HU223354B1 - Equipment level for detecting the coolant in a reactor - Google Patents
Equipment level for detecting the coolant in a reactor Download PDFInfo
- Publication number
- HU223354B1 HU223354B1 HU0104369A HUP0104369A HU223354B1 HU 223354 B1 HU223354 B1 HU 223354B1 HU 0104369 A HU0104369 A HU 0104369A HU P0104369 A HUP0104369 A HU P0104369A HU 223354 B1 HU223354 B1 HU 223354B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- housing
- thermocouples
- hot
- thermocouple
- heated
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 title 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 70
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012772 electrical insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
- G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
- G21C17/10—Structural combination of fuel element, control rod, reactor core, or moderator structure with sensitive instruments, e.g. for measuring radioactivity, strain
- G21C17/112—Measuring temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
A találmány tárgya berendezés reaktorban lévő hűtőközeg szintjénekmeghatározására. A berendezés hosszúkás házat (1) tartalmaz, amelybenhosszirányban elosztva fűtött hőelemek (2, 3) vannak elrendezve,melyek melegpontjai (12) között kábeljellegű fűtetlen segédhőelem (4)helyezkedik el. Ez a hűtőközeg abszolút hőmérsékletének folyamatosmérését teszi lehetővé. A berendezésnek egy másik változata szerint ahosszúkás házban (1) kábeljellegű differenciál-hőelemek vannakhosszirányban elosztva, amelyeknek végei között fűtetlen segédhőelemvan elhelyezve. A hőelemek (2, 3) melegpontjai (12) számára villamosfűtőrendszer (6) van diszkrét fűtőelemekkel (16, 17) kiképezve. Ahőelemek (2, 3, 5) és a segédhőelem (4) burkolattal (9) van ellátva. Eburkolatok (9) – a melegpon- tok (12) tartományában – és afűtőelemekhez (16, 17) társított burkolatok forrasztott kötésekkel (7,8) a ház (1) belső felületéhez vannak termikusan csatlakoztatva. ŕThe present invention relates to an apparatus for determining the level of refrigerant in a reactor. The device comprises an elongate housing (1) in which longitudinally distributed heated thermocouples (2, 3) are arranged, between the hot points (12) of which a cable-type unheated auxiliary thermocouple (4) is located. This allows the absolute temperature of the refrigerant to be measured continuously. According to another variant of the device, cable-like differential thermocouples are distributed longitudinally in the elongate housing (1), between the ends of which an unheated auxiliary thermocouple is arranged. For the hot spots (12) of the thermocouples (2, 3) there is an electric heating system (6) with discrete heating elements (16, 17). The thermocouples (2, 3, 5) and the auxiliary thermocouple (4) are provided with a cover (9). The casings (9) - in the region of the hot spots (12) - and the casings associated with the heating elements (16, 17) are thermally connected to the inner surface of the housing (1) by solder joints (7, 8). ŕ
Description
A találmány tárgya berendezés reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására, amely berendezés tartalmaz hosszúkás házat, amelyben hosszirány mentén elosztva elrendezett melegpontokkal fűtött hőelemek és a fűtött hőelemek zónáján kívül elrendezett melegpontokkal fütetlen hőelem, valamint a fűtött hőelemek melegpontjai számára villamos fűtőrendszer van elrendezve. A találmány reaktorok belső terének megfigyelésére szolgáló rendszer kialakításához műszaki eszközöket javasol.The present invention relates to an apparatus for determining the level of refrigerant in a reactor comprising an elongated housing in which an electric heating system is provided for thermocouples heated with hot spots disposed along the longitudinal direction and non-heated thermocouples located outside the zone of heated thermocouples. The present invention provides technical means for designing a system for monitoring the reactor interior space.
Ismert olyan, reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezés (US A 4 592 230), melynek hosszúkás házában differenciál-hőelemek vannak elrendezve fűtött és fütetlen melegpontokkal. A berendezés továbbá villamos fűtőrendszerrel van ellátva, amelynek fűtőelemei a differenciál-hőelemek fűtött melegpontjainak közelében helyezkednek el. A hosszúkás ház fenékoldali részében fütetlen a hőelem. Ennél a berendezésnél a reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározása során kapott adatok plauzibilitása nem megfelelő, ami a hűtőközegréteg magassági irányában mérhető jelentős hőmérséklet-gradiensre vezethető vissza. Itt a hűtőközegszint jelenlétére a differenciál-hőelem kijelzései alapján következtetnek, amelyek differenciál-hőelem esetén a melegpontok egyikét járulékosan felmelegítik. Ez a megoldás nem veszi figyelembe, hogy a hőmérséklet-különbség nemcsak attól függ, hogy a differenciál-hőelem milyen közegben helyezkedik el, hanem a hűtőközeg abszolút hőmérséklete is jelentős befolyásoló tényező.It is known to determine the level of refrigerant in a reactor (US A 4,592,230), in which an elongated housing is provided with differential thermocouples with heated and unheated hot spots. The apparatus is further provided with an electric heating system, the heating elements of which are located near the heated heating points of the differential thermocouples. The thermocouple is unheated in the bottom of the elongated housing. In this apparatus, the plausibility of the data obtained when determining the level of refrigerant in the reactor is inadequate, which is due to the significant temperature gradient in the height of the refrigerant layer. Here, the presence of the refrigerant level is inferred from the differential thermocouple readings, which additionally heat one of the hot spots in the differential thermocouple. This solution does not take into account that the temperature difference depends not only on the medium in which the differential thermocouple is located, but also on the absolute temperature of the refrigerant.
Ismert továbbá olyan, reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezés (SU A 1 157 919), mely hosszúkás házat tartalmaz, amelyben hosszirány mentén elosztva elrendezett melegpontokkal fűtött hőelemek és olyan fütetlen hőelem van, amelynek melegpontja a fűtött hőelemek zónáján kívül helyezkedik el. E berendezés esetén is a fütetlen hőelem melegpontja a fűtött differenciál-hőelemek zónáján kívül, a hosszúkás ház fenékoldali részében, a hőelemek melegpontjai pedig a ház hossza mentén elosztva vannak elrendezve. A villamos fűtőrendszer váltakozó árammal elválasztó kondenzátoron keresztül van táplálva. Ezzel az ismert, reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezéssel sem megfelelő a mért értékek plauzibilitása. A hűtőközeg szintjének jelenlétére vagy hiányára vonatkozóan hamis mérési eredmények keletkezhetnek. Ennek figyelembevételével foganatosítandó intézkedések az üzemi költségeket jelentősen megnövelik. A mért értékek nem megfelelő elfogadhatósága arra vezethető vissza, hogy a hűtőközegnek a hőelemek melegpontjai közelében előforduló hőmérséklet-változásai csak bonyolult módon vehetők figyelembe. A fűtőelem állandó teljesítménye és a környezeti hőmérséklet növekedése esetén a hőmérséklet-különbség a hűtőközeg szintváltozása nélkül is jelentősen növekedhet, ami a berendezés hamis mérési eredményeihez vezethet.Also known is a device for determining the level of refrigerant in a reactor (SU A 1 157 919), comprising an elongated housing having thermocouples heated with distributed hot points distributed along the longitudinal direction and a non-heated thermocouple having a hot point outside the heated thermocouple zone. Also in this arrangement, the hot point of the unheated thermocouple is located outside the zone of heated differential thermocouples in the bottom portion of the elongated housing, and the heating points of the thermocouples are distributed over the length of the housing. The electric heating system is powered by an AC separator capacitor. With this known device for determining the level of refrigerant in the reactor, the plausibility of the measured values is not sufficient. False measurement results may be obtained for the presence or absence of refrigerant level. Taking this into account, the measures to be taken will significantly increase operating costs. The inadequate acceptability of the measured values is due to the fact that the temperature changes of the refrigerant near the thermocouples are difficult to account for. With constant heating element performance and ambient temperature increase, the temperature difference can increase significantly without changing the refrigerant level, which can lead to false measurement results for the unit.
A találmány révén megoldandó feladat tehát az, hogy reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására olyan berendezést hozzunk létre, amely úgy van kiképezve, hogy biztosítsa a berendezéssel nyert mérési eredmények hihetőségének javítását és egyben az üzemi költségek hibás mérési eredmények kiküszöbölésével történő csökkentését.It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus for determining the level of refrigerant in a reactor, which is configured to ensure the reliability of the measurement results obtained with the equipment while reducing operating costs by eliminating incorrect measurement results.
A feladat megoldására reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására olyan berendezést hoztunk létre, amely berendezés tartalmaz hosszúkás házat, amelyben hosszirány mentén elosztva elrendezett melegpontokkal fűtött hőelemek és a fűtött hőelemek zónáján kívül elrendezett melegpontokkal fütetlen hőelem, valamint a fűtött hőelemek melegpontjai számára villamos fűtőrendszer van elrendezve. A találmány szerint a berendezés járulékosan legalább egy, kábeljellegű fütetlen segédhőelemmel van ellátva, amelynek melegpontja a fűtött hőelemek melegpontjai között van elrendezve, ahol minden egyes hőelem és segédhőelem burkolata melegpontjának zónájában termikusán a házra van csatlakoztatva, továbbá a villamos fűtőrendszer diszkrét fűtőelemeket tartalmaz, amelyek vezetékekkel egymással villamosán sorba vannak kapcsolva, és mindegyik fűtőelem burkolattal van ellátva, amely a vonatkozó fűtött hőelem burkolatához annak melegpontja zónájában a házhoz van termikusán csatlakoztatva.To solve this problem, an apparatus for determining the level of refrigerant in a reactor is provided comprising an elongated housing in which an electric heating system is provided for thermocouples heated with hot spots disposed along the longitudinal direction and non-heated thermocouples disposed outside the zone. According to the invention, the apparatus is additionally provided with at least one cable-type unheated auxiliary heater having a hot point arranged between the hot points of the heated thermocouples, where each thermocouple and auxiliary thermocouple is thermally connected to the housing; are electrically connected in series with each other and each heater is provided with a housing that is thermally connected to the housing of the respective heated thermocouple in its hot spot zone.
A diszkrét fűtőelemeket burkolatokkal látjuk el, amelyek a fűtőelemektől jó hővezető villamos szigetelőanyaggal vannak elválasztva, ahol a fűtőelem burkolata a vonatkozó fűtött hőelem burkolatához és a házhoz van csatlakoztatva, ami a ház hőmérsékletének a hőelem melegpontjának helyén történő mérését és következésképpen a házzal határos hűtőközeg hőmérsékletének mérését teszi lehetővé.The discrete heating elements are provided with casings separated from the heating elements by a good thermal conductive electrical insulation material, wherein the heating element casing is connected to the housing of the respective heated thermocouple and to the housing, thereby measuring the temperature of the housing at makes it possible.
A feladat megoldására továbbá reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására olyan berendezést is létrehoztunk, amely berendezés tartalmaz hosszúkás házat, amelyben hosszirány mentén elosztva elrendezett melegpontokkal fűtött hőelemek és a fűtött hőelemek zónáján kívül elrendezett melegponttal fütetlen hőelem, valamint a fűtött hőelemek melegpontjai számára villamos fűtőrendszer van elrendezve. A találmány szerint járulékosan legalább egy kábeljellegű, fütetlen segédhőelemmel van ellátva a berendezés, ahol a fűtött hőelemek kábeljellegű, differenciál-hőelemként vannak kiképezve, amelyeknek burkolatai melegpontjainak zónáiban a házhoz vannak termikusán csatlakoztatva, továbbá a villamos fűtőrendszer diszkrét fűtőelemeket tartalmaz, amelyek vezetékekkel egymással villamosán sorba vannak kötve, és mindegyik fűtőelem burkolattal van ellátva, amely a vonatkozó differenciál-hőelem burkolatához annak melegpontja zónájában a házhoz van termikusán csatlakoztatva, továbbá minden egyes segédhőelem melegpontja a szomszédos differenciál-hőelemek végei között van elrendezve, míg burkolata a melegpont zónájában a házhoz van termikusán csatlakoztatva.In order to solve this problem, an apparatus for determining the level of refrigerant in a reactor is provided comprising an elongated housing in which an electric heating system is provided for thermocouples heated with hot spots disposed along the longitudinal direction and non-heated thermocouples outside the zone. According to the invention, the apparatus is additionally provided with at least one cable-like, unheated auxiliary heater, wherein the heated thermocouples are in the form of a cable-type differential thermocouple, the casings of which are thermally connected to the housing in hot zone zones; each heater is thermally connected to the housing of the respective differential thermocouple in its hot point zone, and the hot point of each auxiliary thermocouple is disposed between the ends of adjacent differential thermocouples while its casing is in the thermal point zone of the housing connected.
Előnyös, ha a fűtőelemek burkolatai és a hőelemek burkolatai a melegpontok zónáiban forrasztott kötésekkel a ház belső felületéhez vannak csatlakoztatva.Preferably, the heater casings and the thermocouple casings are connected to the inner surface of the housing by solder joints in the zones of hot spots.
Előnyös továbbá, ha a segédhőelem melegpontja és a hozzá legközelebb elhelyezkedő fűtőelem közötti hossz legalább 40 mm.It is further preferred that the length between the hot point of the auxiliary thermocouple and the heater nearest to it is at least 40 mm.
HU 223 354 Β1HU 223 354 Β1
A találmány szerinti berendezésnek egy előnyös kiviteli alakja úgy van kiképezve, hogy a vezetékek által sorba kapcsolt fűtőelemek lánca U alakkal rendelkezik, ahol minden egyes fűtött hőelem melegpontjának zónájában két, különböző láncágakhoz tartozó, egymással szemben fekvő fűtőelem van elrendezve.In a preferred embodiment of the device according to the invention, the chain of heating elements connected in series has a U-shape, in which two opposing heating elements belonging to different chain branches are arranged in the hot zone zone of each heated thermocouple.
Célszerű, ha a diszkrét fűtőelemeket sorba kapcsoló vezetékek kábeljellegű elemekként vannak kiképezve.It is desirable that the wires connecting the discrete heating elements in series are designed as cable elements.
Célszerű továbbá, ha minden egyes diszkrét fűtőelem henger alakúra van kiképezve, amely hosszának a berendezés háza átmérőjéhez való viszonya 5:1 és 15:1 közötti tartományban van.It is also desirable that each discrete heater is cylindrical in length with a ratio of diameter to housing diameter of the apparatus of from 5: 1 to 15: 1.
Előnyös még, ha az összes diszkrét fűtőelem azonos kiképzésű.It is further preferred that all discrete heating elements are of the same design.
Célszerű, ha a villamos fűtőrendszer kivezetései kábeljellegű vezetékként vannak kiképezve.It is preferable that the electrical heating system terminals are designed as cable type wires.
Célszerű továbbá, ha a fűtetlen hőelem melegpontja burkolatának belső felületéhez van termikusán csatlakoztatva.It is also advantageous if the heating point of the unheated thermocouple is thermally connected to the inner surface of the casing.
Előnyös még, ha a berendezés háza egy olyan detektoregyüttes közös házaként van kiképezve, amelynek egyik része a reaktor aktív zónájában helyezkedik el.Preferably, the housing of the apparatus is configured as a common housing for a detector assembly, one portion of which is located in the reactor core.
A találmány szerinti, hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezésben két hőelem jelét hasznosítjuk, amelyeknél az egyik hőelem melegpontját villamos fűtőrendszernek egy fűtőeleme segítségével állandóan fűtjük. A fűtött melegpont és fűtetlen melegpont hőmérsékletének különbsége nő, ha a hűtőközeg hőmérséklete csökken. Állandó fűtőteljesítmény mellett e hatás akkor is jelentkezik, ha valamennyi hőelem a folyékony hűtőközegben, a fázishatár szintje alatt van. A változás ugyanilyen értelmű, de erőteljesebb, ha a fűtött melegpont a fázishatár fölé kerül. Az ismert berendezéseknél az említett hőmérséklet-különbség a hűtőközeg hőmérsékletének csökkenése esetén állandó hűtőközegszint esetén is növekedhet, úgyhogy ez a berendezés mérési eredményeinek meghamisításához vezethet. A találmány szerinti berendezés esetén legalább egy további fűtetlen segédhőelem van úgy elhelyezve, hogy melegpontja a találmány szerinti berendezés első változata esetén a szomszédos fűtött hőelemek melegpontjai között, vagy a berendezés második változata esetén a szomszédos differenciál-hőelemek között van. Ez lehetővé teszi, hogy a berendezés hosszúkás házának magassági irányában a hűtőközeg abszolút hőmérsékletértékeit is érzékeljük. A találmány szerinti berendezés gyakorlatilag jeladó üzemmódban működik, akkor, ha az egymással szomszédos fűtött és fűtetlen hőelemek közötti hőmérséklet-különbségnek egy küszöbértéket adunk meg, amelynek elérésekor feltételezhetjük, hogy a hűtőközegszint jelen van, és ennek hatására a berendezés erre vonatkozó jelet bocsát ki („megszólal”). A berendezés érzékenységét és a mérési eredmények plauzibilitását befolyásoló fő tényezők egyike a villamos fűtőelem teljesítményének értéke. A hűtőközeg megengedett maximális üzemi hőmérsékletéhez megválasztott fűtőelem-teljesítmény és ezzel összhangban a „küszöbérték” csökkentése is kívánatos, ha a hőmérséklet ennél alacsonyabb. A hűtőközeg hőmérsékletének a reaktor házának magassági irányában és ennek következtében a berendezés hosszúkás házának magassága mentén a hőmérséklet-eloszlás egyenetlensége növekszik. A fűtött melegpont túlmelegedési hőmérséklete mind a folyékony, mind a gőzfázisban növekszik. A találmány szerinti berendezés esetén az abszolút hűtőközeg-hőmérsékletet a fűtött hőelemek között folyamatosan mérjük. Ez a villamos fűtőelem áramának és a „küszöbérték” szabályozását lehetővé teszi, és így a hamis mérési eredmények esélye csökken. A hűtőközeg szintjének valamely zónában való megjelenésének tekintjük, ha az adott zóna egymással szomszédos fűtött és fűtetlen hőelemek (segédhőelemek) hőmérsékletének különbsége egy bizonyos értéket elér. Mivel a hűtőközeg hőmérséklete a reaktor házának magassági irányában egy, térben és időben csak lassan vagy ritkán változó mennyiséget képvisel, ezért a találmány szerinti berendezésben kisszámú fűtetlen hőelem is elég, ami a berendezés hosszméreteinek csökkentését teszi lehetővé. A fűtetlen hőelemek egyikének melegpontja olyan zónában helyezhető el, ahol kijelzései a hűtőközegnek a reaktor kimenetén mérhető hőmérsékletének felel meg. A találmány szerinti berendezésben fűtetlen segédhőelemként és differenciál-hőelemként kábeljellegű hőelemeket alkalmazunk. Ezek szerkezete lehetővé teszi, hogy keresztmetszeti méreteiket a mérők megbízható villamos szigetelésének megvalósítása mellett is lényegesen csökkentsük. A hőelemek hossza rendszerint néhány métert tesz ki. A találmány szerinti berendezés egyik változata esetén a hőelemek differenciál-hőelemekként vannak kiképezve, ami a berendezés keresztmetszeti méreteinek járulékos csökkentése miatt is előnyös, mivel egyetlenegy burkolatban két melegpont helyezkedik el. Ezek közül az egyik fűtött melegpontként van kiképezve. Azonos méretek esetén a mérőpontok száma így növelhető. Előnyös, ha a hőelemek melegpontjai, például a differenciál-hőelem melegpontjainak egyike a burkolat belső felületéhez van csatlakoztatva, ami lehetővé teszi, hogy a melegpont és a burkolat közötti hőellenállást és időállandót lényegesen csökkentsük. A hőelemek burkolatai előnyösen melegpontjaik zónáiban a ház belső felületéhez főleg forrasztott kötések segítségével vannak csatlakoztatva, ami szintén az időállandók csökkentéséhez járul hozzá. Ezenkívül a berendezés házának kis átmérője (a gyakorlatban 7-10 mm) és a hőelemek jelentős hossza esetén a forrasztott kötések alkalmasak arra, hogy a burkolatoknak a házhoz való csatlakozására szolgáló eljárás technológiájának pontos betartását és az előállított kötések megbízhatóságát biztosítsák. A találmány szerinti berendezés mintáin elvégzett kísérletek segítségével megállapítottuk, hogy a fűtetlen hőelem melegpontja és a villamos fűtőrendszernek az ehhez legközelebb elhelyezkedő fűtőeleme közötti távolság legalább 40 mm-t kell hogy kitegyen, mivel kisebb távolságok esetén a fűtőelemnek azon fűtetlen hőelem kijelzéseit befolyásoló hatása kezd érvényesülni, amely mérő a hűtőközeg abszolút hőmérsékletének mérésére szolgál. A találmány szerinti berendezés mérési eredményeinek plauzibilitása azzal is növelhető, hogy a villamos fűtőrendszerThe apparatus of the present invention for determining the level of refrigerant utilizes the signals of two thermocouples, in which the hot point of one of the thermocouples is continuously heated by a heating element of an electric heating system. The difference between the heated temperature and the unheated temperature increases as the refrigerant temperature drops. At constant heating power, this effect occurs even if all the thermocouples in the liquid refrigerant are below the phase boundary. The change is the same, but more powerful when the heated hot spot is above the phase boundary. In the case of known devices, said temperature difference may increase with the decrease of refrigerant temperature even with constant refrigerant level, so that this may lead to falsification of the measurement results of the device. At least one additional unheated auxiliary thermocouple for the apparatus of the present invention is located such that its hot point is between the hot points of adjacent heated thermocouples in the first version of the apparatus or, in the second embodiment of the apparatus, adjacent differential thermal elements. This allows the absolute temperature values of the refrigerant to be sensed in the height direction of the elongated housing of the device. The apparatus of the present invention operates in a substantially beacon mode when a threshold is set for the temperature difference between adjacent heated and unheated thermocouples that is reached when the refrigerant level is present and causes the apparatus to emit a signal (" sound "). One of the main factors influencing the sensitivity of the equipment and the plausibility of the measurement results is the value of the electric heating element's performance. It is also desirable to reduce the fuel power selected for the maximum allowable operating temperature of the refrigerant and, consequently, to lower the "threshold" if the temperature is lower. As the temperature of the refrigerant increases in the direction of the height of the reactor casing and, consequently, along the height of the elongated casing of the apparatus, the temperature distribution unevenness increases. The overheating temperature of the heated hot spot increases in both the liquid and vapor phases. In the apparatus of the invention, the absolute refrigerant temperature is continuously measured between the heated thermocouples. This allows the electric heater current and the "threshold" to be controlled, thus reducing the likelihood of false measurement results. The appearance of refrigerant level in a zone is considered when the temperature difference between adjacent heated and unheated thermocouples (auxiliary thermocouples) reaches a certain value. Because the temperature of the refrigerant represents a slowly or infrequently variable amount in the direction of the height of the reactor housing, a small number of unheated thermocouples are sufficient in the apparatus of the invention to reduce the length of the apparatus. The hot spot of one of the unheated thermocouples may be located in a zone where its readings correspond to the temperature of the refrigerant at the outlet of the reactor. In the apparatus according to the invention, cable-type thermocouples are used as unheated auxiliary and differential thermocouples. Their construction allows them to be substantially reduced in cross-sectional dimensions, even with reliable electrical insulation of the meters. The length of the thermocouples is usually several meters. In one embodiment of the device according to the invention, the thermocouples are configured as differential thermocouples, which is also advantageous due to the additional reduction in the cross-sectional dimensions of the device, since two hot spots are located in one housing. One of them is designed as a heated hot spot. This will increase the number of measuring points for identical dimensions. Preferably, one of the heating points of the thermocouple, such as one of the differential thermocouple, is connected to the inner surface of the casing, which makes it possible to substantially reduce the thermal resistance and the time constant between the warming point and the casing. The casings of the thermocouples are preferably connected to the inner surface of the housing in zones of their hot spots, mainly by solder joints, which also contributes to the reduction of time constants. In addition, the small diameter of the housing (in practice 7 to 10 mm) and the significant length of the thermocouples allow soldered joints to ensure accurate compliance with the technology of the enclosure connection to the enclosure and the reliability of the joints produced. Experiments carried out on samples of the apparatus according to the invention have established that the distance between the unheated thermocouple and the nearest heating element of the electric heating system must be at least 40 mm, since at short distances the influence of the heating element on the indication of the unheated thermocouple which is used to measure the absolute temperature of the refrigerant. The plausibility of the measurement results of the apparatus according to the invention can also be increased by providing an electric heating system
HU 223 354 Β1 diszkrét fűtőelemek alakjában van megvalósítva, amelyek vezetékek révén soros kapcsolásban vannak egymással összekötve. Ebben az esetben a találmány szerinti berendezés házának a fűtőelemek, valamint a fűtött hőelemek vagy a fűtött differenciál-hőelemek melegpontjai közelében lévő zónáit felmelegítjük. A fűtőelemek közötti helyeken felmelegedés nem jön létre, és a találmány szerinti berendezés házának hőmérséklete környezete hőmérsékletének felel meg. A diszkrét fűtőelemek burkolattal vannak ellátva, amely a fűtőelemektől jó hővezető képességű, villamosán szigetelő anyaggal van elválasztva. A fűtőelemek burkolata a vonatkozó fűtött hőelem burkolatához és a házhoz van csatlakoztatva, ami a ház hőmérsékletének mérését a hőelem melegpontjának tartományában teszi lehetővé. Ezenkívül a fűtőelemeknek a diszkrét kialakítása a villamos fűtőrendszer gazdaságosságának és a berendezés üzemi megbízhatóságának növeléséhez járul hozzá, mivel a háznak csak kicsi zónái a fűtött hőelemek melegponti helyein vagy a differenciál-hőelemek fűtött melegponti helyem melegednek fel. Előnyös, ha a sorba kapcsolt, vezetékek által összekötött fűtőelemek lánca U alakúan van kiképezve, ahol minden egyes fűtött hőelem melegpontjának zónájában vagy minden egyes differenciál-hőelem fűtött melegponti helyének zónájában két fűtőelem van elhelyezve, amelyek különböző láncágakhoz tartoznak. Ez lehetővé teszi, hogy a megbízhatóságot a fűtőelemeken átvezetett áram csökkenésével növeljük, és a villamos fűtőrendszer méreteit csökkentsük. A fűtőelemek soros kapcsolásban való összeköttetésére szolgáló vezetékek kábeljellegű elemekként vannak kiképezve, mivel ebben az esetben a villamos fűtőrendszer mérete a villamos szigetelés megfelelő megbízhatóságának biztosítása mellett csökkenthető. Minden egyes diszkrét fűtőelem hengerként van kiképezve, ami a vezetékszakaszok alkalmazásának lehetőségét figyelembe véve gyártás szempontjából különösen előnyös. A henger hosszának a berendezés háza átmérőjéhez való viszonya 5:1 és 15:1 közötti tartományban van megválasztva. Amennyiben ez az arány 5:1-nél kisebb, úgy peremhatások miatt a hőveszteségek erősen növekednek, ami a fűtött melegpont hőmérsékletmérési pontosságának csökkenéséhez vezet. Az arány 15:1 fölé történő emelése esetén a mérési pontosság további növelése nélküli, felesleges, nem hasznosuló villamosenergia-fogyasztás valósul meg. A villamos fűtőrendszer fűtőelemei előnyösen azonosan vannak kiképezve. Ebben az esetben a különböző helyű, de azonos fajtájú hőelemek azonos jellegű jeleket generálnak. A villamos fűtőrendszer villamos kivezetései előnyösen kábeljellegű elemekként vannak kiképezve, ami lehetővé teszi, hogy a rendszer méreteit csökkentsük és a gazdaságosságot a kivezetések villamos ellenállásának csökkentésével növeljük. A berendezés háza egy detektoregyüttes közös házaként lehet kiképezve, amelynek egyik része a reaktor aktív zónájában helyezkedik el. Ez a reaktor belső terének megfigyelésére szolgáló rendszer összméreteinek csökkentéséhez járul hozzá. Ebben az esetben a hűtőközeg szintjének mérésére szolgáló berendezés számára nem kell saját házat alkalmazni, mert annak összes eleme a detektoregyüttes közös házában van elhelyezve.It is implemented in the form of discrete heating elements which are connected in series by means of wires. In this case, the zones of the housing of the device according to the invention in the vicinity of the heating elements and the hot points of the heated thermocouples or the heated differential thermocouples are heated. There is no warming between the heating elements and the temperature of the housing of the device according to the invention corresponds to the ambient temperature. The discrete heating elements are provided with a cover, which is separated from the heating elements by an electrically insulating material with good thermal conductivity. The housing of the heating elements is connected to the housing of the respective heated thermocouple and to the housing, which allows the temperature of the housing to be measured in the range of the heating point of the thermocouple. In addition, the discreet design of the heating elements contributes to the economy of the electric heating system and to the reliability of the equipment, since only small areas of the house are heated at the heating point or differential heating element at the heated point. Preferably, a series of conductor-connected heating elements connected in series are formed in a U-shape, wherein two heating elements are associated with different chain branches in the hot spot zone of each heated thermocouple or in the heated hot spot location of each differential thermocouple. This makes it possible to increase reliability by reducing the current supplied to the heating elements and reducing the size of the electric heating system. The wires for connecting the heating elements in series connection are designed as cable-like elements, in which case the size of the electric heating system can be reduced while ensuring sufficient reliability of the electrical insulation. Each of the discrete heating elements is designed as a cylinder, which is particularly advantageous from a manufacturing point of view given the possibility of using wire sections. The ratio of the length of the cylinder to the diameter of the housing of the device is selected in the range of 5: 1 to 15: 1. If this ratio is less than 5: 1, due to the peripheral effects, the heat loss is greatly increased, which leads to a decrease in the temperature measurement accuracy of the heated hot spot. Raising the ratio above 15: 1 results in unnecessary, useless electricity consumption without further increase in measurement accuracy. The heating elements of the electric heating system are preferably of the same design. In this case, thermocouples of different locations but of the same kind will generate similar signals. The electrical terminals of the electric heating system are preferably designed as cable-type elements, which allow to reduce the size of the system and increase the economy by reducing the electrical resistance of the terminals. The housing of the apparatus may be configured as a common housing for a detector assembly, one portion of which is located within the reactor core. This contributes to reducing the overall size of the reactor interior monitoring system. In this case, the device for measuring the level of the refrigerant does not need to have its own housing, since all its elements are located in the common housing of the detector assembly.
A találmányt az alábbiakban előnyös kiviteli példák kapcsán a mellékelt rajzra való hivatkozással részletesebben is ismertetjük, ahol a rajzon azThe invention will now be described in more detail below with reference to preferred embodiments, with reference to the accompanying drawings, in which:
1. ábrán egy találmány szerinti, reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezés teljes nézete fűtött hőelemekkel, egy első változat szerint, aFigure 1 is a full view of a device for determining the level of refrigerant in a reactor according to the invention with heated thermocouples, in a first embodiment,
2. ábrán a találmány szerinti berendezésnek azFigure 2 shows the apparatus according to the invention
1. ábrán bejelölt és egy fűtött hőelem melegpontján átvezető II—II vonal mentén vett metszete, a1 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
3. ábrán a találmány szerinti berendezésnek azFigure 3 shows the apparatus according to the invention
1. ábrán bejelölt és egy fűtetlen hőelem melegpontján átvezető III—III vonal mentén vett metszete, a1 is a sectional view taken along line III-III of FIG.
4. ábrán egy hőelem hosszmetszete a találmány szerint, amelynek melegpontja burkolatához kapcsolódik, azFig. 4 is a longitudinal sectional view of a thermocouple according to the invention having a hot point connected to its casing
5. ábrán a találmány szerint egy hőelem hosszmetszete, amelynek melegpontja burkolatától el van szigetelve, aFig. 5 is a longitudinal sectional view of a thermocouple according to the invention having a heat point insulated from its casing, a
6. ábrán kábeljellegű, közös burkolattal ellátott villamos fűtőrendszer a találmány szerint, hosszmetszetben, aFigure 6 is a longitudinal sectional view of a cable-type electric heating system with a common cover in accordance with the present invention;
7. ábrán az egyes fűtőelemeket külön-külön körülvevő burkolatokkal ellátott elektromos fűtőrendszer, a találmány szerint, hosszmetszetben, aFig. 7 is a longitudinal sectional view of an electric heating system with shrouds surrounding each heater element in accordance with the present invention;
8. ábrán reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló, differenciálhőelemekkel ellátott, találmány szerinti berendezés teljes nézete, egy második változat szerint, hosszmetszetben, aFig. 8 is a longitudinal sectional view of a device according to the invention having differential thermocouples for determining the level of refrigerant in a reactor;
9. ábrán a találmány szerinti berendezésnek a differenciál-hőelem fűtött melegpontjának zónájában vett keresztmetszete, aFigure 9 is a cross-sectional view of the apparatus of the invention in the zone of the heated temperature of the differential thermocouple,
10. ábrán a találmány szerinti berendezésnek a fűtetlen segédhőelem melegpontjának zónájában vett keresztmetszete, aFigure 10 is a cross-sectional view of the apparatus of the invention in the hot spot zone of the unheated auxiliary thermocouple,
11. ábrán a találmány szerinti berendezésnek a differenciál-hőelem fűtetlen melegpontjának zónájában vett keresztmetszete, aFig. 11 is a cross-sectional view of the apparatus of the invention in the zone of the unheated hot spot of the differential thermocouple,
12. ábrán egy differenciál-hőelem a találmány szerint, amelynél melegpontjainak egyike burkolatához csatlakozik, és aFig. 12 is a differential thermocouple according to the invention in which one of its hot points is connected to its casing and
13. ábrán egy differenciál-hőelem látható a találmány szerint, amelynek melegpontjai a burkolattól el vannak szigetelve.Fig. 13 shows a differential thermocouple according to the invention, the hot points of which are insulated from the casing.
A reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezés hosszúkás 1 házzal (1. ábra) van ellátva, amelyben kábeljellegű fűtött 2, 3 hőelemek, kábeljellegű fűtetlen 4 segédhőelem (amelynek melegpontja a 2,3 hőelemek melegpontjai között helyezkedik el), fűtetlen, kábeljellegű 5 hőelem (amelynek melegpontja a 2, 3 hőelemek zónáján kívül helyezkedik el), elektromos 6 fűtőrendszer, valamint 7, 8 forrasztott kötések vannak elrendezve. A 7, 8 forrasztott kötések segítségével a 2, 3, 5 hőelemek és a 4 segédhőelem azThe apparatus for determining the level of refrigerant in the reactor is provided with an elongated housing 1 (Fig. 1) in which a cable-type thermocouple 2, 3, a cable-type auxiliary thermocouple 4 (having a hot point between the thermocouples 2.3) (having a hot point outside the zone of the thermocouples 2, 3), an electric heating system 6 and solder joints 7, 8 are provided. By means of solder joints 7, 8, the thermocouples 2, 3, 5 and the auxiliary thermocouple 4
HU 223 354 Β1HU 223 354 Β1
I ház belső felületéhez vannak csatlakoztatva. Minden egyes 2, 3, 5 hőelem és 4 segédhőelem 9 burkolattal (4. ábra) van ellátva, amelyben 10, 11 hőelemelektródok varrnak elrendezve. A 12 melegpont a 9 burkolat belső felületéhez van csatlakoztatva, vagy a 13 melegpont (5. ábra) a 9 burkolattól 14 szigetelőanyag segítségével van elszigetelve, amely 14 szigetelőanyag a 10,They are connected to the inner surface of the housing. Each of the thermocouples 2, 3, 5 and the auxiliary thermocouple 4 is provided with a cover 9 (Fig. 4) in which the thermocouple electrodes 10, 11 are arranged. The hot spot 12 is connected to the inner surface of the cover 9 or the hot spot 13 (Fig. 5) is insulated from the cover 9 by means of an insulating material 14 which is
II hőelemelektródok és a 9 burkolat között helyezkedhet el. A villamos 6 fűtőrendszer kábeljellegű 15 vezetékekkel (1. ábra) van ellátva, amelyek diszkrét 16,17 fűtőelemek sorba kapcsolására szolgálnak. A 6 fűtőrendszer továbbá villamos 18 szigetelőanyaggal van ellátva, amely a villamos 6 fűtőrendszer 16,17 fűtőelemei és annak 26 burkolatai (7. ábra) között van elrendezve. AzIt may be located between the thermocouple electrodes II and the housing 9. The electric heating system 6 is provided with cable-like conductors 15 (Fig. 1), which are used to connect discrete heating elements 16,17 in series. The heating system 6 is further provided with electrical insulating material 18 disposed between the heating elements 16,17 of the electric heating system 6 and its casings 26 (Fig. 7). The
I házban lévő és annak hossziránya mentén elosztott érzékelők kábeljellegű 19, 20 differenciál-hőelemként (8. ábra) lehetnek kiképezve, ahol a 19, 20 differenciálhőelemek végei között egy fűtetlen 21 segédhőelem 12, melegpontja van elrendezve, míg egy további fűtetlen 22 hőelem 12,13 melegpontja a 19, 20 differenciálhőelemek zónáján kívül helyezkedik el. A 19, 20 differenciál-hőelemek egynemű 10, 11 hőelemelektródokat, az egyik 10 hőelemelektródot ellenpolaritású 24 hőelemelektróddal összekötő 23 melegpontot (12. ábra) és egy másik 12 vagy 13 melegpontot tartalmaznak. A 19, 20 differenciál-hőelemek 9 burkolata 25 forrasztott kötés segítségével az 1 ház belső felületéhez és a villamos 6 fűtőrendszer 16, 17 fűtőelemeinek 26 burkolatához (7. ábra) van csatlakoztatva.The sensors in the housing I and distributed along its longitudinal direction may be in the form of a cable-type differential thermocouple 19, 20 (Fig. 8), wherein an unheated auxiliary thermocouple 21 is disposed between the ends of the differential thermocouples 19, 20 and Its hot spot 13 is located outside the zone of the differential thermocouples 19, 20. The differential thermocouples 19, 20 comprise homogeneous thermocouple electrodes 10, 11, a hot spot 23 (Figure 12) connecting one of the thermocouple electrodes 10 to a non-polar thermocouple electrode 24 and another 12 or 13. The casing 9 of the differential thermocouples 19, 20 is connected by solder connection 25 to the inner surface of the housing 1 and to the casing 26 of the heating elements 16, 17 of the electric heating system 6 (Fig. 7).
A hosszúkás 1 ház korrózióálló és sugárzásálló anyagból, például 08xl8II10T jelölésű korrózióálló acélból 0,8-1 mm falvastagsággal készült, ami nagy külső nyomásokkal szemben nyomásállóságot biztosít. Az 1 ház fenékoldali része (1. ábra) le van zárva, míg az 1 ház ellenkező végén légzáró átvezetéssel (az ábrán nem látható) van ellátva, amelyen keresztül a 2, 3, 5 hőelemek és 4 segédhőelem kábelei és a 6 fűtőrendszer csatlakozásai ki vannak vezetve. Mindegyik 2, 3, 5 hőelem és 4 segédhőelem kéteres kábel alakjában van kiképezve. A 10,11 hőelemelektródok heterogén anyagokból, például kréméiből és alumelből készültek, amely anyagok sugárzásállóak. A 19, 20 differenciálhőelemek (8. ábra) alkalmazása esetén a 12 melegpontok (12. ábra) egyike, amely a 9 burkolat fenékoldali részében helyezkedik el, ezen 9 burkolat belső felületéhez előnyösen hegesztett kötés segítségével van csatlakoztatva. A 2, 3, 5, 22 hőelem, a 4, 21 segédhőelem és a 19,20 differenciál-hőelem 9 burkolata és a 10,11 hőelemelektródok között jó hővezető képességű szigetelőanyag, például magnézium-oxid van. A 10,The elongated housing 1 is made of corrosion-resistant and radiation-resistant material, such as 08x1881010T stainless steel, with a wall thickness of 0.8 to 1 mm, which provides pressure resistance against high external pressures. The bottom part of the housing 1 (Fig. 1) is closed, while the opposite end of the housing 1 is provided with an air-tight passage (not shown) through which the cables of the thermocouples 2, 3, 5 and auxiliary thermocouples and the heating system 6 are led. Each of the thermocouples 2, 3, 5 and 4 auxiliary thermocouples is in the form of a two-wire cable. The thermocouple electrodes 10.11 are made of heterogeneous materials, such as creams and alum, which are radiation resistant. When using differential thermocouples 19, 20 (FIG. 8), one of the hot spots 12 (FIG. 12) located in the bottom portion of the housing 9 is preferably connected to the inner surface of this housing 9 by a welded joint. Between the thermocouples 2, 3, 5, 22, the auxiliary thermocouple 4, 21 and the differential thermocouple 9,20 and the thermocouple electrodes 10,11, there is a thermally conductive insulating material such as magnesium oxide. At 10,
II hőelemelektródok 13 melegpontja (5. és 13. ábra) a 9 burkolattól el lehet szigetelve, ahol viszont ebben az esetben a 2, 3, 5, 22 hőelem, 4, 21 segédhőelem, 19, 20 differenciál-hőelem időállandója növekszik. A 2, 3, 5, 22 hőelemek, 4, 21 segédhőelemek, 19, 20 differenciál-hőelemek 12 melegpontjainak zónáiban a 9 burkolatok az 1 ház belső felületéhez 7, 8 forrasztott kötések (1. ábra), illetve 7, 8, 25 forrasztott kötések (8. ábra) segítségével magas hőmérsékletű forrasz, például nCP-40, nCP-45 típusú forrasz alkalmazásával vannak csatlakoztatva. A berendezéshez tartozó fűtött 2, 3 hőelemek vagy 19,20 differenciál-hőelemek száma a konkrét feltételektől függ, és általában 3-tól 5-ig teljed. Például az első fűtött 2 hőelem vagy 19 differenciálhőelem a reaktor házának felső részében helyezkedik el, és a reaktorfedél alatt keletkező gőzpámák kialakulásának megállapítására szolgál, míg a második a reaktor fő elválasztási tartománya alatt van elrendezve, és a tüzelőanyag átrakása során a hűtőközeg szintjének ellenőrzésére szolgál. A harmadik a felső reaktorcsonk magasságában helyezkedik el, és annak jelzésére szolgál, hogy a vízzel történő reaktorhűtésre szolgáló természetes cirkuláció fenntartásához a kilépőhurok milyen mértékben van vízzel megtöltve stb. Azáltal, hogy a reaktorban a reaktor belső terének megfigyelésére szolgáló rendszerhez tartozó nagyszámú detektorokból álló detektoregyüttes (mérőlándzsa) van elrendezve, az említett zónák olyan 2, 3, 5, 22 hőelemek, 4, 21 segédhőelemek, 19, 20 differenciál-hőelemek segítségével ellenőrizhetők, amelyek különböző detektoregyüttesekhez tartoznak. Az elektromos 6 fűtőrendszer 16,17 fűtőelemei (6., 7. ábra) előnyösen 100-150 mm hosszúságú, króm-nikkel ötvözetből készült vezetőszakaszokként vannak kiképezve, és kábeljellegű, nikkelből készült 15 vezetékek segítségével sorba vannak kapcsolva. A fűtött 2, 3 hőelemek vagy a 19, 20 differenciálhőelemek a vonatkozó 16, 17 fűtőelemekhez képest úgy vannak elrendezve, hogy ezek közül mindegyiknek a fűtött 12, 13 melegpontja olyan zónában helyezkedik el, amely a 16, 17 fűtőelem központi szakaszának (1. ábra és 8. ábra) felel meg. Mindegyik 16, 17 fűtőelem 26 burkolattal van ellátva, amely hőálló anyagból készült. A 16,17 fűtőelem és a 26 burkolat (7. ábra) között jó hővezető képességű villamos 18 szigetelőanyag van elrendezve. A 16,17 fűtőelemek 26 burkolatai a fűtött 2, 3 hőelemek 9 burkolataival vagy a 19, 20 differenciál-hőelemek 9 burkolataival együtt az 1 ház belső felületéhez 7 forrasztott kötések (1. ábra és 8. ábra) segítségével vannak csatlakoztatva.The hot spots 13 (Figures 5 and 13) of the thermocouple electrodes II may be insulated from the casing 9, whereby the time constant of the thermocouples 2, 3, 5, 22, auxiliary thermocouple, 19, 20 is increased. In the zones of hot spots 12 of the thermocouples 2, 3, 5, 22, auxiliary thermocouples 4, 21, the differential thermocouples 19, 20, the casings 9 have soldered joints 7, 8 and 7, 8, 25 (Fig. 8) using high temperature solder, such as nCP-40, nCP-45. The number of heated thermocouples 2, 3, or 19,20 differential thermocouples, depending on the specific conditions, is generally between 3 and 5. For example, the first heated thermocouple 2 or differential thermocouple 19 is located in the upper portion of the reactor housing and is used to detect the formation of vapor pads under the reactor cover while the second is located below the main reactor separation area and serves to control refrigerant levels. The third is located at the height of the upper reactor nozzle and is used to indicate the extent to which the outlet loop is filled with water, etc., to maintain the natural circulation of water for reactor cooling. By arranging in the reactor a plurality of detectors (measuring lance) of a plurality of detectors belonging to the system for monitoring the interior of the reactor, said zones can be controlled by means of thermocouples 2, 3, 5, 22, auxiliary thermocouples 4, 21, which belong to different detector assemblies. The heating elements 16, 17 (Figs. 6, 7) of the electric heating system 6 are preferably formed as conductive sections made of chromium-nickel alloy 100-150 mm in length and connected in series by means of cable-type nickel wires 15. The heated thermocouples 2, 3 or the differential thermocouples 19, 20 are arranged with respect to the respective heating elements 16, 17 so that the heated point 12, 13 of each of them is located in a zone located in the central section of the heating element 16, 17. and Fig. 8). Each heater 16, 17 is provided with a cover 26 made of heat-resistant material. An electrically insulating material 18 having good thermal conductivity is arranged between the heater element 16.17 and the housing 26 (Fig. 7). The shells 26 of the heating elements 16,17 are connected to the inner surface of the housing 1 by means of solder joints 7 (Fig. 1 and Fig. 8) together with the shells 9 of the heated thermocouples 2, 3 or the shells 9 of the differential thermocouples 19, 20.
A reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezés a következőképpen működik. A berendezés 1 házát a reaktorba helyezzük és a reaktor házára (az ábrán nem szerepel) rögzítjük. A 2, 3, 5 hőelemek és 4 segédhőelem (fűtött 2, 3 hőelemek alkalmazása esetén) kivezetéseit vagy a 19,20 differenciál-hőelemek és a 21 segédhőelem és 22 hőelem kivezetéseit mérő és regisztráló rendszerre csatlakoztatjuk. A villamos 6 fűtőrendszer kivezetéseit villamos áramforrásra és regisztráló- és mérőrendszerre (az ábrán nem szerepel) csatlakoztatjuk. A reaktor üzemi állapotában folyamatos mérést és az összes 2, 3, 5 hőelem és 4 segédhőelem vagy 19, 20 differenciál-hőelemek, 22 hőelem és segédhőelem kijelzéseit és a villamos 6 fűtőrendszer adatait folyamatosan regisztráljuk. A fűtetlen 5 vagy hőelem és 4 vagy 21 segédhőelem által mért hőmérséklet a hűtőközegnek az 5 vagy 22 hőelem és 4 vagy 21 segédhőelem 12, 13 melegpontjának zónájában mérhető hőmérsékletének felel meg. Fűtött 2, 3 hőelemek (1. ábra) alkalmazása esetén az adott pontban a hűtőközegszint megjelenésének (fáziselválasztó határ megléte)The apparatus used to determine the level of refrigerant in the reactor operates as follows. The housing 1 of the apparatus is placed in the reactor and secured to the reactor housing (not shown). The terminals of the thermocouples 2, 3, 5 and auxiliary thermocouple 4 (when heated thermocouples 2, 3) or the terminals of the differential thermocouples 19,20, auxiliary thermocouple 21 and thermocouple 22 are connected to a measuring and recording system. The terminals of the electric heating system 6 are connected to an electrical power source and a recording and measuring system (not shown). During the reactor operation, continuous measurements and readings of all thermocouples 2, 3, 5 and auxiliary thermocouples 4, or differential thermocouples 19, 20, thermocouple and auxiliary thermocouple 22 and electrical heating system 6 are continuously recorded. The temperature measured by the unheated thermocouple 5 or auxiliary thermocouple 4 or 21 corresponds to the temperature of the refrigerant measured in the hot spots 12, 13 of the thermocouple 5 or 22 and the auxiliary thermocouple 5 or 22. When using heated thermocouples 2, 3 (Fig. 1), the appearance of refrigerant level at a given point (presence of phase separation limit)
HU 223 354 Β1 olyan kritériumot tekintünk, amely azon hőmérsékletek egy meghatározott különbségének felel meg, amelyeket a fűtött 2, 3 hőelemek és a fűtetlen 4 segédhőelem, illetve 5 hőelem mér. Amennyiben 19, 20 differenciál-hőelemeket alkalmazunk, úgy a hűtőközegszint megjelenésének kritériumaként a 19, illetve 20 differenciál-hőelemek (8. ábra) jelének egy meghatározott értékét tekintjük. A hűtőközeg hőmérsékletét a mérőzónában a futetlen 21 segédhőelem segítségével ellenőrizzük.We consider a criterion that corresponds to a defined difference between the temperatures measured by the heated thermocouples 2, 3 and the unheated auxiliary thermocouple 4 and thermocouple 5, respectively. When using differential thermocouples 19, 20, a specific value of the signal of the differential thermocouples 19 and 20 (FIG. 8) is taken as the criterion for the appearance of the refrigerant level. The temperature of the refrigerant in the measuring zone is monitored by means of a running auxiliary element 21.
A hűtőközeg hőmérsékletéről a futetlen 4 segédhőelem, az 5 hőelem vagy 21 segédhőelem és 22 hőelem segítségével nyert adatok lehetővé teszik, hogy a 16,17 fűtőelemek teljesítményét és a hűtővízszintet jelző küszöbértéket a hűtőközeg hőmérsékletétől függően folyamatosan korrigáljuk, aminek köszönhetően a berendezés hamis mérési eredményei kiküszöbölhetők.Refrigerant temperature data obtained from auxiliary heating element 4, thermocouple 5 or auxiliary thermocouple 5 and thermocouple 22 allow continuous adjustment of the heating element performance and cooling water level thresholds 16,17 depending on the refrigerant temperature. .
Az ismert berendezésekkel összehasonlítva a javasolt berendezés pontosabb, illetve hihetőbb mérési eredményekkel jellemezhető, mivel lehetővé teszi, hogy a hűtőközeg hőmérsékletének az ellenőrzési zónákban történő folyamatos mérése révén hibás vagy hamis szintjelzéseket kiküszöböljük. A találmány alkalmazása esetén egyben a reaktor üzemi költségeit is csökkentjük, mivel a berendezés esetlegesen hamis szintjelzése jelentős anyagi ráfordítást okozhat. A reaktorban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására szolgáló berendezés kísérleti kiviteli alakjainak felhasználásával a reaktor belső terének ellenőrzésére szolgáló rendszerekben sikeresen elvégeztünk kísérleteket, amelyeknek során a szintmeghatározás szempontjából a valóságnak megfelelő eredményeket nyertünk, és a berendezés hibás jelzéseit teljes mértékben kiküszöböltük.Compared with known equipment, the proposed equipment is characterized by more accurate or reliable measurement results, as it allows the measurement of refrigerant temperature in control zones to eliminate erroneous or false level signals. The use of the invention also reduces the operating costs of the reactor, since possibly false level signaling of the equipment can result in significant material expenditure. Using experimental embodiments of the device for determining the level of refrigerant in the reactor, experiments were successfully carried out in the systems for controlling the interior of the reactor, which obtained realistic results in terms of level determination, and completely eliminated the device signals.
A találmány reaktorokban, különösen víz-víz reaktorokban és forróvízreaktorokban lévő hűtőközeg szintjének meghatározására alkalmazható.The invention can be used to determine the level of refrigerant in reactors, in particular water-water reactors and hot water reactors.
Claims (20)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99123447/06A RU2153712C1 (en) | 1999-11-12 | 1999-11-12 | Device for metering coolant level in reactor (design versions) |
| PCT/RU2000/000265 WO2001035421A1 (en) | 1999-11-12 | 2000-06-30 | Device for detecting the heat carrier level in reactor (options) |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP0104369A2 HUP0104369A2 (en) | 2002-03-28 |
| HUP0104369A3 HUP0104369A3 (en) | 2002-08-28 |
| HU223354B1 true HU223354B1 (en) | 2004-06-28 |
Family
ID=20226682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU0104369A HU223354B1 (en) | 1999-11-12 | 2000-06-30 | Equipment level for detecting the coolant in a reactor |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| BG (1) | BG64136B1 (en) |
| CZ (1) | CZ294088B6 (en) |
| HU (1) | HU223354B1 (en) |
| RU (1) | RU2153712C1 (en) |
| SK (1) | SK284679B6 (en) |
| UA (1) | UA42897C2 (en) |
| WO (1) | WO2001035421A1 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006025220A1 (en) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Areva Np Gmbh | Device for level measurement |
| DE102008011193A1 (en) | 2008-02-26 | 2009-09-03 | Areva Np Gmbh | Electric heating element |
| DE102008022363B4 (en) * | 2008-05-06 | 2012-01-19 | Areva Np Gmbh | Method and device for monitoring the level of a liquid in a liquid container |
| DE102009015629A1 (en) * | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Areva Np Gmbh | Sealing device for a device for level measurement in a liquid container |
| US20170358374A1 (en) * | 2016-06-09 | 2017-12-14 | Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc | Nuclear reactor fluid thermal monitoring array |
| CN111323098A (en) * | 2020-02-28 | 2020-06-23 | 中广核研究院有限公司 | Sensor for measuring water level of reactor core |
| RU2755841C1 (en) * | 2020-11-17 | 2021-09-22 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Apparatus for measuring the parameters of a medium |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1432615A (en) * | 1918-08-01 | 1922-10-17 | Sharon Pressed Steel Company | Coupling for trucks |
| JPS5764115A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-19 | Japan Atom Energy Res Inst | Method and apparatus detecting liquid level |
| US4440717A (en) * | 1981-09-01 | 1984-04-03 | Combustion Engineering, Inc. | Heated junction thermocouple level measurement apparatus |
| DE3341630A1 (en) * | 1983-11-17 | 1985-05-30 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Measuring device for the liquid level in a container |
| US5211904A (en) * | 1990-12-10 | 1993-05-18 | General Electric Company | In-vessel water level monitor for boiling water reactors |
| RU2114400C1 (en) * | 1993-10-12 | 1998-06-27 | Олег Константинович Егоров | Device for uninterrupted measurement of level of liquid |
-
1999
- 1999-11-12 RU RU99123447/06A patent/RU2153712C1/en not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-06-30 UA UA2001021239A patent/UA42897C2/en unknown
- 2000-06-30 HU HU0104369A patent/HU223354B1/en not_active IP Right Cessation
- 2000-06-30 WO PCT/RU2000/000265 patent/WO2001035421A1/en active IP Right Grant
- 2000-06-30 CZ CZ20011730A patent/CZ294088B6/en not_active IP Right Cessation
- 2000-06-30 SK SK733-2001A patent/SK284679B6/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-05-11 BG BG105503A patent/BG64136B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2001035421A1 (en) | 2001-05-17 |
| HUP0104369A2 (en) | 2002-03-28 |
| SK7332001A3 (en) | 2002-01-07 |
| UA42897C2 (en) | 2001-11-15 |
| CZ20011730A3 (en) | 2001-08-15 |
| BG105503A (en) | 2001-12-29 |
| HUP0104369A3 (en) | 2002-08-28 |
| SK284679B6 (en) | 2005-09-08 |
| BG64136B1 (en) | 2004-01-30 |
| CZ294088B6 (en) | 2004-10-13 |
| RU2153712C1 (en) | 2000-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11832356B2 (en) | Resistive heater with temperature sensing power pins | |
| KR910003825B1 (en) | Resister thermometer | |
| JP7073329B2 (en) | Adaptive control heater bundle and current leakage reduction method | |
| US4418035A (en) | Coolant condition monitor for nuclear power reactor | |
| US4746223A (en) | Meter for integrating the operating time of a steam trap | |
| US4377550A (en) | High temperature liquid level sensor | |
| HU223354B1 (en) | Equipment level for detecting the coolant in a reactor | |
| US4440716A (en) | In-situ calibration of local power measuring devices for nuclear reactors | |
| US3360990A (en) | Thermoelectric liquid level indicating system | |
| US4781469A (en) | Detecting proximity or occurrence of change of phase within a fluid | |
| RU175490U1 (en) | TEMPERATURE AND LIQUID CONTROL PROBE | |
| US5615573A (en) | Level detector | |
| EP2216610A1 (en) | Thermosensitive sensor for hot water tank | |
| EP4057774A2 (en) | Heater bundles having variable power output within zones | |
| US20210199345A1 (en) | Heater bundles for thermal gradient compensation | |
| US7073404B2 (en) | Method and device for detecting accumulations of solid material | |
| US3282097A (en) | Atmospheric condition sensor | |
| JP3063793B2 (en) | Liquid level measurement method | |
| EP0190858A2 (en) | Temperature-sensitive probes | |
| KR200250404Y1 (en) | A Device of Level Measurement mounting Thermal Level Switches | |
| JPH10325759A (en) | Temperature sensor | |
| US20210190378A1 (en) | Heater bundles having variable power output within zones | |
| KR840002799Y1 (en) | Temperature testing apparatus of integrating calorimeter | |
| KR200250403Y1 (en) | A Thermal Level Switch | |
| FI87849C (en) | Procedures and instruments for monitoring the cooling conditions in a light water reactor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HFG4 | Patent granted, date of granting |
Effective date: 20040416 |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |