UA127995C2 - Спосіб видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, особливо водень, та пару, з установки з напірною системою та обладнання для такого видалення - Google Patents

Спосіб видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, особливо водень, та пару, з установки з напірною системою та обладнання для такого видалення Download PDF

Info

Publication number
UA127995C2
UA127995C2 UAA202101595A UAA202101595A UA127995C2 UA 127995 C2 UA127995 C2 UA 127995C2 UA A202101595 A UAA202101595 A UA A202101595A UA A202101595 A UAA202101595 A UA A202101595A UA 127995 C2 UA127995 C2 UA 127995C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
gas mixture
steam
accumulation
vapor
pressure
Prior art date
Application number
UAA202101595A
Other languages
English (en)
Inventor
Мартін Пульц
Мартин Пульц
Їржі Слах
Иржи Слах
Павел Костка
Original Assignee
Шкода Йс А.С.
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 Шкода Йс А.С. filed Critical Шкода Йс А.С.
Publication of UA127995C2 publication Critical patent/UA127995C2/uk

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/04Means for suppressing fires ; Earthquake protection
    • G21C9/06Means for preventing accumulation of explosives gases, e.g. recombiners
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K24/00Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/303Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for gases
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/004Pressure suppression
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Винахід стосується способу видалення парогазової суміші, принаймні одного газу, який не піддається конденсації, та пари з установки з напірною системою (1), причому вищезгадана парогазова суміш накопичується у принаймні двох місцях (1a), з яких парогазову суміш видаляють і спрямовують через з’єднувальні трубопроводи (3) до колекторної труби (4), через яку її виводять для подальшої обробки, і при цьому в усіх місцях накопичення (1a) створюють перепад тиску між місцем накопичення (1a) та колекторною трубою (4), який є принаймні у 10 разів вищим за перепад тиску у з’єднувальному трубопроводі (3) з найбільшим перепадом тиску, і водночас необхідна пропорція видалення парогазової суміші, необхідна загальна кількість парогазової суміші, видалена з установки (1) та необхідний перепад тиску установлюють в окремих місцях накопичення (1a). Обладнання для видалення парогазової суміші містить принаймні два місця накопичення (1a), де накопичується парогазова суміш, має кожне місце накопичення (1a), сполучене через з'єднувальний трубопровід (3) з дросельною вимірювальною діафрагмою (2) з колекторною трубою (4), через яку парогазова суміш видаляється з місця накопичення (1a) через редуктор енергії тиску (6).

Description

Спосіб видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, зокрема, водень, та пари з установки з напірною системою та обладнання для такого видалення
Галузь винаходу
Винахід стосується способу та обладнання для видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, який генерується у напірній системі і який підлягає видаленню. І спосіб, і обладнання згідно з винаходом застосовують для підвищення безпеки у напірній системі. У варіанті, якому віддають особливу перевагу, винахід стосується обладнання для видалення водню з первинного контуру на атомній електростанції з водо- водяним реактором для підвищення безпеки на даній атомній електростанції.
Рівень техніки
У багатьох напірних системах утворюються небажані гази, які не піддаються конденсації.
Наприклад, у водо-водяних ядерних реакторах водень генерується переважно шляхом радіолізу води у первинному контурі активної зони, а також у хімічних режимах. Водень, який генерується у такий спосіб, розчиняється у воді первинного контуру і витісняється у формі бульбашок у місці найнижчого тиску. У первинному контурі атомної електростанції цим місцем зазвичай є рівень води у компенсаторі тиску. Будучи легким газом, водень разом із парою переміщується до головних запобіжних клапанів, розташованих над компенсатором тиску, щоб бути там відокремленим від пари. Якщо його не відокремити, утворюватиме подушку, яка: 1. утворює детонуючий газ, який у разі вивільнення, наприклад, при відкриванні запобіжних клапанів, може вибухнути, як це відбулося на атомній електростанції у Фукусімі; 2. через те, що водень є дуже добрим термоіїзоляційним елементом, викликає термоіїзоляцію, що означає, що у разі присутності водню перед запобіжними клапанами компенсатора тиску ці компоненти зазнають значного переохолодження до температури, для якої вони не передбачені, з наступним ризиком виходу з ладу й навіть пошкодження.
На атомних електростанціях з водо-водяними реакторами вже було випробувано багато запропонованих систем видалення водню, і всі вони мали значну інтенсивність зношування та надмірну кількість неконденсованих температурних циклів, а це вимагає частих перевірок та/або ремонтів.
Зо Наприклад, видалення водню з первинного контуру атомних електростанцій розглядалось у документі 52013129034 (АТ), в якому описано рішення на основі спеціальних клапанів, які регулюються залежно від температури, так само, як це здійснюється у термостатичних клапанах. Якщо водень, який трапляється у суміші, видалити, суміш охолоджується, що викликає автоматичне відкривання клапана. Щойно водень видаляється, температура суміші зростає, що викликає закривання клапана. Недолік цього рішення полягає у критичному перепаді тиску між гніздом клапана та пробкою, що викликає швидке зношування гнізда і призводить до втрати герметичності. Крім того, клапан не піддається регулюванню ззовні.
Вищезгадані недоліки усуваються й зменшуються завдяки способові та обладнанню для видалення газу, який не піддається конденсації, з напірної системи згідно з даним винаходом.
Предмет винаходу
Згідно з першим аспектом даного винаходу, описується спосіб видалення парогазової суміші, яка складається з принаймні одного газу, який не піддається конденсації, та пари, з напірної системи з застосуванням технології яка передбачає відокремлення принаймні одного газу, який не піддається конденсації, та пари з робочого середовища під тиском у напірній системі, причому напірна система включає принаймні два місця накопичення парогазової суміші. Згідно з іншим аспектом даного винаходу, описується обладнання для видалення парогазової суміші з напірної системи з застосуванням технології, яка включає принаймні два місця накопичення парогазової суміші, що дозволяє втілити вищезгаданий спосіб. З точки зору даного винаходу термін "парогазова суміш" означає суміш принаймні одного газу, який не піддається конденсації, та пари з середовища в установці, причому термін "парогазова суміш" також вважають таким, що означає суміш, у якій пропорція пари згідно з робочими умовами конкретної установки навіть може бути дуже малою, наприклад, лише приблизно 1 95. Однак очевидним є те, що пропорція пари у парогазовій суміші, яку видаляють, також може бути значно вищою. У способі та обладнанні згідно з даним винаходом місце накопичення парогазової суміші також означає точку видалення парогазової суміші, і обидва терміни у даній заявці можуть бути вжиті поперемінно. Місце накопичення / видалення парогазової суміші завжди є найвищою точкою у певній секції установки, де накопичується парогазова суміш, оскільки газ, який не піддається конденсації, є легшим за пару з даного робочого середовища під тиском, а отже, піднімається вгору. Місце накопичення парогазової суміші з'єднується через бо з'єднувальний трубопровід з колекторною трубою, через яку з генерована парогазова суміш випускається з установки. Між місцем накопичення парогазової суміші та колекторною трубою обладнання згідно з даним винаходом має дросельну вимірювальну діафрагму, встановлену для забезпечення потрібного перепаду тиску між місцем накопичення парогазової суміші, з якого її видаляють, та колекторною трубою, і вищезгадана дросельна вимірювальна діафрагма також забезпечує потрібну швидкість потоку у кожному відгалуженні з'єднувального трубопроводу між місцем накопичення парогазової суміші та колекторною трубою і підтримує потрібну пропорцію кількості парогазової суміші, що проходить через окремі з'єднувальні трубопроводи. З точки зору цієї заявки кількість парогазової суміші вказують у кг/год., і вона означає масову швидкість потоку парогазової суміші через з'єднувальний трубопровід або дану колекторну трубу. Колекторну трубу встановлюють нижче за найнижчу точку видалення парогазової суміші, і передбачено редуктор енергії, встановлений в обладнанні згідно з даним винаходом на випуску колекторної труби, який призначено для випускання заданої кількості парогазової суміші. Установка з напірною системою, як зазначено вище, означає, наприклад, трубопровід, у якому відокремлюється газ, який не піддається конденсації, і генерується вищезгадана парогазова суміш, або резервуар, де відбувається це явище, і т. д. Потрібний перепад тиску забезпечують через дросельну вимірювальну діафрагму шляхом проектування окремих дросельних вимірювальних діафрагм в усіх відгалуженнях з'єднувального трубопроводу з діаметром дроселювання, що створює принаймні у десять разів більший перепад тиску у кожній дросельній вимірювальній діафрагмі порівняно з перепадом тиску з'єднувального трубопроводу з найбільшим перепадом тиску, і діаметр дроселювання кожної дросельної вимірювальної діафрагми одночасно забезпечує принаймні необхідне видалення парогазової суміші з даного місця накопичення цієї парогазової суміші, а також дотримання потрібних пропорцій кількості парогазової суміші з окремих місць накопичення парогазової суміші. При перепаді тиску у дросельній діафрагмі, який є принаймні у десять разів більшим, ніж у трубі з найбільшим перепадом тиску, перепад тиску в окремих з'єднувальних трубопроводах / відгалуженнях не залежить, наприклад, від різних значень довжини, діаметра або форми з'єднувального трубопроводу, але особливо - від дросельної вимірювальної діафрагми, завдяки чому з точки зору даного винаходу гарантується, що відмінності у перепаді тиску в окремих трубах є по суті мізерними порівняно з перепадом тиску дросельної вимірювальної діафрагми, а отже, відпадає потреба в їх врахуванні. Ще вигіднішим є те, що обладнання згідно з винаходом має дросельну вимірювальну діафрагму, що має розмір для принаймні приблизно у 100 разів вищого перепад тиску, ніж у з'єднувальному трубопроводі з найбільшим перепадом тиску, і ще вигіднішим є те, що дросельна вимірювальна діафрагма, що має розмір для принаймні приблизно у 300 разів вищого перепаду тиску, ніж у з'єднувальному трубопроводі з найбільшим перепадом тиску, і, таким чином, гарантується, що всі з'єднувальні трубопроводи разом з їхніми відповідними дросельними вимірювальними діафрагмами демонструють по суті однаково високий перепад тиску відносно один одного незалежно від перепадів тиску окремих з'єднувальних трубопроводів оскільки сам перепад тиску з'єднувального трубопроводу може бути знехтуваний. Також необхідно, щоб кожна дросельна вимірювальна діафрагма забезпечувала як швидкість потоку принаймні необхідної кількості парогазової суміші з відповідного місця накопичення, так і дотримання взаємних пропорцій кількості парогазової суміші, що випускається з окремих точок накопичення. Оскільки при застосуванні на атомних електростанціях відмінності у перепаді тиску окремих з'єднувальних трубопроводів здебільшого є подібними, так само, як і кількість парогазової суміші, яка накопичується в окремих місцях накопичення парогазової суміші, існує можливість використання, переважно, дросельних вимірювальних діафрагм однакового діаметра для такого застосування для всіх відгалужень з'єднувального трубопроводу. Однак у деяких випадках застосування обладнання згідно з даним винаходом або у випадках, коли вимагаються значення швидкості потоку в окремих точках видалення, можуть вимагатися дросельні вимірювальні діафрагми з різними значеннями діаметра отвору.
Обладнання згідно з даним винаходом у варіанті, якому віддають особливу перевагу, служить для видалення водню з первинних контурів атомних електростанцій з водо-водяними реакторами.
З точки зору даного винаходу термін "редуктор енергії тиску" означає пристрій, який застосовують для випускання заданої кількості парогазової суміші при високому перепаді тиску між впуском та випуском редуктора енергії тиску. Таким чином, призначення редуктора енергії тиску полягає у забезпеченні потрібної загальної швидкості потоку парогазової суміші з усіх місць її накопичення до колекторної труби з потрібним перепадом тиску в редукторі енергії тиску. Сума значень масової швидкості потоку через усі дросельні вимірювальні діафрагми у бо з'єднувальних трубопроводах дорівнює масовій швидкості потоку парогазової суміші, включно з масою можливо конденсованої води, що проходить через редуктор енергії тиску. Таким чином, загальна кількість парогазової суміші, взятої з вищезгаданої установки з напірною системою насамперед залежить від перепаду тиску редуктора енергії тиску, а також від значень перепаду тиску окремих дросельних вимірювальних діафрагм.
У варіанті, якому віддають особливу перевагу, редуктор енергії тиску в обладнанні згідно з винаходом представлено системою дросельних вимірювальних діафрагм, які мають такі розміри, щоб робити перепад тиску в кожному з них субкритичним, таким чином, забезпечуючи тривалий термін служби редуктора енергії тиску. Ще вигіднішим є те, що такий редуктор енергії обладнано вмонтованим фільтром для запобігання засміченню отворів у дросельних вимірювальних діафрагмах. Згідно з ще одним оптимальним варіантом втілення обладнання згідно з винаходом, фільтр є окремим елементом, установленим перед редуктором енергії тиску.
Таким чином, очевидним є те, що дросельна вимірювальна діафрагма в обладнанні згідно з винаходом завдяки її розмірові може пропускати більшу кількість парогазової суміші, ніж кількість взята з місця накопичення парогазової суміші під час роботи цього обладнання.
Одержана в результаті кількість парогазової суміші, взятої з окремих місць накопичення, у кожному з'єднувальному трубопроводі визначається шляхом комбінування розміру відповідної дросельної вимірювальної діафрагми та редуктора енергії тиску, що регулює загальну кількість виведеної парогазової суміші. Однак, як вже було згадано вище, якщо з'єднувальний трубопровід є пошкодженим після місця встановлення дросельної вимірювальної діафрагми, кількість відведеної пари зменшується на відміну від ситуації, коли дросельна вимірювальна діафрагма є відсутньою.
В оптимальному варіанті втілення обладнання згідно з винаходом містить принаймні один запірний клапан, установлений у колекторній трубі для тимчасової зупинки безперервного видалення парогазової суміші, яка містить газ, який не піддається конденсації, шляхом закривання вищезгаданого запірного клапана, якщо обладнання згідно з винаходом має бути тимчасово зупинене, наприклад, при будь-якому відхиленні від режиму функціонування або для ремонту. У варіанті, якому віддають особливу перевагу, варіант втілення обладнання для видалення парогазової суміші згідно з винаходом містить клапан, який може закриватися дистанційно, який дозволяє дистанційно зупиняти обладнання згідно з винаходом, наприклад, за допомогою клапана з електричним приводом або клапана, керованого тиском. У такому варіанті втілення обладнання згідно з винаходом також дозволяє відносно легко змінювати пропускну здатність обладнання шляхом установлення запірного клапана перед редуктором енергії тиску, тобто, у напрямку потоку парогазової суміші, для зупинки редуктора енергії тиску та шляхом заміни відповідних дросельних вимірювальних діафрагм у редукторі енергії тиску, наприклад, для зміни пропускної здатності обладнання для видалення парогазової суміші згідно з винаходом або заміни пошкоджених дросельних вимірювальних діафрагм у редукторі енергії тиску і т. ін. Закривання напірної системи також може вимагатися, наприклад, у разі будь-якого аварійного стану, при якому використання електричного нагрівача у компенсаторі тиску має бути зменшене. У деяких варіантах втілення обладнання згідно з даним винаходом, зокрема, у разі, якщо тиск після редуктора енергії тиску є вищим за атмосферний, може бути рекомендоване встановлення другого запірного клапана після редуктора енергії тиску для забезпечення можливості демонтажу редуктора енергії тиску.
Кількість місць накопичення парогазової суміші, з яких має видалятися газ, який не піддається конденсації, є по суті необмеженою; наприклад, На атомних електростанціях з водою під тиском ВВЕР - типу існує приблизно сім точок, у яких має видалятися парогазова суміш. Пропускна здатність обладнання згідно з винаходом може бути розрахована для будь- якої кількості парогазової суміші, що підлягає видаленню; наприклад, у вищезгаданій атомній електростанції з водою під тиском вона становить приблизно від 35 до 40 кг на годину, залежно від потужності реактора, і може змінюватися за потребою шляхом модифікування редуктора енергії тиску під час його зупинки, наприклад, шляхом зміни дросельних вимірювальних діафрагм у редукторі енергії тиску, шляхом заміни останнього і т. ін.
В оптимальному варіанті втілення обладнання для видалення парогазової суміші згідно з винаходом має дросельні вимірювальні діафрагми, обладнані фільтрами для запобігання засміченню отворів у дросельних вимірювальних діафрагмах. Обладнання для видалення газу, який не піддається конденсації, згідно з винаходом має дросельні вимірювальні діафрагми, завжди встановлені між місцем накопичення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, та колекторну трубу. Однак у варіанті, якому віддають найбільшу перевагу, дросельні вимірювальні діафрагми встановлюють якомога ближче до місця бо накопичення парогазової суміші для запобігання конденсації пари у трубі перед дросельною вимірювальною діафрагмою, і при цьому, з врахуванням належним чином спланованої пропускної здатності редуктора енергії тиску, гарантується, що така кількість парогазової суміші безперервно видаляється з окремих місць накопичення парогазової суміші через відповідні дросельні вимірювальні діафрагми, що відповідає кількості парогазової суміші, що видаляється через редуктор енергії тиску, а це означає, що через редуктор енергії тиску проходить така кількість парогазової суміші, що, з одного боку, забезпечує видалення по суті всього газу, який не піддається конденсації, з генерованого в окремих місцях накопичення парогазової суміші, і, З іншого боку, забезпечує видалення загальної кількості парогазової суміші, яка пройшла через окремі дросельні вимірювальні діафрагми, таким чином, щоб не відбувалося надлишкової конденсації парогазової суміші у з'єднувальному трубопроводі та колекторній трубі перед редуктором енергії тиску.
Обладнання згідно з винаходом має надійну конструкцію і має забезпечувати тривалий термін експлуатації.
Обладнання згідно з винаходом забезпечує перевагу безперервного видалення парогазової суміші та принаймні одного газу, який не піддається конденсації, у варіанті, якому віддають особливу перевагу - водню, а це гарантує, що, наприклад, на атомних електростанціях температура всіх компонентів у напірній системі підтримується наближеною до температури у компенсаторі тиску, що запобігає температурному циклуванню, яке негативно впливає на термін служби компонента.
Обладнання згідно з винаходом має окремі деталі, розташовані у функціонально правильному порядку, тобто, в такому, що забезпечує повну функціональність всієї системи.
Зокрема, це такі деталі: 1. Точки видалення парогазової суміші з установки з напірною системою. 2. Дросельні вимірювальні діафрагми належного розміру розташовуються у з'єднувальному трубопроводі, в оптимальному варіанті якомога ближче до місця накопичення парогазової суміші, де суміш видаляється з установки; дросельна вимірювальна діафрагма в оптимальному варіанті є оснащеною фільтром для запобігання її засміченню. Таким чином, яке описано вище, дросельні вимірювальні діафрагми забезпечують рівномірне видалення потрібної кількості парогазової суміші, тобто, суміші водню та пари, з усіх точок видалення незалежно від
Зо відмінностей у значеннях перепаду тиску в розташованому далі з'єднувальному трубопроводі, що веде до колекторної труби. Дросельні вимірювальні діафрагми можуть бути розташовані над точкою видалення у вертикальній або горизонтальній позиції. Перевага встановлення дросельної вимірювальної діафрагми в обладнанні згідно з винаходом якомога ближче до точки видалення полягає в тому, що, з одного боку, це запобігає конденсації пари у трубі перед дросельною вимірювальною діафрагмою, що дозволяє запобігти її закупорюванню конденсованою парою а з іншого боку - у разі пошкодження з'єднувального трубопроводу, розташованого після вимірювальної діафрагми, вимірювальна діафрагма забезпечує обмежене випускання робочого середовища під тиском, що на атомній електростанції означає обмежене випускання пари з первинного контуру атомної електростанції. Дросельна вимірювальна діафрагма також забезпечує розділення за тиском точок видалення перед нею та після неї, таким чином, що парогазова суміш, яка пройшла через дросельну вимірювальну діафрагму, не може повернутися до точки видалення завдяки перепадові тиску у дросельній вимірювальній діафрагмі. Особливо це запобігає поверненню частково охолодженої пари до точки видалення, а також зменшує кількість конденсованої води у колекторній трубі перед редуктором енергії тиску. 3. З'єднувальний трубопровід є нахиленим від точки видалення парогазової суміші в установці з напірною системою до редуктора енергії тиску для забезпечення випускання будь- якої пари, яка може конденсуватися, зі з'єднувального трубопроводу, якщо пара конденсувалася у з'єднувальному трубопроводі. Це має запобігти закупорюванню точки видалення та неможливості видалення парогазової суміші. 4. Колекторна труба для збирання парогазової суміші з місць накопичення парогазової суміші розташовується нижче за найнижчу вимірювальну діафрагму для забезпечення випускання конденсованої пари з окремих з'єднувальних трубопроводів через нахил усіх з'єднувальних трубопроводів та колекторної труби, і, таким чином, забезпечується запобігання закупорюванню дросельних вимірювальних діафрагм конденсованою рідиною. Колекторна труба є нахиленою від точок з'єднання окремих відгалужень з'єднувального трубопроводу з редуктором енергії тиску і далі за межами обладнання для забезпечення випускання конденсованої пари з обладнання згідно з винаходом. 5. Запірний клапан, який у варіанті, якому віддають особливу перевагу, може бути бо оснащений електричним приводом для можливості дистанційного контролю, в оптимальному варіанті є встановленим перед редуктором енергії тиску у напрямку потоку парогазової суміші для закривання редуктора енергії тиску. 6. Редуктор енергії тиску є встановленим на кінці вищезгаданої колекторної труби. Цей редуктор енергії тиску в оптимальному варіанті включає систему дросельних вимірювальних діафрагм і у варіанті, якому віддають особливу перевагу, його оснащено фільтром, який описано вище. Окремі дросельні вимірювальні діафрагми вищезгаданого редуктора мають такий розмір, щоб робити перепад тиску в кожному з них субкритичним, що забезпечує тривалий термін служби редуктора енергії тиску. 7. Ще один запірний клапан в оптимальному варіанті є встановленим після редуктора енергії тиску для забезпечення можливості відокремлення редуктора енергії від під'єднаного нагнітального обладнання, якщо таке встановлено. 8. Видалення газу, який не піддається конденсації, з обладнання згідно з винаходом для подальшої обробки або утилізації. Наприклад, на атомних електростанціях ВВЕР - типу з водою під тиском водень спрямовують у барботажний бак компенсатора тиску, з якого після охолодження він, як правило, надходить до системи спалювання водню у додатковій споруді.
Переваги порівняно з існуючим рівнем техніки:
Заявлене обладнання визначається конкретною послідовністю окремих компонентів у системі та оптимальним застосуванням вимірювальних діафрагм з фільтрами для рівномірного видалення газу з окремих точок видалення.
Призначення представленого обладнання полягає у конструюванні та введенні в експлуатацію системи, яка безпечно й безперервно видаляє небажані гази, що забезпечує досягнення малої кількості температурних циклів у всій напірній системі та більш безпечної експлуатації.
Мета також полягає у застосуванні традиційних компонентів, які зазвичай застосовують на атомних електростанціях і які відповідають усім вимогам законодавства і не вимагають довготривалого процесу перевірки на відповідність вимогам.
Короткий опис фігур
Варіант втілення системи описується нижче з посиланням на фігури, серед яких:
Фіг. 1 представляє схематичне зображення обладнання згідно з винаходом з двома точками видалення газу, який не піддається конденсації, вимірювальними діафрагмами з вмонтованими фільтрами, редуктором енергії тиску з боковим випуском та двома запірними клапанами та барботажним баком компенсатора тиску;
Фіг. 2 представляє схематичне зображення обладнання згідно з винаходом з двома точками видалення газу, який не піддається конденсації, з дросельними вимірювальними діафрагмами з вмонтованими фільтрами, редуктором енергії тиску з заднім випуском, з двома запірними клапанами, які дозволяють оглядати редуктор тиску з випуском у барботажний бак компенсатора тиску, і з подальшою обробкою газу, який не піддається конденсації, наприклад, для спалювання;
Фіг. З представляє схематичне зображення обладнання згідно з винаходом з двома точками видалення газу, який не піддається конденсації, вимірювальними діафрагмами з вмонтованими фільтрами, редуктором енергії тиску з заднім випуском, двома запірними клапанами та видаленням для подальшого спалювання або іншої безнапірної обробки;
Фіг. 4 представляє схематичне зображення обладнання згідно з винаходом з двома точками видалення газу, який не піддається конденсації, вимірювальними діафрагмами з окремими розташованими перед ними фільтрами, редуктором енергії тиску з заднім випуском, двома запірними клапанами та впуском до барботажного бака компенсатора тиску;
Фіг. 5 представляє схематичне зображення обладнання згідно з винаходом з двома точками видалення газу, який не піддається конденсації, вимірювальними діафрагмами з окремими розташованими перед ними фільтрами, редуктором енергії тиску з заднім випуском, одним запірним клапаном та випуском для барботажного бака компенсатора тиску;
Фіг. б представляє одну з можливих конструкцій первинної дросельної діафрагми з вмонтованим фільтром, розташованим у кожній точці видалення парогазової суміші.
Фіг. 7 представляє можливе рішення для знімного редуктора енергії тиску з боковим випуском та вмонтованим фільтром, який може бути застосований в обладнанні згідно з винаходом і який, хоча він і не є предметом винаходу, може бути вигідно застосований в обладнанні згідно з іншим винаходом. Редуктор енергії тиску може мати різні конструкції, включаючи незнімні варіанти втілення.
Опис варіантів втілення
Для полегшення розуміння обладнання для видалення парогазової суміші, яка містить 60 принаймні один газ, який не піддається конденсації, згідно з даним винаходом та відповідного способу, нижче описуються приклади можливих варіантів втілення як способу видалення парогазової суміші, так і обладнання для видалення парогазової суміші згідно з даним винаходом. Хоча даний винахід описується нижче за допомогою конкретних варіантів втілення і з посиланням на певні фігури, винахід не обмежується описаними варіантами втілення, а лише формулою винаходу. Представлені нижче фігури є лише схемами, які не обмежують обсяг винаходу лише описаними варіантами втілення. Для пояснення на фігурах деякі елементи можуть бути показані у розмірах, які є збільшеними без дотримання масштабу. Розміри та відносні розміри не відповідають практичним значенням. Крім того, терміни "перший", "другий" та інші подібні терміни, які трапляються в описі та формулі винаходу, вжито для розрізнення між подібними елементами, і вони не обов'язково описують послідовність або часовий зв'язок, просторове розташування або підпорядкованість одного елемента відносно іншого, якщо це не вказується прямо. Крім того, хоча деякі з описаних авторами варіантів втілення винаходу містять лише деякі елементи й не містять інших, які, з іншого боку, містяться в інших варіантах втілення, можливими є комбінації елементів з різних варіантів втілення, якщо вони охоплюються обсягом винаходу й утворюють варіанти втілення, відмінні від описаних авторами, за умови, що вони є зрозумілими спеціалістам у даній галузі. У представленій нижче формулі винаходу, наприклад, усі заявлені варіанти втілення можуть застосовуватись у будь-якій комбінації.
Приклад 1
Фіг. 1 схематично показує один з можливих прикладів варіанта втілення обладнання для видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації згідно з даним винаходом, яке є встановленим в установці з напірною системою, якою в даному разі є трубопровід первинного контуру атомної електростанції і яка генерує загальну кількість приблизно від 35 до 40 кг/год. парогазової суміші, тобто, суміші пари та газу, який не піддається конденсації, яким у даному прикладі варіанта втілення є водень, причому ця загальна кількість є рівномірно розподіленою по семи місцях накопичення парогазової суміші. На Фіг. 1 обладнання згідно з винаходом складається таким чином:
Парогазову суміш, яка складається з газу, який не піддається конденсації, у даному разі водню, та пари, видаляють з установки 1 з напірною системою завжди у найвищій точці установки 1 з напірною системою, де накопичується вищезгаданий газ, який не піддається
Зо конденсації; у даному прикладі існує сім місць Та накопичення парогазової суміші в установці 1, якою на атомній електростанції, є наприклад, система компенсації тиску, де газ, який не піддається конденсації, відокремлюється від робочого середовища під тиском, і водночас пара вивільнюється для утворення вищезгаданої парогазової суміші з газом, який не піддається конденсації, який підлягає видаленню. Як вже було згадано вище, у цьому прикладі варіанта втілення загальна кількість вивільненої парогазової суміші, яка містить газ, який не піддається конденсації, в установці 1 складає приблизно від 35 до 40 кг/год. Для зрозумілості вказується, що вищезгадана установка 1 з напірною системою не є частиною обладнання згідно з винаходом. Обладнання згідно з винаходом з'єднується з установкою 1 в кожному місці Та накопичення парогазової суміші, яка підлягає видаленню з установки 1, і містить з'єднувальний трубопровід 3, дросельну вимірювальну діафрагму 2, яку завжди встановлюють у відповідному з'єднувальному трубопроводі З після точки його з'єднання з установкою 1 у місці та накопичення парогазової суміші, колекторну трубу 4, сполучену зі з'єднувальним трубопроводом З завжди після дросельних вимірювальних діафрагм 2 у кожному відгалуженні з'єднувального трубопроводу 3, та редуктор 6 енергії тиску, встановлений у колекторній трубі 4.
У цьому прикладі варіанта втілення, як правило, однакова кількість парогазової суміші видаляється з кожного з семи місць Та накопичення парогазової суміші, тобто, приблизно одна сьома від вищезгаданої загальної кількості вивільненої парогазової суміші, тобто, приблизно від 35 до 40 кг/год. У цьому прикладі варіанта втілення дросельна вимірювальна діафрагма 2 є знімною і містить вмонтований фільтр 2а для запобігання засміченню отвору, який регулює перепад тиску у дросельній вимірювальній діафрагмі 2. У цьому прикладі дросельна вимірювальна діафрагма 2 розташовується якомога ближче після місця Та накопичення парогазової суміші, тобто, після точки видалення парогазової суміші з установки 1, де кожне з відгалужень з'єднувального трубопроводу З з'єднується 3 установкою 1. Дросельна вимірювальна діафрагма 2 розташовується якомога ближче до точки видалення, тобто, до місця Та накопичення парогазової суміші, для запобігання конденсації пари перед дросельною вимірювальною діафрагмою у з'єднувальному трубопроводі З на наступному закупорюванню.
Ще одна перевага цього розташування дросельної вимірювальної діафрагми 2 полягає в тому, що вона запобігає випусканню пари у надмірній кількості у разі пошкодження з'єднувального трубопроводу З або колекторної труби 4. В обладнанні згідно з винаходом, яке застосовують на бо атомній електростанції, наприклад, придатний діаметр отвору дросельної вимірювальної діафрагми 2 у кожному відгалуженні з'єднувального трубопроводу З становить приблизно 1 мм, що відповідає перепаду тиску приблизно 7 кПа при швидкості потоку приблизно 5 кг/год., і перепад тиску в окремих відгалуженнях з'єднувального трубопроводу З при цій швидкості потоку становить приблизно від 7 до 20 Па, що по суті є приблизно у 1000-350 разів меншим за перепад тиску дросельної вимірювальної діафрагми 2. Таким чином, гарантується, що всі з'єднувальні трубопроводи З демонструють по суті ідентичні значення перепаду тиску. Таким чином, при цих пропорціях перепаду тиску вирішальним елементом одержуваного в результаті перепаду тиску є лише дросельна вимірювальна діафрагма 2, і при цьому перепаді тиску досягають потрібної швидкості потоку парогазової суміші приблизно 5 кг/год., що проходить через дросельну вимірювальну діафрагму 2. Стосовно фільтра, який запобігає засміченню дросельної вимірювальної діафрагми, він має отвори діаметром приблизно 0,6 мм, і, таким чином, забезпечується запобігання засміченню отвору у дросельній вимірювальній діафрагмі.
Дросельна вимірювальна діафрагма 2 в оптимальному варіанті є оснащеною вмонтованим фільтром і має знімну конструкцію для полегшення чищення фільтра. З'єднувальний трубопровід є нахиленим від місця 1а накопичення парогазової суміші / видалення з установки 1 до колекторної труби 4, яка розташовується нижче за найнижчу місце 1їа накопичення парогазової суміші, а також є нахиленим за межами обладнання для забезпечення видалення потенційно конденсованої пари з обладнання згідно з винаходом.
Колекторну трубу 4 застосовують для видалення парогазової суміші з установки 1 з напірною системою, і вона є нахиленою до редуктора 6 енергії тиску для забезпечення стікання пари, яка може бути конденсована в обладнанні згідно з винаходом. Редуктор 6 енергії тиску застосовують для встановлення загальної потрібної швидкості потоку через колекторну трубу 4 парогазової суміші, яка тече у редуктор б енергії тиску через усі дросельні вимірювальні діафрагми 2. Крім того, тиск значно знижується у колекторній трубі 4 в редукторі 6 енергії тиску до тиску під'єднаної установки, в якій зберігається або піддається обробці газ, який не піддається конденсації. Редуктор 6 енергії тиску складається з системи дросельних діафрагм редуктора, які мають такий розмір, щоб робити перепад тиску в кожному з них субкритичним, і, таким чином, забезпечується запобігання їх надмірному зношуванню. У цьому прикладі варіанта втілення редуктор 6 енергії тиску обладнано вмонтованим фільтром перед першою системою
Зо дросельних діафрагм редуктора для запобігання їх засміченню брудом, який міститься у парогазовій суміші. У цьому прикладі варіанта втілення редуктор 6 енергії тиску має знімну конструкцію з боковим випуском. Сам варіант втілення редуктора 6 енергії тиску не є предметом цього винаходу; однак для зручності на Фіг. 7 показано приклад можливого варіанта втілення редуктора 6 енергії тиску. У цьому прикладі варіанта втілення для проектної швидкості потоку парогазової суміші приблизно 35-40 кг/год., і для тиску на впуску приблизно 12-17 МПа у місці Та та протитиску на випуску приблизно 0,1 МПа у місці з єднання з барботажним баком компенсатора тиску 7 редуктор б енергії тиску має конструкцію з отворами у дросельних діафрагмах редуктора на окремих ступенях редуктора тиску приблизно від 0,7 до 2,5 мм для забезпечення потрібного перепаду тиску, і діаметр отворів у фільтрі також становить приблизно 0,6 мм, що є меншим за найменший отвір дросельної діафрагми редуктора. У кожному прикладі варіанта втілення конструкція конкретних придатних отворів на окремих ступенях редуктора 6 енергії тиску залежить від складу парогазової суміші, потрібної швидкості потоку, тиску на впуску, кількості дросельних діафрагм у редукторі енергії тиску та можливого протитиску після редуктора 6 енергії тиску. Однак внутрішня конструкція редуктора 6 енергії тиску та розрахунок діаметра окремих дросельних діафрагм не є предметом цього винаходу.
Редуктор 6 енергії тиску може мати різні конструкції, включаючи незнімні варіанти втілення, які не дозволяють змінювати пропускну здатність, варіанти втілення, які не містять фільтрів, і т. ін.
У цьому прикладі варіанта втілення запірні клапани 5 установлюють у колекторній трубі 4 перед редуктором 6 енергії тиску та після нього, і запірний клапан 5, установлений перед редуктором 6 енергії тиску, оснащують електричним приводом 9 з дистанційним контролем.
Установлення запірного клапана після редуктора б енергії тиску не завжди є необхідним; наприклад, системи з низьким тиском можуть мати лише один запірний клапан.
З редуктора б енергії тиску парогазову суміш під низьким тиском спрямовують до барботажного бака компенсатора тиску 7, де пара конденсується, і газ, який не піддається конденсації, випускають для подальшої обробки, наприклад, спалювання або зберігання, або до іншої установки/резервуара, призначеного для збирання газів, які не піддаються конденсації.
Спосіб видалення парогазової суміші принаймні одного газу, який не піддається конденсації, та пари з напірної системи є таким, як описано нижче. Парогазову суміш генерують шляхом 60 спонтанного відокремлення принаймні одного газу, який не піддається конденсації, та пари від робочого середовища в установці 1 з напірною системою, причому з генерований шляхом відокремлення газ, який не піддається конденсації і який є легшим за пару, збирають у найвищих точках установки 1, якими у даному разі є два місця Та накопичення парогазової суміші, і видаляють з цих принаймні двох місць їа накопичення парогазової суміші до колекторної труби, через яку його випускають для подальшої обробки. Вищезгаданий спосіб здійснюють таким чином, щоб парогазова суміш видалялася з усіх місць Та накопичення парогазової суміші через забезпечення необхідного перепаду тиску між місцем 1а видалення парогазової суміші та кколекторною трубою 4 у кожному відгалуженні з'єднувального трубопроводу З, який є принаймні у 10 разів вищим за перепад тиску з'єднувального трубопроводу З з найбільшим перепадом тиску, а значення діаметра дроселювання окремих дросельних вимірювальних діафрагм 2 передбачено такі, щоб гарантувати потрібну швидкість потоку з окремих місць та накопичення парогазової суміші у потрібній пропорції. Однак у цьому прикладі варіанта втілення кількість парогазової суміші, згенерованої в усіх місцях накопичення 1а, є однаковою, тому всі дросельні вимірювальні діафрагми 2 є ідентичними, так само, як значення перепаду тиску в окремих дросельних вимірювальних діафрагмах 2, тобто 7 кПа, що є щонайменше приблизно у 350 разів більшим за перепад тиску з'єднувального трубопроводу з найбільшим перепадом тиску, який становить 20 Па. Крім того, стікання будь-якої води, утвореної шляхом конденсації пари, забезпечується з усіх місць та накопичення парогазової суміші, з яких видаляється парогазова суміш, для запобігання закупорюванню місця 1а водою, і вода стікає самопливом між будь-якою точкою видалення, тобто, місцем їа накопичення парогазової суміші, та колекторною трубою 4, після чого суміш газу та пари випускається з колекторної труби 4. Для спеціаліста у даній галузі має бути очевидним, що кількість місць Та накопичення газу, який не піддається конденсації, може бути більшою за два.
Приклад 2
Фі. 2 схематично показує ще один приклад варіанта втілення обладнання згідно з винаходом, який має лише два місця Та накопичення парогазової суміші. У першому місці та накопичення генерується кількість 10 кг/год. парогазової суміші, тоді як в іншому місці та кількість становить 5 кг/год. У цьому прикладі варіанта втілення редуктор 6 енергії тиску видаляє загалом 15 кг/год. парогазової суміші з тиском на впуску 10 МПа та протитиском на
Зо випуску 0,5 МПа. Перепад тиску у першому з'єднувальному трубопроводі З становить 10 Па, тоді як у другому з'єднувальному трубопроводі З він становить 20 Па при вищезгаданих значеннях швидкості потоку, тому дросельні вимірювальні діафрагми 2 з перепадом тиску 200
Па щонайменше мають бути встановлені в обох з'єднувальних трубопроводах 3. Оскільки необхідні розміри дросельних отворів в окремих дросельних вимірювальних діафрагмах 2, які мають гарантувати необхідну пропорцію кількості парогазової суміші, яка проходить через окремі дросельні вимірювальні діафрагми 2, по суті відповідають квадратному кореневі необхідних значень швидкості потоку окремих дросельних вимірювальних діафрагм 2, у цьому варіанті втілення пропорція становитиме приблизно 1,4:1, а це означає, що у відгалуженні з необхідною швидкістю потоку 10 кг/год. придатний діаметр дросельної вимірювальної діафрагми становитиме приблизно 2,3 мм, а у відгалуженні з необхідною швидкістю потоку 5 кг/год. придатний діаметр дросельної вимірювальної діафрагми становитиме приблизно 1,7 мм.
В інших відношеннях цей приклад варіанта втілення є подібним до того, що пояснюється на
Фіг. 1, за винятком того, що застосований у даному разі редуктор 6 енергії тиску не є знімним і є оснащеним заднім випуском для під'єднання до колекторної труби 4, в якій його встановлено.
Елементи, які є ідентичними обладнанню, показаному на Фіг. 1, позначено на фігурі такими самими знаками, і вони в цьому прикладі варіанта втілення повторно не обговорюються. У цьому прикладі обладнання згідно з винаходом з'єднано лише з двома окремими місцями Та накопичення парогазової суміші в установці 1 з напірною системою, причому у будь-якому з них генерується однакова кількість парогазової суміші. Однак установка 1 не є частиною винаходу, і може існувати більша кількість точок з'єднання, наприклад, 3, 4, 5, 6, 7 і т. д. Крім того, вона містить з'єднувальний трубопровід З, у якому кожне з його відгалужень має вимірювальну діафрагму 2, і кожне відгалуження з'єднувального трубопроводу З з'єднується з колекторною трубою 4 для випускання парогазової суміші. Колекторна труба 4 має запірний клапан 5, який контролюється електричним приводом, і розташований далі "у напрямку потоку парогазової суміші) редуктор 6 енергії тиску, оснащений заднім випуском для під'єднання до колекторної труби 4, з іншим, контрольованим вручну запірним клапаном, установленим після редуктора енергії тиску для зупинки редуктора енергії тиску для технічного обслуговування та інших подібних цілей. Потім парогазову суміш випускають з редуктора енергії тиску до барботажного бака компенсатора тиску 7, де пара, що залишилася від парогазової суміші, конденсується, і де 60 газ, який не піддається конденсації, відокремлюється й випускається через трубу 8 для подальшої обробки, зберігання або утилізації.
Приклад З
Фі. З схематично показує ще один приклад варіанта втілення обладнання згідно з винаходом, який є подібним до показаного на Фіг. 2, а отже, нижче описується лише у загальних рисах. Цей приклад варіанта втілення також має лише два місця 1а накопичення парогазової суміші, в яких генерується однакова кількість парогазової суміші, тобто, 20 кг/год. У цьому прикладі варіанта втілення редуктор 6 енергії тиску загалом випускає 40 кг/год. парогазової суміші з тиском на впуску 13 МПа та протитиском на випуску 0,1 МПа. Перепад тиску становить 5 Па та 20 Па у першому та у другому з'єднувальних трубопроводах, відповідно; таким чином, дросельні вимірювальні діафрагми повинні бути встановлені в обох з'єднувальних трубопроводах з мінімальним перепадом тиску принаймні 200 Па. Оскільки необхідні значення кількості парогазової суміші, яка видаляється з обох місць накопичення парогазової суміші, є ідентичними, у цьому прикладі варіанта втілення мають бути встановлені ідентичні дросельні вимірювальні діафрагми для забезпечення принаймні необхідної швидкості потоку парогазової суміші з окремих місць накопичення, тобто, придатний діаметр дросельної вимірювальної діафрагми в обох відгалуженнях становить приблизно 2,5 мм.
Елементи, які є ідентичними обладнанню, показаному на Фіг. 1, позначено на фігурі такими самими знаками, і вони в цьому прикладі варіанта втілення повторно не обговорюються. У цьому прикладі обладнання згідно з винаходом також з'єднано лише з двома окремими місцями 1а накопичення парогазової суміші в установці 1 з напірною системою. Однак установка 1 не є частиною винаходу, і може бути передбачена більша кількість точок з'єднання, наприклад, 3, 4, 5,6, 7 і т. д. Крім того, вона містить з'єднувальний трубопровід 3, у якому кожне з відгалужень має вимірювальну діафрагму 2, і кожен з'єднувальний трубопровід З з'єднується з колекторною трубою 4 для випускання парогазової суміші. Колекторна труба 4 має запірний клапан 5 та розташований далі (у напрямку потоку парогазової суміші) редуктор 6 енергії тиску, оснащений заднім випуском для під'єднання до колекторної труби 4. Оскільки парогазова суміш з газом, який не піддається конденсації, випускається з колекторної труби 4 безпосередньо в атмосферу, у даному разі другий запірний клапан не встановлюють, бо в ньому немає потреби.
Приклад 4
Фіг. 4 схематично показує ще один приклад варіанта втілення обладнання згідно з винаходом. Цей варіант втілення по суті є подібним до показаного на Фіг. 1, але він містить деякі відмінні елементи, а отже, описується далі детальніше. Ідентичні елементи й цього разі на фігурі позначаються однаковими знаками і докладніше не обговорюються. Газ, який не піддається конденсації і який утворює парогазову суміш з парою в установці 1, завжди видаляється у найвищій точці установки 1 напірної системи, де накопичується цей принаймні один газ, який не піддається конденсації; у представленому прикладі передбачено два місця 1а та 15 для накопичення парогазової суміші, яка містить газ, який не піддається конденсації (вищезгадана установка 1 не є частиною обладнання), але очевидним є те, що в установці 1 також може бути передбачено більшу кількість місць накопичення парогазової суміші, наприклад, 3, 4, 5, 6, 7 і т. д. У цьому прикладі варіанта втілення обладнання згідно з винаходом є сполученим з вищезгаданими двома місцями а, 165 і містить з'єднувальний трубопровід З у кожному відгалуженні, вимірювальну діафрагму 25 завжди встановлюють у даному з'єднувальному трубопроводі З якомога ближче після місця Та, в якому обладнання згідно з винаходом з'єднується з установкою 1, з міркувань, які вже обговорювались у Прикладі 1. У цьому прикладі варіанта втілення окремий фільтр 2а установлено між місцем Та, 1р та дросельною вимірювальною діафрагмою 2. У цьому прикладі варіанта втілення дросельна вимірювальна діафрагма 2 не є знімною, а знімним є лише окремий фільтр 2а. З'єднувальні трубопроводи З входять у колекторну трубу 4, встановлену нижче за найнижче місце 1а, 16 для накопичення парогазової суміші, і мають нахил від місця Та, 16 до колекторної труби 4 для запобігання закупорюванню місць Та, 1р, у яких парогазова суміш видаляється з установки 1, парою, яка може бути конденсована у з'єднувальному трубопроводі 3. Редуктор 6 енергії тиску встановлюють у колекторній трубі 4, причому колекторна труба 4 також є нахиленою від місця під'єднання з'єднувального трубопроводу для забезпечення стікання з обладнання пари, яка може бути конденсована. Запірні клапани 5 установлено у колекторній трубі перед редуктором 6 енергії тиску та після нього, і запірний клапан 5, розташований перед редуктором 6 енергії тиску, оснащено приводом 9 з дистанційним контролем, що дозволяє зупинити роботу обладнання, наприклад, у разі надзвичайної ситуації або аварії. У цьому прикладі варіанта втілення запірний клапан 5, розташований після редуктора 6 енергії тиску, дистанційно не контролюється, оскільки його закривають лише вручну для виконання робіт, які можуть бути бо необхідними на редукторі б енергії тиску. З редуктора 6 енергії тиску парогазову суміш під зниженим тиском спрямовують у барботажний бак компенсатора тиску 7, де пара конденсується, а газ, який не піддається конденсації, виводиться для подальшої обробки, наприклад, спалювання або зберігання.
Приклад 5
Ще один приклад варіанта втілення обладнання згідно з винаходом схематично показано на
Фіг. 5. Він є по суті ідентичним показаному на Фіг. 4; оскільки в цьому разі напірна система має нижчий тиск робочого середовища, і не вимагається зупинка редуктора 6 енергії тиску для ремонту або регулювання, запірний клапан між редуктором 6 енергії тиску та барботажним баком компенсатора тиску 7 не встановлюють.
Практичне застосування запропонованого рішення спеціально передбачено для атомних електростанцій з водою під тиском (які належать до типу ВВЕР або РУУК). Система подібної конструкції може бути застосована в усіх технологічних процесах, у яких небажаний газ, який не піддається конденсації, відокремлюють від рідини (або пари) перед точками випуску.
Запропоноване обладнання суттєво підвищує безпеку вузла головних запобіжних клапанів компенсатора тиску, оскільки зменшує термічне циклування всієї системи й дозволяє випускати будь-який з генерований водень до системи спалювання водню.
Номери позицій: 1. Установка з напірною системою, з якої видаляється газ, який не піддається конденсації 1а Місце накопичення парогазової суміші, точка з'єднання 2. Дросельна вимірювальна діафрагма 2а Фільтр 2Б Отвір дросельної вимірювальної діафрагми 3. З'єднувальний трубопровід 4. Колекторна труба 5. Запірний клапан 6. Редуктор енергії тиску (зварної або знімної конструкції) ба Фільтр бр Отвори редукторних пластин 7. Барботажний бак компенсатора тиску
Зо 8. Випуск газу для подальшої обробки (наприклад, спалювання) 9. Привід з дистанційним контролем (наприклад, електричний)

Claims (11)

  1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 1. Спосіб видалення парогазової суміші принаймні одного газу, який не піддається конденсації, особливо водню, та пари з установки з напірною системою (1), у якій газ та пара спонтанно розділяються, де відокремлений газ є легшим за пару і накопичується у принаймні двох місцях накопичення (1а), з яких вищезгадану парогазову суміш видаляють і спрямовують через з'єднувальні трубопроводи (3) до колекторної труби (4), через яку він виводиться для подальшої 40 обробки, який відрізняється тим, що - створюють перепад тиску між місцем накопичення (1а) та колекторною трубою (4) для всіх місць накопичення (Та), причому вищезгаданий перепад тиску є принаймні у 10 разів вищим за перепад тиску з'єднувального трубопроводу (3) з найбільшим перепадом тиску, - встановлюють потрібну пропорцію парогазової суміші, що має видалятися з цих місць 45 накопичення (Та) через вищезгадані з'єднувальні трубопроводи (3) для кожного з місць накопичення (Та), з яких має видалятися парогазова суміш, - видаляють рідину, утворену шляхом конденсації пари, з кожного з місць накопичення (1а) до колекторної труби (4) для запобігання закупорюванню місця накопичення (Та) такою рідиною, де вищезгадана рідина стікає через різницю висоти між будь-яким з місць накопичення (1а) та 50 колекторною трубою (4) і - встановлюють у колекторній трубі (4) загальну кількість парогазової суміші, яку необхідно видалити з установки (1), при цьому також встановлюють у колекторній трубі (4) такий перепад тиску, що дозволяє видалити газ, який не піддається конденсації, з кожного місця накопичення Та), 55 - видаляють з колекторної труби (4) як парогазову суміш, так і рідину з конденсованої пари.
  2. 2. Спосіб видалення парогазової суміші за п. 1, у якому для всіх місць накопичення (1а) перепад тиску, який створюється між місцем накопичення парогазової суміші (Та) та колекторною трубою (4), є принаймні у 100 разів вищим за перепад тиску з'єднувального трубопроводу (3) з найбільшим перепадом тиску.
  3. 3. Спосіб видалення парогазової суміші за п. 1 або 2, у якому для всіх місць накопичення (Та) парогазової суміші видалення однакової кількості парогазової суміші забезпечується для кожного з вищезгаданих місць накопичення (Та).
  4. 4. Обладнання для видалення парогазової суміші принаймні одного газу, який не піддається конденсації, та пари з установки з напірною системою (1), яка містить принаймні два місця накопичення (Та), в яких накопичується парогазова суміш, причому кожне з місць накопичення (Іа) з'єднане через з'єднувальний трубопровід (3) з колекторною трубою (4), через яку парогазова суміш видаляється з місць накопичення (Та), яке відрізняється тим, що між кожним з місць накопичення (Та) та колекторною трубою (4) встановлено дросельну вимірювальну діафрагму (2), сполучену зі з'єднувальним трубопроводом (3), причому ця дросельна вимірювальна діафрагма (2) є сконструйованою для принаймні у 10 разів вищого перепаду тиску, ніж у з'єднувальному трубопроводі (3) між місцем накопичення (1а) газу, який не піддається конденсації, та колекторною трубою (4) у з'єднувальному трубопроводі (3) з найбільшим перепадом тиску, і водночас кожна дросельна вимірювальна діафрагма (2) забезпечує видалення принаймні необхідної кількості парогазової суміші з даного місця накопичення парогазової суміші, а також дотримання необхідних пропорцій кількості парогазової суміші з окремих місць накопичення парогазової суміші, причому колекторну трубу (4) встановлюють нижче за найнижче місце накопичення (1а) газу, який не піддається конденсації, і з'єднувальні трубопроводи (3) є нахиленими до неї для запобігання закупорюванню місця накопичення (14) конденсованою парою, і колекторна труба (4) є оснащеною редуктором енергії тиску (6), сконструйованим для забезпечення необхідної загальної кількості парогазової суміші з усіх місць (Та) її накопичення через окремі дросельні вимірювальні діафрагми (2), причому загальна кількість парогазової суміші забезпечує видалення практично всієї кількості утвореного газу, який не піддається конденсації, з установки
    (1).
  5. 5. Обладнання для видалення парогазової суміші за п. 4, у якому окремі дросельні вимірювальні діафрагми (2) є сконструйованими для створення принаймні у 100 разів вищого перепаду тиску або, у ще кращому варіанті, - принаймні у 300 разів вищого перепаду тиску між місцем накопичення парогазової суміші (1а) та колекторною трубою (4), порівняно з перепадом Зо у з'єднувальному трубопроводі (3) з найбільшим перепадом тиску.
  6. б. Обладнання для видалення парогазової суміші за п. 4, у якому кожна з дросельних вимірювальних діафрагм (2) є оснащеною фільтром (2а) для запобігання її закупорюванню.
  7. 7. Обладнання для видалення парогазової суміші за п. 6, у якому дросельна вимірювальна діафрагма (2) та фільтр (2а) є об'єднаними в єдиний знімний вузол.
  8. 8. Обладнання для видалення парогазової суміші за будь-яким із пп. 4-7, у якому редуктор енергії тиску (6) оснащено фільтром (ба) для запобігання його закупорюванню.
  9. 9. Обладнання для видалення парогазової суміші за будь-яким із пп. 4-8, у якому напірна система є первинним контуром атомної електростанції з водою під тиском.
  10. 10. Обладнання для видалення парогазової суміші за будь-яким із пп. 4-9, у якому у колекторній трубі (4) перед редуктором енергії тиску (6) та після нього встановлений запірний клапан (5).
  11. 11. Обладнання для видалення парогазової суміші за п. 10, у якому принаймні один запірний клапан (5) перед редуктором енергії тиску (6) оснащено приводом з дистанційним контролем
    (9).
UAA202101595A 2018-09-07 2019-09-03 Спосіб видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, особливо водень, та пару, з установки з напірною системою та обладнання для такого видалення UA127995C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-453A CZ308421B6 (cs) 2018-09-07 2018-09-07 Způsob odvádění paroplynové směsi alespoň jednoho nekondezovatelného plynu, zejména vodíku, a páry z technologie tlakového systému a zařízení pro provádění tohoto způsobu
PCT/CZ2019/000043 WO2020048554A1 (en) 2018-09-07 2019-09-03 Method for removal of a steam-gas mixture containing at least one non-condensable gas. especially hydrogen, and steam from a pressure system technology and an equipment for such removal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA127995C2 true UA127995C2 (uk) 2024-03-06

Family

ID=68136114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202101595A UA127995C2 (uk) 2018-09-07 2019-09-03 Спосіб видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, особливо водень, та пару, з установки з напірною системою та обладнання для такого видалення

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3847674A1 (uk)
CZ (1) CZ308421B6 (uk)
UA (1) UA127995C2 (uk)
WO (1) WO2020048554A1 (uk)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ309361B6 (cs) * 2021-01-28 2022-10-05 ŠKODA JS a.s. Zařízení pro odvádění alespoň jednoho plynu, výhodně paroplynové směsi obsahující alespoň jeden nekondenzovatelný plyn, zejména vodík, z tlakového systému s ventilem, zejména pojistným ventilem

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB336095A (en) * 1928-10-09 1930-10-09 Mather & Platt Ltd Improvements in air heaters
US3598699A (en) * 1969-04-09 1971-08-10 Gen Electric Nuclear reactor off-gas burner system
US4430293A (en) * 1981-09-10 1984-02-07 Combustion Engineering, Inc. Containment hydrogen removal system for a nuclear power plant
JP5058016B2 (ja) * 2008-02-13 2012-10-24 株式会社東芝 非凝縮性ガス蓄積燃焼防止システム
US20130129034A1 (en) * 2011-11-21 2013-05-23 Velan Inc. Hydrogen venting device for cooling water of nuclear reactors
DE102012213614B3 (de) * 2012-08-01 2014-04-03 Areva Gmbh Containment-Schutzsystem für eine kerntechnische Anlage und zugehöriges Betriebsverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2018453A3 (cs) 2020-04-01
WO2020048554A1 (en) 2020-03-12
CZ308421B6 (cs) 2020-08-12
EP3847674A1 (en) 2021-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160125965A1 (en) Power Plant
KR20130139326A (ko) 화력 발전소 설비에서 가열 증기 추기 설비의 개조
CN105157047A (zh) 1045mw超超临界燃煤机组锅炉吹管调试方法和系统
US8651067B2 (en) Steam circuit in a power station
RU88099U1 (ru) Установка подготовки газа
UA127995C2 (uk) Спосіб видалення парогазової суміші, яка містить принаймні один газ, який не піддається конденсації, особливо водень, та пару, з установки з напірною системою та обладнання для такого видалення
CA2687524C (en) Blowoff tank
RU92934U1 (ru) Агрегатный блок подготовки топливного газа
US8464747B2 (en) Steam Trap
US10967306B2 (en) Continuous filtration with backflush clearance of alternate filters
EP2344731B1 (en) Start-up system mixing sphere
CN108447570B (zh) 船用反应堆及其二次侧非能动余热排出系统
CN111247602B (zh) 用于把核电厂紧急情况之后转入安全状态的方法和系统
RU2224944C1 (ru) Газораспределительная станция и способ использования перепада давления узла редуцирования газораспределительной станции
US9334758B2 (en) Steam turbine moisture removal system
RU29057U1 (ru) Газораспределительная станция. отсеки одоризации, переключений, подогрева газа, технологический, управления, подготовки теплоносителя, предназначенные для газораспределительной станции
FI130325B (en) System for long-term removal of heat from an enclosure
RU2002321C1 (ru) Система пассивного отвода остаточных тепловыделений дерного реактора
JP4106241B2 (ja) 原子力発電所における非凝縮性ガスの蓄積・滞留防止装置
KR20010076569A (ko) 원자력 발전소의 피동이차응축 계통의 작동제어방법
CA3066162C (en) Method and system for bringing a nuclear power plant into a safe state after extreme effect
CN219473657U (zh) 一种基于余热锅炉的天然气预加热系统
JP2009127952A (ja) 低圧給水加熱器のドレン制御装置および蒸気タービンプラント
Trifonov et al. Experience with and proposals for selection of technical solutions in developing and retrofitting deaeratorless thermal circuits of modern power units
CZ34446U1 (cs) Chlazený kolektor pro odvod vodíku