ES2336188B1 - DEHUMIDIFYING EQUIPMENT FOR THE POSITIONING UNITS OF THE INTRANUCLEAR INSTRUMENTATION OF A NUCLEAR REACTOR. - Google Patents
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Abstract
Equipo deshumidificador para las unidades de posicionamiento de la instrumentación intranuclear de un reactor nuclear.Dehumidifier equipment for the units of positioning of the intranuclear instrumentation of a reactor nuclear.
Se trata de un equipo deshumidificador de nueva generación, que no utiliza gas freón, que se instalará junto a las unidades de posicionamiento de thimbels de la instrumentación intranuclear con la finalidad de evitar el condensado de agua sobre estas unidades, lo cual suele comportar problemas de bloqueo por fricción debidos a este agua. El nuevo equipo deshumidificador comprende un bastidor (1) de soporte de una pluralidad de bombas de calor compuestas, cada una de ellas, por: un ventilador (8) que refrigera a un radiador (9) al cual se adhiere una célula Peltier, del lado de su zona caliente, y cuya zona fría está adherida a un disipador-condensador (4).It is a new dehumidifier device generation, which does not use freon gas, which will be installed next to the Thimbels positioning units of instrumentation intranuclear in order to avoid water condensate on these units, which usually involves blocking problems due to friction due to this water. The new dehumidifier equipment comprises a support frame (1) of a plurality of pumps of heat composed, each of them, by: a fan (8) that cools a radiator (9) to which a Peltier cell adheres, on the side of its hot zone, and whose cold zone is attached to a heatsink-condenser (4).
Estos equipos deshumidificadores serán de aplicación para ser utilizados en la zona interna y restringida de las centrales nucleares en sustitución de las antiguas unidades de condensación que han venido desarrollando esta función hasta el momento.These dehumidifying equipment will be application to be used in the internal and restricted area of nuclear power plants replacing the old units of condensation that have been developing this function until moment.
Description
Equipo deshumidificador para las unidades de posicionamiento de la instrumentación intranuclear de un reactor nuclear.Dehumidifier equipment for the units of positioning of the intranuclear instrumentation of a reactor nuclear.
La presente invención se sitúa en el sector técnico de los sistemas de reducción del grado de humedad ambiente en entornos donde se desarrollan procesos industriales. En concreto, en el sector de los equipos de deshumidificación de las unidades de posicionamiento de la instrumentación intranuclear de una central eléctrica de tipo nuclear.The present invention is situated in the sector technician of the systems of reduction of the degree of ambient humidity in environments where industrial processes are developed. Specific, in the dehumidification equipment sector of the units of positioning of the intranuclear instrumentation of a central nuclear type electric.
El desarrollo continuo de la tecnología instalada en las centrales eléctricas de tipo nuclear permite mejorar el funcionamiento de éstas, y sobre todo su seguridad, sin aumentar sus niveles de contaminación. Esto se ha convertido en uno de los pilares y objetivos fundamentales tanto de la industria nuclear como de las autoridades. En esta dirección, una de las iniciativas de la Unión Europea ha sido la prohibición del uso de un gas cómo es el freón para la refrigeración y deshumidificación de los núcleos internos de los reactores. Este hecho obliga a las compañías explotadoras de las centrales nucleares a la instalación de nuevos sistemas o equipos para reducir el grado de humedad libres de freón.The continuous development of technology installed in nuclear power plants allows improve the operation of these, and especially their safety, without Increase your pollution levels. This has become one of the fundamental pillars and objectives of both the industry Nuclear as of the authorities. In this direction, one of the European Union initiatives has been the ban on the use of a gas how is the freon for cooling and dehumidification of the internal cores of the reactors. This fact forces the operating companies of nuclear power plants to the facility of new systems or equipment to reduce the degree of moisture free Freon
La revisión bibliográfica del estado del arte en el campo de los deshumidificadores confirma que son conocidos y patentados diferentes sistemas de deshumidificación utilizados en las centrales nucleares. Entre estos sistemas cabe destacar los documentos de patente JP2003159509, JP11202091, JP6094880, JP4351997 y JP57167719.The bibliographic review of the state of the art in the field of dehumidifiers confirms that they are known and patented different dehumidification systems used in nuclear power plants These systems include the Patent documents JP2003159509, JP11202091, JP6094880, JP4351997 and JP57167719.
El primero de ellos, la solicitud de patente JP2003159509, describe un sistema de reemplazo de los cartuchos de filtrado de humedad que utilizan ciertos deshumidificadores de filtro de membrana para reducir los tiempos y costes de operación de la planta. El principal inconveniente de este sistema es la necesidad de hacer fluir el aire o gas a través de la membrana, cosa que le limita a la hora de depurar ambientes delicados.The first one, the patent application JP2003159509, describes a replacement system for the cartridges of moisture filtration that certain dehumidifiers use membrane filter to reduce the operating times and costs of plant. The main drawback of this system is the need to flow the air or gas through the membrane, thing which limits you when debugging delicate environments.
En cambio, los documentos de patente JP11202091, JP6094880 y JP4351997 describen respectivamente: un sistema de procesado de gases radioactivos para la reducción de su humedad, un sistema de acondicionamiento de aire que permite devolver agua del ambiente del reactor a la piscina de almacenaje y un sistema de depuración del aire del ambiente en los reactores. En este sentido, ninguno de los 3 documentos describe específicamente un equipo deshumidificador y su funcionamiento, sino que realizan descripciones de sistemas o procesos a lo largo de los cuales se produce una reducción del nivel de humedad del aire o de los gases utilizados en la central.Instead, patent documents JP11202091, JP6094880 and JP4351997 describe respectively: a system of Processing of radioactive gases to reduce its humidity, a air conditioning system that allows you to return water from reactor environment to the storage pool and a system of ambient air purification in reactors. In this sense, none of the 3 documents specifically describes a team dehumidifier and its operation but they perform descriptions of systems or processes along which produces a reduction in the humidity level of the air or gases used in the central.
Por último, el equipo patentado mediante el documento JP57167719 comprende un deshumidificador para gases de desecho de la central que permite eliminar el agua haciendo pasar dichos gases por dos habitáculos a temperaturas distintas, produciendo la condensación del agua contenida en el gas. El primero de los habitáculos se mantiene a 2ºC y el segundo a decenas de grados por debajo del punto de congelación, consiguiendo con esta segunda etapa eliminar el agua residual existente en el gas tras su paso por el primero.Finally, the patented equipment through the JP57167719 comprises a dehumidifier for gases of waste from the plant that allows water to be removed by passing said gases through two rooms at different temperatures, producing the condensation of the water contained in the gas. First of the rooms is kept at 2 ° C and the second at tens of degrees below freezing point, getting with this second stage remove the existing wastewater in the gas after its I go through the first one.
La unidad de deshumidificación objeto de la invención da solución de forma efectiva a los problemas de condensación de agua acaecidos en los mecanismos de posicionamiento de thimbels de la instrumentación intranuclear de un reactor nuclear.The dehumidification unit object of the invention effectively solves the problems of water condensation occurring in the positioning mechanisms of thimbels of the intranuclear instrumentation of a reactor nuclear.
La principal mejora incorporada con respecto a los equipos desarrollados y utilizados hasta el momento es conseguir deshumidificar dicho sistema de posicionamiento de thimbels del reactor sin utilizar gas freón, prohibido por la Unión Europea.The main improvement incorporated with respect to the equipment developed and used so far is to get dehumidify said thimbels positioning system of the reactor without using freon gas, prohibited by the European Union.
Dado el estado de la técnica correspondiente a los equipos de deshumidificación de la instrumentación intranuclear de un reactor nuclear, esta invención supone una nueva propuesta de solución al problema de condensación encontrado en los mecanismos de posicionamiento de thimbels de la instrumentación intranuclear. Estos mecanismos de posicionamiento están compuestos por piezas móviles, entre ellas un embrague que es el que más sufre con la humedad, que se utilizan para desplegar y recoger los thimbels dentro del núcleo. Dichos thimbels son una serie de sensores neutrónicos con prolongación flexible que permiten realizar el mapa de flujo existente dentro del núcleo durante la reacción controlada. En base a las lecturas de los thimbels y al mapa de flujo resultante se determina la posición de las barras de control del núcleo de forma que se asegure el quemado uniforme de los elementos combustibles.Given the state of the art corresponding to dehumidification equipment for intranuclear instrumentation of a nuclear reactor, this invention represents a new proposal for solution to the condensation problem found in the mechanisms of Thimbel positioning of intranuclear instrumentation. These positioning mechanisms are composed of parts mobile phones, including a clutch that suffers most from the moisture, which are used to deploy and collect thimbels inside the core These thimbels are a series of sensors Neutron with flexible extension that allow to realize the map of flow existing within the core during the controlled reaction. Based on the thimbels readings and the resulting flow map the position of the control rods of the core of way to ensure the uniform burning of the elements fuels
La finalidad de la instalación de los nuevos equipos deshumidificadores es evitar el bloqueo por fricción de los embragues mecánicos de los mecanismos de posicionamiento citados. Además, con el equipo presentado en esta patente se logra la compatibilidad tanto dimensional cómo mecánica y eléctrica con el resto de equipos instalados en esta zona, la cual resulta de difícil encaje de componentes, dado su acceso restringido y espacio limitado.The purpose of the installation of the new dehumidifying equipment is to prevent friction blocking of the mechanical clutches of the positioning mechanisms mentioned. In addition, the equipment presented in this patent achieves the both dimensional and mechanical and electrical compatibility with the other equipment installed in this area, which is difficult component fitting, given its restricted access and space limited.
El funcionamiento del deshumidificador se basa en el uso de una serie de bombas de calor, compactas e indivisibles y de fácil sustitución, que están formadas por: un ventilador con su radiador, una célula Peltier, elemento clave en el funcionamiento del conjunto, y un disipador sobre el cual se produce la condensación.The operation of the dehumidifier is based in the use of a series of heat pumps, compact and indivisible and easy replacement, which are formed by: a fan with its radiator, a Peltier cell, key element in operation of the set, and a heatsink on which the condensation.
Las células Peltier son componentes electrónicos que trabajan según el principio físico Seebeck-Peltier, principio bien conocido en el mundo de los componentes electrónicos y cuyo modo de funcionamiento puede ser consultado en cualquier manual de física y electricidad. Gracias a este principio mediante el cual la circulación de una determinada corriente eléctrica provoca la existencia de una zona fría y una zona caliente en el elemento Peltier, se pueden desarrollar modelos de célula en los cuales estas zonas frías y calientes queden claramente separadas. En nuestra aplicación, la célula Peltier se dispone unida tanto al radiador como al disipador, quedando comprendida entre los dos elementos. Más concretamente, la zona caliente de la célula se adhiere al radiador, el cual dado que se calienta por el contacto con ésta, es a su vez refrigerado por convección forzada mediante un ventilador que hace circular aire a través de sus aletas. Por otro lado, la zona fría se adhiere al disipador, al cual enfría. Con ello se consigue que la temperatura del susodicho disipador sea inferior a la de rocío del ambiente, consiguiendo de esta manera condensar la humedad del entorno sobre la superficie de éste. Esta condensación del vapor de agua existente en el ambiente se produce simplemente por convección natural y se ve favorecida por la geometría del disipador que también incluye unas aletas que incrementan la superficie de contacto. Por último, el vapor de agua condensado se recoge en el recolector de condensado y se drena por gravedad al exterior de la unidad de posicionamiento.Peltier cells are electronic components that work according to the physical principle Seebeck-Peltier, well known principle in the world of electronic components and whose mode of operation can be consulted in any manual of physics and electricity. Thank you to this principle whereby the circulation of a given electric current causes the existence of a cold zone and a hot zone in the Peltier element, models can be developed of cell in which these hot and cold areas remain clearly separated. In our application, the Peltier cell is has both the radiator and the heatsink attached, between the two elements. More specifically, the area hot cell adheres to the radiator, which since it heated by contact with it, it is in turn cooled by forced convection by a fan that circulates air to Through their fins. On the other hand, the cold zone adheres to the heatsink, which cools. This achieves that the temperature of the above heatsink is less than that of ambient dew, getting in this way to condense the humidity of the environment on the surface of it. This condensation of the existing water vapor in the environment it is produced simply by natural convection and is seen favored by the geometry of the heatsink which also includes some fins that increase the contact surface. Finally, the condensate water vapor is collected in the condensate collector and is drained by gravity outside the unit positioning
El equipo deshumidificador cuenta además con un sistema de protección cuyo objetivo es detectar el fallo o avería durante el funcionamiento de alguna de las bombas de calor. Este sistema de detección de fallos o de protección evita que se desconecten todas las bombas, que presentan un conexionado eléctrico en serie, en caso de avería en una o varias de ellas. En paralelo con cada célula Peltier se conecta una bobina de un relé, el cual permanece desactivado mientras la célula Peltier funcione correctamente. Cuando se produce el fallo de la célula aparece en bornes una tensión suficiente para activar el relé. Esta activación provoca la conexión de la resistencia que puentea la célula dañada.The dehumidifier equipment also has a protection system whose objective is to detect the fault or breakdown during the operation of any of the heat pumps. This fault detection or protection system prevents disconnect all pumps, which have an electrical connection in series, in case of failure in one or several of them. In parallel a coil of a relay is connected to each Peltier cell, which remains disabled while the Peltier cell is running correctly. When the cell failure occurs it appears in terminals a sufficient voltage to activate the relay. This activation causes the connection of the resistance that bridges the cell damaged.
Además de las bombas de calor compactas y su sistema de detección de fallos, el deshumidificador dispone de los circuitos eléctricos y electrónicos necesarios para el funcionamiento y protección de dichas bombas. Éstas se alimentan directamente desde una tensión de 120 V en corriente alterna, voltaje propio y característico de todos los equipos de tecnología estadounidense como es el caso de la mayoría de los utilizados en las centrales nucleares españolas. Se evita de esta manera la necesidad de realizar ninguna modificación o instalación eléctrica nueva para alimentar los nuevos deshumidificadores.In addition to compact heat pumps and their fault detection system, the dehumidifier has the electrical and electronic circuits necessary for the operation and protection of said pumps. These feed directly from a voltage of 120 V in alternating current, own and characteristic voltage of all technology equipment American as is the case of most used in Spanish nuclear power plants. This way the need to make any modification or electrical installation new to feed the new dehumidifiers.
Todos los componentes que forman el equipo están dispuestos sobre una estructura de soporte o bastidor. Las bombas de calor se fijan a este bastidor por medio de cuatro tornillos de acero inoxidable, solidarios a éste, y mediante sus correspondientes tuercas de tipo mariposa o palometa. Dicho sistema de fijación permite una sustitución muy fácil y rápida de todo el conjunto bomba de calor. Por el mismo motivo, el conexionado eléctrico de las bombas se realizará mediante conectores de enchufado automático, también conocidos como conectores enchufables.All the components that make up the team are arranged on a support structure or frame. The bombs of heat is fixed to this frame by means of four screws stainless steel, integral to it, and by means of their corresponding butterfly or dove type nuts. Said fixing system allows a very easy and quick replacement of the entire pump assembly of heat For the same reason, the electrical connection of the pumps will be made using automatic plug connectors, also known as plug connectors.
El equipo se diseña de forma sobredimensionada, conociendo previamente los niveles de condensación requeridos por las centrales españolas, de tal manera que es capaz de seguir condensando humedad suficiente aún sin una de las bombas de calor previstas en el diseño inicial. De esta manera, y gracias al sistema de detección de fallos previamente introducido se pretende asegurar un buen nivel de funcionamiento del deshumidificador durante largos periodos de tiempo.The equipment is designed in an oversized way, knowing previously the levels of condensation required by the Spanish centrals, in such a way that it is able to follow condensing enough moisture even without one of the heat pumps provided in the initial design. In this way, and thanks to the system of fault detection previously introduced is intended to ensure a good level of dehumidifier operation for long periods of time.
El deshumidificador se fijará dentro del equipo de posicionamiento de thimbels en el lugar previsto para las antiguas unidades de deshumidificación, siendo totalmente compatible tanto a nivel eléctrico como a nivel dimensional, y del mismo modo también en cuanto a elementos de fijación y evacuación de agua condensada. Las dimensiones de las nuevas unidades deshumidificadoras vienen limitadas por el tamaño del espacio ocupado por los equipos deshumidificadores instalados previamente en las centrales nucleares españolas y a los cuales pretende sustituir.The dehumidifier will be fixed inside the equipment Thimbels positioning in the place planned for old dehumidification units, being fully compatible both electrically and dimensionally, and in the same way also in terms of fixing elements and water evacuation condensed The dimensions of the new units dehumidifiers are limited by the size of the space occupied by dehumidifying equipment previously installed in the Spanish nuclear power plants and to which it intends replace.
Para facilitar la comprensión de la unidad deshumidificadora presentada se adjuntan, a título de ejemplo, unas figuras en las que se representa esquemáticamente una propuesta de estructura de la unidad deshumidificadora y los componentes que la forman.To facilitate the understanding of the unit Dehumidifier presented are attached, by way of example, some figures in which a proposal is schematically represented structure of the dehumidifier unit and the components that the form.
La figura 1 representa una vista en alzado del equipo propuesto en la que se puede observar claramente el aspecto frontal de la estructura de acero que ejerce el papel de soporte o bastidor (1) del deshumidificador, así como la posición del recolector (2) de condensado con su correspondiente tubo de desagüe (3) del condensado, el emplazamiento de los disipadores-condensadores (4), que forman parte de la bomba de calor encargada de la condensación, y finalmente los conectares enchufables (5) que facilitan la sustitución de todo el conjunto llamado bomba de calor.Figure 1 represents an elevation view of the proposed equipment in which the appearance can be clearly observed front of the steel structure that plays the supporting role or frame (1) of the dehumidifier, as well as the position of the condensate collector (2) with its corresponding drain pipe (3) of the condensate, the location of the heatsinks-capacitors (4), which are part of the heat pump in charge of condensation, and finally the plug-in connectors (5) that facilitate the replacement of all the set called heat pump.
La figura 2 es una vista de perfil que facilita la comprensión de la localización elegida para situar el equipo electrónico (6) de control así como las fuentes de alimentación (7). Del mismo modo, esta figura permite completar la información sobre la forma del bastidor (1) de soporte. Además, en ella se pueden apreciar los componentes que forman la bomba de calor. Estos son: un ventilador (8) y su radiador (9), una célula Peltier (10) y el ya mencionado disipador-condensador (4). Finalmente, en esta imagen también están representadas las tuercas mariposa (l 1) y los ejes de los tornillos solidarios al bastidor (1) y sobre los cuales se enroscan las tuercas mariposa (11).Figure 2 is a profile view that facilitates understanding the location chosen to place the equipment electronic (6) control as well as power supplies (7). Similarly, this figure allows you to complete the information on the shape of the support frame (1). In addition, it can be appreciate the components that make up the heat pump. These are: a fan (8) and its radiator (9), a Peltier cell (10) and the ya mentioned heatsink-condenser (4). Finally in this image are also represented the wing nuts (l 1) and the axes of the screws integral to the frame (1) and on the which screw the wing nuts (11).
La figura 3 muestra de nuevo una vista en alzado del equipo, pero en este caso se muestra únicamente la estructura bastidor (1) sin tener ningún componente incorporado. En ella se puede apreciar el lugar destinado al emplazamiento de los ventiladores (8), en forma de agujero mecanizado, así como los agujeros donde se insertan los tornillos fijos a los que se unen las tuercas mariposa (11).Figure 3 again shows an elevation view of the equipment, but in this case only the structure is shown frame (1) without having any component incorporated. In it she you can appreciate the place destined to the location of the fans (8), in the form of a machined hole, as well as the holes where the fixed screws to which the wing nuts (11).
La presente invención se ha desarrollado de forma experimental dando lugar a una propuesta de realización preferida que se detalla a continuación. Ante la imposibilidad de utilizar gas freón como elemento refrigerante se opta por desarrollar un equipo de reducción del grado de humedad con una filosofía totalmente distinta y mucho más ecológica. Se diseña y desarrolla ahora un equipo sin gases ni elementos móviles, ya que éstos producen a la larga muchos problemas y requieren de un elevado nivel de mantenimiento, y más aún teniendo en cuenta el tipo de entorno al que van a ser sometidos. Con ello se consigue un equipo robusto que se caracteriza además por el hecho de que sus componentes fundamentales son fácilmente sustituibles. Esto resulta fundamental dado que los tiempos de trabajo en reparaciones dentro de la zona restringida de las centrales nucleares es un factor crítico para la viabilidad económica de la planta y la seguridad de los trabajadores.The present invention has been developed from experimental form giving rise to a proposal for completion Preferred detailed below. Given the impossibility of use freon gas as a cooling element you choose develop a moisture reduction equipment with a Totally different and much greener philosophy. It is designed and now develop a team without gases or moving elements, since these produce many problems in the long run and require a high maintenance level, and more so considering the type of environment to which they will be subjected. This achieves a team robust that is also characterized by the fact that its Fundamental components are easily replaceable. This results fundamental given that the work times in repairs within of the restricted zone of nuclear power plants is a factor critical for the economic viability of the plant and the safety of Workers.
De esta manera se plantea un modelo de equipo deshumidificador constituido sobre una estructura de acero, que llamaremos soporte bastidor (1), sobre el que se fijan el resto de componentes que forman el equipo. La forma y tamaño del bastidor (1), que son en definitiva quienes marcan el tamaño global del deshumidificador, se adaptan al espacio que dejarán en la zona del reactor los antiguos equipos deshumidificadores que ahora se pretende sustituir. Estos equipos ocupan un volumen de 560 mm de alto, 300 mm de ancho, y 405 mm de profundidad, cosa que define y limita el volumen del nuevo modelo de deshumidificador que se pretende patentar. Esta compatibilidad dimensional es uno de los puntos fuertes del nuevo equipo.In this way a team model is proposed dehumidifier constituted on a steel structure, which we will call rack support (1), on which the rest of components that make up the team. The shape and size of the frame (1), which are ultimately those who mark the overall size of the dehumidifier, they adapt to the space they will leave in the area of reactor the old dehumidifier equipment that is now It intends to replace. These teams occupy a volume of 560 mm of high, 300 mm wide, and 405 mm deep, which defines and limits the volume of the new dehumidifier model that is He intends to patent. This dimensional compatibility is one of the strengths of the new team.
La forma en L desarrollada para el soporte bastidor (1) permite situar sobre la parte horizontal inferior del lado derecho, según la figura 2, el equipo electrónico (6) encargado del control y protección del deshumidificador, así como las fuentes de alimentación (7) del conjunto encargadas de suministrar energía a los componentes del deshumidificador.The L-shape developed for support frame (1) allows to place on the lower horizontal part of the right side, according to figure 2, the electronic equipment (6) in charge of dehumidifier control and protection, as well as sources supply (7) of the set responsible for supplying power to dehumidifier components
Por su parte, las bombas de calor, encargadas de la condensación del agua del ambiente, están dispuestas en el lado exterior del brazo vertical, según figura 2. Estas quedan sujetas al soporte bastidor (1) por medio de 4 tornillos, que se fijan al él pasando a ser tornillos solidarios al bastidor (1), y sus correspondientes tuercas mariposa (11), tal y como puede apreciarse también en la figura 2. En lo referente a estas bombas cabe destacar su novedosa composición, formadas cada una de ellas por el siguiente conjunto de componentes: un ventilador (8) y su radiador (9), una célula Peltier (10) y un disipador-condensador (4). Todos estos elementos se ensamblan formando un bloque compacto que se instala y sustituye, en caso de avería, de forma conjunta. Cada una de las bombas de calor está instalada sobre la parte vertical del bastidor (1) de forma no alineada con respecto a la vertical, disposición observable en la figura 3, y llevada a cabo para conseguir de este modo una mayor superficie de contacto con el aire húmedo, optimizando de esta manera la capacidad de condensación. En caso de encontrarse todas ellas situadas sobre la misma vertical, la superficie efectiva de condensación se vería reducida por dos motivos: por una parte el goteo de agua que cae de unos disipadores sobre los otros, y por otra por el flujo de aire caliente que, producido durante la condensación, sube hacia los disipadores situados en la parte superior. La realización que se propone pretende minimizar estos dos efectos. Tal y como ya se ha comentado la condensación se produce en los focos fríos del equipo, los disipadores (4) que están unidos a la zona fría de las células Peltier, y dicha agua condensada gotea sobre el recolector (2) de condensado que se encuentra en la parte inferior de la columna de bombas de calor, apreciable en la figura 1. Este presenta una cierta inclinación, que puede ser observada en la figura 3, para guiar el agua recogida hacia el tubo de desagüe (3).For its part, heat pumps, responsible for condensation of ambient water, are arranged on the side exterior of the vertical arm, according to figure 2. These are subject to the frame support (1) by means of 4 screws, which are fixed to it becoming solidary screws to the frame (1), and its corresponding wing nuts (11), as can be seen also in figure 2. Regarding these pumps, it should be noted its novel composition, each formed by the following set of components: a fan (8) and its radiator (9), a Peltier cell (10) and a heatsink-condenser (4). All these elements are assembled forming a compact block that it is installed and replaced, in case of failure, together. Every one of the heat pumps is installed on the vertical part of the frame (1) not aligned with respect to the vertical, disposable observable in figure 3, and carried out to thus achieve a greater contact surface with the air wet, thus optimizing the condensation capacity. In If all of them are located on the same vertical, the effective condensation surface would be reduced by two reasons: on the one hand the dripping of water that falls from some heatsinks on the others, and on the other by the flow of hot air that, produced during condensation, goes up to the heatsinks located at the top. The proposed realization It aims to minimize these two effects. As already mentioned condensation occurs in the cold foci of the equipment, the heatsinks (4) that are attached to the cold zone of the cells Peltier, and said condensed water drips onto the collector (2) of condensate found at the bottom of the column of heat pumps, noticeable in figure 1. This presents a certain tilt, which can be observed in figure 3, to guide the water collected to the drain pipe (3).
Con el fin de sintetizar un modelo concreto, se propone como realización preferida un modelo con 4 bombas de calor que pretende maximizar la capacidad de condensación de cada unidad, de forma que cumpla los requisitos funcionales del nivel de humedad del ambiente, y se ajuste a las limitaciones de espacio impuestas por el bastidor (1).In order to synthesize a specific model, it proposes as a preferred embodiment a model with 4 heat pumps which aims to maximize the condensation capacity of each unit, so that it meets the functional requirements of the humidity level of the environment, and conform to the space limitations imposed by the frame (1).
Además, buscando una alta fiabilidad en el funcionamiento del equipo se utilizan ventiladores (8) de gama alta, la única parte móvil y por tanto susceptible de avería. Con ello se pretende minimizar el índice de averías y garantizar largos tiempos de funcionamiento ininterrumpido de las bombas, ya que el acceso al reactor y por tanto la posibilidad de realizar reparaciones o sustituciones suele estar limitado a las paradas de mantenimiento que se realizan cada varios años. Por otra parte, la presencia de 4 bombas de calor asegura el correcto funcionamiento del deshumidificador, capacidad de condensación suficiente, aún cuando una de ellas deje de funcionar. Esto es una condición indispensable para la viabilidad técnica del sistema dado que, como se ha comentado previamente, el acceso a él queda supeditado a los períodos de parada de la central. Esta capacidad de funcionamiento frente a averías en una o varias de las bombas se logra por medio de un sistema de protección o detección de fallos que detecta las ocasiones en que una célula Peltier se avería. En estos casos la célula provocaría la apertura en el circuito de alimentación de las bombas, dado su conexionado en serie, dejando las 4 bombas de calor sin funcionar. En dichas situaciones, el sistema de protección, formado por una bobina (en paralelo con cada célula Peltier) y su correspondiente relé, se encarga de conectar también en paralelo con la bomba averiada una resistencia que permita la circulación de corriente asegurando el funcionamiento de las restantes células operativas.In addition, looking for high reliability in the operation of the equipment high-end fans (8) are used, the only mobile part and therefore susceptible to breakdown. With it aims to minimize the failure rate and ensure long times of uninterrupted operation of the pumps, since access to reactor and therefore the possibility of making repairs or substitutions are usually limited to maintenance stops They are done every several years. Moreover, the presence of 4 heat pumps ensures the proper functioning of the dehumidifier, sufficient condensation capacity, even when One of them stops working. This is an indispensable condition. for the technical viability of the system since, as it has been previously commented, access to it is subject to periods of shutdown of the plant. This operating capacity Failure in one or more of the pumps is achieved by a fault protection or detection system that detects occasions when a Peltier cell breaks down. In these cases the cell would cause the opening in the power circuit of the pumps, given its serial connection, leaving the 4 heat pumps without working. In such situations, the protection system, formed by a coil (in parallel with each Peltier cell) and its corresponding relay, is also responsible for connecting in parallel with the damaged pump a resistance that allows the circulation of current ensuring the functioning of the remaining cells operational
Puesto que la tecnología utilizada en las centrales nucleares españolas es eminentemente norteamericana, los equipos instalados en los reactores nucleares de éstas funcionan con una alimentación eléctrica con niveles de tensión propios de los Estados Unidos de Norteamérica, esto es 120 V de tensión en alterna. El modelo de deshumidificador que se introduce en la presente patente está adaptado para ser alimentado con dichos niveles de tensión siendo de esta manera totalmente compatible con su futuro entorno de funcionamiento también a nivel eléctrico.Since the technology used in the Spanish nuclear power plants are eminently North American, the equipment installed in the nuclear reactors of these work with a power supply with voltage levels of the United States of America, this is 120 V of alternating voltage. The dehumidifier model that is introduced here patent is adapted to be fed with such levels of tension thus being fully compatible with your future operating environment also at the electrical level.
Por último, cabe destacar en nuestra propuesta de equipo deshumidificador que la conexión eléctrica de las bombas de calor a las fuentes de alimentación (7) se realiza por medio de sendos conectores enchufables (5). Éstos, junto a las tuercas mariposa (11), permiten en caso de avería su fácil y rápida sustitución. Tal y como ya se ha dicho, este es otro de los puntos fuertes del nuevo diseño.Finally, it should be noted in our proposal dehumidifier equipment than the electrical connection of the pumps of heat to the power supplies (7) is done by means of two plug connectors (5). These, next to the nuts butterfly (11), allow in case of failure its easy and fast substitution. As already said, this is another point Strong new design.
Claims (10)
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- un ventilador que refrigera a;a cooling fan a;
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- un radiador al cual se adhiere;a radiator to which it adheres;
- --
- una célula Peltier, del lado de su zona caliente, y cuya zona fría está adherida a;a Peltier cell, on the side of its hot zone, and whose cold zone is adhered to;
- --
- un disipador-condensador.a heatsink-condenser.
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