FR2682214A1 - Nuclear power station with radioactive material separator - Google Patents

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Abstract

Nuclear power station. A confinement enclosure (2) of a nuclear reactor communicates with the outside atmosphere via a cyclone (3), the entry pipe (4) into the cyclone comprising a venturi (23). Nuclear industry.

Description

Centrale nucléaire à séparateur de matières radioactives.Nuclear power plant with radioactive material separator.

La présente invention se rapporte aux centrales nucléaires et, plus particulièrement, aux centrales nucléaires comprenant une enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un séparateur de matières radioactives. The present invention relates to nuclear power plants and, more particularly, to nuclear power plants comprising a confinement enclosure of a nuclear reactor communicating with the outside via a separator of radioactive materials.

Une centrale nucléaire comporte essentiellement un réacteur nucléaire enfermé dans une enceinte de confinement. A nuclear power plant essentially comprises a nuclear reactor enclosed in a containment.

En cas d'accident majeur, l'enceinte retient les gaz chargés de matières radioactives. La chaleur est évacuée par un système de refroidissement qui limite également la montée en pression de l'enceinte. Si, néanmoins, la pression dépasse un seuil donné, l'enceinte de confinement communique, après manoeuvre d'une vanne, avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un filtre à sable destiné à retenir les matières radioactives. Ce filtre à sable devient un élément chargé de matières radioactives qui se trouve nécessairement, en raison du grand volume qu'il occupe et de sa texture sablonneuse nuisible à des appareillages mécaniques, en dehors de l'enceinte.In the event of a major accident, the enclosure retains gases loaded with radioactive materials. The heat is removed by a cooling system which also limits the pressure build-up of the enclosure. If, however, the pressure exceeds a given threshold, the confinement enclosure communicates, after operating a valve, with the outside by means of a sand filter intended to retain the radioactive materials. This sand filter becomes an element loaded with radioactive materials which is necessarily, due to the large volume it occupies and its sandy texture harmful to mechanical equipment, outside the enclosure.

L'invention vise à limiter le plus possible l'entraînement de particules radioactives dans l'effluent gazeux sortant de l'enceinte de confinement par un agencement dont la mise en fonctionnement est entièrement automatique, sans intervention manuelle à l'intérieur de l'enceinte de confinement, et en utilisant des éléments entièrement statiques ne nécessitant ni moteur, ni alimentation en électricité ou autre. The invention aims to limit as much as possible the entrainment of radioactive particles in the gaseous effluent leaving the confinement enclosure by an arrangement the operation of which is fully automatic, without manual intervention inside the enclosure containment, and using fully static elements that do not require a motor, power supply or otherwise.

La centrale nucléaire suivant l'invention comprend une enceinte de confinement d'un réacteur nucléaire communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un séparateur de matières radioactives. Suivant l'invention, le séparateur est logé dans l'enceinte et est muni d'un conduit d'entrée débouchant dans l'enceinte et d'un premier conduit de sortie débouchant à l'extérieur de celle-ci, le conduit d'entrée étant muni d'un organe déprimogène, notamment d'un venturi, dans lequel débouche un conduit de pulvérisation d'eau issu d'une cuve à eau. Le séparateur de matières radioactives est notamment un cyclone. The nuclear power plant according to the invention comprises a confinement enclosure of a nuclear reactor communicating with the outside via a separator of radioactive materials. According to the invention, the separator is housed in the enclosure and is provided with an inlet conduit opening into the enclosure and with a first outlet conduit opening outside thereof, the conduit inlet being provided with a pressure-reducing element, in particular with a venturi, into which opens a water spraying duct coming from a water tank. The separator of radioactive materials is in particular a cyclone.

L'injection d'eau permet d'obtenir un effet de captation des poussières par les gouttelettes d'eau. Du fait de l'humidité ainsi contenue dans les effluents gazeux, sous forme de gouttelettes, le cyclone fonctionne en régime humide. Les particules séparées sont captées sur la paroi du cyclone dans la couche humide, au lieu de rebondir, comme elles le feraient en régime sec. The injection of water makes it possible to obtain a dust collection effect by the water droplets. Due to the humidity thus contained in the gaseous effluents, in the form of droplets, the cyclone operates in a humid regime. The separated particles are captured on the wall of the cyclone in the wet layer, instead of rebounding, as they would in a dry regime.

Lorsque l'eau, contenue dans la cuve, est sous la pression régnant dans l'enceinte, la cuve étant avantageusement à cet effet logée dans l'enceinte elle-même, la simple ouverture d'une vanne sur le conduit de sortie qui fixe le débit des effluents met en route automatiquement le dispositif de sécurité de la centrale de la manière suivante. When the water contained in the tank is under the pressure prevailing in the enclosure, the tank being advantageously for this purpose housed in the enclosure itself, the simple opening of a valve on the outlet pipe which fixes the flow of effluents automatically activates the plant's safety device as follows.

Le débit d'effluent gazeux crée une perte de charge dans le venturi. La différence de pression entre la pression sous laquelle se trouve l'eau de la cuve et la pression qui règne en aval du col du venturi où débouche le conduit de pulvérisation met en circulation l'eau à pulvériser provenant de la cuve.The flow of gaseous effluent creates a pressure drop in the venturi. The pressure difference between the pressure under which the water in the tank is located and the pressure prevailing downstream of the venturi neck where the spray duct opens out circulates the water to be sprayed coming from the tank.

Suivant une autre variante moins préférée, mais qui permet de recycler l'eau, la cuve communique avec un second conduit de sortie vers le bas du cyclone et le conduit de pulvérisation débouche sensiblement au col de l'organe déprimogène pour obtenir un effet d'éjecteur. According to another less preferred variant, but which makes it possible to recycle the water, the tank communicates with a second outlet pipe towards the bottom of the cyclone and the spraying pipe opens substantially at the neck of the pressure-reducing member in order to obtain an effect of ejector.

Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple
la figure 1 est un schéma illustrant une variante préférée de l'invention, et
la figure 2 est un schéma illustrant une autre variante.In the accompanying drawing, given only by way of example
FIG. 1 is a diagram illustrating a preferred variant of the invention, and
Figure 2 is a diagram illustrating another variant.

La centrale nucléaire représentée à la figure 1 comporte un réacteur nucléaire, qui n'est pas représenté et qui est confiné dans une enceinte de confinement 2. Dans cette enceinte, se trouve également un cyclone 3 muni d'une entrée tangentielle 4, d'une sortie 5 vers le haut et d'une sortie 6 vers le bas, l'axe du cyclone étant vertical. La sortie 5 se prolonge par un conduit qui comporte, hors de l'enceinte 2, une vanne 5a et qui débouche, en dehors de l'enceinte, sur un filtre à sable 7 habituel. The nuclear power plant shown in FIG. 1 comprises a nuclear reactor, which is not shown and which is confined in a confinement enclosure 2. In this enclosure, there is also a cyclone 3 provided with a tangential inlet 4, of an outlet 5 upwards and an outlet 6 downwards, the axis of the cyclone being vertical. The outlet 5 is extended by a conduit which comprises, outside the enclosure 2, a valve 5a and which opens, outside the enclosure, onto a usual sand filter 7.

Dans l'enceinte 2 est logée une cuve à eau 19 qui est sous la même pression que celle qui règne dans l'enceinte 2. Un conduit 21 de pulvérisation d'eau part du bas de la cuve 19 et débouche, par une tuyère 22, dans la partie aval d'un venturi 23 prévu sur le conduit 4. Le second conduit de sortie 6 débouche dans un réservoir 20. In the enclosure 2 is housed a water tank 19 which is under the same pressure as that which prevails in the enclosure 2. A conduit 21 for spraying water leaves from the bottom of the tank 19 and opens out, through a nozzle 22 , in the downstream part of a venturi 23 provided on the duct 4. The second outlet duct 6 opens into a reservoir 20.

L'installation fonctionne de la manière suivante. The installation works as follows.

Dès que l'on ouvre la vanne 5a, le débit d'effluents gazeux crée, dans la partie aval du venturi 23, une dépression. De l'eau arrivant alors par le conduit 21 automatiquement, par le seul fait de la dépression ainsi créee, est ainsi pulvérisée par la tuyère 22 dans l'effluent gazeux, de manière à favoriser la séparation qui s'effectue dans le cyclone 3. La plus grande partie des particules radioactives contenues dans les effluents gazeux est stockée dans le réservoir 20, à l'intérieur de l'enceinte 2 de confinement.As soon as the valve 5a is opened, the flow of gaseous effluents creates, in the downstream part of the venturi 23, a depression. Water which then flows automatically through line 21, by the mere fact of the vacuum thus created, is thus sprayed through nozzle 22 into the gaseous effluent, so as to promote the separation which takes place in cyclone 3. Most of the radioactive particles contained in the gaseous effluents are stored in the tank 20, inside the confinement enclosure 2.

A la figure 2, la cuve 19 et le réservoir 20 sont remplacés par un seul et même réservoir 24 qui communique, d'une part avec le conduit de sortie 6 du cyclone 3 et, d'autre part, par le bas et par un conduit 25 de pulvérisation d'eau, avec le venturi 23. La tuyère 22 débouche sensiblement au niveau du col du venturi. On y obtient ainsi un effet d'éjecteur qui suffit à mettre automatiquement en route tout le dispositif de sécurité, dès que l'on ouvre la vanne Sa. Les particules radioactives et l'eau injectée dans le cyclone 3 sont collectées dans le réservoir 24 et sont recyclées par le conduit 25.  In FIG. 2, the tank 19 and the tank 20 are replaced by a single tank 24 which communicates, on the one hand with the outlet duct 6 of the cyclone 3 and, on the other hand, from below and by a pipe 25 for spraying water, with the venturi 23. The nozzle 22 opens substantially at the level of the neck of the venturi. There is thus obtained an ejector effect which is sufficient to automatically activate the entire safety device, as soon as the valve Sa is opened. The radioactive particles and the water injected into the cyclone 3 are collected in the reservoir 24 and are recycled through line 25.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Centrale nucléaire comprenant une enceinte (2) de confinement d'un réacteur nucléaire, communiquant avec l'extérieur par l'intermédiaire d'un séparateur (3) de matières radioactives, caractérisée en ce que le séparateur (3) est logé dans l'enceinte (2) et est muni d'un conduit d'entrée (4) débouchant dans l'enceinte (2) et d'un premier conduit de sortie (5) débouchant à l'extérieur de celle-ci, le conduit d'entrée (4) étant muni d'un organe déprimogène (23) dans lequel débouche un conduit (21) de pulvérisation d'eau issu d'une cuve à eau (19). 1. Nuclear power station comprising an enclosure (2) for confining a nuclear reactor, communicating with the outside via a separator (3) of radioactive materials, characterized in that the separator (3) is housed in the enclosure (2) and is provided with an inlet conduit (4) opening into the enclosure (2) and a first outlet conduit (5) opening outside thereof, the conduit inlet (4) being provided with a pressure-reducing member (23) into which opens a pipe (21) for spraying water from a water tank (19). 2. Centrale suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'eau contenue dans la cuve (19) est sous la pression régnant dans l'enceinte (2). 2. Plant according to claim 1, characterized in that the water contained in the tank (19) is under the pressure prevailing in the enclosure (2). 3. Centrale suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cuve (19) est logée dans l'enceinte (2). 3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the tank (19) is housed in the enclosure (2). 4. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit (21) de pulvérisation débouche en aval du col de l'organe déprimogène (23). 4. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the spraying duct (21) opens downstream from the neck of the pressure-reducing member (23). 5. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée par un réservoir (20) à eau logé dans l'enceinte (2) et communiquant avec un second conduit de sortie (6) vers le bas du séparateur (3). 5. Plant according to one of the preceding claims, characterized by a water tank (20) housed in the enclosure (2) and communicating with a second outlet conduit (6) towards the bottom of the separator (3). 6. Centrale suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cuve (24) communique avec un second conduit de sortie (6) vers le bas du séparateur (3) et le conduit (25) de pulvérisation débouche sensiblement au col de l'organe déprimogène (23), pour obtenir un effet d'éjecteur. 6. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that the tank (24) communicates with a second outlet duct (6) towards the bottom of the separator (3) and the spray duct (25) opens out substantially at the neck of the depressor organ (23), to obtain an ejector effect. 7. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le séparateur est un cyclone. 7. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the separator is a cyclone. 8. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit (21) de pulvérisation d'eau débouche dans l'organe déprimogène (23) par l'intermédiaire d'une tuyère (22). 8. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pipe (21) for spraying water opens into the pressure-reducing member (23) via a nozzle (22). 9. Centrale suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe déprimogène est un venturi.  9. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure-reducing member is a venturi.
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