液池26经由设置在蓄液池26中的文丘里喷嘴40的抽吸开口溢流到喷嘴腔84中。在进行排放时,排放流10的工作压力把保险片126冲开,并且起初同样防止洗涤液体18明显溢流。然后,通过打开的封闭盖116,实现使得洗涤液体18从蓄液池26溢流到喷嘴腔84中。因此在这种情况下无需在以后关闭输入导管124。在带有分开的文丘里喷嘴的所述的其它变型设计中,也考虑把分开的文丘里喷嘴94如此连接到分配器34上。替代地,相关的支路导管有利地在地理上布置在液位水平32上方,以便避免所述的回流问题。
在图8中示出两种其它的可行方案,以便防止在排放系统2中出现可燃的气体混合物。
作为输出喷嘴80的优选例子,在该图左侧示出文丘里喷嘴94,该文丘里喷嘴与图5至7中的文丘里喷嘴80类似地通过包围它的带有隔板82的喷嘴腔84与蓄液池26中的洗涤液体18分开,并且通过例如在液位水平32上方从输入导管14分支出来的支路导管90被供应以排放流10的部分流。替代地,与图7中的变型设计类似地,通过在液位水平32下方的、比如在分配器34处分支的且起初被保险片关闭的支路导管,对排放流10进行供应。为明了起见,在此未示出其它传统的文丘里喷嘴40,这些文丘里喷嘴与分配器34连接并且直接浸入到蓄液池36中的洗涤液体18内。
左边的文丘里喷嘴94的喷嘴腔84围成一个空间,该空间在下部区域中构成用于洗涤液体132的相比于蓄液池26明显较小的蓄存器130。该蓄存器130在准备状态期间可以是干燥的、或者在优选的替代方案中被填充洗涤液体132,直至液位高度134,该液位高度有利地仅略高于文丘里喷嘴94的喉管部96和布置在那里的抽吸喷嘴。文丘里喷嘴94因而以其用于洗涤液体132的抽吸开口伸入到蓄存器130中且浸入到在该蓄存器中含有的洗涤液体132内,该洗涤液体通过隔板82在流动方面且在一定程度上也与蓄液池26中的洗涤液体18热分离。
在排放开始时,起初仅仅位于蓄存器130中的洗涤液体132通过文丘里喷嘴94被抽吸和循环,其中,该洗涤液体很快地变热,从而避免位于(部分)排放流10中的水蒸汽冷凝。
在略微迟后的时间点规定从周围的蓄液池26被动地补给洗涤液体18,其中在所述时间点,通过进行蒸发使得蓄存器130中的洗涤液体132的液位有下降到文丘里喷嘴94的抽吸开口以下的危险。为此,在蓄液池26与内部的蓄存器130之间存在穿过隔板82的起初关闭的溢流导管136。封闭件138有利地具有与温度有关的被动的打开件,一旦蓄存器130中的洗涤液体132的温度超过规定的、表示禁止水蒸汽冷凝的值,这些打开件就释放溢流导管136。
由于在溢流导管136上的封闭件138打开的时间点蓄液池26中的洗涤液体18通常仍具有比蓄存器130中的洗涤液体132明显低的温度,所以,补给速度有利地被限制到对于文丘里喷嘴94的湿式工作必需的程度。由此把蓄存器130中的洗涤液体132的体积保持得尽可能地小,并且每单位时间补给的、相对少的量快速地又变热,从而蓄存器130中的洗涤液体132保持对于避免蒸汽冷凝所希望的温度。如粗略估计已表明,在流经分开的文丘里喷嘴94的(部分)排放流为1kg/s时,在所指配的蓄存器130中的大约20至200kg的洗涤液体可以足够快地加热。可以根据该值来设定相应蓄存器的尺寸。
前述内容类似地适用于在该图中布置在右边的文丘里喷嘴94。
对于图8中的左边的文丘里喷嘴94,通过浮子受控阀或者简称为浮子阀140,根据需要来控制洗涤液体18从蓄液池26溢流到蓄存器130中。浮子142始终当低于蓄存器130中预给定的最低液位时打开接入溢流导管136中的阀,且在其它情况下又将其关闭。对于右边的文丘里喷嘴94,替代地把比如节流孔板形式的节流件144接入溢流导管136,该节流件对溢流进行持久的连续的节流,进而限制补给速度。
然后在更晚些的时间点,类似于结合图5至7所述,可以通过释放相应的、优选持久的且未节流的溢流开口,取消文丘里喷嘴94与周围的蓄液池26的分离。
如已述,所述的这些措施能以多种方式相互组合。全部变型设计的共同点是,排放流10的主要部分被引导经过若干个至少部分地浸入到蓄液池26中的洗涤液体18内的输出开口或喷嘴38(特别是文丘里喷嘴40),而部分流则绕过这些输出开口或喷嘴38,因而远离由水蒸汽冷凝引起的散热部。该部分流要么直接导入到洗涤容器12的气体腔48内,确切地说,优选通过干燥过滤器60或118予以过滤,或者经过若干个分开的输出开口或喷嘴80(特别是文丘里喷嘴94)。至少在排放系统2的准备状态期间且优选也在排放过程的起动工作中、但优选不再在以后的完全进行的排放期间,这些分开的输出开口56或输出喷嘴80通过材料的和/或热的阻隔件至少热地且优选也在流动方面与蓄液池26中的主要量的洗涤液体18隔绝。在此,切换时间点的主要量度是蓄液池26中的洗涤液体18的温度。
在起动工作期间部分流与全部流的、例如通过对通流横截面的合适设计要实现的体积流比例在此优选处于10至30%的范围内,然而在安全壳中的不利的气体组分情况下和/或在排放开始时较低安全壳压力情况下,所述体积流比例完全也可以为50至75%。在此,部分流有利地借助安全壳中的(预期的或者预估的)初始的、在排放开始时存在的气体组分来确定,确切地说,目的是要把整个排放系统中的氢气浓度保持在大约4%(体积)以下,氧气浓度保持在大约5%(体积)以下,或者使得惰性气体份额保持大于大约50至55%(体积)。
本发明也涵盖如下极端情况:整个排放流10都被引导经过分开的输出喷嘴80,即根本就不存在伸入到蓄液池26中的输出喷嘴38。这对于结合图8所述的变型设计尤为重要。
在起动工作结束之后,通常是过渡到准静止的工作特性,在该工作特性中,排放流的主要的工作参数比如压力、温度和流速在数小时的时间内仅仅还略微地改变。特别是在如下时候尤其如此:蓄液池被加热一定程度,从而产生平衡状态,即蓄液池中的温度恒定,并且产生由过热/衰变热功率导致的恒定的蒸发速度,该蒸发速度支持或者至少保持惰化(在一定程度上静止,因为安全壳中的压力缓慢地下降)。
在前述说明中,有几次提到过在洗涤容器12的蓄液池26中的洗涤液体18的液位水平32下方或上方的安装位置。这里要考虑到,在准备状态期间预给定的液位高度24可以在以后的排放期间在一定限度内变化,并且把至少覆盖排放过程的起动工作的相应的波动范围计算在内。
如所述,湿式洗涤机12例如布置在安全壳8内部,但替代地也可以位于安全壳8外部。提到的后一个变型设计甚至特别重要,因为在那里,在洗涤机的蓄液池中的储备的洗涤液体的温度通常只处于环境温度,而并未通过在安全壳中在严重干扰情况下要予以记录的温度上升而预热。
排放系统2在此已与核电站4相关地予以描述过了,但也可以应用在其它的核技术设施或非核技术设施中,这要看在安全壳中或者在类似地围成的空间中经过滤后的压力降低而定。
本发明的过程原理和组件设计既适用于新制成的系统,又适用于改装已有的系统。改装既可以在已有的容器内部实现,又可以通过补充新连接的容器/组件来实现。
如已述,在本发明的范畴内,代替文丘里喷嘴,原则上也可以使用其它类型的输出喷嘴,且可以采用由此实现的洗涤池技术,比如其它的环形喷嘴应用、浸入式滤芯、静态的混合部件或这些洗涤构件的组合。
总之,本发明基于如下有时示范性地具体化的、在根据图1的系统概览中表明的基本原理:
存在于安全壳中的气体混合物经由输入导管供应给湿式洗涤机,并且导入到文丘里区段中。文丘里喷嘴优选以>200/ms的高流速工作(参照在喉管部处的洗涤液体抽吸区域),优选与另一个后置的关键的节流件相组合。
优选地使用长文丘里管,或者也使用平文丘里管,其喉管面积范围为>2cm2至20cm2,以便保证减少数量,且在同时优化的减小的<3cm的厚度尺寸情况下,保证短小的洗涤液体馈送路径,并且洗涤液体抽吸狭缝/面<50%的喉管面积,相对于文丘里管轴线的角度为30至90°,实现了最佳的分离特性。在有些情况下,设置在水位以下的、可能也向下吹出的短小文丘里管设计也可以是有利的。
气溶胶离析通过与细小的水滴接触来进行,这些水滴利用在气流与洗涤液体之间的高的速度差通过在文丘里管喉管处发生的被动抽吸来产生。与水滴接触的气溶胶于是利用小液滴来离析。为了从废气中离析出气态的碘,有利地利用氧化钠溶液和硫代硫酸钠来调处洗涤液体。文丘里管喉管区域中的大的反应表面决定性地负责使得气态的碘能够化学地化合,并且溶解地保持在洗涤液体中。
从清洁的气体流中离析出洗涤液滴现在优选分级地进行。通过冲击分离,已经在文丘里管出口离析出一部分携带的洗涤液体。为了进一步减小起动阶段中的水需求,可以通过冲击分离器对输出管处的文丘里液体的进行离析,并且有针对性地回引到抽吸区域中。同时,现在优选调节出很高的空管速度,例如>1至3m/s,并且调节出有针对性的液滴夹带,其(通过形成反应表面)导致进一步的有害物质离析。
在下一个高效的离心力离析级中,现在高效地把洗涤液体与气体流分开,并且引回到蓄液池中,该离心力离析级优选由高速叠片分离器构成,带有高速区和低速区,有5排以上、优选10排以上的叠片。同样可以把离心力离析器设计成旋风式离析器。
在图1中用金属纤维过滤器50示意性地表示的另一个除雾级中,该过滤器优选覆设有>60μm、递进至>8μm的金属纤维,还可以对剩下的细小液滴进行进一步的凝聚,以及同样对细小气溶胶进行部分的再离析。附加地,也可以后接其它的带有更细小的覆设物的纤维垫,或者后接烧结孔过滤器或金属纤维网筒(Metallvlieskartuschen)。
与借助后接的关键的节流件调节出的持久高的文丘里流速和高的空管速度以及离心力离析和除雾离析的组合,现在已经能实现在很大程度上离析出>99.9%(重量)的>1μm的气溶胶,以及同时也离析出仍然>99%(重量)的渗透性的<1μm的细小气溶胶,以及并行地实现离析出>99%(重量)的碘。为此,附加地通过滴入或者直接馈入化学药剂比如氢氧化钠溶液和/或硫代硫酸钠来实现有效的碘吸附。引入这种化学药剂馈入/配给,可以通过差压触动来进行,或者通过热阀来进行。通过扩展至纤维直径直至2μm的金属纤维过滤器,在过滤器间隙区域中即使对于相关的细微气溶胶也实现了直至99.99%的气溶胶离析度。
然后在图1中用分子筛过滤器52示意性地表示的另一离析级中,离析出气态的碘,包括所谓的有机碘(例如甲基碘化物)在内。碘过滤器例如由含有吸附剂(分子筛吸附剂)的散料床构成,该吸附剂通过吸附和化学吸收来吸收并截留气态的碘。
下面把清洁的气流引入到输出导管中,并且从那里导入指配的排放烟囱中。
所介绍的三个分离或截留级既可以安置在一体的过滤容器中,又可以安置在不同大小的模块化的单元中。这种模块化可以通过设定较小的、但含有全部截留级的各容器来规定,也可以通过带有顺序地布置的各容器的结构来规定。在这种情况下,于是分别把各截留级分配到一个容器上,在此也可考虑混合形式。所介绍的本发明涉及全部模块化的方案和整体的方案。
需要大型的蓄水器,以便通过水蒸发在温度上限制来自截留的辐射性气溶胶和碘的衰变热量,并且实现在排放运行中把热气体冷却至饱和蒸发温度。机构干燥会危及截留功能,并且附加地引起再次释放出所截留的放射物。
(优选向外未热绝缘的)文丘里洗涤单元的表面在此必要时可以用作向外界传递热量的热传递面,以便可使得洗涤液体储备有针对性用于较长的工作时间。如果在任何情况下都考虑现有的构件比如接管、卡爪、吊环、或者必要时有针对性地额外地安装肋条或类似结构,则可以把热传递功率由平均的30至70kW改善至100kW。这于是已经处于平均的、在文丘里洗涤机中积聚并且表明机构实际情况的衰变热功率范围内。
此外,针对安全壳特性的最新研究已表明,在有些情况下会释放出明显增多的放射物,结果会释放出气溶胶余热和碘余热。因此,在这种情况下,洗涤机构中的水需求是显著的,并且导致相应地大体积的机构。这意味着,起动时间——这是仍然冷的洗涤机通过输入的排放气体被加热到相关的饱和蒸汽温度所在的一段时间——明显延长。
在起动时间内,输入的混合物的水蒸汽含量通过在冷的蓄液池中的冷凝而明显减小,来自安全壳的蒸发的混合物由此又可点燃。原则上,这种效应在任何排放过滤器上都会出现,因而现有技术中的这些系统的某些系统被部分地预热。安装在安全壳内的过滤器要避免起动冷凝的问题。然而,内置于安全壳中的过滤器牵涉到其它缺点(余热排放、过滤器堵死、气溶胶化合的以及气态碘的再次挥发,等等),甚至在安全壳中可能会有明显的温度分层,这种温度分层从来都不能完全避免蒸汽冷凝。
在本发明的范畴内,通过减少因消除蒸汽冷凝而引起的可燃气体混合物的状态对文丘里洗涤单元进行改善,这种改善对于达到相应地改装的或者新安装的核电站的较高的安全标准来说非常重要。这能通过文丘里洗涤机的简单的、被动的且成本低廉的变型设计,实现在无蒸汽惰化情况下把起动阶段缩短至一定时间段,比如在干燥过滤器位于安全壳外时或者在干燥系统安置于安全壳中较深处(低的建筑高度)时就会产生所述蒸汽惰化。
总之,在本发明的根据图2至4的的变型设计中,对于保持惰化所必需的、在蓄液池26上方的蒸汽部分流通过分开安置的干燥过滤器60直接导入到气体腔48内。
干燥过滤器60例如由气溶胶过滤器和用于气态碘的过滤器构成。气溶胶过滤器例如由具有多个层的金属纤维网构成,这些层的纤维直径较小,至多为2μm,以便也截留住细微的颗粒。碘过滤器例如由吸附剂构成,该吸附剂通过吸附(物理吸收和/或化学吸收)来吸收并截留气态的碘。在该布置中,气溶胶过滤器最好设置在碘过滤器之前。该装置替代地也可以只用气溶胶过滤器作为干燥过滤器(无碘过滤器级)来工作。
借助在短暂的工作时间内预期的气溶胶和碘质量,以及考虑到允许的冲流速度或滞留时间,对各个级进行设计。
如所述,干燥过滤器60有利地仅工作一段相对短暂的时间段,直至洗涤机蓄液池已结束加热阶段,并且冷凝不再导致取消蒸汽惰化。这段短暂的时间通常为20至30分钟。
然后有利地关闭输入导管,这可以通过主动的措施以及被动的预防手段来进行(见图3和4)。主动的措施在此尤其包括利用手动推动件、手动远程推动件或者气动、液压或马达控制的阀来关闭输入导管上的阀。这里在截止阀62的例子中,无源的措施在此尤其包括借助熔断保险件或换热器(例如被动式脉动发生器)的温控措施,其导致阀关闭。
在干燥过滤器60中积累的气溶胶或碘产生的热量在起动阶段中通过引导穿过干燥过滤器的部分蒸汽流进行排放,以后通过来自蓄液池26的蒸汽流和其中含有的水滴进行排放。
总之,图5和6中所示的、基于文丘里喷嘴技术的变型设计换句话说可以描述如下:
在本发明的范畴内使用的文丘里喷嘴区段由两个功能性部段构成,通过把文丘里蓄液池分成第一常见的部分和第二部分来实现,该第一部分由文丘里喷嘴40构成,该文丘里喷嘴要么自由吹动地要么浸入式地、但在抽吸区域中(在喉管部96处)完全地被洗涤液体18包围,其特征在于,文丘里喷嘴94独立地安置在气体腔86中。在文丘里洗涤机的这个第二新的部分中把洗涤液体供应至文丘里喷嘴94,这有针对性地仅在喉管部96处进行,在那里抽吸洗涤液体,并且由此减少了骤冷,且减少了从分开的文丘里喷嘴94的气流排出热量。
在待机工作中,第二部分被干燥地调处,且在连续工作中可被动地在最短的时间区段内填充洗涤液体。此外,洗涤液体可以针对该第二部分有利地(无源地)通过输入的来自安全壳的过热气体被预热,由此在起动时在文丘里喷嘴94中进一步减小蒸汽冷凝。在此可考虑热传递器的不同的设计,例如设计成管式热传递器,或者也设计成板式热传递器,或者整体地设计下述的包围文丘里喷嘴94的抽吸区域的分开的第一蓄液池。
对分开的文丘里喷嘴94的喉管部96的供应可以通过所连接的管路直接进行,但也可以通过设计成无源地抽吸的洗涤单元来进行,该洗涤单元在文丘里喷嘴94的抽吸区域中配备有分开的蓄液池,该蓄液池例如由小体积的、周围的池槽机构或环形腔102构成,其有利地与另一蓄水器连接或者可以从那里被过馈送。有针对性的馈送的另一可行方案可以在于,在余下的蓄液池区域中的文丘里喷嘴40所产生的喷出水有针对性地被利用来供应干燥地设置的文丘里喷嘴94,并由此提供必需的较小的水量用于快速的加热,进而保持蒸汽惰化。
有利地,分开的文丘里喷嘴94的喷出的、现在暖的或热的洗涤水也分开地循环,以便很有效地且很快地达到或保持蒸汽惰化的状态。在此,文丘里喷嘴94的合适的包纳件106可以有针对性地且有利地影响洗涤水反馈。
在所述设计方案中实现了:分别填充洗涤机构中的液位和/或将其恒定地保持在所希望的范围内,因而至少在主蓄液池的加热时间段内限制整个文丘里喷嘴的溢出。
文丘里洗涤机的所述二分法可以在一种构造设计中有利地补充以被动部件,这些被动部件在加热过程结束时使得二分法无效,从而整个蓄液池26于是不受限地直接地且完全地绕流全部的文丘里喷嘴40和94。带有打开的或者可去除的隔板或封闭盖116的这种设计可以例如借助熔断保险件在冷状态下关闭。在蓄液池中达到优选85至120℃范围内、有利地约为95℃的触发温度之后,熔体保险件断开,并且释放打开或溢流横截面、这里在本例中释放溢流开口114,该横截面能实现使得洗涤液体不受限制地漫延和循环。用于取消蓄液池的二分法的被动部件可以例如也借助按照双金属或形状记忆合金或调温阀原理设计的组件来实现。
通过在气体输入区域中的有针对性的节流,于是可以被动地产生驱动压力,该驱动压力与被动式液位调控相组合地把洗涤液体有针对性地抽吸到文丘里洗涤机构中。所需的抽吸负压可以自动地通过在文丘里管中的有针对性的节流和压力降低来产生。在此,在气体输入区域中,例如通过喷嘴比如文丘里管、孔喷嘴等,相对于进行馈送的蓄水器优选文丘里洗涤机的主要蓄液池,产生负压驱动的>0.1巴的差压,优选是在排放开始时>1巴的高压的情况下。现在可以直接在起动时以最大的驱动差压进行填充。
对湿式洗涤机12中的液位的调节和调控必要时通过浮子液位控制优选利用对污物不敏感的滚动球封闭件或者利用旋转阀来进行,或者借助通过被动式脉冲发生器控制的截止单元来进行。通过不同机构的彼此串联,可以实现用于填充的较高的可靠性。
文丘里喷嘴的最大的补给速度通过节流机构并且考虑到可实现的加热度有利地予以限制,从而在文丘里喷嘴出口处的蒸汽局部压力至少为0.33巴,但优选为0.5巴至1巴,从而可在最短的时间内在文丘里洗涤机的气体腔中实现蒸汽惰化的状态。
在另一组合中,为了填充,使用现有的非整体的蓄水器,例如设置在底层的蓄水罐。在此,现在通过自主的泵单元产生供水,该泵单元借助电池模块或者通过压力空气瓶来工作。通过这种蓄存器与前面提到的其它蓄水器的组合,即使在洗涤机中产生很高的衰变热功率也确保长时间的散热。
总之,在根据图7的变型设计中,给分开的自由吹出的文丘里喷嘴94设有附加的在流动方面后置的干燥过滤器118,该干燥过滤器优选与在根据图2至4的变型设计中的干燥过滤器60类似地构造。
在此,文丘里喷嘴94安置在密封的空间中,且使得输入的部分蒸汽流未经过滤便通过。于是临时地通过设置在下游的干燥过滤器118来进行过滤。在蓄液池26已达到对于避免蒸汽冷凝所必需的温度之后,例如用熔体予以保险的溢流开口114打开,从而文丘里喷嘴94在短暂的时间之后被馈送来自蓄液池26的洗涤液体18,并且自动地进行气体清洁。在达到较高的工作压力时,在包纳壁88旁侧设置在洗涤液体18上方的保险片122打开,从而气体流于是绕过(旁通)干燥过滤器118。从这个时间起,泄压系统于是处在由现有技术的传统的泄压系统已知的工作模式下。
最后,图8中实现的用来避免排放系统2中的可燃气体混合物的解决方案可以总结如下:
这里在一幅图中示出的两个变型方案消除了短暂地出现可燃气体混合物的问题,其方式为,缓慢地连续地增加洗涤液体量,所述洗涤液体必须予以加热,然后供应给分开的文丘里喷嘴94。
排放过程可以利用干燥的文丘里喷嘴或者利用恰好覆盖文丘里喉管部的少量洗涤液体储备来开始。所述最少量的洗涤液体在一定程度上经过很短的时间(通常<1分钟)被加热至大约85至95℃。从现在起,可以供应其它洗涤液体的精确计量的质量流,从而可以保持温度,进而维持大约50%(体积)的足够的蒸汽惰化。对由周围的蓄液池流入的洗涤液体质量流保持优选被动式调控,直至加热周期结束,所述加热周期的特点是,全部可供使用的、对于自治期所需的洗涤液体储备不低于确定的温度水平。理想地,从加热周期的这种规定的结束起,全部洗涤液体储备都可供使用和可用。
在第一变型方案中,通过浮子阀来控制洗涤液体从周围的蓄液池注入到分开的蓄存器中,该浮子阀把蓄存器中的液位限制到所需的最小程度,并且连续地补给洗涤液体。在到达分开的蓄存器内部或者周围的蓄液池中的规定的温度之后,与温度有关的打开机构被打开,其取消了先前的关闭。
在第二种变型设计中,通过节流孔板进行注入,该节流孔板限制流入速度,使得分开的蓄存器中的液位只是缓慢地上升,所存在的洗涤液体保持其温度水平。一旦超过熔体、双金属、形状记忆金属、调温阀或类似触发器的足够高的初始温度,节流件就有利地被动地打开。
附图标记清单
2 排放系统
4 核电站
6 安全壳罩
8 安全壳
10 排放流
12 湿式洗涤机
14 输入开口
18 洗涤液体
20 输出导管
22 容器
24 液位高度
26 蓄液池
28 排放管路
30 容器壁
32 液位水平
34 分配器
38 输出喷嘴
40 文丘里喷嘴
42 喉管部
44 通孔
46 输出开口
48 气体腔
50 金属纤维过滤器
52 分子筛过滤器
54 支路导管
56 输出开口
58 分支
60 干燥过滤器
62 截止阀
54 控制线路
66 压力脉冲变送器
68 控制阀
70 控制线路
72 压缩气体瓶
74 一次管路
76 二次管路
80 输出喷嘴
82 隔板
84 喷嘴腔
86 气体腔
88 包围壁
90 支路导管
92 分支
94 文丘里喷嘴
96 喉管部
98 洗涤液体
100 蓄存器
102 环形腔
104 热导管
106 包纳件
108 输出开口
110 中间腔
112 通道
114 溢流开口
116 封闭盖
118 干燥过滤器
120 溢流开口
122 保险片
124 输入导管
126 保险片
130 蓄存器
132 洗涤液体
134 液位高度
136 溢流导管
138 封闭件
140 浮子阀
142 浮子
144 节流件

Claims (19)

1.一种核技术设施、特别是核电站(4),具有安全壳(8)和用来对安全壳(8)进行过滤式减压的排放系统(2),其中,
·所述排放系统(2)具有从所述安全壳(8)伸至外界的排放管路(28),在该排放管路上接入用于在排放时产生的排放流(10)的湿式洗涤机(12);
·所述湿式洗涤机(12)具有在准备状态期间在排放之前已经填充有洗涤液体(18)的蓄液池(26),气体腔(48)位于该蓄液池上方;
·所述排放管路(28)包括用于所述排放流(10)的伸入所述湿式洗涤机(12)的输入导管(14),该输入导管在分配器(34)中分支成多个输出喷嘴(38);
·所述输出喷嘴(38)至少部分地浸入到所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)内,
其特征在于,
存在至少一个分开的输出开口(56),该输出开口经由支路导管(54、90)与所述输入导管(14)或者所述分配器(34)连接,并且该输出开口至少在所述准备状态期间与所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)热隔绝。
2.如权利要求1所述的核技术设施,其中,所述分开的输出开口(56)至少在所述准备状态期间也在材料上与所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)隔绝。
3.如权利要求1或2所述的核技术设施,其中,所述分开的输出开口(56)通过在它周围的气体腔(48、86)和/或通过隔板(82)与所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)隔绝。
4.如前述权利要求中任一项所述的核技术设施,其中,所述分开的输出开口(56)设置在所述蓄液池(26)上方的所述气体腔(48)中。
5.如权利要求4所述的核技术设施,其中,在所述支路导管(54)中接入干燥过滤器(60)。
6.如权利要求4或5所述的核技术设施,其中,在所述支路导管(54)中接入截止阀(62),该截止阀在所述准备状态下打开,然后,一旦所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)的温度超过预给定的值,就通过无源的操纵件关闭该截止阀。
7.如权利要求1至3中任一项所述的核技术设施,其中,所述分开的输出开口(56)通过设置在喷嘴腔(84)中的输出喷嘴(80)来实现,其中,所述喷嘴腔(84)位于通过隔板(82)与所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)分开的空间区域中。
8.如权利要求7所述的核技术设施,其中,所述输出喷嘴(80)是文丘里喷嘴(94)且具有喉管部(96),该喉管部与洗涤液体(98)的蓄存器(100)在流动技术上处于连通中。
9.如权利要求8所述的核技术设施,其中,所述蓄存器(100)具有比所述蓄液池(26)明显小的体积。
10.如权利要求7至9中任一项所述的核技术设施,其中,设置若干个热传递器、特别是热导管(104),从而在排放时存在于所述排放管路(28)中的热量传递到输送至所述文丘里喷嘴(94)的洗涤液体。
11.如权利要求7至10中任一项所述的核技术设施,其中,所述文丘里喷嘴(94)被包纳件(106)包围,该包纳件引起洗涤液体(18、98)在所述包纳件(106)内部尽可能地循环。
12.如权利要求7至11中任一项所述的核技术设施,其中,在所述分开的输出喷嘴(80)的下游,在所述喷嘴腔(84)中设置了干燥过滤器(118)。
13.如权利要求7至12中任一项所述的核技术设施,其中,在使得所述喷嘴腔(84)与所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)分开的所述隔板(82)上存在朝向所述蓄液池(26)的用封闭盖(116)封闭的溢流开口(114),其中,存在被动操纵件,一旦所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)的温度超过预给定的值,则这些操纵件就打开所述封闭盖(116)。
14.如权利要求7至13中任一项所述的核技术设施,其中,所述分开的输出喷嘴(80)通过输入导管(124)与所述分配器(34)连接,其中,在所述输入导管(124)设置有保险片(126),所述保险片在所述准备状态期间封闭所述输入导管(124),并且在以后通过压力开通所述排放流(10)。
15.如前述权利要求中任一项所述的核技术设施,其中,浸入到所述蓄液池(26)中的输出喷嘴(38)构造成文丘里喷嘴(40),并且分别具有喉管部(42),通过喉管部使得这些输出喷嘴与所述蓄液池中的洗涤液体(18)连通。
16.如前述权利要求中任一项所述的核技术设施,其中,所述湿式洗涤机(12)设置在所述安全壳(8)之外。
17.一种用于使得根据前述权利要求中任一项所述的核技术设施工作的方法,其中,至少在所述排放系统(2)的起动期间,所述排放流(10)的第一部分流被引导经过浸入到所述蓄液池(26)中的输出喷嘴(38),第二部分流被引导经过所述分开的输出开口(56)。
18.如权利要求17所述的方法,其中,所述第二部分流与所述总流的体积流之比处于10%至30%的范围内。
19.如权利要求17或18所述的方法,其中,在所述起动过程结束之后,取消所述分开的输出开口(56、108)与所述蓄液池(26)中的洗涤液体(18)的隔离。
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