DE1251276B

DE1251276B -

Info

Publication number: DE1251276B
Application number: DEB53001A
Authority: DE
Publication date: 1967-10-05

Description

DEUTSCHES ^g^^lSS PATENTAMTGERMAN ^ g ^^ lSS PATENT OFFICE

Deutsche Kl.: 12 e - 2/01 German class: 12 e - 2/01

AUSLEGESCHRIFT ~ ™EDITORIAL ~ ™

Aktenzeichen: B 53001 VI b/12 eFile number: B 53001 VI b / 12 e

1 251 276 Anmeldetag: 25.Aprill9591 251 276 filing date: April 25, 959

Auslegetag: 5. Oktober 1967Open date: October 5, 1967

Es ist bereits bekannt, Wasserdampf, der aus Undichtigkeiten einer Kreislaufführung in Kernreaktoren bzw. beim Öffnen eines Sicherheitsventils austritt und wegen seines möglichen Gehalts an radioaktiven Staubteilen oder Aerosolen nicht unmittelbar ins Freie abgelassen werden darf, einer Reinigungsund Kühleinrichtung zuzuführen, in der als Reinigungs- und Kühlflüssigkeit Wasser, gegebenenfalls zusammen mit dem Wasserdampf, durch Arbeitsmaschinen umgewälzt wird. Zu dieser Umwälzung ist eine bestimmte Leistung erforderlich. Außerdem bedürfen die Arbeitsmaschinen einer besonderen Wartung. Hinzu kommt noch ein gewisser Aufwand an Rohrleitungen, Absperrorganen und eventuell noch Regelorganen, die sich durch die Anwendung der Arbeitsmaschinen ergeben.It is already known that water vapor that leaks from a circuit in nuclear reactors or when a safety valve is opened and because of its possible radioactive content Dust particles or aerosols must not be discharged directly into the open, a cleaning and To supply cooling device in which water, if necessary, as cleaning and cooling liquid together with the water vapor, is circulated through working machines. To this upheaval a certain performance is required. In addition, the working machines require a special one Maintenance. In addition, there is a certain amount of work in terms of pipelines, shut-off devices and possibly nor regulating organs that result from the use of the working machines.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Reinigungseinrichtung zu schaffen, bei der die Durchmischung und die Umwälzung des Reinigungsmittels — meist Wasser — mit dem radioaktiv verseuchten Gas ohne die Anwendung besonderer Arbeitsmaschinen vorgenommen wird. Damit entfällt ein wesentlicher Störungs- und Unsicherheitsfaktor beim Betrieb von Kernreaktoren. Hinzu kommt, daß die Reinigungseinrichtung in einem gasdichten Behälter untergebracht ist, was die Wartung und die Auswahl der in Frage kommenden Umwälzmittel erschwert. Die erfindungsgemäße Kombination von Zerstäuber- und Saugdüsen mit Gegenstromkühlern ermöglicht unter Ausnutzung des in dem Behälter vorhandenen Uberdruckes eine besonders vorteilhafte Lösung der vorliegenden Aufgabe.It is the object of the invention to create a cleaning device in which the mixing and the circulation of the cleaning agent - mostly water - with the radioactively contaminated gas without the Application of special work machines is made. This eliminates a major malfunction and uncertainty factor in the operation of nuclear reactors. In addition, the cleaning device is housed in a gas-tight container, what the maintenance and selection of eligible circulation medium difficult. The inventive combination of atomizer and Suction nozzles with countercurrent coolers made possible by utilizing the overpressure present in the container a particularly advantageous solution to the present problem.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung und gegebenenfalls Kühlung von radioaktiv verseuchten Gasen, die insbesondere bei Undichtigkeiten einer Kreislaufführung in Kernreaktoren bzw. beim Öffnen eines Sicherheitsventils in unregelmäßigen Mengen auftreten und nicht unmittelbar ins Freie abgelassen werden dürfen, bestehend aus einem mit Wasser gefüllten Behälter, in dessen vom Wasser freien Raum die Gase eingedüst werden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem freien Raum eine an sich bekannte Zerstäuberdüse 23 mit einem Steigrohr 26 zum Ansaugen des zu verdüsenden Wassers und zentral ein an sich bekannter Gegenstromkühler 20 mit einem Gasauslaß am Kopf, der ein vom freien Raum kommendes, in den unteren Teil mündendes Gaszuführungsrohr 24 und ein vom unteren Teil des Behälters kommendes, in den Kopf des Gegenstromkühlers mündendes Steigrohr 25 aufweist, angeordnet ist.The invention relates to a device for cleaning and optionally cooling radioactively contaminated gases, which occur in irregular quantities in particular in the event of leaks in a circuit in nuclear reactors or when a safety valve is opened and must not be released directly into the open, consisting of a water-filled one Container in whose space free from water the gases are injected. It is characterized in that in the free space a known atomizer nozzle 23 with a riser pipe 26 for sucking in the water to be sprayed and centrally a countercurrent cooler 20 known per se with a gas outlet at the head, the one coming from the free space into the lower one Part opening gas supply pipe 24 and a riser pipe 25 coming from the lower part of the container and opening into the head of the countercurrent cooler is arranged.

Eine bevorzugte Ausführungsform der ErfindungA preferred embodiment of the invention

Vorrichtung zur Reinigung von radioaktiv
verseuchten GasenDevice for purifying radioactive
contaminated gases

Anmelder:Applicant:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft,
Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1;
BeteiIigungs- und Patentverwaltungsgesellschaft mit beschränkter Haftung,
Essen, Altendorfer Str. 103Brown, Boveri & Cie. Corporation,
Mannheim-Käfertal, Kallstadter Str. 1;
Investment and patent management company with limited liability,
Essen, Altendorfer Str. 103

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dipl.-Ing. Andreas Setzwein, Bad Dürkheim;
Helmuth Braun, RülzheimDipl.-Ing. Andreas Setzwein, Bad Dürkheim;
Helmuth Braun, Rülzheim

wird im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. is explained below with reference to the drawing.

In der Zeichnung ist ein Reaktor 1 mit darüber angeordnetem Wärmetauscher 2 dargestellt. Rohrleitungen 3, 4 bilden einen Kreislauf über eine Turbogruppe 7. Vor einer Pumpe 5, die den Energieträger, z. B. Wasser, durch den Wärmetauscher 2 pumpt, ist ein Flüssigkeitsbehälter 6 angeordnet. Dieser Flüssigkeitsbehälter 6 hat die Funktion eines Sicherheitsorgans für den Wärmetauscher 2 und damit für den gesamten Kreislauf.The drawing shows a reactor 1 with a heat exchanger 2 arranged above it. Pipelines 3, 4 form a circuit via a turbo group 7. In front of a pump 5, which supplies the energy source, e.g. B. water, pumps through the heat exchanger 2 , a liquid container 6 is arranged. This liquid container 6 has the function of a safety device for the heat exchanger 2 and thus for the entire circuit.

Falls im Wärmetauscher 2 ein Leck auftritt, z. B. ein Rohrriß, so wird infolge des Mehrbedarfs der Pumpe 5 an Speisewasser sehr schnell das Wasser aus dem Kreislauf entfernt, wenn der Flüssigkeitsbehälter 6 entsprechend klein gehalten wird. Außerdem sind in den Rohrleitungen 3, 4 Sicherheitsventile 8, 9 angeordnet, die, über eine Regelleitung 10 gesteuert, die Speisewasserleitung 3 und die Frischdampfleitung 4 eigenkraftgesteuert nach Ansprechen der entsprechenden Sicherheitsventile 8, 9 absperren. Damit ist die maximal anfallende Energie im voraus bestimmt und kann sehr klein gehalten werden.
Die gesamte Reinigungs- und kühleinrichtung ist in einem Raum 12 angeordnet, in dem sich auch der Reaktor und die ihm direkt zugeordneten Räume befinden. Bei sehr kleiner maximal anfallender Energie ergeben sich klar ersichtliche Vorteile für die Auslegung des Raumes 12 nach Größe und Wandstärke.If a leak occurs in the heat exchanger 2, e.g. B. a crack in the pipe, the water is removed from the circuit very quickly as a result of the increased requirement of the pump 5 for feed water if the liquid container 6 is kept correspondingly small. In addition, safety valves 8, 9 are arranged in the pipelines 3, 4 , which, controlled by a control line 10 , shut off the feedwater line 3 and the live steam line 4 in a self-controlled manner after the corresponding safety valves 8, 9 respond. This means that the maximum energy that can accrue is determined in advance and can be kept very small.
The entire cleaning and cooling device is arranged in a room 12 in which the reactor and the rooms directly assigned to it are also located. In the case of a very small maximum energy occurring, there are clearly evident advantages for the design of the space 12 in terms of size and wall thickness.

Eine zweckmäßige Ausnutzung der Zerstäuberdüsen ist z. B. dadurch gegeben, daß die zugehörigenAn appropriate use of the atomizer nozzles is z. B. given that the associated

709 650/344709 650/344

Claims

or upstream safety valves 8, 9 have a slightly increased response pressure, since the safety requirement of not pushing the circulating medium through the circuit, but rather sucking it, can be met particularly easily. In addition, all of the drainage and ventilation lines located in the reactor vessel can be introduced into the cleaning device. It can also be used to secure rooms in need of protection. The actual cleaning and cooling system is arranged in a container 19. The connection between this system and the reactor or its rooms is established by the pipes 13, 14. The pipeline 13 protects the reactor space via a safety valve 15, while the pipeline 14 protects the other reactor spaces 11 (e.g. charging system, hot cell, etc.) via a safety valve 16. Finally, the heat-transferring circuit is also connected via a pipeline 17 with a safety valve 18. The pipelines 13, 14, 17 coming from the protected systems are fed to an atomizing nozzle 23 or more, which is located in the upper part of the container 19, the lower part of which contains the cleaning liquid, e.g. water. The atomizing nozzle 23 is connected to the cleaning or cooling liquid through a riser pipe 26, so that when gas passes through it sucks it in and sprays it finely distributed in the gas flow in the upper part of the container 19. Intensive cleaning and cooling of the gas that passes through already takes place. Here, a separate atomizer nozzle 23 can be provided for each pipeline 13, 14, 17 if, for. B. is to be expected with fundamentally very different amounts of pumped gas from these individual lines, or, as shown, a common atomizer nozzle 23 can be provided for all lines. The gas emerging from the atomizer nozzle 23 is further cleaned or cooled by the cleaning liquid by being fed through a throttling pipe 24 to the underside of a countercurrent cooler 20, the top of which is connected by one or more riser pipes 25 to the cleaning liquid in the lower part of the container 19 is. The riser pipes 25 are expediently closed at the top in the countercurrent cooler 20 by a template. For reasons of better heat dissipation, the countercurrent cooler 20 is preferably arranged in the container 19, which has such a large liquid supply that it normally does not need to be renewed during operation of the reactor over a longer period of time. When gas flows in, there is an overpressure in the container 19 compared to the countercurrent cooler 20, which is the stronger the stronger the gas flows in, and which presses a correspondingly large amount of cleaning liquid through the riser pipes 25, so that with every amount of gas flowing through, an adequate cleaning liquid countercurrent in the Countercurrent cooler 20 is present. This ensures perfect cleaning and cooling for both the smallest and larger amounts of gas. However, this behavior of the countercurrent cooler 20 can be made even more favorable under certain circumstances if several riser pipes 25 are provided which open into the cleaning liquid at different heights in the lower part of the container 19. The gas emerging from the countercurrent cooler 20 is fed via a line 27 to a reservoir 21, preferably filled with water, where even the smallest amount of gas that occurs can be cleaned or cooled. The gas emerging from the template 21 is collected in a gas collecting bubble 22 made of plastic, if it is not preferred to simply let this gas off into the space 12. The cleaning or cooling device described can be modified as required or as the maximum amount of energy that arises. For example, an atomizer nozzle 28 can also be provided in the template 21, which sucks in air from the space 12, or several countercurrent coolers 20 can be connected in series. Patent claims:

1. Vorrichtung zur Reinigung und gegebenenfalls Kühlung von radioaktiv verseuchten Gasen, die insbesondere bei Undichtigkeiten einer Kreislaufführung in Kernreaktoren bzw. beim Öffnen eines Sicherheitsventils in unregelmäßigen Mengen auftreten und nicht unmittelbar ins Freie abgelassen werden dürfen, bestehend aus einem mit Wasser gefüllten Behälter, in dessen vom Wasser freien Raum die Gase eingedüst werden, dadurch gekennzeichnet, daß in dem freien Raum eine an sich bekannte Zerstäuberdüse (23) mit einem Steigrohr (26) zum Ansaugen des zu verdüsenden Wassers und zentral ein an sich bekannter Gegenstromkühler (20) mit einem Gasauslaß am Kopf, der ein vom freien Raum kommendes, in den unteren Teil mündendes Gaszuführungsrohr (24) und ein von dem unteren Teil des Behälters kommendes, in den Kopf des Gegenstromkühlers mündendes Steigrohr (25) aufweist, angeordnet ist.1. Device for cleaning and, if necessary, cooling of radioactively contaminated gases, in particular in the event of leaks in a circuit in nuclear reactors or when opening of a safety valve occur in irregular quantities and not directly into the open air may be drained, consisting of a container filled with water, in which from Water-free space, the gases are injected, characterized in that in the free space a known atomizer nozzle (23) with a riser pipe (26) for suction of the water to be sprayed and a centrally known countercurrent cooler (20) with a Gas outlet at the head, which has a gas supply pipe (24) coming from the free space and opening into the lower part and one from the lower part Part of the container coming into the head of the countercurrent cooler opening riser pipe (25) is arranged.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Steigröhre (25) vorgesehen sind, die in verschiedenen Höhen in die Reinigungsflüssigkeit im Unterteil des Behälters (19) münden.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a plurality of riser tubes (25) are provided which are at different heights in the The cleaning liquid flows into the lower part of the container (19).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings