DD276561A1 - Vorrichtung zur quantitativen gasabtrennung aus stroemenden fluessigkeiten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu quantitativen Gasabtrennung aus stroemenden Fluessigkeiten. Sie ist besonders zur Bestimmung des freien Gasgehaltes im Probewasser des Primaerkuehlmittels eines Druckwasserreaktors geeignet. Ziel und Aufgabe sind, eine Loesung anzugeben, die es gestattet, auch bei zeitlich nicht konstantem Fluessigkeits-/Gasblasenstrom eine Gasgehaltsbestimmung zuverlaessig und aufwandsarm zu gewaehrleisten. Dies wird dadurch geloest, dass die Vorrichtung aus einem grossen Zylinder, der innen durch eine dicht anliegende Trennwand axial in zwei gleichgrosse Separierkammern halbiert wird und der eine feste Deckelplatte sowie eine einschraubbare Bodenplatte, in die mittig ein verjuengter Zylinder eingesetzt ist, aufweist, besteht. In die Bodenplatte des verjuengten Zylinders sind ein Zulaufstutzen mit beweglichem Schlauch, der am Ende einen ferromagnetischen Ring besitzt, sowie ein Ablaufstutzen mit Magnetventil angeordnet. Am Mantel des grossen Zylinders sind darueber hinaus auf zwei unterschiedlichen Niveaus Hoehenstandssensoren angebracht.

Description

zu dem in der zweiten Separierkammer zwischenzeitlich angesammeltes Gas solange weiteres Gas ansammelt, bis auch hier der untere Höhenstandssensor erreicht ist. Mit einer weiteren Ventilumschaltung beginnt ein analoger Zyklus. In der Steuereinheit werden die Gasentleerungen aus den Separierkammern gezählt, womit die Gasabtrennung quantitativ charakterisiert ist. Wird während der frei wählbaren Meßdauer der aus dem Separiergefäß entgast ablaufende Flüssigkeitsstrom nach dem Magnetventil des Ablaufstutzens volumetrisch in bekannter Weise gemessen, kann so der Gasgehalt des Flüssigkeitsstromes bestimmt werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend durch ein Ausführungsbeispiel, welches die Bestimmung des freien Gasgehaltes im Probewasser des Primärkühlmittels eines Druckwasserreaktors betrifft, anhand der zugehörigen Zeichnung erläutert. Die Vorrichtung besteht aus einem großen Zylinder 1, der optimal 1 Liter Inhalt hat und in dessen schraubbarer Bodenplatte 2 ein verjüngter Zylinder 3 mittig eingesetzt ist. Dor verjüngte Zylinder 3 weist solche Abmessungen auf, daß sowohl am Mantel zwei Elektromagneten 4 a, b angebracht als auch in den Boden zwei Stutzen eingesetzt werden können. Davon ist einer dir Zulaufstutzen 5, der durch den Boden in der. *- erjüngten Zylinder 3 hinein ragt, um einen gut seitlich beweglichen Schlauch aufzunehmen, dessen Ende einen Süßeren ferromagnetischen Ring β besitzt. Der andere ist der Ablaufstutzen 7, der über einen Schlauch mit einem Magnetventil 8 verbunden ist. Der Innendurchmesser des Ablaufstutzens 7 ist dem des Magneiveniiis S gleich und grüßer als der des Zulaufstutzens 5. Im fest eingeschraubten Zustand sind die beiden den Mantei des verjüngten Zylinders 3 umgebenen Elektromagneten 4a, b so angebracht, daß sie zur gedachten Verlängerung einer im großen Zylinder 1 befindlichen Trennwand 9 parallel und im gleichen Abstand stehen. Die Trennwand 9 teilt den großen Zylinder in zwei gleich große Separierkammern 17,18 und endet in Höhe der Bodenplatte 2. Sie ist nicht mit dem Zylindermantel und Zylinderdeckel verbunden. In den Zylinderdeckel sind zwei Stutzen so eingesetzt, daß sie jeweils mit einem Halbraum des großen Zylinders 1 in Verbindung stehen. Beide Stutzen sind über einen Schlauch mit jeweils einem Magnetventil 10,11 verbunden. Von beiden Magnetventilen führt jeweils ein Schlauch auf einen T-Verbindnr 12.

Als Gefäßmaterial eignet sich Polyvinylchlorid. In den großen Zylindermantel und dessen Trennwand 9 sind auf zwei unterschiedlichen Niveaus Höhenstandssensoren 13-16 eingebracht, die elektrisch auf die Eigenleitfähigkeit des Primärkühlmittels von Druckwasserreaktoren ansprechen. Die Sensorenniveaus sollten so zueinander gewählt werden, daß sie etwa in jeder Kammer 400cm* Volumen einschließen.

Die Höhenstandssensoren 13-16, die Magnotventile 8,10,11 und die Elektromagneten 4 a, b sind elektrisch über eine Steuereinheit verbunden. Die Steuereinheit enthält auch ein Zählwerk.

Bevor die Vorrichtung über den Zulaufstutzen 5 an die Probenahmestelle, wo drucklos und auf Raumtemperatur gekühlt Primärkühlmittel abläuft angeschlossen wird, muß dieses über die Steuereinheit in die Ausgangsstellung gebracht werd .n. Dazu ist der Elektromagnet 4a und das Magnetventil 8 geöffnet.

Die Bestimmung des freien Geschaltes im Primärkühlmittel wird mit der Starttaste der Steuereinheit eingeleitet. Dazu schließt Magnetventil 8 und Magnetventil 10 öffnet. Hat der Wasserspiegel in der Separierkammer 17 den Höhenstandssensor 13 erreicht, erfolgt die Umschaltung, so daß Magnetventil 10 geschlossen und Magnetventil 11 geöffnet ist. Gleichzeitig schaltet der Elektromagnet 4 a aus und der Elektromagnet 4 b ein. Erreicht der Wasserspiegel in der Separierkammer 18 den Höhenstandssensor 14, beginnt die quantitative Gasabtrennung. Dazu schließt Magnetventil 11 und Magnetventil 8 Offnet. Die mit dem Probewasserstrom eintretenden Gasblason sammeln sich in der Separierkammer 18 solange an, bis der Wa'ü etspiegel don Höhenstandssensor 16 erreicht hat. Gleichzeitig schaltet der Elektromagnet 4b dann aus und der Elekuoir.sgr.et 4a ein und das Magnetventil 8 schließt und das Magnetventil 11 öffnet. Der Schaltimpuls des S/hließens von Magnetventil 8 wird in iiir Steuereinheit registriert. Mit Jem zulaufenden Probewasserstrom wird das angesammelte Gas aus der Separierkammer 18 entleert. Hat hier der Wasserspiegel den Höhenstandssensor 14 erreicht, erfolgt die Umschaltung so, daß Magnetventil 11 schließt und Magnetventil 8 öffnet. Hat die Gasansammlung in der Separierkammer 17 den Wasrerspiegel auf Höhenstandssensor 15 absinken lassen, schaltet der Elektromagnet 4a wieder aus und der Elektromagnet 4b ein, Magnetventil 8 schließt und Magnetventil 10 öffnet. Der Schaltimpuls zum Schließen des Magnetventils 8 wird in der Steuereinheit additiv registriert. Hat der Wasserspiegel in der Separierkammer 17 den Höhenstandssensor 13 erreicht, erfolgt eine Umschaltung so, daß Magnetventil 8 öffnet und Magnetventil 10 schließt.

Die Gasansammlung in der Separierkammer 18 und die weiteren Schaltungen laufen analog weiter. D&beli werden die Sd.altimpulso für das Schließen des Magnetventils 8 solange registriert, bis eine vorwählbare gerade Anzahl von Entle« rungen erreicht ist, Erreicht der Wasserspiegel in der Separierkammer 17 den Höhenstandssensor 13, schaltet der Elektromagnet 4 a ein und Elektromagnet 4b aus, Magnetventil 10 .schließt und Magnetventil 8 öffnet. In dieser Stellung wird die Ausgangsstellung erreicht.

Die beiden Separierkammern haben ein gleich großes bekanntes Volumen zwischen den unteren und oberen Höhenstandssensoren. Damit kann au<* der registrierten Anzahl der Gasentleerungen und dem über Magnetventil 8 während der Meßdauer abgelaufenen entgasten Wasservolumen, welches mittels einer nachgoschalteten Wasseruhr gemessen wird, der freie Gasgehalt im Probewcsser bestimmt werden

Der T-Verbinder 12 führt zu einem Gasreservoir, aus dem Proben für komponentenspezifischo Analysen entnommen werden.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur quantitativen Gasabtrennung aus strömenden Flüssigkeiten, deren Zulauf in diese Vorrichtung nicht absperrbar ist, gekennzeichnet durch einen mit einer festen Deckelplatte und einer schraubbaren Bodenplatte (2) versehenen großen Zylinder (1), der in seinem Zylindermantel auf zwei unterschiedlichen Niveaus Höhenstandssensoren (13-16) besitzt und durch eine Trennwand (9), in der ebenfalls Höhenstandssensoren eingebracht sind, in zwei gleichgroße Separierkammern (17,18), die jeweils über einen Stutzen im Zylinderdeckel mit Magnetventilen (10) bzw. (11) verbunden sind, die ihrerseits über einen T-Verbinder (12) zusammengeführt werden, geteilt ist, wobei in die Bodenplatte (2) mittig ein verjüngter Zylinder (3) so eingesetzt ist, daß bei Dichtsitz der Verschraubung zwei außen am verjüngten Zylinder (3) angeordnete Elektromagneten (4a, 4 b) parallel zur Verlängerung der Trennwand des großen Zylinders (1) angebracht sind, und daß in die Bodenplatte des verjüngten Zylinders (3) einerseits ein Zulaufstutzen (5) mit beweglichem Schlauch, der am Ende von einem ferromagnetischen Ring (6) umgeben ist und andererseits ein mit einem Magnetventil (8) verbundener Ablaufstutzen (7) angeordnet sind.

2. Vorrichtung zur quantitativen Gasabtrennung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Höhenstandssensoran (13-16), die Magnetventile (8,10,11) sowie die Elektromagneten (4a, 4b) elektrisch über eine Steuereinheit, die ein Zählwerk enthält, verbunden sind.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur quantitativen Gasabtrennung aus Strömendon Flüssigkeiten. Sie ist besonders zur Bestimmung des freien Gasgehaltes im Probewasser des Primärkühlmittels eines Druckwasserreaktors geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

In dem DD-WP 239898 ist eine Anordnung beschrieben, die in einem Separiergefäß vorteilhaft bei Atmosphärendruck das freie Gas eines Probewassorstromes akkumuliert. Durch eine SonsorWeniilanordnung wird das freie Gas periodisch aus dem Separiergefäß mittels des nicht absperrbaren Wasser-/Gasblasenstromes entleert. Unter der einschränkenden Bedingung, daß während eines Meßvorganges der Probewasserstrom nährungsweiso konstant ist, läßt sich der Gasgehalt nur aus der Messung der Gesamtzeit und der addierten Gasentleerungszeiten ermitteln. Bei zeitlich schwankendem Probewasserstrom liefert die Anordnung fehlerhafte Ergebnisse.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Lösung anzugeben, die es gestattet, auch bei zeitlich nicht konstantem Flüssigkeits-/ Gasblasenstrom eine Gasgehaltsbestimmung zuverlässig und aufwandsarm zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem auf Atmosphärendruck entspannten und abgekühlten sowie nicht absperrbaren Flüssigkeits-/Gasblasenstron\ der zeitlich beliebig schänken kann und unregelmäßig verteilte Gasblasen enthält, die Gasblasen definiert so abzuhemmen, daß der Gasgehalt cu'smitativ bestimmt werden kann. E rf indungsgemiß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorrichtung einen großen Zylinder mit fester Deckelplatte dai stellt, der innen durch eine dicht anliegende Trennwand axial in zwei gleichgroße Separierkammern halbiert wird und in dessen einschraubbarer Bodenplatte mittig ein verjüngter Zylinder so eingesetzt ist, daß bei Dichtsitz der Verschraubung zwei außen am verjüngten Zylinder angebrachte Elekti omagneten parallel zur Verlängerung der Trennwand des großen Zylinders angeordnet sind. In die Bodenplatte des verjüngten Zylinders ist sowohl mittig ein nach innen und außen als auch seitlich ein nur rvich außen überstehender Stutzen eingesetzt. Auf den nach innen überstehenden Zulaufstutzen wird oin bis zu den beiden Elektr ,»magneten reichender Schlauch, der am Ende von einem ferromagnetischen Ring umgeben ist, gesteckt. Der nur nach außen überstehende Ablaufstutzen ist mit einem Magnetventil verbunden. In dem Zylindermantel und in die Trennwand des großen Zylinders sind im unteren und oberen Teil Höhenstandssensoren eingesetzt. In den Deckel des großen Zylinders sind zwei nach außen überstehende Stutzen, die jeweils mit einem Magnetventil verbunden sind und nach diesen über einen T-Verbinder zusammengeführt werden, so angebracht, daß sie jeweils mit einem Halbraum des Zylinders verbunden sind. Die mit der strömenden Flüssigkeit in die Vorrichtung eintretenden Gasblasen sammeln sich in einor der bis zu den oberen Höhenstandssensoren mit Flüssigkeit gefüllten Suparierkammer solange an, bis in dieser der untere Höhonstandssensor erreicht ist. Sodann schaltet die Steuereinheit den nicht absperrbaren Flüssigkeits-/Gasblasenstfom auf die andere Separierkammer um, und durch eino damit verbundene Ventilumschaltung wird das in der ersten Separierkammer angcsammclto Gas bis zum oberen Höhenstandssensor aus dieser entleert. Eine erneute Ventiiumschaltung garantiert, daß sich