DE2756182A1

DE2756182A1 - Temperaturregelvorrichtung fuer fluessigkeitsanlagen

Info

Publication number: DE2756182A1
Application number: DE19772756182
Authority: DE
Inventors: Takahisa Satou
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1978-07-27
Also published as: JPS5376295A; FR2374682B1; DE2756182C2; US4339410A; FR2374682A1; JPS564878B2; GB1564648A

Description

Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd.
Kawasakl-shi« Ji

1977

Temperaturregelvorrichtung fur Flussigkeitsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Temperaturregelvorrichtung für eine Flüssigkeiteanlage, insbesondere für die Flüssigmetallanlage des Kühlsystems eines Kernreaktors vom Typ des sog. "Schneller Brüters"·

Metalle, vie Hatrium (Ha), Hatrium-Kallum (HaK), Lithium o. dgl·, befinden sich bei normalen atmosphärischen Temperaturen in festem Zustand· Zur Verwendung derartiger, auch als "Flüssigmetalle" beseichneter Metalle als Kühlmittel oder warmetauschermedium in Flüssigmetall (kühl) anlagen wird das "Flüssigmetall" vorher in einem geeigneten Behälter auf den Schmelspunkt erwärmt, beispielsweise auf über etwa 98⁰C im fall von Hatrium. Anschließend wird die Substanz welter auf eine vorgegebene Temperatur erwärmt, s.B. auf etwa 23O⁰C im Fall von Hatrium, um schließlich in eine Kühlmittel-Ümwalzschleife für einen Reaktor, wärmetauscher o. dgl. eingeführt asu werden·

Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Temperaturregelvorrichtung für eine Flüssigmetallanlage, watoBi- zur Erläuterung

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eine Sekundärkühlmittel-Umwälzschleife eines "schnellbrütenden" Kernreaktors dargestellt ist. Die Regelvorrichtung ist jedoch auch auf einen anderen Reaktor bzw. den Reaktor seibat oder auf andere Kühlanlagen anwendbar. Gemäß Fig. 1 befindet sich das Flüssigmetall in einem Behälter 1. Ein Wärmetauscher 2 ist an Einlaß und Auslaß mit je einer Rohrleitung 3 versehen, die eine Umwälzschleife für das Flüssigmetall zur Hervorbringung eines Wärmeaustausches mit dem Kühlmittel im Kernreaktor vom Typ "Schneller Brüter" bildet. Etwa auf halber Länge der Rohrleitung 3 der Umwälz schleife ist eine Pumpe 4 eingebaut. Das im Behälter 1 befindliche Flüssigmetall kann bei arbeitender Pumpe 4 über ein Ventil 5 durch eine Leitung 6a in die Umwälzschleife einströmen. Ein anderes Ventil 7 dient dazu, das in der Umwälzschleife stromende Flüssigmetall bei Unterbrechung des Betriebs der Pumpe 4 über eine Leitung 6a in den Behälter 1 zurückzuführen. Ein Dampferzeuger 8 bildet eine Art Wärmetauscher. Das durch den Dampferzeuger stromende, erhitzte Flüssigmetall verdampft das ebenfalls durch ersteren stromende Wasser. Ein etwa auf halber Länge der Leitung 3 der Umwälzschleife installiertes Meßgerät dient zur Bestimmung der Strömungs- oder Durchsatzmenge des in der Schleife umströmenden Flüssigmetall.

Bei der beschriebenen Anlage werden das Ventil 5 geöffnet und die Pumpe 4 eingeschaltet, so daß das Flüssigmetall aus dem Behälter 1 in die Umwälzschleife eingeführt wird, um dann das Ventil 5 zu schließen. Die Pumpe 4 wälzt das in die Schleife eingeführte Flüssigmetall durch den Wärmetauscher 2 und den Dampferzeuger 8 um, wobei ein Wärmeaustausch «wischen Wärmetauscher 2 und Dampferzeuger 8 stattfindet. Bei dieser Anlage ist eine Jouleehe Wärme liefernde Heizvorrichtung, etwa ein elektrisches Heizelement, in den Behälter 1 und die

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Rohrleitung 3 eingebaut, um das in der Anlage befindliche Flüssigmetall oder die Anlage selbst zu erwärmen. Wahlweise kann für denselben Zweck ein Gas hoher Temperatur verwendet werden. Bei dieser Anordnung wird das Flüssigmetall in flüssigem Zustand gehalten, und seine Temperatur wird auf einen vorgegebenen Wert erhöht. Im allgemeinen erfolgt die Temperaturregelung bis zum Anfahren des Reaktors und bis das Flüssigmetall durch die Ausgangswärme des Reaktors erwärmt wird, oder wenn der Reaktor abgestellt und dann erneut angefahren wird. Die Temperaturregelvorrichtung für das Flüssigmetall in einer solchen Regelanlage ist dabei mit den nachstehend angeführten Nachteilen behaftet:

1. Die bisherige Temperaturregelvorrichtung berücksichtigt nicht (a) das Vorhandensein von Flüssigmetall in der Rohrleitung, (b) die in die Rohrleitung eingeführte Flüssigmetallmenge, (c) den Zustand, d.h. flüssig oder fest, des Flüssigmetall und andere Faktoren. Dies führt zu einer ungenügenden Genauigkeit der Temperaturregelung für den das Flüssigmetall enthaltenden Behälter. Weiterhin besteht dabei eine Möglichkeit für instabile Temperaturregelung aufgrund falscher Regelvariabler.

2. Im Regelschema wird keine der Anlagen-Charakteristika, (-Parameter), etwa Inderung der Strömungsmenge des Flüssigmetalls, und auch keine der Regelvariablen für die Temperatur des Flüssigmetalle berücksichtigt. Dieser !test and führt BU mangelhafter Genauigkeit der Temperaturregelung und zu Instabilität der Regelanlage.

3. Die bisherige Regelvorrichtung verwendet eine Vielzahl von Regelstellen, beispielsweise mehrere tausend MeBstellen im Fall eines Kernreaktors vom Typ "Schneler Brüter"· Die

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Regelung beruht dabei auf dem Betrieb lediglich unter Heranziehung dee Unterschieds zwischen einem Sollwert und einem Istwert an der jeweiligen Regelstelle. Dies bedeutet, daß hierbei die gegenseitige Abhängigkeit unter den Regeletellen nicht berücksichtigt wird und nicht alle Regelstellen überwacht werden. Infolgedessen ist eine ungleichmäßige Temperaturverteilung aufgrund von abweichender oder mangelhafter Nacheilung (follow) oder Voreilung (precede) dee Regelansprechens unvermeidbar.

4. Im allgemeinen sind mehrere oder zahlreiche Regelstellen für eine Temperaturregelvorrichtung vorgegeben. Für die Handhabung einiger tausend Regelstellen sind zahlreiche Temperaturregelvorrichtungen nötig, wobei Einstellung und Änderung der Bezugstemperatur, des Alarmgrenzwerts sowie der Regelvariablen von Hand erfolgen. Bei einem Kernreaktor der genannten Art dauert das Erwärmen des Flüssigmetall auf eine vorgegebene Temperatur im allgemeinen einige Wochen, obgleich dieser Vorgang auf diesem Fachgebiet als "Kaltstart" bekannt ist. Sie Handregelung dieser Faktoren über einen Zeitraum von einigen Wochen auf der Grundlage eines Regelplane ist mit einem großen Arbeitsaufwand sowie groben und fehlerhaften Einstellungen verbunden. Die Regelgenauigkeit ist dabei selbst an einer einsigen Regelstelle mangelhaft.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Temperaturregelvorrichtung für eine Flüssigkeits(kühl)anlage, bei welcher die Temperaturregelung zufriedenstellend stabil und genau erfolgt und die Temperaturverteilung in der Anlage gleichmäßig ist.

Die Erfindung bezweckt dabei auch die Schaffung einer Temperaturregelvorrichtung, bei welcher eine große Zahl von Regel-

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stellen absolut (totally) und sum größten Teil alt hoher Präzision geregelt werden·

Diese Aufgabe wird bei einer Temperaturregelvorrichtung der angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst durch Anlagenbauteile in Form eines Behälters zur Aufnahme der Flüssigkeit, einer Bohrleitung, die von der Flüssigkeit durchströmt wird, einer an die Rohrleitung angeschlossenen Pompe zur Forderung der Flüssigkeit und eines mit der Rohrleitung(en) verbundenen Wärmetauschers, durch eine Anzahl von Heiselementen, die in Positionen entsprechend den jeweiligen Regelstellen der Anlagenbauteile angeordnet sind und diese an diesen Regelstellen beheizen, durch Temperaturfühler zur Messung der Temperatur der Flüssigkeit und der Bauteile an den jeweiligen Regelet eilen, durch Detektoreinrichtungen bzw. Meßfühler zur Bestimmung der Verfahrensgroße des Anlagensustands der Bauteile, durch eine Temperatur-Regeleinrichtung, welche die Ausgangssignale von den Temperaturfühlern und den Meßfühlern abnimmt, an jeder Regelstelle den unterschied zwischen einer durch eine Regelinformation bestimmten Bezugstemperatur einer von den Heßfühlern in Form eines Signale gelieferten HeB- bzw. Ist-Temperatur berechnet und den Regelwert bzw. die Regelgroße ffwi^n«! der Berechnung zur Lieferung eines zu den Heizelementen zu leitenden Regelsignals bestimmt, wobei den betreffenden Heizelementen elektrischer Strom auf der Grundlage des Regelsignals zugeführt wird, und durch eine Regel einheit, welche die Auegangesignale von den Heßfühlern und den Temperaturfühlern abnimmt und ein· Reg·!information auf einem vorher gespeicherten Temperaturregelplan oder -schema in bezug auf die Ist-Temperatur an jeder Regelstelle, die durch den Temperaturfühler gemessen und in Vorm eines Eingangssignals eingegeben worden ist, sowie ψ***φ**ί einer Yerfahrensgroße be-

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stimmt, die durch die Meßfühler festgestellt worden ist, und die Regelinformation der Temperatur-Hegeleinrichtung zuliefert.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Ee zeigen:

Pig. 1 eine schematieche Darstellung des Aufbaus einer Temperaturregelvorrichtung bei einer Flüssigmetallkühlanlage,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Flüssigmetall-Temperaturregelanlage gemäß der Erfindung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Temperaturregelvorrichtung für Bohrleitungen bei derselben Aueführungsform,

Fig. 4 eine graphische Darstellung einer Temperatur/Zeit-Beziehung unter Voraussetzung eines Betriebsplans bei dieser Ausführungsform,

Fig. 5A und 5B sowie Fig. 6A und 6B Fließdiagramme zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Regeleinheit,

Fig. 7 eine graphische Darstellung eines Beispiels für die Änderung der Zeitkonetante von Rohrleitungen in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Sichtvorhandensein des Flüssigmetalls und von der Strömungs- baw. Durcheatzmenge,

Fig. 8 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Auewahl der Heizeinrichtung und ihres zugeordneten Temperaturfühlers in Abhängigkeit von der Durchsatzmenge,

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Fig. 9 ein Fließdiagramm für die Berechnung optimaler Regelvariabler,

Fig. 1OA und 1OB graphische Barstellungen zur Veranschaulichung der Hegelungeart in Fall von mangelhaftem Nachlauf und Vorlauf des Regelansprechens in bezug auf einen Bezugswert,

Fig. 11 und 12 schematische Barstellungen von Rohrleitungsabschnitten bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 13 eine graphische Barstellung der in einer Regeleinheit während einer vorbestimmten AbgreifZeitspanne entsprechend der Stromungs- oder Burchsatzmenge zu speichernden, durch Analyse bestimmten (die Baten) Baten.

Fig. 2 zeigt in Blockschaltbildform eine Temperaturregelvorrichtung sowie die Einzelheiten eines Behälters zur Aufnahme von Flüssigmetall, wobei den Teilen von Fig. 1 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie dort bezeichnet sind. Ber Behälter 1 gemäß Fig. 2 enthalt eine Charge an Flüssigmetall, das bei normalen Atmosphären- bzw. Umgebungstemperaturen in festem Zustand vorliegt. Um die Außenumfangswand des Behälters 11 herum sind in verschiedenen Hohen Heizelemente 11a, 11b und 11c installiert, die über eine Schnittstelle (interface) 13 mit zwei Stromversorgungsklemmen 12 verbunden sind. Bei Speisung der Heizelemente mit Strom wird der Behälter 1 zur Erhöhung der Temperatur des in ihm enthaltenen Flüssigmetalls beheizt. Längs der Außenwand des Behälters 1 sind externe Temperaturfühler 14-a - 14c zur Messung der Temperatur an den jeweiligen Niveaus des Behälters 1 angebracht. Innere Temperaturfühler 15a - 15c

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dienen zur Messung der Temperatur im Inneren des Behälters 1, und zwar ebenfalls an verschiedenen Niveaus bzw. Füllständen des Flüssigmetalls im Behälter 1. Ein Füllstandfühler oder -detektor 16 bestimmt den Füllstand des Flüssigmetall 10 im Behälter 1. Me Ziffern 1, 2 und 3 am Füllstandfühler 16 geben die jeweiligen Füllstände des Flüssigmetalle an. Ein Ventil 5 und eine Rohrleitung 6a dienen zur Einführung des Flüssigmetalle in die Umwälzschleife, während ein Ventil 7 und eine Rohrleitung 6b für die Rückführung des Flüssigmetalls 10 in den Behälter 1 vorgesehen sind. Eine Temperaturregelvorrichtung umfaßt eine Eingabe- bzw. Eingangeeinheit 17*» welche die von den beiden Gruppen von Temperaturfühlern 14a - 14c und 15a - 15c zugeführten Temperaturmeßsignale abgreift, eine im folgenden als zentrale Prozessoreinheit (CHJ) bezeichnete Speicher-, Rechen- und Regelprozessoreinheit 17b zur Speicherung, Berechnung und Regelung der von der Eingangseinheit 17 zugeführten Temperaturmeßsignale und eine Prozeeeor- bzw. Verfahrene-Ausgangseinheit 17c zur Abnahme der Auegangssignale der Einheit 17b, um sie über eine Signalleitung 18 als Betätigunge- oder Betriebssignale an eine Schnittstelle (interface) 13 auszugeben.

Der Füllstandfühler 16 liefertseine Füllstandmeßsignale zu einer Regeleinheit 30. Die Temperaturmeßsignale von der Eingangseinheit 17* der Vorrichtung 17 werden ebenfalls der Regeleinheit 30 zugeführt. Auf der Grundlage dieser Eingangesignale berechnet die Regeleinheit 30 die Regelgrößen bzw. -variablen in Abhängigkeit vom Regel-Algorithmus bzw. Regel- -verfahren, wobei sie die berechneten Regelvariablen zur zentralen Prozessoreinheit 17b überträgt.

Ee ist darauf hinzuweisen, daß die Zahl der Heizelemente und Temperaturfühler nicht, wie beim voretehend beschriebenen Beispiel, auf 3 beschränkt iet.

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Fig. 3 ist eine schematische Darstellung eines Teils der Rohrleitungen und ihrer zugeordneten Temperaturregelanlage. Hierbei sei angenommen, daß das Flüssigmetall, wie durch den Pfeil angedeutet, unter Bildung eines Teils der Umeetzschleife gemäß Fig· 1 von links nach rechts durch eine Rohrleitung 3 fließt. Um die Außenfläche der Rohrleitung 3 herum angeordnete Heiselemente 19a und 19b sind über die Schnittstelle 13 alt den Stromversorgungsklemmen 12 verbunden. Durch den diesen Heizelementen zugeführten Strom wird die Rohrleitung 3 erwärmt. Äußere Temperaturfühler 20a und 20b greifen die Außenflächentemperatur an verschiedenen Stellen ab. Innere Temperaturfühler 21a und 21b dienen zur Messung der innerhalb der Rohrleitung 3 herrschenden Temperatur. Die Temperaturmeßsignale von diesen Meßfühlern werden der Eingangseinheit 17a der Temperaturregelvorrichtung 17 eingegeben. Die Ausgangssignale der Eingangseinheit 17» werden an die zentrale Prozessoreinheit 17b geliefert, wo sie entsprechend berechnet werden. Das Ergebnis der durch die Einheit 17b durchgeführten Berechnungen wird über die Signalleitung und die Ausgangeeinheit 17c zur Schnittstelle 13 geleitet.

Das von einem Detektor 9 gelieferte Durchsatzmengen-Meßeignal wird zur Regeleinheit 30 geleitet. Die Temperaturmeßaignale von der Einheit 17a werden ebenfalls zur Regeleinheit 30 übertragen. Letztere verarbeitet die eingegebenen Signale zur Bildung eines entsprechenden Regelverfahrens bzw. -Schemas und entsprechender Regelvariabler, die, wie im Fall von Fig. 2, der zentralen Prozessoreinheit 17b zugeführt werden.

Gemäß Fig. 2 und 3 werden also die von den inneren und äußeren Meßfühlern gelieferten Temperaturmeßsignale zu der die Eingabeeinheit 17a, die zentrale Proseaaoreinheit 17b und die Ausgangeeinheit 17c umfassenden Temperaturregelvorrichtung 17 übertragen, um eine einwandfreie Temperaturregelung zu gewährleisten. Die vom Strömungsmesser 9« vom

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Füllstanddetektor 16 und anderen Meßfühlern gelieferten Anlagen-Eingangssignale werden in die Regeleinheit 30 eingegeben, welche die Betriebsbedingungen in der Anlage bewertet, um eine Regelinformation zu bilden, die ihrerseits der Einheit 17b eingegeben wird.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf die Arbeitsweise der Temperaturregelvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau im Fall einer Flüssigmetallanlage·

Gemäß den Fig. 2 und 3 werden die von den Meßfühlern oder 15a, 14b oder 15b, 14c oder 15c, 20a oder 21a und 20b oder 21b abgegebenen Temperaturmeßsignale der Eingangseinheit 17a eingespeist. Wenn es sich bei den Temperaturfühlern um sog. Thermoelemente handelt, wird eine Korrektur der Kaltlötstelle durchgeführt, und das Temperatursignal wird linear visiert und dann der zentralen Prozessoreinheit 17b eingegeben. Letztere Speicher für jede Regelstelle die Übereinstimmung zwischen einer Anzahl von Temperaturfühlern und elektrischen Heizelementen sowie Regelsignalen entsprechend den Ausgangssignalen der Temperaturfühler, und sie speichert weiterhin die Regelinformation, etwa Regelabgriffperiode, Bezugstemperatur, Regelparameter bzw. -variable, Alarmgrenzwert und dgl. Bei den bekannten Regelverfahren handelt es sich um ein einfaches Ein/Aus-Regelverfahren, ein Mehrstufen-Ein/Aue-Regel verfahr en, ein PID-Verfahren und andere. Die Schaltkreiskonstruktionen der Schnittstelle 13 und der Ausgangeeinheit 17c werden selbstverständlich in Abhängigkeit vom jeweiligen Regelverfahren ausgeführt. Im vorliegenden Fall wird das PID-System angewandt, weshalb sich die folgende Beschreibung auf dieses System bezieht. Venn die Temperaturregelung mit einer einzigen Temperaturregelvorrichtung an einer einzigen Regelstelle erfolgt, wird diese Regelung kon-

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tinuierlich durchgeführt, so daß die Abgreifperiode für die Regelinformation überflüssig ist. Ua jedoch die Leerzeit des Regelansprechens zu korrigieren« ist das Abgreifverfahren nötig. Außerdem ist die Regelperiodeninformation nötig, wenn mehrere Regelstellen mittels einer Signal-Temperaturregelvorrichtung geregelt werden sollen.

Im folgenden ist der Fall beschrieben, in welchem mehrere Regelstellen durch eine einzige Temperaturregelvorrichtung beeinflußt werden. Auf der Grundlage des Unterschieds zwischen den von den Meßfühlern der Eingangseinheit 17a eingegebenen Temperaturmeßwerten und einer Bezugstemperatur für die zentrale Prozessoreinheit 17b die PID-Berechnung durch (P:Proportionalrechnung, I:Integrations- bzw. Integralrechnung, D:Differentialrechnung), um die Regelgröße bzw. den Regelwert zu bestimmen und ein Signal entsprechend der berechneten Regelgröße zur Avsgangseinheit 17c zu liefern. Letztere wandelt das Regelgrößensignal in ein entsprechendes elektrisches Signal um, das seinerseits in die Schnittstelle 13 eingegeben wird. Bei Eingang des elektrischen Signale läßt die Schnittstelle die Anlegung von elektrischem Strom von den Klemmen 12 an die elektrischen Heizelemente zu. Die Schnittstelle kann beispielsweise Thyristoren enthalten, deren Gate-Elektroden das Regelsignal aufnehmen. Andere geeignete Anordnungen sind jedoch ebenfalls für die Schnittstelle möglich. Bei dieser Anordnung wird die von den elektrischen Heizelementen erreichte Anlagentemperatur durch den bzw. die Temperaturfühler gemessen, und die in der Anlage gemessene Temperatur des Flüssigmetall wird wiederum der Eingangseinheit 17a der Temperaturregelvorrichtung 17 eingegeben. Dieses Vorgehen wird fortgesetzt, um die Temperatur der Anlage so zu regeln, bis sie sich der Bezugstemperatur nähert. In Abhängigkeit vom Meßwert des Meßfühlers, der fiber die Eingangseinheit 17a eingegeben wird, führt die zentrale Prozessoreinheit (CPU) eine Alarmbeurteilung in bezug auf den Alarm-

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grenzwert durch. Venn die Einheit 17b ein Alarmsignal feststellt, gibt sie ein Signal zur Ansteuerung einer Lampe, eines Summers oder dgl. an die Regelsignal-Auegangseinheit 17c ab. Der Alarmgrenzwert enthält eine obere Grenze, eine untere Grenze, eine Unterbrechungeprüfung tür die Meßfühler und dgl. Die vorstehend beschriebene Temperaturregelvorrichtung ist jedoch immer noch mit den eingangs genannten Problemen behaftet. Wenn sich das Flüssigmetall in festem Zustand befindet, ist es nur im Behälter 1 vorhanden, so daß der Füllstanddetektor 16 ein Signal "2" anzeigt. Wenn die Anlage unter diesen Bedingungen angefahren wird, muß das im Behälter 1 befindliche Flüssigmetall zunächst in einen flüssigen Zustand aufgeschmolzen werden. Im Fall einer Vielzahl von Regelstellen sind die aufgrund des Temperaturunterschieds durch alle Stufen der Temperaturregelung hindurch entstehenden thermischen Beanspruchungen in den Bohrleitungen sowie anderen Bauteilen und Abschnitten der Anlage ungleichmäßig verteilt. Zur Verhinderung eines solchen Zustande müssen die meisten oder alle Regelstellen der Anlagenbauteile während allen Schritten der Temperaturregelung gleichmäßig erwärmt oder gekühlt werden. Die entsprechenden Erläuterungen beziehen sich im folgenden auschließlich auf die Temperaturregelung am Behälter. Das Ausgangssignal des Füllstanddetektors 16 wird der Regeleinheit 30 eingegeben, welche beispielsweise dem Füllstand oder Pegel "2" des Flüssigmetalls 10 feststellt. Bei dieser Feststellung liefert die Einheit 30 an die zentrale Prozessoreinheit 17b einen Befehl dahingehend, daß die inneren Temperaturfühler 15b und 15c für die Heizelemente 11b und 11c und der äußere Temperaturfühler 14a für das Heizelement 11a belegt werden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Regelinformation entsprechend der betreffenden Regeleteile, beispielsweise Abgreif- bzw. Abtastperiode, Bezugstemperatur (T. ⁰C gemäß Fig. 4), Alarmgrenzwert und dgl., die in der Regeleinheit 30 gespeichert werden, in die zentrale Prozessoreinheit 17b eingegeben. Die Regelvorrichtung 17 ermöglicht auf vorher be-

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Bchriebene Weise die Stromzufuhr zu den Heizelementen, so dafi die Beheizung einsetzt. Die Temperatur dee Flüssigmetalls im Gefäß bzw. im Behälter 1 übersteigt dabei nicht den Schmelzpunkt T₀ (⁰C) (T₀ - 91°C für Natrium) für das Flüssigmetall, bis dieses vollständig aufgeschmolzen ist, da es sich su diesem Zeitpunkt immer noch in einem festen Zustand befindet und somit ein Einfluß latenter Warme Torband en ist. Das Temperaturmefisignal wird über die Regelvorrichtung 17 in die Regeleinheit 30 eingegeben. Wenn die Temperatur den Schmelzpunkt leicht übersteigt, ist das Flüssigmetall völlig verflüssigt bzw. aufgeschmolzen· Zu diesem Zeitpunkt stellt die Regeleinheit 30 fest, daß die Temperatur einen Punkt G gemäß Fig. 4- erreicht hat. Das Flüssigmetall wird durch weitere Erwärmung unter Ausdehnung verflüssigt, so daß der Füllstanddetektor den Pegel "3" angibt. Hierbei gibt das gemäß Fig. 2 um den Behälter 1 herum angeordnete Heiselement 11a an die Temperaturregelvorrichtung 17 einen Befehl ab, um die Regelbetriebsart mittels der Segeleinheit 30 auf die Innenregelbetriebsart unter Verwendung des inneren Temperaturfühlers 15a umzuschalten. Falls jedoch die Füllhöhe des Flüssigmetall den Pegel "3" nicht erreicht, wird die Außenregelung mittels des Temperaturfühlers 14a fortgesetzt. Die Heizelemente 11b und 11c unterliegen der Innentemperaturregelung mittels der inneren Temperaturfühler 15b und 15c.

Gemäß Fig. 4 steigt die Temperatur des Flüssigmetall im Behälter 1 während einer Zeitspanne von einem Zeitpunkt C bis zu einem Zeitpunkt D fortlaufend an, bis eine Vormaltemperatur T₂ ⁰C (in der Größenordnung von etwa über 200°C für Natrium) des in die Umwälzschleife einzuspeisenden Flussigmetails erreicht ist. Die Regelung des Temperaturanstiegs erfolgt unter Zugrundelegung eines zulässigen Temperaturunterschieds und einer vorbestimmten Größe der Temperaturänderung, die zur weitgehenden Herabsetzung der thermischen Beanspruchungen

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vorgegeben sind, sowie auf der Grundlage von Parametern bezüglich der Einschränkung bzw. der Verminderung der thermischen Beanspruchungen.

Die Regeleinheit 30 greift den Füllstanddetektor 16 ab, bis die Temperatur den Punkt D gemäß Fig. 4 erreicht, und ändert dann die Regelart des Heizelements 11a auf die Innenregelung, wenn dies zulässig ist. Wenn die Temperaturregelung den Punkt D entsprechender Temperatur ¹Sp ⁰C erreicht, werden das Ventil gemäß Fig. 1 geöffnet und die Pumpe 4- in Betrieb gesetzt, so daß das Flüssigmetall in die Umwälzschleife eingeführt wird. An einem Punkt E ist die Einführung des Flüssigmetall in die Umwälzschleife abgeschlossen. An diesem Punkt wird das Ventil 5 geschlossen, und das Flüssigmetall strömt gemäß Fig. 1 unter der Förderung durch die Pumpe 4- oder dgl. in der Umwälzschleife um.

Am Punkt E fällt der Füllstand des Flüssigmetalle im Behälter 1 ab. Sie Regeleinheit 30 greift dabei die Füllständegröße des Füllstanddetektor 16 ab und schaltet die Heizelemente 11a bis 11c gemäß Fig. 2 auf die Außenregelung um. Die Temperatur des Flüssigmetalls steigt selten über den Temperaturwert T₂ (⁰C) am Punkt E an. Falls die Temperatur jedoch auf T, ⁰C am Punkt F ansteigt, wird die Flüssigmetallanlage auf dieselbe Weise geregelt, wie beim Temperaturreglungevorgang von den Punkten C bis D gemäß Fig. 4. Zur Berücksichtigung dieses seltenen Falls wird dieser vorzugsweise in den Betriebsplan einbezogen. Dabei kann dann ein· Bedienungsperson bestimmen, ob eine Erhöhung der Temperatur bis zum Punkt F nötig ist oder zieht, und - falle sich eine solche Temperaturerhöhung als nötig erweist, einfach einen Befehl für eine solche Temperaturerhöhung an die Regeleinheit 30 abgeben.

Die bisher beschriebene Temperaturregelung läßt eich anhand der Fließdiagramme gemäß den Fig. 3>A und 5B sowie 6A und 6B ausdrücken. Die Fig. 5A und 5B veranschaulichen den Gesamt-

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ablauf der Temperaturregelung mittels der Regeleinheit 30, während die Fig. 6A und 6B den Ablauf der gleichmäßigen Temperaturregelung im eizelnen darstellen. In den Fig. 5A und 5B sowie 6A und 6B bedeuten Tref eine Bezugstemperatur, UL einen Alarmgrenzwert (oberen Grenzwert), LL einen anderen Alarmgrenzwert (unteren Grenzwert), τ eine Regelperiode, ,A1'A 2* ßi* ?2 Veränderliche ¹⁵²W* Variable für TJL und LL, Ti' Y2* ^3 zulässige Werte zur Bewertung einer gleichmäßigen Temperaturregelung. In den Fließdiagrammen geben die in Kreise gesetzten Ziffern 1, 2, 3» 4» 5 und 6 lediglich die jeweiligen Positionen zwischen aufeinander folgenden Verfahrensschritten an; diese Ziffern sind ohne jede spezielle Bedeutung. Die Klammerwerte in jedem Block der Fließdiagramme nach Fig. 5A bis 6B bezeichnen die Temperatur, die durch die einzelnen Temperaturfühler 14 gemessen wurde. Die Fig. 5A bis 6B beziehen sich auf die Temperaturregelvorrichtung nach Fig. 2 und ihren Betriebs- bzw. Arbeitsplan gemäß Fig. unter Veglassung der Funktion der Regelvorrichtung 17· Die Fig. 1OA und 1OB verdeutlichen einen Fall, in welchem beim Regelschritt B26 nach Fig. 6B die inderungsgrößenregelung (z.B. während der Regelperiode C bis D) nicht fortgesetzt werden kann und aus diesem Grund der Regelvorgang auf den Regelschritt B8 gemäß Fig. 5B übergeht. In Fig. 1OA und 1OB bedeuten wiederum Tref eine Bezugstemperatur und Tc eine Anzeige der Temperaturfühler. Die Alarmgrenzwerte UL, LL sind aus Vereinfachungsgründen weggelassen. Die zulässige Abweichung (+!(,, -Y J) zeigt an, daß die Änderungsgröße innerhalb des zulässigen Werts liegt; dies wird durch eine gestrichelte Hüllkurve zur Bezügetemperatur Tref angezeigt. Die Alarmgrenzwerte UL und LL werden allgemein durch UL> Tref+γ, und LL<Tref- γ, bestimmt, und ihre nicht dargestellte Hüllkurve liegt außerhalb der Hüllkurve von (+Y,, -Ύ*)· Diese Beziehung ist jedoch nicht erfindungswesentlich. Gemäß Fig. 1QA muß sich die Bezugstemperatur

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Tref in Richtung einer geraden Linie a-c¹ verschieben. Die Meßtemperatur folgt jedoch schlecht dem Regelansprechen, so daß sie am Punkt A gemäß Fig. 4- von der zulässigen Abweichung (-7 t) abweicht. Aus diesem Grund knickt die Bezugstemperaturkurve Tref an einem Punkt a in Fig. 1OA ab, um die Nacheilung der Meßtemperatur abzuwarten. An diesem Punkt setzt die Temperaturregelvorrichtung 17 die Regelung der Bezugstemperatur Tref fort. Wenn die Meßtemperatur dicht an der Bezugstemperatur ankommt, stellt die Regeleinheit 30 fest, daß die Meßtemperatur einen zulässigen Wert (Fig. 1OA, 10B) erreicht, um nach dem Punkt P die Heßtemperatur der Bezugstemperatur Tref nachfolgend zu regeln und dadurch eine Abweichung der Meßtemperatur Tc von der Bezugstemperatur Tref zu verhindern. Derselbe Fall gilt auch für Fig. 1OB.

Im Fall von einigen Hundert bis zu mehreren Tausend Regel- bzw. Meßstellen sind die Bedingung für die Verteilung (placing) des gesamten Temperaturunterschieds auf die Regelsteilen, der Temperaturunterschied und die Änderungsgroße innerhalb des zulässigen Differenzbereiche für die vorstehend anhand von Fig. 1OA und 1OB beschriebene gleichmäßige Temperaturregelung sehr kritisch. Die anhand von Fig. 6 beschriebenen zulässigen Abweichungen ¹Y₁, K₁V , werden daher für jede Regelstelle sorgfältig ausgewählt, und zwar unter Berücksichtigung der Güte der Nachführung der Regelsteilen, des Zustande der Anlage und dgl., und die ausgewählten Größen bzw. Werte werden in der Regeleinheit 30 gespeichert. Hierbei braucht nicht der Bedingung entsprochen zu werden, daß alle Faktoren innerhalb des zulässigen Abweichungsbereichs liegen müssen. In diesem Fall wird die Bestimmung, ob die betreffende Bedingung anhand des Anlagenzuatands an jede Regeleteile oder anhand der erweiterten zulässigen Abweichung geprüft werden muß, im voraus in der Regeleinheit 30 gespeichert. Auch wenn eine solche Gegea-

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maßnahme getroffen wird, verbleiben dennoch mehrere Regelstellen, an denen diesem Zustand über eine lange Zeitspanne hinweg nicht entsprochen wird. In diesem Fall gibt der Operator nach entspechender Bestimmung einen Befehl an die Regel einheit 30, die Prüfung dieser Regelstellen auszulassen. Hierdurch kann verhindert werden, daß die Temperaturregelung aufgrund eines solchen seltenen Falls für eine längere Zeitspanne unterbrochen werden muß.

Auf die beschriebene Weise wird die Temperaturregelung am Behälter gemäß Fig. 2 auf der Grundlage des Arbeitsplans bzw. Schemas gemäß Fig. 4- durchgeführt. Die Temperaturregelung an der Rohrleitung nach Fig. 3 auf der Grundlage dieses Plans bzw. Schemas erfolgt auf ähnliche Weise wie nach Fig. 5. Dies gilt entsprechend auch für die gleichmäßige Temperaturregelung (bzw. Regelung gleichmäßiger Temperatur) gemäß Fig. 6, 1QA und 1OB. Das Umschalten auf innere oder äußere Temperaturregelung in Abhängigkeit rom Füllstand des Flüssigmetalle im Behälter gemäß Fig. 5 erfolgt fortlaufend durch die Regeleinheit 30. Im Fall der Umwäl«schleife, z.B. is Form einer Rohrleitung, wird diese Regelung jedoch durch das im folgenden beschriebenen Verfahren ersetzt.

Fig. 7 veranschaulicht die Inderung der Zeitkonstante der Rohrleitung 3 in Abhängigkeit vom Vorhandensein von Flüssigmetall und seiner StrSmungs- bzw. Durchsatzmenge durch die Rohrleitung. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, wird die Anlagenkennlinie, etwa die Zeitkonetante, d.h. diejenige der Abgreifperiode, durch die Strömungsmenge verändert bzw. beeinflußt. Es erweist sich daher als notig, die im inneren der

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Rohrleitung herrechenden Temperatur entsprechende Änderung der Strömungsmenge zu regeln. Vor der Einführung des Flüssigmetalls (Punkt A), wenn die Strömungsmenge 20 nach der Einführung (Punkt B) niedrig ist, und wenn sie einen großen Wert erreicht hat (Punkt C), ändert sich die Zeitkonstante je nach der Form der Rohrleitung um mehrere Zehnerpotenzen. Gemäß Fig. 8 sind um die Außenfläche der Rohrleitung herum Heizelemente 19a - 19c installiert, und es sind innere Temperaturfühler 21a - 21e vorgesehen. Hierbei zeigen die Temperaturfühler 21a - 21e nicht notwendigerweise die Temperatur des durch die entsprechend angeordneten Heizelemente 19& bis 19c erwärmten Flüssigmetalls an. Wenn das Flüssigmetall in Richtung des Pfeils fließt, ergibt sich eine Meßverzögerung entsprechend der Größe der Strömungsmenge. Der innere Meßfühler zur Messung des Rückkopplungssignals der vom Heizelement 19a zugeführten Wärmemenge muß aus den inneren Meßfühlern 21a bis 21e entsprechend der Anzeige des Strömungsmessers 9 zweckmäßig ausgewählt werden.

Eine Lösung für die sich in Verbindung mit Fig. 7 und 8 ergebenden Probleme ist nachstehend anhand des Fließdiagramme für die Regeleinheit 30 gemäß Fig. 9 beschrieben. Zur Vereinfachung der Erläuterung bezieht sich Fig. 9 auf die Regelung des Heizelements 1°/d gemäß Fig. 8. Dieselben Ausführungen gelten jedoch entsprechend auch für die anderen Regelstellen· Infolge der physikalischen bzw. körperlichen Anordnung der Meßfühler 21a bis 21d gemäß Fig. 8 werden Anzeigewerte v,,, V₂ .·· )^vi<C^V2 ***) ^{für die} Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatzmenge geliefert, um den für die betreffende Strömungemenge auezuwählenden Temperaturfühler anzugeben. Venn diese Größen bzw. Werte vorher in der Regeleinheit 30 gespeichert werden und wenn diese Einheit die Anzeige des Strömungsmesser 9 eingegeben wird, läßt sich der richtige Meßfühler ohne weiteres automatisch auswählen.

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Es reicht daher aus, daß Ergebnis der Bewertung durch die Regeleinheit 30 in die Temperaturregelvorrichtung 17 zu übertragen.

Es gibt zwei Möglichkeiten zur Bestimmung der Regelparameter: Einmal für die festgelegte (lamp shaped) Bezugstemperatur und zum anderen für die vorbestimmte Bezügetemperatur. Diese Möglichkeiten sind grundsätzlich gleich, so daß im folgenden nur das Bestimmungsverfahren der Regelveränderlichen bzw. -variablen für die vorbestimmte Bezugstemperatur erläutert ist. Die Abtast- bzw. Abgreifperiode T ist im folgenden anhand des Beispiels nach Fig. 13 beschrieben. Venn die Anlagenkennlinie, beispielsweise die Zeitkonstante gemäß Fig. 7, durch Messung oder Berechnung im voraus festgelegt worden ist, können genaue Regelparameter unter Zugrundelegung der Regeltheorie oder der anhand von Betriebeversuchen korrigierten Theorie erhalten werden, um eine stabile Regelung zu gewährleisten, die genau der Strömungs- bzw. Durchsatzmenge entspricht. Venn die vorher bestimmten Regelparameter in Form einer Kurve bzw. Kennlinie f«j (v) in der Regeleinheit 30 gespeichert werden, läßt sich die Abgreifperiode T für eine beliebige Strömungsmenge (ν) ohne weiteres ableiten. Die Proportional i tat skonst ante Kp und die Integrationskonstante Kp können anhand einer ähnlichen Berechnung der Abgreifperiode τ ebenfalls abgeleitet werden. Die optimale Regelung in Übereinstimmung mit der Strömungsmenge kann erreicht werden, wenn die Regeleinheit 30 diese Parameter zur Temperaturregelvorrichtung 17 übertragt. Da die Regelparameter durch die Regel einheit 30 auf eben beschriebene Veise fortlaufend geregelt werden, enthalten diese Regelparameter keine Differvatialkompensation (Kp-O) bzw. keine Integrationskoape&satlea (K₁-O), bevor das Flüssigmetall in die Rohrleitung der Anlage gemlfi Fig. 1 und 2 oder in die Rohrleitung 6A und 6B eingeführt wird, welche keine TJmwälsschleife der Art gemäß Flg. 2 bilden, was somit eine Änderung des Regelalgorithmus im Leitungeverlauf

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(in the on-line) sowie eine Änderung der Regelparameter bedingt.

Wenn dagegen das Flüssigmetall beim Abstellen bzw. Niederfahren der Anlage aus der Umwälzschleife in den Behälter 1 zurückgeführt wird, geschieht dies über das Ventil 7 gemäß Fig. 1. Hierbei geht mit zunehmender Entleerung der Umwälzschleife die Regelbetriebeart an der Rohrleitung dieser Schleife von der Innentemperaturregelung auf die Außentemperaturregelung und die Regelbetriebsart am Behälterabschnitt von der Innenregelung auf die Außenregelung über. Das Umschalten der Regelbetriebsart erfolgt automatisch durch die Regeleinheit 30. Bei Absinken der Temperatur muß die Temperaturregelung auf ähnliche Weise erfolgen wie beim Anfahren der Anlage.

Auf diese Weise können die Innen- und Außentemperaturregelungen an jeder Regelstelle aufgrund des Vorhandenseins von Flüssigmetall gewählt werden. Die Regelparameter des Regelalgorithmus können entsprechend den Änderungen der Anlagenkennlinie bzw. -charakteristik aufgrund einer Änderung des Anlagenzustands optimal gewählt werden, wobei das Abgreifregelverfahren auch innerhalb der Leerzeit für die Regelvorrichtung wirksam ist. Es kann die dem betreffenden Zustand entsprechende Abtast- bzw. Abgreifperiode gewählt werden. Zusätzlich kann dabei verhindert werden, daß die Rohrleitung oder andere Bauteile der Anlage an lokalisierten Stellen übermäßig erwärmt oder gekühlt werden. Es ist somit eine gleichmäßige Temperaturregelung möglich. Wenn weiterhin die Alarmregelwerte bei einer Verschiebung der Bezugstemperatur Tref durch die Regeleinheit 30 auf den neuesten Stand gebracht werden und der aktualisierte Wert der Temperaturregelvorrichtung zugeführt und sein Grenzwert mit dem Anlagenzustand verglichen wird,

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kann eine Alarmzustandsüberwachung entsprechend dem Betriebszustand der Anlage durchgeführt werden·

Für das von der Temperaturregelvorrichtung und der Schnittstelle abgegebene Regelsignal (Betriebsartsignal) kann ein einfaches EU/AUS-, ein Hehrstuf en-EIN/AU8-St euer element oder dgl. in Abhängigkeit von der Einrichtung zur Speisung des Heizelements bzw. der Heizelemente verwendet werden. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß bei der Erfindung die Bestimmungsart zur Festlegung des Regelverfahrens, des Regelalgorithmus und der Regelparameter unabhängig von diesen Regel- bzw. Steuereinrichtungen grundsätzlich unveränderlich ist.

Obgleich sich die vorstehend beschriebenen Beispiele hauptsächlich fur die Flüssigmetallanlage eines Kernreaktors vom Typ "Schneller Brüter" eignen, ist die Erfindung auch auf die Temperaturregelung von anderen Versucheeinrichtungen als Reaktoren anwendbar, die ein Flüssigmetall verwenden, und ebenso auf die Temperaturregelung von Anlagen unter Verwendung einer anderen Flüssigkeit· Darüber hinaus kann die Erfindung auf die im folgenden beschriebene Weise realisiert werden.

1. Gemäß Fig. 2 wird das Vorhandensein des Mediums anhand einer Füllstandsänderung im Behälter festgestellt. Wahlweise kann jedoch das Vorhandensein dieses Mediums mittels einer Kombination von Ventilen der Art gemäß Fig. 11 oder mittels der Anzeige des Strdmungsmeesers 16 festgestellt werden. Beispielsweise stellt die Regeleinheit 30 fest, daß die Ventile 21 und 22 offen und die Ventile 23 und 24· geschlossen sind. Venn unter diesen Bedingungen das Medium in der Rohrleitung 25 in Richtung des Pfeils strömt, kann bestimmt werden, daß das Medium in den Ven-

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tilen 22 und 21 vorhanden ist. Die Regeleinheit 30 gibt dabei eine diesen Zustand wiedergebende Anweisung an die Temperaturregelvorrichtung 17 ab. Gemäß Fig. 12 sind Ventile 26 und 27 sowie Strömungsmesser 28 und 29 vorgesehen; wenn das Ventil 26 geschlossen ist, ist das Ventil 27 offen, so daß der Strömungsmesser 29 einen bestimmten Wert anzeigt, aus dem geschlossen werden kann, daß das Medium durch das Ventil 27 hindurchströmt.

Die Kombination gemäß Fig. 11 und 12 sowie die Anzeigenbzw. Ausgangssignale von anderen Detektoren oder Meßfühlern können (ebenfalls) für die Bestimmung des Vorhandenseins des Mediums benutzt werden.

2. Gemäß Fig. 2 erfolgt die Anzeige des Füllstandmessers 16 innerhalb des Behälters 1 in diskreten Schritten, d.h. "1", "2" und "3". Diese Füllstandsanzeige kann jedoch auch kontinuierlicher erfolgen.

3* Beim beschriebenen AusfUhrungsbeispiel sind die Temperaturregelvorrichtung 17 und Regeleinheit 30 getrennt ausgebildet, doch können diese Geräte auch als Einheit ausgelegt sein. In diesem Fall werden dann die Temperaturregelung und der Anlagenzustand in einer einzigen Prozessoreinheit verarbeitet. Bei Anlagen von sog. "Schnellen Brütern" oder dgl., die eine große Zahl von Regelstellen umfassen, ist es schwierig, diese Regelstellen mittels einer einzigen Temperaturregelvorrichtung zu beeinflussen bzw. zu überwachen, so daß verschiedene Störungsrisiken in Kauf genommen werden müssen· Aus diesem Grund werden die Regelstellen in mehrere Gruppen unterteilt, von denen jede dem Einfluß einer Temperaturregelvorrichtung unterworfen ist. Weiterhin wird der Aufbau der Temperaturregelvorrichtung möglichst vereinfacht. Hierbei ist es vorteilhaft,

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die Temperaturregelvorrichtung und die Regeleinheit getrennt zu installieren und mehrere Zehnergruppen von Temperaturregelvorrichtungen einer einsigen Regeleinheit zuzuordnen. Im Fall einer vergleichsweise kleinen Zahl von Regelstellen ist es dagegen vorteilhafter, diese Geräte zu einer Einheit zusammenzufassen.

Eine als Regeleinheit ohne weiteres zur Verfügung stehende Vorrichtung ist ein elektronischer Rechner. Ein solcher Rechner ist insofern vorteilhaft, als mit ihm eine überwachung des Betriebsplans bzw. -Schemas einfach ist und die Regelinformation und dgl. einfach und schnell festgelegt werden kann. Es können auch andere passende Vorrichtungen verwendet werden, sofern sie die vorstehend beschriebenen Funktionen bieten.

ErfindungsgemäB wird also, wie erwähnt, eine Regeleinheit verwendet, in die verschiedene andere VerfahrensgröBen als diejenigen der Temperaturfühler eingegeben werden. Weiterhin wird dabei die Regel Information entsprechend dem Anlagenzustand anhand der VerfahrensgröBe bestimmt. Die die Regelinformation wiedergebenden Signale werden in der Regeleinheit der Temperaturregelvorrichtung bzw. -anlage zur Regelung der Temperatur des Flüssigmetall eingegeben. Die erfindungsgem&Be Temperaturregelvorrichtung ist daher befähigt, die Temperatur in optimaler Weise mittels einer stabilen Regelanlage zu regeln, so daß eine ungleichmäßige Temperaturverteilung vermieden wird.

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L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

Temperaturregelvorrichtung für eine Flüssigkeits(kühl)-anlage, insbesondere eine Flüssigmetallkühlanlage eines Kernreaktors o. dgl·, gekennzeichnet durch Anlagenbauteile in Form eines Behälters zur Aufnahme der Flüssigkeit, einer Rohrleitung, die von der Flüssigkeit durchströmt wird, einer an die Rohrleitung angeschlossenen Pumpe sur Förderung der Flüssigkeit und eines mit der Rohrleitung(en) verbundenen Wärmetauschers, durch eine ^Ati«+h1 von Heizelementen, die in Positionen entsprechend den jeweiligen Regelstellen der Anlagenbauteile angeordnet sind und diese an diesen Regelstellen beheizen, durch Temperaturfühler sur Messung der Temperatur der Flüssigkeit und der Bauteile an den jeweiligen Regelstellen, durch Detektoreinrichtungen bzw. Heßfühler zur Bestimmung der Verfahrensgröße des Anlagensustands der Bauteile, durch eine Temperatur-Regeleinrichtung, welche die Auegangssignale von den Temperaturfühlern und den Meßfühlern abnimmt, an jeder Regelstelle den Unterschied zwischen einer durch eine Regelinformation bestimmten Bezugstemperatur einer von den Meßfühlern in Form eines Signale gelieferten HeB- bzw. Ist-Temperatur berechnet und den Regelwert bzw· die Regel-

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original inspected

größe anhand der Berechnung zur Lieferung eines zu den Heizelementen zu leitenden Regeleignais bestimmt, wobei den betreffenden Heizelementen elektrischer Strom auf der Grundlage des Regelsignals zugeführt wird, und durch eine Regeleinheit, welche die Ausgangssignale von den Meßfühlern und den Temperaturfühlern abnimmt und eine Regelinformation auf einem vorher gespeicherten Temperaturregelplan oder -schema in bezug auf die Ist-Temperatur an jeder Regelstelle, die durch den Temperaturfühler gemessen und in Form eines Eingangssignals eingegeben worden ist, sowie anhand einer VerfahrensgröBe bestimmt, die durch die Meßfühler festgestellt worden ist, und die Regelinformation der Temperatur-Regeleinrichtung zuliefert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler an der Außenfläche der Anlagen-Bauteile angeordnete äußere Temperaturfühler zur Messung der Temperatur dieser Bauteile sowie im Inneren dieser Bauteile angeordnete innere Temperaturfühler zur Messung der Temperatur der in diesen Bauteilen vorhandenen Flüssigkeit umfassen, daß die Meßfühler zur Bestimmung der Verfahrensgröße eine Meßvorrichtung zur Feststellung des Vorhandenseins von Flüssigkeit an den betreffenden Abschnitten der Anlagenbauteile umfassen und daß die Regeleinheit bestimmt, ob die Temperatur-Regeleinrichtung ihre Berechnung an den jeweiligen Regelstellen anhand der Verfahrensgroße, einschließlich des Vorhandenseins der Flüssigkeit aufgrund der Ausgangssignale der inneren und äußeren Temperaturfühler durchführen soll, und die Regelinformation, einschließlich dieser Bestimmung, zur Temperatur-Regeleinrichtung überträgt.
3* Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen bzw. Meßfühler einen in die Rohr-

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leitung(en) der Anlagenbauteile eingeschalteten Strömungsmesser und einen in den Behälter eingebauten Füllstandmesser umfassen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen bzw. Meßfühler zur Messung der Verfahrenegroße einen Strömungsmesser zur Messung der Strömungs- bzw. Durcheatzmenge der Flüssigkeit in der Rohrleitung umfassen, daß die Regeleinheit die Übereinstimmung zwischen der Regelstelle der an den Anlagenbauteilen angeordneten Heizelemente und der Regelstelle der Temperaturfühler entsprechend der die Flüssigkeits-Strömungsmenge einschließenden Verfahrensgröße verändert, um eine Information dahingehend zu übertragen, daß auf der Grundlage der durch die betreffenden Temperaturfühler an der einen Regelstelle gemessenen Temperatur die an einer anderen Stelle als dieser Regelstelle befindlichen Heizelemente geregelt werden sollen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen bzw. Meßfühler eine Vorrichtung zur Messung der Strömungsmenge der Flüssigkeit im Behälter umfassen und daß die Regel einheit Regel variable entsprechend der in der Verfahrensgroße enthaltenen Strömungsmenge der Flüssigkeit bestimmt und diese Variablen zur Temperatur-Regeleinrichtung übertragt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein Flüssigmetall ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch zwischen die Heizelemente und die Temperatur-Regeleinrichtung eingeschaltete Schnittstelle (interface) zur Abnahme des Regelsignals von dieser Einrichtung und zur Regelung der Zufuhr elektrischen Stroms zu den jeweiligen Heizelementen vorgesehen ist.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur-Regeleinrichtung mehrere Temperaturregler aufweist und daß die Regeleinheit die Regelinformation an jeden Temperaturregler liefert.
9· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtungen bzw. Meßfühler ein an die Rohr» leitung angeschlossenes Ventil umfassen, an dem das Vorhandensein der Flüssigkeit feststellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung, die Pumpe und der Wärmetauscher eine
(geschlossene) Flüssigkeitsumwälzetrecke oder -schleife
bilden.

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