JPS60202733A

JPS60202733A - プロセス生成物の容器内捕集量を測定する方法

Info

Publication number: JPS60202733A
Application number: JP5794684A
Authority: JP
Inventors: Akio Tanaka; 昭夫田中; Masanori Takahashi; 正則高橋
Original assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan; Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
Current assignee: Doryokuro Kakunenryo Kaihatsu Jigyodan; Power Reactor and Nuclear Fuel Development Corp
Priority date: 1984-03-26
Filing date: 1984-03-26
Publication date: 1985-10-14
Also published as: JPS6330061B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は、プロセス生成物捕集用容器内の捕集量を簡
便且つ迅速、正確に測定する方法に関するものである。

この方法は、特に、気体または液体のプロセス生成物を
コールドトラップで冷却、固化して捕集する際に、プロ
セスの生産を続行したまま、あるいは短時間中断するだ
けでその捕集量を正確に測定する際に、有効に利用する
ことができる。

〈従来技術〉気体または液体のプロセス生成物を冷媒で冷却した捕集
容器例えばコールドトラップで冷却。

固化させて捕集する際に、その捕集量をプロセスの生産
を続行したまま、あるいは短時間の中断により簡便に測
定する方法として、従来からプロセス流量測定法と重量
測定法が知られている。

プロヒス流量測定法は種々の方式があるが、代表的な差
圧方式について第１図を参照して説明すると、冷媒によ
り冷却されているコールドトラップ１に気体又は液体の
プロセス生成物が導入ラインにより導入され、冷却、固
化された生成物３がコールドトラップ内に捕集される。

番号４はプロセス生成物をコールドトラップに導くため
の捕集排気系に通じるラインである。

導入ライン２には流量計５が設置されており、ここを流
れる流体の流量に相当する電気信号を発生覆るようにな
っている。電気信号ｉよ電気回路６にて増幅、演算され
、流量値を指示および槙綽することによって、コールド
トラップに捕集蓄積されるプロセス生成量を連続的に測
定することができる。

しかしながら、このプロセス流量測定法は、流量計を付
加的に設置しなく’Ｕはならないため高価になり、更に
経時的変化が生じるため定期的な校正が必要となる。加
えて、流量計における流量測定に際しては、流体の差圧
から流量へ変換するための補正係数が必要となり、この
係数は実験によってめることができるが、流体成分によ
りこの値が異なるため、多成分の流体が混入づ−ると測
定誤差を生じてしまうという欠点がある。

第２図はもう一つの従来方法である重量測定法を説明す
るものであり、図中番号１ないし４は第１図と同じ要素
を示し、番号７はコールドトラップの支持部材に装置さ
れた重量測定用センサー〈ロードセル）である。コール
ドトラップに捕集されたプロセス生成物の重量が変化す
ると、コールドトラップの支持部Ｉへの応力の変化とし
て表われる。この応力の変化量をセンサー７にて検出し
、電気回路８で電気的変換を行ない、更に増幅およびプ
ロセス生成物の重量指示、積算を行なう。

かような重量測定法によれば、プロレス生成物の捕集重
量を連続的且つ直接的に測定することができるが、ロー
ドセルを付加的に設置するため高価となるだけでなく、
温度依存性による測定誤差が生じやずい。従って広範囲
な温度領域で使用する場合には、温度条件も加えたロー
ドセルの校正を行なう必要があり、かような校正に多大
の時間を黄やす。更には、測定原理自体が微小変位を利
用覆るものであるため、コールドトラップ本体は、これ
に接続するプロセス配管或いはこれを固定する床に対し
て可撓性を持たせる必要がある。このため耐震上や安全
上から特別な配慮が必要となる。

〈発明の目的〉そこでこの発明は、上述した如き従来技術の欠点を解消
し、特殊な計器や配管等を付加的に設置する必要をなく
し、安価且つ簡便、迅速に、またプロセスを瞬時中断す
るだりで、精度の高いプロセス生成物の容器内４ｔｌｔ
集銀を測定できる方法を提供することを目的になされた
ものである。

〈発明の構成〉この発明によるプロレス生成物の容器内捕集量を測定す
る方法は、容積既知の空間を有する密封可能な捕集容器
に既知量の容積変化を該捕集容器内空間に与えるための
補助空間を接続し、該捕集容器にプロセス生成物流を所
定時間導入して該容器内空間に容積Ｗのプ「Ｊセス生成
物を捕集し、プロセス生成物捕集前後の該容器内空間の容積変化およ
び該補助空間により該容器内空間に容積変化を与える前
後の該容器内空間の圧力変化から前記プロセス生成物捕
集容積■をめることを特徴とするものである。

〈実施例〉以下にこの発明を図示した好ましい実施例を参照して説
明づる。

第３図はこの発明の方法の一つの実施例を説明するもの
であり、気体または液体のプロセス生成物を冷却、固化
して捕集り゛るコールドトラップ１０を例示しである。

プロセス生成物流は弁ａを有する導入ライン１１からコ
ールドトラップ１０内の容積既知の空間内に導入される
。

コールドトラップ内空間は冷媒ライン１２により冷却さ
れているため、この空間内でプロセス生成物は冷却され
、固化したプロセス生成物１３が捕集される。番号１４
はプロセス生成物をコールドトラップに導くための捕集
排気系に通じるラインであり、弁すを有している。

コールドトラップ１０内空間は、弁Ｃを介して液密に構
成された補助タンク１５と連通されていて、弁Ｃを開と
することによって既知量の容積変化をコールドトラップ
内空間に与えるようになっている。−この補助タンク１
５はタンク内をパージするための排気系ライン１６を有
しており、弁ｄはタンク内をパージするとき以外は閉と
されている。

コールドトラップ１０および補助タンク１５には圧力計
１７および１８を配設して、コールドトラップ内部圧力
および補助タンク内部圧力を測定できるようになってい
る。

上記の如き構成のコールドトラップについて、弁ａ、ｂ
、ｃ、ｄを閉状態とした時のコールドトラップ１０内空
間の容積■、（開とした弁ａ。

ｂ、ｃまでの配管部分の容積も含む）、補助タンク１５
内容積ｖ２（開とした弁ｃ、ｄまでの配管部分の容積も
含む）、および補助タンク１５内圧力値Ｐ、（圧力計１
８の指示）を予め測定しておく。

いま、コールドトラップ１０を捕集モード、即ら弁ａ、
ｂを開とし弁Ｃを閉とした状態で、導入ライン１１から
流入するプロセス生成物をコールドトラップ内で冷却、
固化してコールドトラップ内空間に捕集し、ある時間経
過後の捕集生成物１３の容積をぬとすると、この■は以
下のようにしてめることができる。先ず、弁ａ、ｂを瞬
時閉とし、このときのコールドトラップ内部圧力Ｐを圧
力計１７により測定する。

次に弁ａ　、　ｌ）は開状態のままにして弁Ｃを開とし
た時の圧力計１７の圧力値九を測定づる。この状態での
圧ノＪ　ｆｆ１１８の圧力値も１となっている。

削棹の便宜上、■〉Ｐｌ、断熱膨張であると仮定すると
、ボイルの法則により下記式が成立する。

（Ｐ’−１）。＞　（Ｖ、−Ｖ、ｔ＞　＝　（Ｐ、−Ｐ
２）　Ｖ２式（１）において、Ｐ、、　Ｐ２．　Ｐ、、
　Ｖ、、　Ｖ、は既知であるから捕集生成物容積■８を
めることができ、必要ならば生成物密度ρより捕集型Ｉ
Ｘ（−ρＶ１＜＞をめることができる。

なお式（１）はＰ、　＞　Ｐ２の場合を示しているが、
［〕くＰであっても成立することが理解できよう。

第４図はこの発明方法の別な実施例を説明するものであ
り、第３図と同様に弁ａを備えたプロセス生成物流導入
ライン２１と弁すを備えた捕集排気系に通じるライン２
４と冷媒ライン２２と圧力計２７とを有するコールドト
ラップ２０を示しである。第３図に図示した構造と異な
る点は、容積変化をコールドトラップ内空間に与える補
助空間として、第３図に示した補助タンク１５に変えて
、ベローズの如き伸縮自在の可撓性補助容器２５をコー
ルドトラップ２０の一端に接続し、両者の内部空間が互
いに連通ずるようになっている点である。

かようなコールドトラップについて、弁ａ。

ｌ）を閉状態とした時のベローズ内容積を含むコールド
トラップ２０内空間容積Ｖ、を予め測定しておく。

コールドトラップ２０を捕集モード即ら弁ａ。

１）を開とした状態で、導入ライン２１から流入するプ
ロセス生成物をコールドトラップ内空間に捕集し、ある
時間経過後の捕集生成物２３の容積をヌヨすると、この
Ｗは以下のようにしてめることができる。先ず弁ａ、ｂ
を瞬時量とし、このときのコールドトラップ内部圧力Ｐ
を圧力計２７により測定づる。次にべローズ２５を長さ
ｐだけ縮めた時の内部圧力Ｐを同じく圧力バー２７で測
定する。ここでベローズを長さぶだけ縮めた際の容積変
化量を■とすると、ボイルの法則により下記式が成立す
る。

Ｐ、　（Ｖ、＝　Ｖ、）　＝　Ｐ、　（Ｖ、−Ｖ、−Ｖ
　）２式（２）においてＰ、、　Ｐ、、　Ｖ、、　Ｖは既知で
あるから捕集生成物容積Ｖ１をめることができる。

なお式（２）はベローズを縮めてコールドトラップ内空
間に容積変化を与えたがベローズを伸ばしで容積変化を
与えてもよい。

μ上の説明は、捕集容器としてコールドトラップを例に
挙げで説明したが、この発明は必ずしもコールドトラッ
プを用いる場合のみに限定されるものではなく、プロセ
ス生成物を液体または固体としてその内部空間に捕集で
きるような捕集容器を用いた場合に広く利用づることが
できる。

〈発明の効果〉（１）従来方法のように容器内捕集量を測定するための
特別な計器、配管等の設備が不要であり、既設の圧力計
、既知容積の配管等を利用できるから、大幅な設備コス
ト低減が図れる。

（２）特に従来の重量測定法においては、捕集容器とプ
ロセス配管との接続部や容器を支持して微小変位を計測
する部分に可撓性を持たせる必要があるため、耐震上ま
たは安全上から特別な配慮が必要であったが、この発明
方法においてはかような配慮は一切不要となり、設備コ
ストの低減に加えて信頼性、安全性の向上が図れる。

（３）　この発明方法による測定精度は圧力計の精度に
依存するが、圧力計は温度変化や流体成分の変化等の環
境変化に極めて強く、流量計やロードセルの如き他のセ
ンサーに比べて安定で誤差も少なく、伯の方式より精度
よく測定できる。また、圧力計の経時変化がないため、
構成が不要となり安定した精度を保証することができる
。

（４）　この発明方法による測定に際しては、プロセス
を瞬間的に中断させるだけでよい。この時間は、弁の開
閉と捕集容器内部圧力整定に要する数秒間でよいため、
プロセス運転維持の支障とはならない。

以−にの如き種々の効果をもたらすこの発明方法は、ウ
ラン濃縮プラントの如く真空下において連続的に、且つ
密封、に対して高い安全性を保ちながら高精度にプロセ
ス生成物の容器内捕集量を測定り゛る場合に、特に有効
に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法であるプロセス流量測定法についでの説
明図；第２図は従来法である重量測定法についての説明
図；第３図はこの発明方法の実施例を示す説明図；およ
び第４図はこの発明方法の別な実施例を示Ｊ−説明図で
ある。１０．２０・・・捕集容器（コールドトラップ）、１１
．２１・・・プロセス生成物流導入ライン、１２．２２
・・・冷媒ライン、１３．２３・・・捕集生成物、１４
．２４・・・捕集排気系に通じるライン、１５・・・補
助タンク、１７，１８．２７・・・圧力計、２５・・・
ベローズ、　ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・弁。特許出願人　動力炉・核燃料開発事業団代　理　人　尾
　股　行　離間　荒　木　友之助第１図第３図１コ第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、容積既知の空間を有する密封可能な捕集容器に既知
最の容積変化を該捕集容器内空間に与えるための補助空
間を接続し、該捕集容器にプロセス生成物流を所定時間導入して該容
器内空間に容積■のプロセス生成物を捕集し、プロセス生成物捕集前後の該容器内空間の容積変化およ
び該補助空間により該容器内空間に容積変化を与える前
後の該容器内空間の圧力変化から前記プロセス生成物捕
集容積■工をめることを特徴とＪ−るプロセス生成物の
容器内捕集量を測定１゛る方法。２、前記補助空間−として、弁により断続自在に該捕集
容器内空間と接続させた容積既知の補助容器を用いる特
許請求の範囲第１項記載の方法。３、前記補助空間として、該捕集容器内空間と接続した
伸縮自在の可撓性補助容器を用いる特許請求の範囲第１
項記載の方法。４、前記プロセス生成物捕集容積■とプロセス生成物の
密度ρとの積よりプロセス生成物重量をめる特許請求の
範囲第１項ないし第３項記載の方法。