CS246720B1

CS246720B1 - Connection of operating diagnostics of film rotor evaporator

Info

Publication number: CS246720B1
Application number: CS462384A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Matal; Miroslav Urbanek
Original assignee: Oldrich Matal; Miroslav Urbanek
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-11-13

Abstract

U zapojení provozní diagnostiky filmové rotorové odparky je ke komparátoru napojen člen diagnózy, dále pak člen referenčních bezporuchových hodnot a konečně i sumátor. Tento sumátor je napojen na propust základní lopatkové frekvence s prvním váhovým členem, na propust dvojnásobku základní lopatkové frekvence s druhým váhovým členem a současně i na propust frekvence prvního ohybového tvaru kmitu lopatky rotoru s třetím váhovým členem. Vynálezu je možno využít především v nukleární energetice.In the operational diagnostics of the film rotor evaporator, a diagnosis element is connected to the comparator, then a reference fault-free value element and finally a summator. This summator is connected to the fundamental blade frequency pass with the first weighting element, to the pass of twice the fundamental blade frequency with the second weighting element and at the same time to the pass of the frequency of the first bending shape of the rotor blade oscillation with the third weighting element. The invention can be used primarily in nuclear power engineering.

Description

Vynález se týká zapojení provozní diagnostiky filmové rotorové odparky pro bitumenaci radioaktivních odpadů.The present invention relates to the engagement of operational diagnostics of a film rotor evaporator for the bitumen of radioactive waste.

Jedna z metod umožňující maloobjemové a zejména bezpečné dlohodobé skladování radioaktivních odpadů na vyhrazených složištích je jejich fixace v bitumenové směsi. Fixace kapalných radioaktivních odpadů v bitumenové směsi lze provádět za tepla ve filmové rotorové odparce. Odparka s dalším technologickým zařízením je umístěna v ochranné kobce v areálu jaderné elektrárny, jejíž radioaktivní odpady musí být bezpečně uloženy. Je zřejmé, že provoz odparky je nutno zabezpečit tak, aby správně plnila technologickou funkci bez přístupu provozního personálu, což vyžaduje kontinuální sledování jejího provozního stavu a předcházení poruchám a závadám vyhodnocováním jejich vybraných charakteristik. Za tím účelem jsou na odparce instalovány provozní diagnostické kanály či systémy. K jednoznačnému hodnocení provozního stavu odparky v závislosti na provozních režimech a jejím konstrukčním provedení vede v zásadě pouze jeden objemem informací minimalizovaný způsob nebo algoritmus. Tak například některé režimy bitumenace vedou k inkrustaci na vnitřních stěnách statoru odparky, což má za následek narážení lopatek rotoru odparky na její stator. Tím dochází k dynamickému namáhání ložisek rotoru, které snižuje jejich životnost. Takovéto namáhání dále ohrožuje provozuschopnost odparky jako celku v celkovém pohledu snižuje bezpečnost práce s radioaktivními odpady. Prototyp řešení byl experimentálně ověřen na filmové rotorové odparce typu FRO 2-P (S), číslo výkresu Výzkumného ústavu chemických zařízení Brno 0-07-2761.012. Dále je prototyp řešení dle vynálezu nasazen na odparce téhož typu na Jaderné elektrárně Jaslovské Bohunice pro likvidaci kapalných radioaktivních odpadů.One of the methods enabling low-volume and especially safe long-term storage of radioactive waste in reserved repositories is their fixation in bitumen mixture. The fixation of liquid radioactive waste in the bituminous mixture can be carried out hot in a film rotor evaporator. The evaporator with other technological equipment is located in a protective cell in the area of the nuclear power plant, whose radioactive waste must be safely stored. Obviously, the operation of the evaporator must be ensured in such a way that it correctly performs the technological function without the access of operating personnel, which requires continuous monitoring of its operating condition and prevention of failures and defects by evaluating their selected characteristics. For this purpose, operating diagnostic channels or systems are installed on the evaporator. In principle, only one minimized amount of information or algorithm results in an unambiguous evaluation of the operating state of the evaporator depending on the operating modes and its construction. For example, some bitumenization modes result in incrustation on the inside walls of the evaporator stator, resulting in the rotor blades of the evaporator impacting on its stator. This causes a dynamic stress on the rotor bearings, which reduces their service life. Such stress further jeopardizes the operability of the evaporator as a whole in general reduces the safety of radioactive waste handling. The prototype of the solution was experimentally verified on a film rotor evaporator of type FRO 2-P (S), drawing number of the Research Institute of Chemical Equipment Brno 0-07-2761.012. Furthermore, the prototype of the solution according to the invention is deployed on evaporators of the same type at the Jaslovské Bohunice Nuclear Power Plant for liquid radioactive waste disposal.

Tyto okolnosti, to je především zajištění bezpečného a spolehlivého provozu filmové rotorové odparky pro bltumenaci raaioaktivních odpadů bez bezprostřední přítomnosti obsluhujícího personálu u odparky, spojené s řadou experimentů na poloprovozním zařízení, vedly k řešení zapojení její provozní diagnostiky podle vynálezu.These circumstances, namely ensuring the safe and reliable operation of the film rotor evaporator for the bleaching of radioactive wastes without the immediate presence of the operating personnel at the evaporator, coupled with a series of experiments on a pilot plant, have led to a solution for its operational diagnostics according to the invention.

Jeho podstata spočívá v tom, že ke komparátoru je jednak napojen člen diagnózy, jednak člen referenčních bezporuchových hodnot a dále sumátor napojený současně na propust základní lopatkové frekvence s prvním váhovým členem, na proupust dvojnásobku základní lopatkové frekvence s druhým váhovým členem a na propust frekvence prvního ohybového tvaru kmitu lopatky rotoru se třetím váhovým členem, k nimž je současně napojen snímač odparkou emitovaného vlnění, umístěný alespoň v jednom místě na povrchu odparky.It is based on the fact that a comparator is connected to the comparator both by a member of the reference failure-free values and by a summer connected simultaneously to the base blade frequency passage with the first weighting member, to the double passage of the base blade frequency with the second weighting member and the The bending shape of the vibration of the rotor blade with the third weighing member, to which is simultaneously connected the sensor of the emitted wave, located at least one place on the surface of the evaporator.

Základní lopatkovou frekvencí se rozumí součin otáčkové frekvence rotoru a počtu lopatek na rotoru s dvojnásobnou lopatkovou frekvencí pak dvojnásobek zmíněného součinu.The basic blade frequency is the product of the rotor speed and the number of blades on the rotor with twice the blade frequency then twice the product.

Referenční hodnoty odpovídající bezporuchovému provozu odparky se získají buď na poloprovozním zařízení, nebo měřením při uvádění rotorové odparky do provozu na jaderné eleketrárně.The reference values corresponding to the failure-free operation of the evaporator are obtained either on a pilot plant or by measurement when commissioning the rotor evaporator at a nuclear power plant.

Teoretickou a experimentální cestou bylo zjištěno, že existuje minimalizovaný způsob provozní diagnostiky rotorové odparky pro bitumenaci radioaktivních odpadů, založený na soustavném sledování úrovní provozem odparky emitované vlnění alespoň v jednom místě na jejím povrchu, a to v pásmu frekvencí základní lopatkové frekvence a frekvence prvního ohybového tvaru kmitu lopatky rotoru odparky. Optimální složení užitečného signálu se dosáhne tím, že se úrovně vlnění v uvedených frekvenčních pásmech sčítají s určitou váhou a teprve potom srovnávají s úrovní emitovaného· vlnění, které odpovídá bezporuchovému provozu a stavu filmové rotorové odparky. Zapojení provozní diagnostiky filmové odparky rotorové podle vynálezu je zobecněné, poněvadž na jedné straně respektuje různé konstrukční provedení lopatek, jejich počet i provozní otáčkovou frekvenci rotoru, a na druhé straně dovoluje poměrně jednoduše, avšak spolehlivě, provádět diagnostiku provozuschopnosti odparky na dálku bez radiačního ohrožení provozního personálu. Příklad zapojení provozní diagnostiky filmové rotorové odparky pro bitumenaci radioaktivních odpadů typu FRO 2-P (SJ je uveden na přiloženém obrázku.Theoretically and experimentally, it has been found that there is a minimized method of operational diagnostics of a rotary evaporator for radioactive waste bitumen, based on the continuous monitoring of levels by the operation of the evaporator emitted waves at at least one location on its surface. vibration of the evaporator rotor blades. The optimum composition of the useful signal is achieved by adding the wavelengths in said frequency bands with some weight and then comparing them with the level of the emitted waves, which corresponds to the trouble-free operation and the condition of the film rotor evaporator. The operating diagnostics of the rotor film evaporator according to the invention is generalized, since on the one hand it respects the different design of the blades, their number and rotor operating frequency, and on the other hand allows relatively simple but reliable remote diagnostics of the evaporator without radiation hazard. staff. Example of operating diagnostics of the FRO 2-P (SJ) film rotor evaporator for bitumen bituminization (SJ) is shown in the attached figure.

Ke komperátoru 9 je jednak připojen člen diagnózy 11, jednak člen 10 referenčních bezporuchových hodnot a jednak sumátor 8. Na sumátoru 8 je současně napojena propust 2 základní lopatkové frekvence s prvním váhovým členem 3, propust 4 dvojnásobku základní lopatkové frekvence s druhým váhovým členem 5 a propust 6 frekvence prvního ohybového tvaru kmitu lopatky rotoru. K propustem 2, 4, 6 je z druhé strany napojen snímač 1 emitovaného vlnění odparkou 12 umístění v alespoň jednom místě jejího povrchu.A diagnosis member 11, a reference failure member 10, and a summator 8 are connected to the compressor 9. Simultaneously, the base blade frequency filter 2 with the first weighting member 3, the double-pass filter 4 with the second weighting member 5, are connected to the sump. the frequency passage 6 of the first bending form of the rotor blade vibration. On the other hand, the emitted wave sensor 1 is connected to the filter 2, 4, 6 by means of a vaporizer 12 located in at least one point of its surface.

Při uvádění odparky do provozu na jaderné elektrárně se nejprve stanoví referenční hodnoty bezporuchového stavu, které se založí do členu 10 referenčních hodnot. Z teoretického a experimentálního rozboru se stanoví základní lopatková frekvence, dvojnásobek základní lopatkové frekvence a frekvence prvního ohybového tvaru kmitu lopatky rotoru odparky 12.When commissioning the evaporator at a nuclear power plant, the failure-free reference values are first established and are incorporated into the reference value member 10. From the theoretical and experimental analysis, the basic blade frequency, twice the basic blade frequency and the frequency of the first bend shape of the vane rotor vane 12 are determined.

Za provozu zachycuje snímač 1 emitované vlnění odparkou 12, z jehož signálu se vybírají pásma propustmi 2, 4, 6, váží se úrovně signálů v těchto pásmech prvním, druhým a třetím váhovým členem 3, 5, 7 a dále se sumarizují v sumátoru 8. Výsledná hodnota je v komparátoru 9 srovnávána s referenčními hodnotami z členu 10 refe- vydává člen 11 diagnózy informaci o techrenčních bezporuchových hodnot. V přípa- nickém stavu filmové rotorové odparky, dě převýšení nad referenčními hodnotamiIn operation, the sensor 1 detects the waves emitted by the evaporator 12, from whose signal the bands 2, 4, 6 are selected, the signal levels in these bands are weighed by the first, second and third weighting members 3, 5, 7 and further summarized in the summator 8. The resulting value is compared in the comparator 9 with the reference values from the member 10, the diagnosis member 11 reports information on the technical failure-free values. In the case of a film rotor evaporator, it exceeds the reference values

Claims

Circuit diagnostics of a rotary evaporator for radioactive waste bituminization, characterized in that a comparator (9) is connected to a comparator (9), a member (10) of reference-free values and a summer (8) connected simultaneously to a filter (2) basic blade frequencies with the first weight element (3)

BACKGROUND OF THE INVENTION to a filter (4) of twice the basic blade frequency with a second weight member (5) and to a filter (6) of the frequency of the first bending waveform of the rotor blade with a third weight member (7); ) of the emitted wave, located at least at one point on its surface.

1 sheet of drawings