JP7081751B2 - ベントシステムを備えた原子力設備およびその運転方法 - Google Patents

Description

本発明はベントシステムを備えた原子力設備に関する。本発明は、さらにこのベントシステムのための対応する運転方法に関する。

請求項１の上位概念の特徴を有するベントシステムは特許文献１から知られている。

すなわちこの文献には、コンテインメントとこのコンテインメントのろ過を伴う圧力逃がしのためのベントシステムとを備え、
・このベントシステムがコンテインメントから周囲へ通じるベント管を有し、この管にベントの際に生じるベント流に対する湿式洗浄器が接続され、
・この湿式洗浄器がベントの前の準備状態中に既に洗浄液で満たされるプールを有し、このプールの上にガス空間が設けられ、
・前記ベント管がベント流のための湿式洗浄器に通じる導入管を有し、この導入管が分配器において多数の流出ノズルに分岐し、
・全ての流出ノズルがプール内の洗浄液に浸漬する
原子力発電所が開示されている。

この種のシステムでは、ベントの開始時に比較的熱いベント流が湿式洗浄器のプール内の明らかに冷たい洗浄液に当たることがある。これによりベント流に含まれる水蒸気が凝縮し、水蒸気により引き起こされる不活性作用が失われる恐れがある。この結果として他方では、少なくともベントの始動段階でベント流に随伴する水素を含む引火性のガス混合物の臨界的な濃縮がベントシステム内に生じることになる。

米国特許第５２２３２０９号

本発明の課題は、このような問題に対処するため上述の種類のベントシステムを改良し、装置および方法技術上の費用を低く抑えながら全ての運転状態において引火性ガス混合物の臨界的濃縮を従来と比較して確実に回避することにある。

この課題は、請求項１の特徴を有するベントシステムを備えた原子力設備により解決される。

すなわち重要なことは、少なくとも１つの独立した流出開口が設けられ、この流出開口が分岐管を介して導入管および分配器に接続され、少なくともベントシステムの準備状態において、好適には始動運転時にもなお熱的にプール内の洗浄液から隔離されることである。

換言すれば、ベント流の一部が分岐され、それまで使用されていた流出ノズルを迂回して湿式洗浄器に導入され、この部分流が独立した流出開口を出る際にプール内の洗浄液とは直接的な交互作用を生じないか、および／またはこの部分流に対応する洗浄液の部分量がこの部分流に直接接触して比較的迅速に予熱できるようにされるものである。これにより初期に突発する洗浄液での冷却の問題およびこれにより引き起こされる分岐された部分流に対する水蒸気の凝縮が大幅に回避され、ベント流に対しても全体的に減ぜられる。水素問題の克服のための比較的経費の掛かる別の対抗手段はしたがって回避されるか少なくとも必要な範囲に制限される。ベント流に随伴される放射性核種に対する所期の捕捉効果の若干の低下は付加的なフィルタ手段により比較的簡単に補償することができる。

本発明の第１の主要実施形態では、部分流が乾式フィルタを介して案内され、続いて洗浄液プールの上方にあるガス空間に放出される。この部分流に対する分岐管では最初は開いている閉鎖弁が使用され、この弁が始動運転から定常的なベント運転への移行時に、洗浄液が十分に加熱されて著しい水蒸気凝縮がもはや起こらなくなった後には、好適には受動的に閉じられる。

本発明の第２の主要実施形態では、部分流が少なくとも１つの独立した流出ノズルを介して、プール内の洗浄液から隔壁を介して隔離されている空間範囲に放出される。独立した１つ（複数）の流出ノズルは好適には（それぞれ）ベンチュリノズルであり、このノズルには有利には洗浄液が特別に設けられた比較的小さい貯槽から受動的に導入され、乾燥運転が回避される。所期の運転に必要な少量の洗浄液はプール内の大量の洗浄液とは異なり容易に受動的に予熱もしくは連続運転時には復熱的に加熱されるので、この場合にも同様に著しい水蒸気凝縮は回避される。有利な実施形態では、部分流に付設される流出ノズルとプール内の他の流出ノズルとの初期の空間的分離は、プール内の洗浄液が水蒸気凝縮を回避するために必要な程度に加熱された後には少なくとも部分的に中止される。これは好適には温度に依存してトリガされ適当な溢流開口を開放する受動的な操作手段を介して行われる。

他の有利な実施形態およびその組み合わせ可能性は、従属請求項に並びに添付の図面を参照した実施例の以下の詳述な記載に示されている。

図１は原子力発電所における本発明によるベントシステムの概略図を示す。 図２は本発明の第１の主要実施形態の一部詳細図を示す。 図３は本発明の第１の主要実施形態の一部詳細図を示す。 図４は本発明の第１の主要実施形態の一部詳細図を示す。 図５は本発明の第２の主要実施形態の一部詳細図を示す。 図６は本発明の第２の主要実施形態の一部詳細図を示す。 図７は上記の図に示す要素を組み合わせた別の実施形態の詳細図を示す。 図８は図５、図６の実施形態の変形例を含む別の実施形態の詳細図を示す。

同一部材または同一の作用をする部材は全図において同一の符号を付されている。

図１は原子力発電所４のための本発明によるベントシステム２の主要コンポーネントの概観図である。

原子力発電所４は原子力コンポーネントを気密に取り囲むコンテインメント容器６とも呼ばれる格納容器を有する。取り囲まれた内室はコンテインメント８と呼ばれる。コンテインメント８という用語は文脈によってはしばしばコンテインメント容器６の略称、またはコンテインメント容器６とこれに取り囲まれる内室との総称を示すこともある。

コンテインメント８内の放射性粒子、ガスおよび蒸気の放出およびそれにより引き起こされる圧力上昇を伴う重大事故に際しては、コンテインメント８の圧力逃がしは周囲へのコンテインメント雰囲気の放出によって行われる。これによりコンテインメント容器６の設定圧力の超過が回避される。放出は有利には誘因としてコンテインメント８から周囲へ生じている圧力勾配を利用して受動的に行われる。環境破壊を最小限に抑えるためにベントと呼ばれる放出工程は、放射性核種を帯びた放出ガス/蒸気流（これは減圧流、蒸気流またはベント流とも呼ばれる）のろ過および放射性物質の捕捉を含んでいる。この目的のためベントシステム２は対応するフィルタコンポーネントを使用するが、これは英語圏ではFiltered Containment Venting system（原子炉格納容器フィルタベントシステム）または略してＦＣＶＳとして知られている。

本件の場合ベントシステム２は好適にはコンテインメント８内に設置されるベント流１０のための湿式洗浄器１２を有している。その基本的な機能原理は以下の特徴を有する。すなわちベント中には流入開口１６においてコンテインメント雰囲気から採られたベント流が導入管１４を介して湿式洗浄器１２に導かれ、その中にある洗浄液１８の貯槽中に導かれる。ベント流１０と洗浄液１８との直接的接触により一時的に混合されてベント流１０に随伴された放射性粒子、ヨウ素元素、ヨウ素化合物およびエアロゾルは洗浄液１８内に沈積する。放射性核種はこれにより主として湿式洗浄器１２に捕捉されるのに対し、ベント流１０の洗浄されたガス状成分は洗浄液１８との分離後に導出管２０を介して湿式洗浄器１２から流出する。ベント流１０はそこから場合によっては他のろ過および洗浄段並びに絞りを通過後に周囲へ導かれる。

湿式洗浄器１２はその周囲に対し全面的に気密に閉鎖され、たとえばキャロット状の床および蓋を備えた円筒形状のタンク２２を有しており、このタンクはベントシステム２の準備状態（スタンバイ運転）において既に、すなわちベント開始前に下側領域から所定の充填高さ２４まで洗浄液１８で満たされている。この洗浄液は好適には主として水性の液体であり、放射性物質の捕捉能力の向上のため適当な化学剤を添加することができる。すなわちタンク２２の下側部分では関連する空間領域が洗浄液１８のプール２６を形成している。

ベント流１０の導入管１４はコンテインメント８からコンテインメント容器６を介して外部へ通じる減圧管またはベント管２８の構成部分である。導入管１４はタンク壁３０のブッシングを介してタンク２２の内室へ案内され、そこで好適には液位３２の下側に配置される分配器３４に向かって開口している。分配器３４では流れ矢印による流れ方向に流入するベント流が多数の好適には複数の流出ノズル３８に分配され、これらのノズルは少なくとも部分的に洗浄液１８により直接囲まれるかまたはその中に浸漬される。

有利には流出ノズル３８はベンチュリノズル４０とされる。各ベンチュリノズル４０は入口側が円錐を狭めた形を取り、出口側が円錐を拡げた形を取り、その間は喉部４２とも呼ばれる狭隘部である。喉部４２の領域にはノズル壁に１つまたは複数の通流口４４（図には１つのノズルに対してだけ概略表示されている）があり、これを介してベント中にベンチュリノズル４０を貫流するベント流１０がベンチュリ効果により洗浄液１８を周囲のプール２６から吸い込み随伴する。ベント流１０と洗浄液１８の随伴された滴粒との緊密な交互作用により、特にベンチュリノズル４０内のベント流１０がたとえば２００ｍ/ｓ以上の高い流速を示す場合には、放射性核種を帯びた粒子およびエアロゾル並びにヨウ素ガスおよびヨウ素化合物の洗浄液１８中への所望の沈積が生じる。

ベント流１０と洗浄液１８の混合物は流出開口４６を介してベンチュリノズル４０から流出する。開口４６は図示のように液位３２の下側に、または、場合によってはその上側に配置することができる。前者の場合には、流出開口４６は図示の配置とは異なり洗浄液１８への流出のため下向きにまたは側方に方向付けることができる。後者の場合には、放出は液表面の上側にあるガス空間４８へ行われる。この場合には、ベンチュリノズル４０は少なくともその喉部４２が洗浄液１８に浸漬させられる。

ベンチュリノズル４０の代わりに他の種類の流出ノズル３８または出口開口を導入管１４の端部に配置することもでき、これは少なくとも部分的に洗浄液１８に浸漬させ、これによりベント流１０と洗浄液１８の直接的な交互作用を可能にさせることができる。また種々の流出開口またはノズルを並列に配置し、分配器３４から流体的に並列に分岐させることも可能である。図示の配置とは異なり、分配器３４は洗浄液１８の液位３２の上側に配置することも可能である。分配器３４はまた複数の空間的に離れた副分配器を有することもでき、これらをたとえば種々の箇所で導入管１４から分岐させることもできる。

流出ノズル３８の下流側ではベント流１０のガス状成分が洗浄液１８から分離される。吐出された洗浄液１８は再びプール２６内に集められるのに対し、ガスはタンク２２内の液位３２の上側にあるガス空間４８に集められ、続いてタンク２２に接続された導出管２０を介して流出させられる。

タンク２２内の洗浄液１８と導出管２０との間の流路には有利には（ここでは図示しない）受動的な乾燥器または液体分離器が配置され、特に先の洗浄液１８との交互作用により発生する湿気をベント流１０から除去するようにされる。このように、ベント流１８から分離された液体は有利にはタンク２２内のプール２６に戻される。乾燥器は、薄層分離器またはたとえばサイクロン分離器のタイプの遠心分離器とすることができる。

さらに種々のフィルタユニットをタンク２２内の洗浄液１８と導出管２０との間の流路に、好適には上述の乾燥器または分離器の下流側に配置することができる。たとえばモレキュラーシーブフィルタ５２の前後に金属繊維フィルタ５０を設けてもよく、またこれらの２種類のフィルタのうちどちらか一方を設けることもできる。乾燥器・分離器・フィルタは図示のように湿式洗浄器１２のタンク２２内に構造的に組み込むかこのタンクの外部に設置することができる。代替的に個々に種々に組み合わせるかまたは全てをまとめて導出管２０から外へ移すこともできる。

導出管２０はコンテインメント容器６から周囲に案内されるベント管２８の一部である。湿式洗浄器１２の下流側には好適には（ここでは図示しない）絞りがベント管２８に接続され、有利にはスライド圧力運転時の一定の流量用に（ベント経過中に減少するコンテインメント８内の圧力のために）いわゆる臨界的な圧力開放により設計され、ベンチュリノズル４０の範囲におけるベント流１０の所望の高い流速を保証するようにする。その原理およびこれを実現するために必要な構造上の手段はアレヴァ・ゲーエムベーハ社（当時はフラマトム・アンプ・ゲーエムベーハ社）のドイツ特許第１０３２８７７３Ｂ３号に詳細に記載されており、その内容はここに本明細書中に援用して開示内容の一部とするものとする。

先のスタンバイ後のベント運転の始動時には湿式洗浄器１２内の比較的熱いベント流１０がプール２６内の比較的冷たい（温度は通常１０～２５℃）洗浄液１８に当たるが、洗浄液の量が多いため（通常スパン幅は７～２１ｍ^３、好適には約１０ｍ^３、最大５０ｍ^３まで）ごく緩やかに加熱され、その温度はベント流１０に同化する。

このリスクは典型的には洗浄液１８の十分な加熱が見込まれるまでの約１５～３０分に生じる。十分な不活性作用は通常は約９５℃の温度と見込まれるが、この範囲はコンテインメント内のガス条件に応じて８５～１２０℃であり得る。

その結果始動期間、すなわち特に最初の１５～３０分ではベント流１０に含まれる水蒸気の十分な凝縮が起こり得る。水蒸気は不活性作用を有するので、もともとあった不活性作用はこの場合失われる恐れがある。これにより再びベント流１０内に同様に存在する引火性成分、特に酸素と結合した水素の濃度が臨界値以上に上昇し、流出ノズル３８の下流側にある管部分およびベントシステム２のタンク内には十分に高められた発火または爆発の危険性が生じる。

このようなリスクを回避するために本発明によるベントシステム２が、個々に、任意の組み合わせでまたは全てをまとめて実現可能な一連の装置的および方法技術的手段によって形成される。これらの手段を以下に詳細に説明する。

第一の主要手段は、ベント流１０の部分流が湿式洗浄器１２のプール２６内に浸漬する流出ノズル３８を迂回して洗浄液１８の上側にあるガス空間４８に直接放出させることにある。これによりこの部分流に対しては洗浄液１８での突然の冷却および急冷による水蒸気凝縮を導く作用が回避される。これにより全体としてタンク２２内に流入するベント流１０の凝縮が減ぜられるので、引火性ガス混合物の濃度は、従来通り流出ノズル３８を通流してプール２６内の洗浄液１８と直接作用する主流に対して部分流の量が十分に大きいために、臨界値以下（すなわち水素４Ｖｏｌ．％以下、酸素５Ｖｏｌ．％以下もしくは不活性ガス成分５０～５５Ｖｏｌ．％以上）に留まる。

この構想の技術的実現のため、図１に概略的におよび図２に詳細に示したように、（主）導入管１４から出口側でガス空間４８に開口する分岐管が設けられる。すなわち分岐管５４の流出開口５６が液位３２の上側のガス空間４８にあるようにされる。図示の例とは異なり分岐箇所５８はタンク２２内に置くこともできる。また分岐箇所４８は分配器３４に組み込むこともできる。

分岐された部分流はプール２６内の洗浄液１８を迂回するので、この部分流は放射性成分に関する捕捉率が減ぜられる。この欠点を補償するために分岐管５４には乾式フィルタ６０が使用される。乾式フィルタ６０は図示のようにタンク２２内の分岐管５４の端部に、またはさらに上流に、場合によってはタンク２２の外側にも、ただし分岐箇所５８の下流側に配置することができる。

分岐管５４には分岐管５４を閉鎖できる遮断弁６２を接続すると有利である。これは図３に示されている。すなわち始動工程の終了後連続ベント運転への移行時には、プール２６内の洗浄液１８の温度は上述の冷却効果が消失するかその作用が無視されるほどさらに高くなる。この場合には分岐管５４を介する部分流の導入は中止し、その代わりに全ベント流１０が（主）導入管１４を介してプール２６内の流出ノズル３８に導くことができる。すなわち分岐管５４はベントの初期の比較的短い期間だけ開かれ、その後は閉じられる。乾式フィルタ６０の受容または捕捉能力は具体的なシステム設計で概算的に評価される分岐管５４の運転時間に適合させると有利である。

初期に開かれる遮断弁６０の閉鎖は最も簡単な場合手動で行うことができる。これはその代わりにたとえばコンテインメント容器６を通って監視センターに導かれる電動または液圧または空圧式の制御管６４を介して制御される駆動手段によって行うこともできる。また遮断弁６２の近くに配置されるか遮断弁６２に組み込まれ固有の自給式の制御装置を設けることも可能である。

特に有利なのは遮断弁６２に対し受動的な駆動制御手段を使用することである。たとえばプール２６内の洗浄液１８の温度またはベントシステム２内の他の特徴的温度に関係する受動的制御をバイメタルおよび／または形状記憶材料および／または溶融ろうおよび／またはこの種の要素を有するサーモスタット弁を利用して行うことができる。受動的駆動手段としてはたとえばバイアスを掛けられたばね要素または圧縮ガスボンベに貯蔵され圧力下にある流体が考慮される。運転電圧が電池または蓄電池またはたとえばサーモ発電機のような受動的エネルギー源から得られる電気駆動手段も同様に使用可能である。多くの実施形態では駆動および制御は同一のコンポーネントによって実現することができる。

図４に示した例では、プール２６内の洗浄液１８に熱的に接続されているいわゆるプレッシャー・パルス・トランスミッタ（ＰＰＴ）６６が制御管７０に接続されている制御弁６８を制御するが、この制御管はたとえば貯蔵窒素を有する圧縮ガスボンベ７２に接続されている。ＰＰＴ６６は特殊な熱交換器であり、この例ではプール２６内の洗浄液１８に通じている一次管７４と、この例では制御弁６８に通じている二次管７６とを備えている。洗浄液１８の温度次第では二次管７６内の運転圧力が形成され、制御弁７６を開く（低温）かまたは閉じ（所定の閾値以上の高温）、これとともに制御管７０内の圧力下にある窒素ガスを介して分岐管５４の遮断弁６２も制御される。

ベントシステム２内の爆発性ガス混合物を回避するための第２の主要手段は、上述の第１の主要手段の代わりにまたはこれに付加して実現することができるが、図１の概略図と図５、６の詳細図に示されている。

この実施形態ではベント流１０の部分流は別個の流出ノズル８０に導かれ、このノズルは湿式洗浄器１２のプール２６内に配置されるが、洗浄液１８には直接浸漬されずに、洗浄液とは隔壁８２により隔離されている。図示の例では隔壁８２はたとえば円筒状または長方形のノズル室８４または別個の流出ノズル８０を取り囲む流出室を囲んでいる。隔壁８２は全体としてノズル室８４の囲壁８８を形成する。ノズル室８４はこの例ではガス空間４８に上方に向かって開いているが、そのほかは全面的に塞がれている。ノズル室８４は洗浄液１８から上方に突出しているので、洗浄液１８はプール２６からこのノズル室に入ることはできない。むしろ独立した流出ノズル８０の周りには少なくともベントシステム２のスタンバイ時に好適には始動運転中にもガスで満たされたガス空間８６があり、これは洗浄液１８の上側のガス空間４８に流体的に通じている。プール２６内の洗浄液１８から上方に突出するノズル室８４の十分な高さでは、ノズル室はベント中もプール２６内の他の流出ノズル３８を介して放出され流れ込んでくるおそれのある噴射水（洗浄液）から保護される。

独立した流出ノズル８０はこの実施例ではベント流１０に関しては他の流出ノズル３８と流体的に並列的に導入管１４から分岐された分岐管９０に接続されている（図１参照）。分岐箇所９２はたとえばタンク２２内の他の箇所、有利には液位３２の上方に配置することもできる。また独立した流出ノズル８０を分配器３４に接続させることも考えられる。しかしこの場合には適当な流れ技術的処置により、少なくともベントシステム２のスタンバイ時にプール２６内の他の流出ノズル３８を介してノズル室８４への洗浄液１８の戻り流が生じないように配慮する必要があろう（図７の記述も参照のこと）。

ノズル室８４には独立した流出ノズル８０がこれを取り囲むガス空間８６および隔壁８２によってプール２６内の洗浄液１８から熱技術的に隔離される。これによりこの実施形態でもベント流１０内の水蒸気の凝縮に通じる突然の冷却が回避されるかまたはいずれにせよ減少されるので、ベントシステム２の始動運転中における後置接続されたシステム部分における引火性の水素混合物の超臨界的濃縮が回避される。

特に図示していない簡単な変形例ではノズル室８４内にはガス空間８６に乾燥状態で自由に放出する流出ノズルまたは流出開口が配置されるが、これには図２～図４の実施形態と同様に乾式フィルタを分岐管に前置接続することができる。代替的にまたはこれに付加して乾式フィルタをノズル室８４のさらに下流側に、特にガス空間８６とガス空間４８との間のノズル室８４の上端に配置することができる。この簡単な実施形態ではいわば図１に示した流出開口５６だけが付属の乾式フィルタ６０と共に液位３２の上側の高められた位置から液位３２の下側の低められた位置へしかし洗浄液１８からは隔壁８２により隔離されて移されている。分岐管５４に配置された遮断弁６２並びに付属の操作装置に対する図３、図４と関連してその実施形態に対して記述された構想は分岐管９０に対しても適用される。同様に上記の考察は乾式フィルタ６０の設計および寸法に対しても転用される。

有利な実施形態では独立した流出ノズル８０はプール２６内の流出ノズル３８に類似した形状のベンチュリノズル９４であり、この喉部９６には独自に設けられた貯槽１００から洗浄液９８が供給される。これによりベンチュリノズル９４の乾燥化が回避され、ベント流１０の付設部分流に含まれる放射性核種に関する捕捉効果が改良される。この場合、場合によっては付属の乾式フィルタを省略することもできる。

たとえばノズル室８４内の独立ベンチュリノズル９４のための（洗浄液）貯槽１００としてはベンチュリノズル９４の喉部９６を取り囲み上方に開いているリング状空間１０２が用いられるが、この室は比較的少量のしかし始動期間における運転には十分な量の洗浄液９８を貯蔵する。これは図５に示されている。分離された少量の貯水（好適には２０～１００Ｌ、最大でもできるだけ３００Ｌ以下）はベント開始時にプール２６内の大量の貯水（典型的には７～２１ｍ^３の範囲、上述の注記も参照）よりも明らかに迅速に加熱されるので、独立したベンチュリノズル９４を通るベント流１０の部分流の冷却および凝縮に関する上述の作用はかなりの程度低下させられる（分離された洗浄液の量と全体量との割合は好適には１：５０～１：５００の範囲）。

貯槽１００内の分離された少量の洗浄液９８の有利に行われる加熱により、上述の問題はさらに低減される。ここではベント運転時の受動的な加熱が、熱いベント流１０に含まれているか原子力発電所で他に得られる余剰熱を独立したベンチュリノズル９４に付属する貯槽１００に伝達する好適な熱搬送により提供される。これは、図５に例示的に熱導管１０４により示されており、この管は熱シンクとしてリング状空間１０２におよび熱源として分配器３４に通じる（主）ベント流１０の導入管１４に熱的に接続されている。熱導管１０４内を循環する熱伝達媒体の流れ方向は矢印で示されている。

代替的に独立したベンチュリノズル９４の喉部９６への洗浄液９８の供給はノズル室８４の外部にある貯槽から導管を介して行うこともできる。この場合プール２６からの洗浄液１８の取り出しも、有効な（測地学的）圧力差により受動的に実現できることが考慮される。プール２６から取り出された洗浄液１８は勿論かなり冷たいが、ノズル室８４では、特に図６に示したベンチュリノズル９４のカプセル１０６によりベンチュリノズル９４を貫流する洗浄液の更なる再循環が少量で強制されるときには、比較的迅速に加熱される。カプセル１０６は好適には、ベンチュリノズル９４の上部を喉部９６および流出開口１０８を含めて少量の中間室１１０を形成のもとに広く取り囲み、ノズル室８４の残りの空間に対する比較的小さい通口１１２だけを有するように作られる。可能な変形例ではノズル室８４の囲壁８８自体もカプセル１０６を形成することができる。

上述の例と同様に有利な実施形態では、カプセル１０６により囲まれている中間室１１０およびその中を循環する洗浄液の受動的加熱はベント管２８の熱い部分からの熱伝達により行うこともできる。これは図６では熱伝達の例として相応する熱導管１０４により示されている。

別の代替例では、独立したベンチュリノズル９４はスタンバイ中は乾燥状態にあり、ベント開始中でもある程度は生じている圧力勾配により運転に必要な洗浄液の量は付属の貯槽から吸い込み、その際この貯槽はより深く湿式洗浄器１２の外側にあるようにすることもできる。このメカニズムの詳細はアレヴァ・ゲーエムベーハ社の以前のドイツ特許出願公開第１０２０１３２０５５２５Ａ１号に記載されており、その内容はこの明細書のこの箇所に明確に引用して開示の一部とすることを宣言する。このような受動的補充メカニズムはプール２６全体にも利用することができる。

図３、図４の実施形態で説明したのと同様に、独立したベンチュリノズル９４の運転は、深刻な水蒸気の凝縮を回避するために湿式洗浄器１２のプール２６がまだ十分に加熱されていないときには、ベントシステム２の始動運転中にのみ行うことができる。その後ベンチュリノズル９４に通じる分岐管９０は遮断弁により、有利には図３、図４に関連して既述したような受動的操作手段により閉鎖することができる。

しかしまた独立したベンチュリノズル９４の永続的な運転も可能である。この場合には、始動期間後、従ってプール２６内の洗浄液１８の相応する加熱後に独立したベンチュリノズル９４とプール２６内の残りのベンチュリノズル４０（または一般的に流出ノズル３８）との間の実質的なおよび主として種々の運転温度に基づく設計的な分離が中止されると特に有利である。このためたとえばノズル室８４をプール２６の残りの部分と分離する隔壁８２には多数の溢流口１１４（断面積はそれぞれ閉塞を避けるために好適には１０～３０ｃｍ^２の範囲）を設け、初めは適当な閉鎖蓋１１６や滑り戸などにより閉鎖し、上記の時間経過後に開くようにすることができる。これは、最初独立していたベンチュリノズル９４が次いで他のベンチュリノズル４０と同様に少なくとも喉部９６およびそこにある吸引口の範囲でプール２６内の洗浄液１８により環流されることにより行われる。この種の溢流口１１４および閉鎖蓋１１６は図５、図６に概略表示されている。

閉鎖蓋１１６の開放および操作は有利には受動的に行われる。純例示的には、閉鎖蓋１１６はばね付加された開放メカニズムと結合され、初期状態ではプール２６内に配置されたまたは少なくとも熱的に結合された溶融ろうにより閉鎖される。プール２６内の洗浄液１８の温度が所定のトリガ温度を超過すると直ちに溶融ろうが溶け、開放メカニズムを自由にする。ばね駆動および溶融ろうの代わりに勿論他の各種の開放および駆動手段も可能であり、例示的に言えば形状記憶材料、バイメタルおよび圧力下にある流体を挙げることができる。

図７は今迄述べてきた多数の構想を有利に組み合わせて実現される実施例を示す。自由に放出可能な独立したベンチュリノズル９４がノズル室８４に配置され、その上方にある液位３２より上の端部に乾式フィルタ１１８が流路に設置される。ノズル室８４の囲壁８８は閉鎖蓋１１６が設けられた多数の溢流口１１４を液位３２の下方に有しており、この溢流口はたとえば溶融ろうヒューズにより閉鎖され、所定のトリガ温度を超過すると開かれる。液位３２の上方には１つまたは複数の別の溢流口１２０が設けられ、これらはそれぞれ破裂板１２２により閉鎖されている。破裂板１２２はたとえば５００ｍｂａｒの所定の圧力差で、たとえば乾式フィルタ１１８が閉塞するかノズル室８４内の（部分）ベント流の圧力が始動工程を特徴づける値を超過するときに解放される。

ベントノズル９４に導かれるベント流１０の部分流はこの例では液位３２の下側にある分配器３４から直接分岐され、この分配器はまた別のベンチュリノズル４０にも分配する。短い分岐管または導管１２４に装着された破裂板１２６はたとえば１００ｍｂａｒの開放圧力差を有し、スタンバイ時にプール２６からこのプール２６内に配置されたベンチュリノズル４０の吸引口を介して洗浄液１８がノズル室８４に溢流するのを阻止する。ベントの開始時にベント流１０の運転圧力は破裂板１２６を破裂させ、まずは同様に洗浄液１８の著しい溢流を防ぐ。その後閉鎖板１１６の開放によりプール２６からノズル室８４への洗浄液１８の溢流を可能にする。導管１２４の後からの閉鎖はそれゆえこの場合には不要である。このような独立したベンチュリノズル９４の分配器３４への接続は独立したベンチュリノズルを有する別の実施例においても考慮される。代替的に付属の分岐管を有利には測地学的に洗浄液の液位３２の上側に配置し、問題となる還流問題を回避することも可能である。

図８にはベントシステム２における可燃性のガス混合物の発生を回避する別の２つの可能性を示す。

図の左側のベンチュリノズル９４は流出ノズル８０の有利な例を示し、このノズルは図５～図７におけるベンチュリノズル８０と同様にこのノズルを取り囲み隔壁８２を備えたノズル室８４によりプール２６内の洗浄液１８から隔離されており、たとえば液位３２の上側で導入管１４から分岐された分岐管９０によりベント流１０の部分流を供給される。代替的に図７の実施例と同様にベント流１０の導入は液位３２の下側でほぼ分配器３４のところで分岐され初期状態では破裂板により閉鎖された分岐管を介しても行われる。分配器３４に接続されプール３６内の洗浄液１８に直接浸漬されている別の従来方式のベンチュリノズル４０はここでは簡略化のため示されていない。

左側のベンチュリノズル９４のノズル室８４は、下側範囲においてプール２６に比較して著しく小さい洗浄液１３２の貯槽１３０を形成している容積を取り囲んでいる。貯槽１３０は、準備状態中に乾燥させておくか、または有利な代替例では有利には喉部９６およびそこに配置されたベンチュリノズル９４の吸引開口の直近にある充填高さ１３４まで洗浄液１３２で満たされる。したがって、ベンチュリノズル９４は洗浄液１３２の吸引開口で貯槽１３０およびその中にある洗浄液１３２に浸漬され、洗浄液は隔壁８２により流体的に、およびある程度まで熱的にも、プール２６内の洗浄液１８から隔離される。

ベント開始時の初期には、貯槽１３０内にある洗浄液１３２だけがベンチュリノズル９４によって吸引および再循環され、極めて迅速に加熱され、（部分）ベント流１０内にある水蒸気の凝縮が避けられる。

蒸発の開始により貯槽１３０内の洗浄液１３２の充填度がベンチュリノズル９４の吸引開口以下に低下する恐れが生じる若干遅い時点で、洗浄液１８の受動的補給が周囲のプール２６から行われる。この目的のためプール２６と貯槽１３０の内部との間に隔壁８２を通して案内される溢流管１３６が設けられ、これは最初に閉じられている。閉鎖弁１３８は有利には温度に依存する受動的開放手段を有しており、この手段は貯槽１３０内の洗浄液１３２の温度が水蒸気凝縮の阻止を特徴づける所定の値を越えると直ちに溢流管１３６を開放する。

溢流管１３６内の閉鎖弁１３８の開放時点ではプール２６内の洗浄液１８は通常は貯槽１３０内の洗浄液１３２よりもまだ明らかに低い温度を有するので、補給率は有利にはベンチュリノズル９４の湿式運転に必要な程度に限定される。これにより貯槽１３０内の洗浄液１３２の量はできるだけ小さく保たれ、時間単位ごとに補給される比較的少ない量が迅速に再び加熱されるので、貯槽１３０内の洗浄液１３２は水蒸気凝縮の回避のために所望される温度を維持する。見積もった限りでは、独立したベンチュリノズル９４を貫流する１ｋｇ/ｓの（部分）ベント流では所属する貯槽１３０内の約２０～２００ｋｇの洗浄液が十分迅速に加熱される。この値は各貯槽の寸法を基準とすることができる。

図の右側に配置されたベンチュリノズル９４は上記の記述に類似する。

図８の左側のベンチュリノズル９４ではプール２６から貯槽１３０への洗浄液１８の溢流はフロートにより制御される弁、略してフロート弁により必要に応じて調整される。フロート１４２は、溢流管１３６に接続された弁を、貯槽１３０内の所定の最小充填度を下回るときは常に開いており、そうでなくなった場合は再び閉じる。右側のベンチュリノズル９４では、代替的にほぼ絞り蓋の形の絞り１４４が接続され、溢流を継続的に連続的に絞り、したがって補給率を制限する。

さらに遅い時間では図５～図７に関連して述べたように、ベンチュリノズル９４の周囲のプール２６からの分離は適当な好適には永久的な絞りのない溢流開口の開放により中止される。

上述のように既述の対策は多面的に互いに組み合わせることができる。全ての実施形態に共通なことは、ベント流１０の主要部分が少なくとも部分的にプール２６内の洗浄液１８に浸漬されている多数の流出開口またはノズル３８（特にベンチュリノズル４０）を介して案内されるのに対し、一部の部分流がこの流出開口またはノズル３８を迂回し、一貫して水蒸気凝縮を引き起こすヒートシンクから遠ざけられる。この部分流は洗浄タンク１２のガス空間４８に直接導かれ、しかも好適には乾式フィルタ６０または１１８によりろ過されるか、または多数の独立した流出開口またはノズル８０（特にベンチュリノズル９４）を介して案内される。この独立した流出開口またはノズル８０は物質的および／または熱的バリアにより少なくとも熱的におよび好適には流体的にもプール２６内の洗浄液１８の主要量から、少なくともベントシステム２の準備状態中および好適にはベント工程の始動運転時にも隔離されるが、しかし好適には後の完全に進行するベント運転中はもはや隔離されない。この配置転回の時点の主要規準は、この場合プール２６内の洗浄液１８の温度である。

この場合たとえば流れ断面の適当な形態により達成すべき始動運転中の部分流と全流の量比は好適には１０～３０％の範囲にあるが、コンテインメント内のガス組成が良好でない場合および／またはベント開始時のコンテインメント圧力が低い場合は５０～７５％に達し得る。この場合、この部分流は有利には（予期もしくは予知される）ベント開始時のコンテインメント内の最初のガス組成に基づき規定され、しかも全ベントシステムにおける水素濃度を約４Ｖｏｌ．％以下に、酸素濃度を約５Ｖｏｌ．％以下に抑えるかもしくは不活性ガス成分を訳５０～５５Ｖｏｌ．％以上にする目標設定をもって規定される。

本発明は、全ベント流１０が独立した流出ノズル８０を介して案内され、すなわちプール２６内へ直接浸漬された流出ノズル３８が全く存在しないという極端な事例も含む。これは特に図８と関連して説明した実施形態の対象である。

始動運転の終了後には通常は、圧力、温度および長時間単位にわたるベント流の流速のような主要な運転パラメータの変化がごく僅かである準定常的な運転への移行が行われる。これは特に、プールの平衡状態が生じる程度に加熱される、すなわちプール内の温度が一定であり過熱／後崩壊出力から生じた一定の蒸気化率が不活性化を助成するか少なくとも維持する（コンテインメント内の圧力が緩やかに低下するので準定常）ときに起こるものである。

上述の記載では洗浄タンク１２のプール２６内の洗浄液１８の液位３２の下方または上方の
内装物の状態は様々であった。この場合注意すべきことは、準備状態中の所定の充填高さ２４が後のベント中にある程度変化し得ることであり、少なくともベント工程をカバーする相応する変動幅を見積もらなければならないことである。

湿式洗浄器１２は上述のようにコンテインメント８内に配置されるが、しかし代替的にコンテインメント８の外部にもあるようにすることもできる。この後者の実施形態は、洗浄器のプール内の洗浄液貯槽の温度がこの場合通常は周囲温度にあるだけであり、重大事故の際にコンテインメント内で特記すべき温度上昇によっては予熱されないことが特に重要である。

ベントシステム２はここでは原子力発電所４に関連して説明したが、コンテインメントまたは同様に囲まれている容積におけるろ過を伴う圧力解消が問題となるような他の核施設または非核施設においても利用可能である。

本発明によるプロセス原理およびコンポーネント技術は新設すべきシステム並びに既存システムの改造にも適用される。改造は、既存タンクの内部並びに新設のタンク／コンポーネントの補充に際しても実現可能である。

上述のように本発明の枠内では、ベンチュリノズルの代わりに他の種類の流出開口およびそれとともに実現されるプールスクラビング技術、たとえば別種のリングノズルの応用例、潜水形フィルタカートリッジ、静的混合要素またはこれらの洗浄機器の組み合わせ物に対しても原理的に適用可能である。

総括すれば本発明は図１に示したシステム概観図に示された以下の今迄例示的に示した基本的考えに基づくものである。

コンテインメント内にあるガス混合物は導入管を介して湿式洗浄機に導かれ、ベンチュリセクションに案内される。ベンチュリノズルは（喉部の洗浄液吸い込み領域において）有利には２００ｍ/ｓ以上の高い流速で、好適には他の後続の臨界的絞りと組み合わせて使用される。

好適には、長いまたは扁平のベンチュリが２ｃｍ^２～２０ｃｍ^２の喉部面積で使用され、数の最小化を保証するとともに、厚さ３ｃｍ以下の最適化された小さい寸法で短い洗浄液供給路を確保し、喉面の５０％以下の洗浄液吸い込みスリット／面、ベンチュリ軸に対する３０～９０°の角度で最適な分離率を達成するようにする。一定の場合には水面以下に配置され、場合によっては下方にも放出する短いベンチュリバージョンも有利であり得る。

エアロゾル分離は、ベンチュリ喉部における受動的吸い込みによりガス流と洗浄液との大きな速度差によって生じる微細水滴との接触によって行われる。水滴に接触するエアロゾルは、水滴と共に分離される。排ガスからのガス状ヨウ素の分離のため洗浄液は苛性ソーダおよびチオ硫酸ナトリウムでコンディショニングすると有利である。ベンチュリ喉部領域における高い反応表面は、ガス状ヨウ素が化学的に結合され洗浄液中に溶解して留まるのに決定的に役立つ。

洗浄されたガス流からの洗浄液滴の分離は有利には段階的に行われる。衝撃分離により、既にベンチュリ出口では堆積された洗浄液の一部が分離される。始動期間における水需要の更なる最小化のため、衝撃分離器による流出管におけるベンチュリ液の分離および吸い込み範囲への所望の帰還を行うことができる。同時に有利には、たとえば１～３ｍ/ｓ以上の極めて高い空塔速度が生じ、更なる有害物質分離（反応表面の形成による）を生じる所望の滴奪取が生じる。

高速および低速領域の薄片プレートの数が５枚以上、好適には１０枚以上の高速ラメラセパレータから成る後続の高効果の遠心分離器段では大量に洗浄液がガス流から分離されプールに戻される。サイクロン分離機として遠心分離器を使用することも同様に可能である。

図１に概略的に示した好適には８μｍまで段付けられた６０μｍ以上の金属繊維を備えた金属繊維フィルタ５０で概略表示した後続のデミスタ段では残存微粒滴の更なる凝集並びに同様に微粒エアロゾルの部分的再分離を行うことができる。付加的に別の微細繊維マットまたは焼結孔フィルタもしくは金属フリースカートリッジなども後置接続することもできる。

後続の臨界的絞りにより調整された永続的に高いベンチュリ流速と高い空塔速度並びに遠心およびデミスタ分離のこのような組み合わせは、既に１μｍ以上で９９．９重量％のエアロゾルに対して、並びに同時に１μｍ以下でなおも常に９９重量％以上の浸透微細エアロゾルに対しても大幅な分離を可能にし、並びにこれと並行して９９重量％以上のヨウ素の分離を可能にしている。このため、付加的に苛性ソーダおよび／またはチオ硫酸ナトリウムなどの化学剤の点滴または直接投与により効果的なヨウ素吸着も達成される。このような化学剤投与/配合の実施は、差圧解消または熱ろう弁を介して行うことができる。２μｍまでの繊維直径を有する金属繊維フィルタへの拡張により、９９．９９％までのエアロゾル分離率がフィルタ領域における特定の微細エアロゾルに対しても達成される。

図１にモレキュラーシーブフィルタ５２で概略的に示した別の分離段においては、ガス状のヨウ素種がいわゆる有機ヨウ素（たとえばメチルヨウ素）を含めて分離される。たとえばヨウ素フィルタは、吸着および化学吸着によりガス状ヨウ素種を受容し捕捉する吸着剤（モレキュラーシーブ吸着剤）を含む揺動床から成る。

浄化されたガス流は続いて流出管に案内され、そこから付設の放出塔に導かれる。

上述の３つの分離段もしくは捕捉段は集積フィルタタンク並びに種々の大きさのモジュールユニットに収容することができる。モジュール化は、小型のしかし全捕捉段を含む複数のタンクを固定設置することにより規定されるか、またはシーケンシャルに配置された複数のタンクの組み込みにより規定される。後者の場合には捕捉段はそれぞれ１つのタンクに分散され、ここでは混合形も考えられる。本発明は全てのモジュールおよびインテグラル的構想に関与している。

大型の貯水槽は、捕捉された放射性エアロゾルおよびヨウ素からの後崩壊熱を水蒸気化により温度を制限しベント運転時に熱ガスを飽和蒸気温度に冷却することを可能にするために必要である。装置の乾燥化は、捕捉機能を損なうとともに捕捉された放射性物質を再放出する原因となる恐れを生じる。

この場合（好適には外側が熱的に絶縁されていない）ベンチュリ洗浄ユニットの表面は、洗浄液を長時間にわたり所期通りに活用するために、場合によっては周囲への熱伝達面として利用することができる。いずれにしても、短管、前脚、耳穴などの既存の建造物を考慮するかまたは場合によってはリブ等の構造物を付加的に所期通りに取り付ければ、３０～７０ｋＷの熱伝達出力は平均で１００ｋＷまで改良される。これは、既にベンチュリ洗浄器に蓄積される平均的な後崩壊出力の範囲にあり、装置の実際値に近いものを表す。

さらに、コンテインメント態様の最近の研究によれば、一定の状況下ではかなり高い放射性物質、およびその結果としてエアロゾルやヨウ素の余熱が放出される恐れがあることが判明している。それゆえ、洗浄装置における水の需要はこのような状況下では重大であり、装置をこれに相応した大容量のものにしている。これは、始動時間、すなわちまだ冷たい洗浄器が侵入するベントガスにより、相応する飽和蒸気温度まで加熱される時間帯が明らかに延長されることを意味する。

始動時間では侵入する混合物の水蒸気量は冷たいプール内での凝縮により明らかに減少し、これによりコンテインメントから来る蒸発混合物が再び引火する恐れがある。原理的にはこの現象は各ベントフィルタにおいて発生し、それゆえこのシステムの幾つかは従来技術では部分的に予熱されていた。コンテインメントに設置されたフィルタは、始動凝縮の問題を回避する必要がある。勿論、コンテインメント内フィルタにはほかの欠点（余熱搬出、フィルタ詰まり、エアロゾルに結合した並びにガス状のヨウ素の再揮発化など）もあり、コンテインメント内でさえ蒸気の凝縮を決して完全には除去できないような著しい温度の階層化が生じる恐れがある。

本発明の枠内で行われる蒸気凝縮の解消により、引き起こされる可燃性ガス混合物状態の最小化によるベンチュリ洗浄ユニットの改良は、相応して後から装備されたまたは新しく建造された発電所に対するより高い安全基準の達成にとって、本質的な意義がある。これは、蒸気不活性化のない始動期間をコンテインメント外の乾式フィルタまたはコンテインメント内に比較的深く（低建造物レベル）に設置された乾式システムにおいて生じるような時間間隔に短縮することを、ベンチュリ洗浄器の形体の簡単にして、受動的でコスト的に良好な実施形態により可能にしている。

総括すれば、図２～図４に示した本発明の実施形態では、不活性化の維持に必要なプール２６の上側の蒸気部分流は、別個に設けられた乾式フィルタ６０を介して直接ガス空間４８に導かれる。

乾式フィルタ６０は、たとえばエアロゾルフィルタおよびガス状のヨウ素種用のフィルタから構成されている。エアロゾルフィルタは、たとえば極微粒子も捕捉するために繊維直径が２μｍまでの小さい複数層の金属繊維フリースから形成される。ヨウ素フィルタは、たとえば吸着（物理吸着および／または化学吸着）によりガス状ヨウ素を受容し捕捉する吸着剤から成る。エアロゾルフィルタは、この装置では合目的的にはヨウ素フィルタの前に配置される。この装置は、代替的に乾式フィルタとしてエアロゾルフィルタだけ（ヨウ素フィルタ段なし）でも機能する。

個々の段の設計は、短い運転時間において予期されるエアロゾルおよびヨウ素の質量に基づき並びに許容流速もしくは滞留時間を考慮して行われる。

上述のように乾式フィルタ６０は有利には、洗浄器プールが加熱期間を終了し、凝縮がもはや蒸気の不活性作用の中断を至らしめない比較的短い時間だけ運転される。この短い時間帯は、通常２０～３０分である。

その後は有利には導入管が閉鎖されるが、これは能動的手段並びに受動的処置によって行うことができる（図３および図４参照）。この場合能動的手段は、とりわけ導入管内の弁を手動操作、手動遠隔操作または空圧、液圧またはモータ制御弁により閉鎖することを含む。受動的手段はこの場合とりわけ、閉鎖弁６２により例示したように弁の閉鎖に至る溶融ヒューズまたは熱交換器（たとえば受動的パルス発信器）による温度制御手段を含む。

乾式フィルタ６０に蓄積されたエアロゾルもしくはヨウ素が発生する熱の放出は、始動期間では貫流する部分蒸気流により、その後はプール２６からの蒸気流およびその中に含まれる水滴により行われる。

総括すれば、図５および図６に示したベンチュリノズル技術に基づく実施形態は、換言すれば以下のように説明される。

本発明の枠内で使用されるベンチュリノズル区間は２つの機能的部分から成り、すなわちベンチュリプールを２つの部分に区分し、第１の従前の部分は放出可能か浸漬しているかは別として吸引範囲（喉部９６）では完全に洗浄液１８で囲まれているベンチュリノズル４０から成り、第２の部分はベンチュリノズル９４がガス空間８６内に自由に設置されていることを特徴としている。このベンチュリ洗浄器の第２の新しい部分におけるベンチュリノズル９４への洗浄液の供給は喉部９６にのみ効果的に行われ、そこで洗浄液が吸引され、独立したベンチュリノズル９４のガス流からのクエンチングと熱搬出を最小限にする。

スタンバイ運転では第２の部分は乾燥状態にコンディショニングされ、貫流運転時には最短時間で洗浄液を充填可能にされる。さらに、この第２の部分に対する洗浄液はコンテインメントからの流入過熱ガスにより有利には（受動的に）予熱され、これによりベンチュリノズル９４における始動時の蒸気凝縮がさらに減ぜられる。この場合、熱搬送器は種々の実施形態が考えられ、たとえば管形または板状の熱搬送器、もしくは以下に記述するベンチュリノズル９４の吸い込み範囲を取り囲む第１の独立したプールを組み込んだ形態が考えられる。

独立したベンチュリノズル９４の喉部９６の給水は導管を接続して直接行うこともまたは受動的に吸引する洗浄ユニットとして実施することもでき、このユニットはベンチュリノズル９４の吸い込み範囲にたとえば小容量の囲繞槽装置またはリング状空間１０２から成る独立したプールを備え、これは有利には別の貯水槽に接続され、そこから給水できるようにされる。所期の給水の別の方法としては、残りのプール範囲においてベンチュリノズル４０の放水を乾燥配置されたベンチュリノズル９４の給水に所期通りに利用し、必要にして少量の水を迅速な加熱および蒸気不活性化の維持のために用意することが考えられる。

独立したベンチュリノズル９４から放出され今や温かくもしくは熱くなった洗浄水は別個に再循環させ、極めて効果的で迅速に蒸気不活性化状態を達成するかもしくはこれを維持するようにすると有利である。この場合ベンチュリノズル９４の適当なカプセリング１０６は洗浄水の還流に所期通りに有利に影響を与えることができる。

上述の構想では、洗浄器装置の液位をそれぞれ満たすかおよび／または所望の範囲に一定に保持し、全ベンチュリノズルの溢流を少なくとも主プールの加熱時間に制限することに成功している。

ベンチュリノズルの上述の２分割化は構造上受動的要素を補充して、加熱プロセスの終了時に２分割化を無効とするようにすれば、全プール２６が無制限に全てのベンチュリノズル４０、９４を直接および完全に洗流するので有利である。このように、隔壁または閉鎖板１１６を開いたり取り外したりする実施形態は、たとえば溶融ヒューズを使用して冷状態で閉鎖することができる。好適には、８５～１２０℃、有利には約９５℃の範囲のプール内のトリガ温度に達すると溶融ろうヒューズが開き、開口または溢流断面、ここではたとえば溢流開口１１４を開放し、洗浄液の無制限の拡大および循環を可能にする。プールの２分割化を中止するための受動的要素は、たとえばバイメタルもしくは形状記憶合金もしくはサーモスタット弁の原理で構想されたコンポーネントによっても実現できる。

ガス侵入範囲における所期の絞りにより受動的に駆動圧力を作ることができ、この力は受動的液位調整と組み合わせて洗浄液をベンチュリ洗浄器装置に吸い込むことができる。必要な吸引圧力は、自動的にベンチュリの所期の絞りおよび圧力降下により作られる。この場合、ガス侵入範囲では、たとえばベンチュリ、孔ノズルなどのノズルにより０．１ｂａｒ以上、ベント開始のための高い圧力では、好適には１ｂａｒ以上の負の駆動差圧が供給貯水槽、好適にはベンチュリ洗浄器の主プールに対して作られる。充填は、始動時に直接最大駆動差圧で行うことができる。

湿式洗浄器１２内の液位の調整および制御は場合によってはフロート液位制御を介して、好適には汚れに強いローラボール形閉鎖機構または回転スライド弁または受動的パルス発生器により制御される閉鎖ユニットにより実施される。種々のメカニズムの直列接続により、充填のためのより高い信頼性が達成可能である。

ベンチュリノズルに対する最大補給率は絞り装置によりおよび達成可能な加熱率を考慮して、ベンチュリノズル出口における蒸気分圧が少なくとも０．３３ｂａｒ、しかし有利には０．５～１ｂａｒに達し、ベンチュリ洗浄器のガス空間における蒸気不活性状態が最短時間で達成可能となるように制限されると有利である。

別の組み合わせでは充填のために既存の非インテグラル貯水槽、たとえば同じ高さに配置された貯水タンクが利用される。この場合には水供給は電池モジュールによりまたは圧縮空気ボンベを介して駆動される自給式ポンプユニットにより作られる。このような貯槽の１つと前述の他の貯水槽との組み合わせにより洗浄器に極めて高い後崩壊熱出力が生じるときにも長時間の熱放出が保証される。

総括すれば図７の実施形態では独立した自由放出ベンチュリノズル９４は流れ方向に後置接続された独立した乾式フィルタ１１８を備えているが、このようなフィルタは図２～図４による実施形態においても乾式フィルタ６０と同様に取り付けられると有利である。

ベンチュリノズル９４はこの場合閉鎖状態で収容され、侵入する部分蒸気流をろ過なしで通過させる。ろ過は暫定的に下流側に配置された乾式フィルタ１１８が引き受ける。プール２６が蒸気凝縮を回避するのに必要な温度に達すると、たとえば溶融ろうで保護された溢流開口１１４が開くので、ベンチュリノズル９４は短時間で洗浄液１８をプール２６から供給され自動的にガス浄化される。洗浄液１８の上側で囲壁８８の側面に配置された破裂板１２２は比較的高い運転圧力に達すると開くので、ガス流は乾式フィルタ１１８を迂回（バイパス）する。この瞬間から減圧システムは、従来技術の減圧システムから知られている運転モードになる。

ベントシステム２における可燃性ガス混合物を回避するための図８に示した解決策を最終的に以下のように総括する。

１つの図内に示した２つの実施形態は、加熱した後で独立したベンチュリノズル９４に導くべき洗浄液の量を緩やかに連続的に高めることにより、可燃性ガス混合物が短時間で産出する問題を解決する。

ベントプロセスは乾燥したベンチュリノズルでまたはベンチュリ喉部を丁度同じ高さで覆う小さい洗浄液貯槽で始めることができる。この最小の洗浄液量は、ほぼごく短時間（典型的には１分以内）で約８５～９５℃に加熱される。これ以降は正確に規定された別の洗浄液の質量流が導かれるので、温度を維持することができ、それとともに約５０Ｖｏｌ．％の十分な蒸気不活性作用が維持される。オートノミー時間に必要な全ての提供される洗浄液貯槽が一定の温度レベルを下回らないことを特徴とする加熱期間の終了まで周囲のプールから流入する洗浄液の質量流は好適には受動的に調整される。理想的には加熱期間のこの一定の終了後は全ての貯蔵洗浄液が提供および利用可能となる。

第１の実施形態では周囲のプールから隔離された貯槽への洗浄液の充填はフロート弁により調整されるが、この弁は貯槽の液位を必要な最低値に限定し連続的に洗浄液を補給するものである。隔離された貯槽内または周囲のプール内が一定の温度に達したのちに温度依存性の開放メカニズムが開き、従前の閉鎖を中止する。

第２の実施形態では充填は絞り弁を介して行われるが、この絞り弁は流入率を制限し、隔離された貯槽内の液位が緩やかに上昇し、存在する洗浄液がその温度レベルを維持するようにする。絞りは有利には、溶融ろう、バイメタル、形状記憶金属、サーモスタットまたは同様のトリガ機構の十分に高いイニシャル温度を上回ると直ちに受動的に開放される。

２ ベントシステム
４ 原子力発電所
６ コンテインメント容器
８ コンテインメント
１０ ベント流
１２ 湿式洗浄器
１４ 流入開口
１８ 洗浄液
２０ 流出管
２２ タンク
２４ 充填液位
２６ プール
２８ ベント管
３０ タンク壁
３２ 液位
３４ 分配器
３８ 流出ノズル
４０ ベンチュリノズル
４２ 喉部
４４ 貫流開口
４６ 流出開口
４８ ガス空間
５０ 金属繊維フィルタ
５２ モレキュラーシーブフィルタ
５４ 分岐管
５６ 流出開口
５８ 分岐箇所
６０ 乾式フィルタ
６２ 閉鎖弁
５４ 制御管
６６ プレッシャー・パルス・トランスミッタ
６８ 制御弁
７０ 制御管
７２ 圧縮ガスボンベ
７４ 一次管
７６ 二次管
８０ 流出ノズル
８２ 隔壁
８４ ノズル室
８６ ガス空間
８８ 囲壁
９０ 分岐管
９２ 分岐箇所
９４ ベンチュリノズル
９６ 喉部
９８ 洗浄液
１００ 貯槽
１０２ 貫流開口
１１４ 溢流開口
１１６ 閉鎖板
１１８ 乾式フィルタ
１２０ 溢流開口
１２２ 破裂板
１２４ 導管
１２６ 破裂板
１３０ 貯槽
１３２ 洗浄液
１３４ 充填液位
１３６ 溢流管
１３８ 閉鎖口
１４０ フロート弁
１４２ フロート
１４４ 絞り

Claims (19)

1. コンテインメント（８）と、前記コンテインメント（８）のろ過を伴う圧力逃がしのためのベントシステム（２）とを備えた原子力設備であって、
   ・前記ベントシステム（２）が前記コンテインメント（８）から周囲に通じるベント管（２８）を有し、前記ベント管（２８）にベントの際に生じるベント流（１０）に対する湿式洗浄器（１２）が接続され、
   ・前記湿式洗浄器（１２）がベントの前の準備状態中において既に洗浄液（１８）で満たされるプール（２６）を有し、前記プール（２６）の上方にガス空間（４８）が設けられ、
   ・前記ベント管（２８）が前記湿式洗浄器（１２）に通じるベント流（１０）のための導入管（１４）を有し、前記導入管（１４）が分配器（３４）内で複数の流出ノズル（３８）に分岐し、
   ・前記複数の流出ノズル（３８）が少なくとも部分的に前記プール（２６）内の洗浄液（１８）に浸漬するようになっており、
   少なくとも１つの独立した流出開口（５６）が設けられ、前記流出開口（５６）が分岐管（５４，９０）を介して前記導入管（１４）または前記分配器（３４）に接続され、少なくとも準備状態中は前記プール（２６）内の洗浄液（１８）から熱的に隔離されていることを特徴とする原子力設備。
2. 前記独立した流出開口（５６）が少なくとも準備状態中は前記プール（２６）の洗浄液（１８）から実質的に隔離されている請求項１記載の原子力設備。
3. 前記独立した流出開口（５６）がこれを取り囲むガス空間（４８，８６）および／または隔壁（８２）により前記プール（２６）内の洗浄液（１８）から隔離されている請求項１または２記載の原子力設備。
4. 前記独立した流出開口（５６）が前記プール（２６）の上方のガス空間（４８）内に配置されている請求項１から３の１つに記載の原子力設備。
5. 前記分岐管（５４）に乾式フィルタ（６０）が接続されている請求項４記載の原子力設備。
6. 前記分岐管（５４）に閉鎖弁（６２）が接続され、前記閉鎖弁（６２）が準備状態時には開口し、その後前記プール（２６）内の洗浄液（１８）の温度が所定値を超過すると、受動的操作手段により閉鎖される請求項４または５記載の原子力設備。
7. 前記独立した流出開口（５６）がノズル室（８４）内に配置された流出ノズル（８０）により実現され、前記ノズル室（８４）が隔壁（８２）により前記プール（２６）内の洗浄液（１８）から隔離された空間領域にある請求項１から３の１つに記載の原子力設備。
8. 前記流出ノズル（８０）がベンチュリノズル（９４）であるとともに喉部（９６）を有し、前記喉部（９６）が洗浄液（１８）の貯槽（１００）と流体連通されている請求項７記載の原子力設備。
9. 前記貯槽（１００）が前記プール（２６）よりも小さい容積を有する請求項８記載の原子力設備。
10. 多数の熱伝達機構が、ベントの際に前記ベント管（２８）内に存在する熱を前記ベンチュリノズル（９４）に導かれる洗浄液に伝導するように配置される請求項８または９に記載の原子力設備。
11. 前記ベンチュリノズル（９４）がカプセル（１０６）により囲まれ、前記カプセル（１０６）内に洗浄液（１８，９８）の再循環を引き起こす請求項８から１０の１つに記載の原子力設備。
12. 前記独立した流出ノズル（８０）の下流側の前記ノズル室（８４）内に乾式フィルタ（１１８）が配置される請求項７から１１の１つに記載の原子力設備。
13. 前記ノズル室（８４）を前記プール（２６）内の洗浄液（１８）から隔離する前記隔壁（８２）に閉鎖板（１１６）で閉鎖される溢流開口（１１４）が前記プール（２６）に向かって設けられ、前記プール（２６）内の洗浄液（１８）の温度が所定値を超過すると、前記閉鎖板（１１６）を開く受動的操作手段が設けられる請求項７から１２の１つに記載の原子力設備。
14. 前記独立した流出ノズル（８０）が導管（１２４）を介して前記分配器（３４）に接続され、この導管（１２４）内に破裂板（１２６）が配置され、前記破裂板（１２６）が前記導管（１２４）を準備状態中は閉鎖し、後に前記ベント流（１０）の圧力により開く請求項７から１３の１つに記載の原子力設備。
15. 前記プール（２６）内に浸漬する流出ノズル（３８）がベンチュリノズル（４０）として形成され、それぞれ前記プール内の洗浄液（１８）に通じている喉部（４２）を有する請求項１から１４の１つに記載の原子力設備。
16. 前記湿式洗浄器（１２）が前記コンテインメント（８）の外側に配置される請求項１から１５の１つに記載の原子力設備。
17. 前記ベントシステム（２）の少なくとも始動中は、前記ベント流（１０）の第１の部分流が前記プール（２６）内に浸漬する前記流出ノズル（３８）を介して案内され、第２の部分流が独立した流出ノズル（５６）に案内される請求項１から１６の１つに記載の原子力設備の運転方法。
18. 前記第２の部分流の全体流に対する流量比が１０～３０％の範囲にある請求項１７記載の方法。
19. 始動工程の終了後に、独立した流出開口（５６，１０８）と前記プール（２６）内の洗浄液（１８）との隔離が解除される請求項１７または１８記載の方法。
    
    

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