RU20402U1 - DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS - Google Patents

DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS Download PDF

Info

Publication number
RU20402U1
RU20402U1 RU2001107233/20U RU2001107233U RU20402U1 RU 20402 U1 RU20402 U1 RU 20402U1 RU 2001107233/20 U RU2001107233/20 U RU 2001107233/20U RU 2001107233 U RU2001107233 U RU 2001107233U RU 20402 U1 RU20402 U1 RU 20402U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
vapor
pressure
washing solution
tank
Prior art date
Application number
RU2001107233/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.А. Бабенко
Ю.Н. Дулепов
В.В. Глушко
А.Л. Гарзанов
П.Д. Славягин
В.А. Двухименный
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" filed Critical Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения"
Priority to RU2001107233/20U priority Critical patent/RU20402U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU20402U1 publication Critical patent/RU20402U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

1. Устройство для очистки потоков парогазовых смесей, образующихся при сбросе избыточного давления из-под защитных оболочек атомных электростанций, содержащее резервуар высокого давления с моющим раствором, расположенные внутри резервуара высокого давления в объеме моющего раствора смешивающие устройства струйного типа и над ними устройства для распределения парогазовой смеси по сечению резервуара, каплеотделители, размещенные в резервуаре над уровнем моющего раствора, и штуцеры входа и выхода очищаемых потоков парогазовых смесей, отличающееся тем, что смешивающие устройства струйного типа выполнены в виде эжекторов, а фильтрующие элементы каплеотделителя, установленного перед штуцером выхода очищаемых потоков парогазовых смесей, выполнены из стекловолокна.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что во входных отверстиях сопел эжекторов установлены обратные клапаны.3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что выходные отверстия сопел эжекторов снабжены запорными устройствами.1. A device for cleaning streams of steam-gas mixtures formed during the release of excess pressure from under the protective shells of nuclear power plants, containing a high-pressure reservoir with a cleaning solution, located inside the high-pressure reservoir in the volume of the cleaning solution, jet-type mixing devices and above them devices for distributing steam and gas mixtures along the cross section of the tank, drop separators located in the tank above the level of the washing solution, and the inlet and outlet fittings of the cleaned steam-gas mixture streams, characterized in that the jet-type mixing devices are made in the form of ejectors, and the filtering elements of the droplet separator installed in front of the outlet of the cleaned steam-gas flows mixtures made of fiberglass. 2. The device according to claim 1, characterized in that check valves are installed in the inlet openings of the ejector nozzles. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the outlet openings of the ejector nozzles are equipped with locking devices.

Description

Устройство для очистки потоков парогазовых смесей, образующихся при сбросе избыточиого давлеиия из-под защитпых оболочек атомиых электростанций.A device for cleaning flows of gas-vapor mixtures formed during the discharge of excess pressure from under the protective shells of nuclear power plants.

Полезная модель относится к устройствам для обработки материалов с радиоактивным заражением, с целью устранения этого заражения, и может быть использована, преимущественно, при локализации последствий аварий на атомной электростанции.The utility model relates to devices for processing materials with radioactive contamination in order to eliminate this contamination, and can be used mainly for localizing the consequences of accidents at a nuclear power plant.

Одной из мер по управлению аварией, предотвращения повреждения защитной оболочки ядерного реактора является сброс давления из защитной оболочки с фильтрацией выводимых радиоактивных сред. При фильтрации происходит очистка парогазовой смеси от радиоактивных аэрозолей и летучих форм радиоактивного молекулярного йода и радиоактивного органического йода для исключения выброса радиоактивных веществ в окружающую среду.One of the measures to manage the accident, to prevent damage to the protective shell of a nuclear reactor is to relieve pressure from the protective shell by filtering the resulting radioactive media. During filtration, the vapor-gas mixture is cleaned of radioactive aerosols and volatile forms of radioactive molecular iodine and radioactive organic iodine to prevent the release of radioactive substances into the environment.

В настоящее время, в связи с масштабным введением в эксплуатацию атомных электростанций, перед российскими специалистами поставлена задача по разработке высокоэффективной системы улавливания продуктов деления (УПД).Currently, in connection with the large-scale commissioning of nuclear power plants, Russian specialists have been tasked with developing a highly efficient fission product capture system (FFP).

Анализ научно-технической и патентной документации, результатов исследований российских моделей УПД-систем, совместных российских и зарубежных систем в Германии и США показали, что наиболее эффективными, удовлетворяющими требованиям по очистке парогазовых смесей от радиоактивных веществ, являются устройства, оборудованные несколькими ступенями очистки.The analysis of scientific, technical and patent documentation, the results of studies of Russian models of UPD systems, joint Russian and foreign systems in Germany and the USA showed that the devices that are equipped with several stages of cleaning are the most effective, satisfying the requirements for cleaning gas-vapor mixtures from radioactive substances.

Как правило, устройство представляет собой резервуар, заполненный моющим раствором, под уровнем которого установлены смешивающие устройства струйного типа (трубы Вентури, сопла) и размещенные над ними распределители, используемые для дробления газовых пузырей и выравнивания потока парогазовой смеси по сечению резервуара. Над уровнем моющего раствора размещены каплеуловители (влагоотделители) с фильтрующими элементами из металловолокна или металлической сетки.Typically, a device is a tank filled with a washing solution, under the level of which there are installed jet-type mixing devices (Venturi pipes, nozzles) and distributors placed above them, used to crush gas bubbles and equalize the vapor-gas mixture flow over the tank section. Drop separators (dehumidifiers) with filter elements made of metal fiber or metal mesh are placed above the level of the washing solution.

Рассмотрим более подробно известные из мирового уровня техники решения, техническая сущность которых основана на описанных выше конструктивных элементах.Let us consider in more detail the solutions known from the world level of technology, the technical essence of which is based on the structural elements described above.

МПК G21F 9/02,G21C 9/00IPC G21F 9/02, G21C 9/00

Известно устройство для очистки потоков парогазовых смесей, образующихся при сбросе избыточного давления из-под защитных оболочек атомных электростанций (см. патент СССР №1718740,кл.О21Р 9/02,14.04.89, заявитель-фирма Сименс ФРГ), включающее резервуар высокого давления с моющим раствором, моющие устройства Вентури, расположенные внутри резервуара высокого давления в объеме моющего раствора, каплеотделители и волокнистые фильтры, при этом выходные отверстия моющих устройств Вентури расположены выше уровня моющего раствора в зоне наибольшего горизонтального сечения резервуара высокого давления, причем над выходными отверстиями моющих устройств Вентури установлены отбойные пластины для каплеотделения, а над поверхностью моющего раствора расположены фильтры из металлических волокон, каждый из которых состоит из трех слоев, причем толщина волокон во внешних слоях каждого из фильтров составляет от 8 до 20 мкм, во внутреннем слое от 8 до 7 мкм, а толщина каждого слоя фильтров составляет 10-20 мм.A device for cleaning flows of vapor-gas mixtures formed during the discharge of excess pressure from under the protective shells of nuclear power plants (see USSR patent No. 1718740, class O21R 9 / 02,14.04.89, applicant company Siemens Germany), including a pressure vessel with washing solution, Venturi washing devices located inside the pressure vessel in the volume of the washing solution, droplet separators and fiber filters, while the vents of the Venturi washing devices are located above the level of the washing solution in the zone of the greatest mountains isontal section of the pressure vessel, and overhead vents of the venturi washing devices are fitted with drop plates for droplet separation, and metal fiber filters are located above the surface of the washing solution, each of which consists of three layers, and the thickness of the fibers in the outer layers of each filter is from 8 up to 20 microns, in the inner layer from 8 to 7 microns, and the thickness of each layer of filters is 10-20 mm.

В соответствии с зависимыми пунктами формулы рассматриваемого изобретения оно может быть усовершенствовано, а именно:In accordance with the dependent claims of the invention under consideration, it can be improved, namely:

-в резервуаре высокого давления с моющим раствором размещены две различно наклоненные относительно горизонтали трубы, на которых под прямым углом расположены моющие устройства Вентури, имеющие различную длину и оканчивающиеся в одной горизонтальной плоскости;- in the high-pressure tank with the washing solution there are placed two differently inclined pipes relative to the horizontal, on which Venturi washing devices are located at right angles, having different lengths and ending in the same horizontal plane;

-моющие устройства Вентури в объеме моющего раствора могут иметь в направлении движения парогазовой смеси две, расположенные на расстоянии одна от другой, входные зоны, причем расстояние между зонами не менее двойной ширины горловины моющего устройства Вентури;- Venturi washing devices in the volume of the washing solution may have two inlet zones located at a distance from one another in the direction of the gas-vapor mixture, and the distance between the zones is not less than twice the neck width of the Venturi washing device;

-фильтры из металлических волокон объединены друг с другом попарно. При аварии, сопровождающейся плавлением зоны ядерного реактора, в-filters made of metal fibers are combined with each other in pairs. In an accident involving melting of a nuclear reactor zone, in

защитной оболочке поднимается давление до опасной величины, и устройство для очистки выходящей из защитной оболочки парогазовой смеси автоматически подключается к оболочке и вентиляционной трубе. Поток парогазовой смеси поступает через штуцер входа ее в резервуар и под действием разности давлений на входе (давление в защитной оболочке) и выходе (атмосферное давление) из устройства проходит через моющие устройства Вентури. В них происходит эффективный захват аэрозолей и летучих продуктов деления диспергированной моющей жидкостью, всасываемой через сопла внутрь моющих устройств. Образующаяся парожидкостная смесь выходит их моющих устройств Вентури и проходит через моющую жидкость в резервуаре высокого давления, где также очищаетсяthe protective shell rises pressure to a dangerous value, and the device for cleaning the vapor-gas mixture emerging from the protective shell is automatically connected to the shell and the ventilation pipe. The vapor-gas mixture flows through its inlet into the tank and, under the influence of the pressure difference at the inlet (pressure in the containment) and the outlet (atmospheric pressure) from the device, passes through the Venturi washing devices. In them there is an effective capture of aerosols and volatile fission products by dispersed washing liquid, which is sucked through nozzles into washing devices. The resulting vapor-liquid mixture leaves their Venturi washing devices and passes through the washing liquid in the high-pressure tank, where it is also cleaned

от аэрозолей и летучих продуктов деления. Затем при прохождении парогазовой смеси сквозь металловолокнистые фильтры происходит улавливание аэрозолей, не уловленных в моющей жидкости резервуара высокого давления, а также аэрозолей, образующихся при лопании воздущных пузырьков на поверхности жидкости, и капель жидкости, захваченной парогазовой смесью при выходе из моющей жидкости в резервуаре.from aerosols and volatile fission products. Then, when the vapor-gas mixture passes through metal-fiber filters, aerosols that are not trapped in the washing liquid of the high-pressure tank, as well as aerosols generated by the bursting of air bubbles on the surface of the liquid, and droplets of liquid trapped in the gas-vapor mixture when leaving the washing liquid in the tank are captured.

Данное устройство, работающее в режиме скользящего давления, показало хорощие результаты по улавливанию аэрозолей и йода.This device, operating in the sliding pressure mode, showed good results in capturing aerosols and iodine.

Однако следует отметить, что некоторые конструктивные недостатки известного устройства не позволяют максимально эффективно осуществить процесс очистки поступающей из защитной оболочки парогазовой смеси.However, it should be noted that some structural disadvantages of the known device do not allow the most efficient implementation of the cleaning process coming from the protective shell of the vapor-gas mixture.

Так, выполненные в боковой стенке моющих устройств Вентури отверстия ограничивают расход инжектируемого моющего раствора из резервуара, а значит и ограничивают соотнощение вступающих во взаимодействие парогазовой смеси и моющего раствора в сторону снижения последнего. Это не способствует более интенсивному переносу аэрозолей и летучих форм йода из газообразной среды в жидкую.Thus, the openings made in the side wall of the Venturi washing devices limit the flow rate of the injected washing solution from the tank, and therefore limit the ratio of the combined gas mixture of the washing solution to the decreasing solution. This does not contribute to a more intensive transfer of aerosols and volatile forms of iodine from a gaseous medium to a liquid one.

Доказательством существования такой проблемы является то, что в устройстве по патенту СССР №1718740 потребовалось увеличить количество отверстий - моющие устройства Вентури имеют в направлении движения парогазовой смеси две расположенные на расстоянии одна от другой входные зоны (имеются ввиду отверстия в боковой стенке моющего устройства Вентури).The proof of the existence of such a problem is that in the device according to the USSR patent No. 1718740 it was necessary to increase the number of holes - the Venturi washing devices have two inlet zones located at a distance from the other in the direction of the vapor-gas mixture (meaning holes in the side wall of the Venturi washing device).

Операция выполнения отверстий трудоемка и дорого стоит.The operation of making holes is laborious and expensive.

Кроме того, выполненные из металлических волокон, имеющих микронный поперечный размер, фильтры, расположенные над моющим раствором, подвергаются коррозионному разрущению испарениями моющего раствора в течение всего срока эксплуатации (30-50 лет) в безаварийном режиме.In addition, filters made of metal fibers having a micron lateral size located above the washing solution are subjected to corrosion damage by the fumes of the washing solution during the entire period of operation (30-50 years) in a trouble-free mode.

Поэтому в случае аварии известный фильтр не может в силу перечисленных недостатков обеспечить необходимую степень очистки парогазовой смеси перед выбросом в окружающую среду и необходимо предусматривать дополнительную очистку.Therefore, in the event of an accident, a known filter cannot, due to the above-mentioned shortcomings, provide the necessary degree of purification of the gas-vapor mixture before being discharged into the environment, and it is necessary to provide for additional purification.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является разработанное фирмой Sulzer, Швейцария, устройства для улавливания продуктов деления, применяемое для вентинга контайнмента(см. сборник отчетов Усовершенствование системы улавливания продуктов при авариях на АЭС с ВВЭР, Проект: R 2.08/95. Результаты. Проекты. Издание: Siemens Power Generation под эгидойThe closest to the claimed and adopted as a prototype is a device for the capture of fission products developed by Sulzer, Switzerland, used for ventilation of containment (see the collection of reports Improvement of the system for capturing products in accidents at WWER NPPs, Project: R 2.08 / 95. Results Projects Edition: Siemens Power Generation sponsored by

EUROPEAN COMISSION, a именно задание 2. Оценка состояния дел с разработкой систем улавливания продуктов деления на Западе, с. 14, 15, фиг. 11).EUROPEAN COMISSION, namely task 2. Assessment of the state of affairs with the development of capture systems for fission products in the West, p. 14, 15, FIG. eleven).

Устройство, или фильтр по тексту отчета, включает резервуар высокого давления (сосуд - в Отчете) с моющим раствором, расположенные внутри резервуара высокого давления в объеме моющего раствора смешивающие устройства струйного типа(набор сопел Вентури - в Отчете) и над ними устройства для распределения парогазовых смесей(смешивающие элементы Зульцера, расположенные в двух слоях в середине резервуара по его сечению - в Отчете), каплеотделители (другие слои смешивающих элементов, расположенных в верхней части корпуса, отделяют капли воды из выходящего газопарового потока - в Отчете), размещенные над уровнем моющего раствора, и штуцеры входа и выхода очищаемой парогазовой смеси. Сопла окружены рассеивающими пластинами, расположенными выше выходов сопел, чтобы разрушить водную струю и преобразовать поток в быстро двигающуюся пену. Одновременно происходит и улавливание моющим раствором аэрозолей из парогазовой смеси.The device, or the filter according to the text of the report, includes a high-pressure tank (vessel - in the Report) with washing solution, jet-type mixing devices (a set of Venturi nozzles - in the Report) located inside the high-pressure tank in the volume of the washing solution and above them gas and gas distribution devices mixtures (Sulzer mixing elements located in two layers in the middle of the tank along its section - in the Report), droplet separators (other layers of mixing elements located in the upper part of the body separate water droplets from yhodyaschego gas-vapor stream - the Report) located above the level of the cleaning solution, and inlet and outlet fittings to be cleaned gas-vapor mixture. The nozzles are surrounded by diffusion plates located above the nozzle exits to destroy the water jet and convert the flow into a rapidly moving foam. At the same time, aerosols from the vapor-gas mixture are captured by the washing solution.

Парогазовая смесь, преобразовавшись в соплах в парожидкостную смесь, двигается вверх и попадает в смешивающие элементы Зульцера, погруженные в моющий раствор. Смешивающие элементы Зульцера с открытыми самопересекающимися каналами течения рассеивают в жидкости газы, которые несут аэрозоли. Разделяющие силы, возникающие в смешивающих элементах, разбивают газовый поток на маленькие пузыри, в результате чего граница раздела фаз непрерывно возобновляется соединением пузырей и формированием новых пузырей. А поскольку в струе потока в смешивающем элементе имеет место и рассеивание энергии, то поток пузырей и массопередающая поверхность сохраняются. Увеличенная турбулентность в жидкости увеличивает массообмен.The vapor-gas mixture, having converted into nozzles into the vapor-liquid mixture, moves upward and enters the Sulzer mixing elements immersed in the washing solution. Sulzer's mixing elements with open, self-intersecting flow channels scatter gases that carry aerosols in the liquid. The separating forces arising in the mixing elements break the gas stream into small bubbles, as a result of which the phase boundary is continuously renewed by the combination of bubbles and the formation of new bubbles. And since energy dispersion also takes place in the stream jet in the mixing element, the stream of bubbles and the mass transfer surface are preserved. Increased fluid turbulence increases mass transfer.

Достоинством конструктивного выполнения рассматриваемого средства производства является то, что он оборудован большим, чем описанный выше аналог, числом ступеней очистки парогазовой и парожидкостной смесей от радиоактивных веществ, что обеспечивает высокую эффективность устройства. Но в то же время конструктивное выполнение ступеней обусловливает недостатки в работе устройства в целом. Выполнение в боковой стенке каждого сопла Вентури входных каналов для всасывания моющего раствора внутрь сопла ограничивают расход инжектируемого моющего раствора, ограничивая тем самым соотношение вступающих во взаимодействие парогазовойсмеси и моющего раствора в сторонуThe advantage of the constructive implementation of the considered means of production is that it is equipped with a larger than the analogue described above, the number of steps for cleaning gas-vapor and vapor-liquid mixtures from radioactive substances, which ensures high efficiency of the device. But at the same time, the constructive implementation of the steps leads to shortcomings in the operation of the device as a whole. The implementation in the side wall of each Venturi nozzle of the inlet channels for the suction of the washing solution inside the nozzle limit the flow rate of the injected washing solution, thereby limiting the ratio of the gas-vapor mixture and the washing solution interacting to the side

снижения последнего. Это, в свою очередь, снижает интенсивность переноса аэрозолей и летучих форм йода из газообразной среды в жидкую.lowering the latter. This, in turn, reduces the intensity of the transfer of aerosols and volatile forms of iodine from a gaseous medium to a liquid one.

Выполненные из гофрированной тонколистовой стали каплеотделители (смешивающие элементы, расположенные над уровнем моющего раствора в середине резервуара и в верхней части его) подвержены разрушению в условиях постоянного испарения моющего раствора. Поэтому в случае аварии известный фильтр не сможет обеспечить необходимую степень очистки парогазовой и парожидкостной смесей перед выбросом в окружающую среду.Droplet separators made of corrugated sheet steel (mixing elements located above the level of the washing solution in the middle of the tank and in the upper part of it) are subject to destruction under conditions of constant evaporation of the washing solution. Therefore, in the event of an accident, the known filter will not be able to provide the necessary degree of purification of gas-vapor and vapor-liquid mixtures before being discharged into the environment.

Авторами настоящей заявки создано такое устройство, в котором исключены недостатки известных из уровня техники и описанных выше объектов того же назначения.The authors of this application have created such a device that eliminates the disadvantages of the objects of the same purpose known from the prior art and described above.

Заявляемая полезная модель - устройство для очистки потоков парогазовых смесей, образующихся при сбросе избыточного давления из-под защитных оболочек атомных электростанций, как и прототип, содержит резервуар высокого давления с моющим раствором, расположенные внутри резервуара высокого давления в объеме моющего раствора смешивающие устройства струйного типа и над ними устройства для распределения парожидкостной смеси, каплеотделители, размещенные в резервуаре над уровнем моющего раствора, и штуцеры входа и выхода очищаемых потоков парогазовых смесей.The inventive utility model is a device for cleaning flows of gas-vapor mixtures formed during the discharge of excess pressure from under the protective shells of nuclear power plants, as well as the prototype, contains a high pressure tank with a washing solution, jet devices are located inside the high pressure tank in the volume of the washing solution and above them are devices for distributing the vapor-liquid mixture, droplet separators placed in the tank above the level of the washing solution, and fittings for the input and output of the cleaned streams gas-vapor mixtures.

Заявляемое устройство отличается от прототипа тем, что смешивающие устройства струйного типа выполнены в виде эжекторов, а фильтрующие элементы каплеотделителя, установленного перед штуцером выхода очищаемых потоков парогазовых смесей, выполнены из стекловолокна.The inventive device differs from the prototype in that the jet-type mixing devices are made in the form of ejectors, and the filter elements of the droplet separator installed in front of the outlet fitting of the cleaned flows of vapor-gas mixtures are made of fiberglass.

В соответствии с зависимым пунктом 2 формулы полезной модели устройство отличается и тем, что во входных отверстиях сопел эжекторов установлены обратные клапаны, а зависимый п. 3 формулы полезной модели предусматривает снабжение выходных отверстий сопел эжекторов запорными устройствами.In accordance with dependent clause 2 of the utility model formula, the device also differs in that check valves are installed in the inlet openings of the ejector nozzles, and dependent clause 3 of the utility model formula provides for supplying the outlet openings of the ejector nozzles with locking devices.

Усовершенствование конструкции устройства в соответствии с формулой полезной модели, а особенно с признаками отличительной части формулы предполагает достижение следуюших преимушеств перед прототипом:Improving the design of the device in accordance with the formula of the utility model, and especially with the features of the distinctive part of the formula, implies the achievement of the following advantages over the prototype:

1.Использование эжекторов, а не сопел Вентури позволит существенно изменить соотношение вступаюших во взаимодействие моющего раствора и парогазовой смеси в сторону увеличения моющего раствора. Это приведет к более интенсивному переносу массы (аэрозолей, йода) из парогазовой смеси в моющий раствор;1. The use of ejectors, not Venturi nozzles, will significantly change the ratio of the detergent and steam-gas mixture entering into the interaction towards an increase in the detergent solution. This will lead to a more intensive transfer of the mass (aerosols, iodine) from the vapor-gas mixture to the washing solution;

2.Выполнение фильтрующих элементов каплеотделителя из стекловолокна исключает их коррозию, в то время, как вероятность коррозионного разрушения металлических волокон велика. Эта вероятность2. The implementation of the filter elements of the droplet separator from fiberglass eliminates their corrosion, while the likelihood of corrosion destruction of metal fibers is high. This probability

обусловлена микронным размером волокна в поперечнике. Однако с другой стороны, такой минимальный размер металловолокна необходим для достижения заданной степени очистки парогазовой смеси от мельчайших частиц аэрозолей и капель моющего раствора.due to the micron size of the fiber across. However, on the other hand, such a minimum size of metal fiber is necessary to achieve a given degree of purification of the vapor-gas mixture from the smallest particles of aerosols and drops of washing solution.

Проведенные авторами опытные испытания заявляемой полезной модели выявили, что на фильтрующих элементах из стекловолокна происходит и сорбция йода, что повышает коэффициент очистки парогазовых смесей.The experimental tests of the claimed utility model carried out by the authors revealed that iodine sorption occurs on the fiberglass filter elements, which increases the purification coefficient of gas-vapor mixtures.

Необходимо отметить, что металлическое волокно по сравнению со стекловолокном намного дороже; более того, металлическое волокно в России не производится.It should be noted that metal fiber is much more expensive compared to fiberglass; moreover, metal fiber is not produced in Russia.

3. Установка обратных клапанов во входных отверстиях сопел эжекторов и снабжение выходных отверстий сопел запорными устройствами предотвращают заполнение в режиме ожидания донной полости резервуара высокого давления и штуцера входа парогазовой смеси. Благодаря этому исключаются гидравлические удары, возникающие в начальный период работы устройства для очистки, когда, в отсутствие обратных клапанов и запорных устройств, находящийся в штуцере входа парогазовой смеси и в донной полости резервуара холодный моющий раствор контактирует с парогазовой смесью, имеющей максимальные расход, температуру и давление.3. Installing check valves in the inlet openings of the nozzles of the ejectors and supplying the outlet openings of the nozzles with shut-off devices prevent filling in the standby mode of the bottom cavity of the high pressure tank and the inlet of the vapor-gas mixture. Due to this, hydraulic shocks that occur during the initial period of operation of the cleaning device are excluded, when, in the absence of check valves and shut-off devices, the cold washing solution located in the inlet of the gas-vapor mixture and in the bottom cavity of the tank contacts the gas-vapor mixture having the maximum flow rate, temperature and pressure.

Гидравлические удары могут возникать и при существенных колебаниях то в сторону уменьшения, то увеличения расхода парогазовой смеси, поступающей в течение аварийного выброса из защитной оболочки. Обратные клапаны, регулируя расход парогазовой смеси, исключают это негативное явление.Hydraulic shocks can also occur with significant fluctuations, either in the direction of decreasing or increasing the consumption of the vapor-gas mixture supplied during the emergency release from the containment. Check valves, adjusting the flow rate of a gas-vapor mixture, eliminate this negative phenomenon.

Отсутствие сопровождающих гидравлические удары вибраций устройства для очистки обеспечивает стабильную работу, прочность и устойчивость его.The absence of vibrations of the cleaning device accompanying hydraulic shocks ensures stable operation, its strength and stability.

Заявляемая полезная модель соответствует всем критериям патентоспособности.The inventive utility model meets all criteria of patentability.

Она является новой, т.к. на данный момент заявителем не выявлено ни одного известного из уровня техники решения, характеризуемого такой же совокупностью признаков.She is new because at the moment, the applicant has not identified any known solutions from the prior art characterized by the same set of features.

Полезная модель промышленно применима, т.к. она охарактеризована конкретными конструктивными признаками, каждый из которых воспроизводим и не противоречит использованию заявляемого устройства в промышленных условиях. При этом вся совокупность признаков и каждый признак в отдельности направлены на достижение ожидаемого технического результата - высокоэффективной очистки парогазовых смесей, образующихся в защитных оболочках ядерных реакторов при аварии на атомных электростанциях, от радиоактивных аэрозолей и летучих формThe utility model is industrially applicable since it is characterized by specific design features, each of which is reproducible and does not contradict the use of the claimed device in an industrial environment. Moreover, the entire set of features and each feature individually are aimed at achieving the expected technical result - highly efficient cleaning of gas-vapor mixtures formed in the protective shells of nuclear reactors in an accident at nuclear power plants from radioactive aerosols and volatile forms

радиоактивного йода при обеспечении надежной в эксплуатации конструкции устройства и составных частей его.radioactive iodine while ensuring reliable operation of the device design and its component parts.

Для подтверждения сказанного представляем описание конструкции устройства и его работы.To confirm the above, we present a description of the design of the device and its operation.

Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид устройства для очистки в разрезе; на фиг. 2 и 3 - конструкция сопла эжектора по п.п. 2 и 3 формулы полезной модели.The utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a General view of the device for cleaning in section; in FIG. 2 and 3 - the design of the ejector nozzle in p. 2 and 3 formulas of a utility model.

Устройство содержит резервуар 1 высокого давления с моющим раствором 2,заполняющим резервуар 1 до уровня А. Внутри резервуара 1 высокого давления в объеме моющего раствора 2 расположены смешивающие устройства 3 струйного типа. Над устройствами 3 также в объеме моющего раствора 2 расположены устройства 4 для распределения парогазовой смеси по сечению резервуара 1, выполненные из гофрированной нержавеющей сетки. Над уровнем А моющего раствора 2 в резервуаре 1 высокого давления размещены каплеотделители 5 и 6.The device comprises a high pressure tank 1 with a washing solution 2 filling the tank 1 to level A. Inside the high pressure tank 1 in the volume of the washing solution 2 there are jet-type mixing devices 3. Above the devices 3 also in the volume of the washing solution 2 are devices 4 for distributing the gas-vapor mixture over the cross section of the tank 1, made of corrugated stainless steel mesh. Above level A of the washing solution 2, droplet separators 5 and 6 are placed in the pressure vessel 1.

На дне 7 и крышке 8 установлены, соответственно, штуцер 9 входа парогазовой смеси и штуцер 10 выхода парогазовой смеси.At the bottom 7 and cover 8, respectively, a fitting 9 of the input of the gas-vapor mixture and a fitting 10 of the exit of the gas-vapor mixture are installed.

Смешивающие устройства 3 струйного типа выполнены в виде эжекторов, в каждом из которых между соплом 11 и камерой смешения 12 имеется кольцевой зазор 13 для инжектирования моющего раствора 2 из резервуара 1 в камеру смешения 12.The mixing devices 3 of the jet type are made in the form of ejectors, in each of which between the nozzle 11 and the mixing chamber 12 there is an annular gap 13 for injecting the washing solution 2 from the tank 1 into the mixing chamber 12.

Каплеотделитель 5 выполнен из гофрированной сетки, а фильтрующие элементы 14 каплеотделителя 6, установленного перед штуцером Ш, выполнены из стекловолокна.The droplet separator 5 is made of corrugated mesh, and the filter elements 14 of the droplet separator 6 installed in front of the fitting Ш are made of fiberglass.

Во входном отверстии сопла 11 каждого эжектора может быть установлен обратный клапан 15, выполненный в виде шара или поршня, а выходное отверстие сопла 11 каждого эжектора может быть снабжено запорным устройством 16, например в виде мембраны.A check valve 15 made in the form of a ball or piston can be installed in the inlet of the nozzle 11 of each ejector, and the outlet of the nozzle 11 of each ejector can be equipped with a shut-off device 16, for example, in the form of a membrane.

Очистка потоков парогазовых смесей при сбросе избыточного давления изпод защитных оболочек в случае аварии на атомной электростанции будет происходить следующим образом.The purification of steam-gas mixture flows when excess pressure is released from protective shells in the event of an accident at a nuclear power plant will occur as follows.

Нотоки парогазовых смесей поступают в устройство для очистки из защитной оболочки через штуцер 9 с теми же термодинамическими параметрами, что и условия в защитной оболочке.Notes of gas-vapor mixtures enter the device for cleaning from the protective shell through the nozzle 9 with the same thermodynamic parameters as the conditions in the protective shell.

Парогазовая смесь поступает в сопла 11 эжекторов 3, где пониженное давление, возникающее из-за ускоренного движения парогазовой смеси внутри сопел 11, используется для всасывания моющего раствора 3 в высокоскоростную среду внутри эжектора 3 через кольцевой зазор 13.The vapor-gas mixture enters the nozzles 11 of the ejectors 3, where the reduced pressure arising due to the accelerated movement of the vapor-gas mixture inside the nozzles 11 is used to suction the washing solution 3 into the high-speed medium inside the ejector 3 through the annular gap 13.

1/сс// / :, 71 / ss // /:, 7

Засасываемый раствор 2 образует капельный туман, который захватывает аэрозоли и летучий йод.The suction solution 2 forms a droplet mist that traps aerosols and volatile iodine.

Газ и капли раствора 2, выходя из эжекторов 3, попадают в моющий раствор 2 в резервуаре 1. При прохождении через слои раствора 2 вверх большинство этих капель захватываются им, поэтому и мелкие аэрозоли остаются в растворе 2, однако некоторое количество капель выделяется из раствора при лопании газовых пузырей на поверхности его. Размер капель очень мал, поэтому улавливание субмикронных аэрозолей и летучего йода, захваченных каплями, осуществляется на двух ступенях очистки, размещенных над уровнем моющего раствора: сначала на каплеуловителе 5 из гофрированной сетки, а затем на каплеуловителе 6 с фильтрующими элементами 14 из ультратонкого стекловолокна, который способен улавливать не только аэрозоли, но и летучий йод.Gas and drops of solution 2, leaving the ejectors 3, fall into the washing solution 2 in the tank 1. When passing through the layers of solution 2 upwards, most of these drops are captured by it, therefore, small aerosols remain in solution 2, however, a certain amount of drops are released from the solution at bursting gas bubbles on its surface. The size of the droplets is very small, so the capture of submicron aerosols and volatile iodine trapped in the droplets is carried out at two stages of cleaning located above the level of the washing solution: first on a droplet eliminator 5 from a corrugated mesh, and then on a droplet eliminator 6 with filtering elements 14 made of ultrafine fiberglass, which able to capture not only aerosols, but also volatile iodine.

После прохождения через каплеуловитель 6 парогазовая смесь, очищенная на 99,99 % от радиоактивных аэрозолей и на 99,9 % от всех форм йода, выбрасывается в атмосферу.After passing through the drip trap 6, the vapor-gas mixture purified by 99.99% from radioactive aerosols and by 99.9% from all forms of iodine is released into the atmosphere.

При установке обратных клапанов 15 во входных отверстиях сопел 11 эжекторов и снабжении запорными устройствами 16 выходных отверстий сопел 11 начальный период работы устройства для очистки может характеризоваться следующим образом.When installing check valves 15 in the inlets of the nozzles 11 of the ejectors and supplying shut-off devices 16 to the outlets of the nozzles 11, the initial period of operation of the cleaning device can be characterized as follows.

Потоки парогазовой смеси, поступая через штуцер 9 в эжектор 3, поднимают вверх обратные клапаны 15, после чего разрывают мембрану 16 и попадают в моющий раствор 2 в резервуаре 1. И далее процесс осуществляется так, как описано выще.The flows of the gas-vapor mixture, coming through the nozzle 9 into the ejector 3, raise the check valves 15, then break the membrane 16 and enter the washing solution 2 in the tank 1. And then the process is carried out as described above.

Как только расход парогазовых смесей значительно уменьшится, обратные клапаны 15 опускаются, закрывая входные отверстия сопел 11, предотвращая провал моющего раствора 2 из резервуара 1 в донную полость резервуара 1, а значит и гидравлические удары и вибрации. Устройство для очистки работает в стабильном режиме.As soon as the consumption of gas-vapor mixtures is significantly reduced, the check valves 15 are lowered, closing the inlet openings of the nozzles 11, preventing the failure of the washing solution 2 from the tank 1 into the bottom cavity of the tank 1, and therefore, hydraulic shocks and vibrations. The cleaning device is in stable mode.

Claims (3)

1. Устройство для очистки потоков парогазовых смесей, образующихся при сбросе избыточного давления из-под защитных оболочек атомных электростанций, содержащее резервуар высокого давления с моющим раствором, расположенные внутри резервуара высокого давления в объеме моющего раствора смешивающие устройства струйного типа и над ними устройства для распределения парогазовой смеси по сечению резервуара, каплеотделители, размещенные в резервуаре над уровнем моющего раствора, и штуцеры входа и выхода очищаемых потоков парогазовых смесей, отличающееся тем, что смешивающие устройства струйного типа выполнены в виде эжекторов, а фильтрующие элементы каплеотделителя, установленного перед штуцером выхода очищаемых потоков парогазовых смесей, выполнены из стекловолокна.1. A device for cleaning flows of vapor-gas mixtures generated during the discharge of excess pressure from under the protective shells of nuclear power plants, containing a pressure tank with a washing solution, jet-type mixing devices located inside the pressure tank in the volume of the washing solution and devices for distributing the gas-vapor mixture above them mixtures over the cross section of the tank, droplet separators placed in the tank above the level of the washing solution, and fittings for the inlet and outlet of the cleaned flows of gas-vapor mixtures, tlichayuscheesya in that the jet-type mixing devices are in the form of ejectors, and the filter elements droplet separator installed before fitting erasable output streams of steam and gas mixes are made of fiberglass. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что во входных отверстиях сопел эжекторов установлены обратные клапаны. 2. The device according to claim 1, characterized in that check valves are installed in the inlets of the nozzles of the ejectors. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что выходные отверстия сопел эжекторов снабжены запорными устройствами.
Figure 00000001
3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the outlet openings of the nozzles of the ejectors are equipped with locking devices.
Figure 00000001
RU2001107233/20U 2001-03-20 2001-03-20 DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS RU20402U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107233/20U RU20402U1 (en) 2001-03-20 2001-03-20 DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001107233/20U RU20402U1 (en) 2001-03-20 2001-03-20 DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU20402U1 true RU20402U1 (en) 2001-10-27

Family

ID=48282367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001107233/20U RU20402U1 (en) 2001-03-20 2001-03-20 DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU20402U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598128C1 (en) * 2015-06-19 2016-09-20 Александр Прокопьевич Зиновьев System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2598128C1 (en) * 2015-06-19 2016-09-20 Александр Прокопьевич Зиновьев System for automatic control and regulation of environmental safety of emissions in case of nuclear reactor accidents on floating crafts

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8218709B2 (en) Nuclear plant and method for the pressure relief in a nuclear plant
US4873050A (en) Method and apparatus for pressure relief of a nuclear power plant
US8670517B2 (en) Nuclear technology plant and method for the pressure relief of a nuclear technology plant
US4936878A (en) Method for cleansing gas and apparatus herefor
KR101513725B1 (en) Cfvs for nuclear power plant
US10438706B2 (en) Venting system for the containment of a nuclear plant and method of operating the venting system
EP0269847B1 (en) Nuclear power plant with a security confinement
JP2015522161A (en) Filter for reactor containment ventilation system
Lee et al. Experimental study on aerosol scrubbing efficiency of self-priming venturi scrubber submerged in water pool
RU20402U1 (en) DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS
JPH04344495A (en) Reactor container decompression device
RU2197762C2 (en) Apparatus for decontaminating steam-gas mixtures flowing during excess pressure relief from under containments of nuclear power plants
RU20401U1 (en) DEVICE FOR CLEANING STREAMS OF STEAM-GAS MIXTURES FORMED BY RELIEF OF PRESSURE PRESSURE FROM UNDER PROTECTIVE SHELLS OF NUCLEAR POWER PLANTS
US5091144A (en) Bwr zero pressure containment
EP1341187B1 (en) Apparatus for controlling flow in BWR steam dryers
KR101542473B1 (en) Cfvs for nuclear reactor
RU2300151C1 (en) Method and device for emergency steam condensation and steam-air mixture decontamination from radioactive materials
CN203741075U (en) Novel high-efficiency degasser device
CN214842584U (en) Waste heat steam recovery device
CN211896026U (en) Oil tank and skid-mounted gas station
Shahzamanian et al. Development of steam separators applied in a small scale triple effect desalination unit driven by solar energy
Revankar et al. Scaling Analysis of Scrubber Pool and Cyclone for Filtered Containment Venting System Testing
RU1793945C (en) Apparatus for cleaning gas from solid, liquid and/or gaseous impurities
Leea et al. A conceptual study of the filtration equipment arrangement in CFVS system
WO2016074958A1 (en) A flue gas purification device