WO1999048104A1 - Device and method for running off steam - Google Patents

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WO1999048104A1
WO1999048104A1 PCT/DE1999/000618 DE9900618W WO9948104A1 WO 1999048104 A1 WO1999048104 A1 WO 1999048104A1 DE 9900618 W DE9900618 W DE 9900618W WO 9948104 A1 WO9948104 A1 WO 9948104A1
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pipe
blow
steam
cooling liquid
ventilation
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PCT/DE1999/000618
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German (de)
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Inventor
Johann Meseth
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/18—Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C9/00—Emergency protection arrangements structurally associated with the reactor, e.g. safety valves provided with pressure equalisation devices
    • G21C9/004—Pressure suppression
    • G21C9/012—Pressure suppression by thermal accumulation or by steam condensation, e.g. ice condensers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for blowing off steam in a nuclear power plant.
  • a so-called blow-off pipe can be provided, via which steam can be blown off from a pressure chamber, in particular from a reactor pressure vessel, if the pressure in the pressure chamber exceeds a predetermined value.
  • the steam blown off via the blow-off pipe is passed into a cooling liquid, where it condenses.
  • the object of the present invention is to provide a device and a method for blowing off steam, in which an undesired suction of a cooling liquid into a blow-off pipe is effectively avoided.
  • a blow-off pipe ends in a cooling liquid located in a chamber, and in that the interior of the blow-off pipe is connected via a permanently open flow path to a ventilation opening which opens into a gas area outside the cooling liquid.
  • connection of the interior of the blow-off pipe with the gas region containing a gas or a gaseous fluid ensures that no unacceptably strong negative pressure can build up in the blow-off pipe. Differences in pressure between the gas space and the interior are largely compensated for immediately via the open flow path.
  • the blow-off pipe is therefore virtually ventilated. This effectively prevents the coolant from being sucked into the blow-off pipe beyond the fill level of the coolant in the chamber.
  • a major advantage is the design of the flow path as an open flow path. Ie he cannot lock sen and no means for closing the flow path, such as valves, are provided.
  • the venting of the blow-off pipe is based on self-regulating physical pressure effects and is purely passive. So there are no active components that have to be controlled externally.
  • the ventilation device selected for the blow-off pipe with the open flow path is maintenance-free, since no moving parts are required for functionality.
  • Flow path and ventilation opening can be formed by a simple recess in the wall of the blow-off pipe.
  • a ventilation pipe is preferably provided, in which the flow path runs. In this way, flow-technically simple guidance of steam flowing out of the blow-off pipe via the ventilation pipe or gas flowing in via the ventilation pipe is achieved.
  • the flow path is configured in such a way that the flow resistance for steam flowing out of the blow-off pipe, the so-called flow resistance, is greater than the inflow resistance for gas flowing into the blow-off pipe.
  • the different flow resistance as a function of the direction of flow causes the smallest possible proportion of the steam to flow off via the flow path.
  • This outflowing steam is also referred to as steam leakage flow.
  • the outflow resistance is preferably determined by a so-called on-board mouth. With the arrangement of the on-board mouth, the effective flow cross-section in the outflow direction is reduced compared to the effective flow cross-section in the opposite inflow direction.
  • a flow limiter is preferably provided, which is a swirl element for generating a swirl flow of the outflowing steam and is connected in the flow path.
  • the swirl element causes the pressurized steam to rotate, in particular when it enters the flow path.
  • its axial flow velocity decreases and the outflow resistance is significantly greater than the inflow resistance for an inflowing purely axial flow without swirl.
  • the flow path is guided in such a way that outflowing steam condenses through direct or indirect contact with the cooling liquid. This avoids an unnecessarily high pressure build-up in the chamber.
  • the blow-off pipe can be connected to the blow-off pipe both below and above the fill level of the cooling liquid.
  • the ventilation pipe is preferably connected to the blow-off pipe below the fill level of the cooling liquid.
  • the ventilation pipe is therefore at least partially guided through the coolant. Outflowing steam therefore already condenses in the ventilation pipe through indirect contact with the coolant via the pipe wall of the ventilation pipe.
  • the ventilation pipe advantageously extends at least partially helically around the blow-off pipe in order to obtain high stability and a large flow path through the cooling liquid.
  • the ventilation opening is preferably directed downwards onto the cooling liquid.
  • the ventilation pipe runs in a particularly falling manner towards the ventilation opening, so that escaping steam comes into direct contact with the cooling liquid, thereby giving off its heat to the cooling liquid and condensing.
  • the blow-off tube is encased in a protective tube. This version represents a redundant design of the blow-off pipe, so that if the blow-off pipe breaks, the protective pipe can take over its function.
  • a recess is preferably provided in the protective tube, through which the ventilation tube is guided at a predetermined distance, in particular a play, so that the protective tube and blow-off tube can move relative to one another without the ventilation tube being loaded.
  • a shifting of the protective tube relative to the blow-off tube typically occurs under thermal loads.
  • a cover for the leakage opening is advantageously provided.
  • the blow-off pipe preferably opens into a condensation chamber and / or into a flood basin of a boiling water nuclear power plant.
  • the object directed to a method for blowing off steam is achieved according to the invention by blowing off the steam for a limited time through a blow-off pipe into a cooling liquid located in a chamber, and then largely increasing the pressure in the blow-off pipe to the pressure in the environment outside the blow-off pipe is adjusted in that a gas from a gas area, which is located in the chamber above the cooling liquid, flows into the blow-off pipe via a permanently open flow path due to a negative pressure prevailing there.
  • the cooling liquid is largely prevented from being sucked into the outflow pipe above the level of the cooling liquid in the chamber.
  • FIG. 1 shows a roughly simplified illustration of a safety container of a boiling water reactor nuclear power plant
  • FIG. 3 shows an enlarged illustration of the area marked with a circle in FIG. 2, which shows a nozzle with a mouth of the drone,
  • FIG. 7 shows a blow-off tube encased by a protective tube
  • FIG. 8 shows an enlarged illustration of the area marked with a circle in FIG. 6, which shows a cover for a leakage opening
  • FIG. 9 shows the arrangement of a flow limiter, which is partially arranged inside a blow-off pipe and extends into a ventilation pipe.
  • a reactor pressure vessel 4 is arranged centrally in the safety vessel 2 of a boiling water nuclear power plant.
  • a largely closed condensation 7 chamber 6 provided to the side of the reactor pressure vessel 4 .
  • An upwardly open flood basin 8 is arranged above the condensation chamber 6.
  • the flood basin 8 forms with the central area around the reactor pressure vessel 4 a common pressure space, which is referred to as the pressure chamber 9.
  • Flood basin 8 and condensation chamber 6 are divided against each other and towards the pressure chamber 9 via partitions 10.
  • Both the flood basin 8 and the condensation chamber 6 are filled with a cooling liquid f, in particular water, up to a fill level n, and above the cooling liquid f there is a gas space 8a and a gas space 6a, respectively, in which there is a gas or gaseous medium located.
  • the cooling liquid f is used for emergency cooling and for reducing the pressure in the safety container 2 in the event of a malfunction if the pressure in the pressure chamber 9 exceeds a predetermined value. This occurs, for example, when a steam line breaks inside the security container 2.
  • a flood line 11 is provided, for example, from the flood basin 8 to the reactor pressure vessel 4.
  • blow-off pipe 12 opens into the cooling liquid f of the flood basin 8 and according to the second alternative, the blow-off pipe 12 opens into the cooling liquid f of the condensation chamber 6.
  • the blow-off pipes 12 are each connected to the reactor pressure vessel 4 in terms of flow. They can be closed by a safety / relief valve 14. In the event of a pressure rise in the reactor pressure vessel 4 above a critical value, the safety / relief valve 14 is opened, so that steam is blown out of the reactor pressure vessel 4 via the blow-off pipe 12 and flows into the cooling liquid f from outlet openings 17 provided on the end piece 16 of the blow-off pipe 12 and condensed there.
  • the safety / relief valve 14 closes when the pressure in the reactor pressure vessel 4 has fallen below a predetermined value again. During the blow-off, the discharge pipes 12 are completely filled with steam. After the safety / relief valve 14 has been closed, cooling liquid f flows into the blow-off pipe 12 via the end openings 17. Since the steam still present in the blow-off tube 12 cools and condenses, a vacuum is created in the interior 19 of the blow-off tube 12, so that the cooling liquid f is sucked up in the blow-off tube 12 to a level which is above the fill level n in the flood basin 8 or in the condensation chamber 6 lies. Under certain circumstances, the cooling liquid f reaches the safety / relief valve 14, which is now exposed to the cold cooling liquid f after the hot steam and thus to severe thermal loads.
  • the blow-off pipe 12 coming from the pressure chamber 9, is first led horizontally through a partition 10 and then opens, for example, into the flood basin 8.
  • the safety / relief valve 14 is in the blow-off pipe 12 switched.
  • the blow-off pipe 12 bends by approximately 90 ° and extends vertically downward into the cooling liquid f, which reaches the fill level n.
  • the end piece 16 is arranged perpendicular to the blow-off pipe 12 and extending in a horizontal direction.
  • the end piece 16 has a plurality of outlet openings 17 through which the steam can flow out of the blow-off pipe 12 or the cooling liquid f can flow into the blow-off pipe 12.
  • a ventilation opening 18 is provided in the upper section of the blow-off tube 12, in which it runs horizontally above the fill level n. It stands over a ventilation pipe 20 and over a nozzle 22, which in particular has an on-board mouth 23, with the interior 19 of the blow-off pipe 12 in connection. In this case, the flow path is formed by the ventilation opening 18, the ventilation pipe 20 and the nozzle 22.
  • the vent pipe 20 extends vertically downward from the lower side of the blow-off pipe 12 directed towards the cooling liquid f, so that any escaping steam for condensation hits the surface of the cooling liquid f.
  • the ventilation opening 18 is arranged, for example, about 1 m, in particular 0.3 m, above the fill level n of the cooling liquid f in the gas region 8a of the flood basin 8. Since the ventilation pipe 20 and the ventilation opening 18 can be flowed through in both directions, these can alternatively also be referred to as ventilation pipes or ventilation openings.
  • FIGS. 4 to 7 show a fill level which is in the Blow-off pipe 12 after blowing off steam and after closing the safety / relief valve 14 is generally not exceeded.
  • FIG. 3 the section marked with a circle in FIG. 2 around the nozzle 22 is shown enlarged. It can be seen from FIG. 3 that the vent pipe 20 and the nozzle 22 are welded to the outer wall 25 of the blow-off pipe 12 via welding spots 24.
  • the vent pipe 20 is connected to the interior 19 exclusively via the nozzle 22, which is arranged largely centrally in its interior.
  • the nozzle 22 extends into the interior 19 and points 10 there has an inner opening designed as a rim opening 23.
  • a mouth of the bord is defined as a "nozzle-shaped outflow opening, which is formed by attaching an inwardly directed, sharp-edged pipe section to a circular wall opening.
  • the on-board mouth 23 in the flow direction 26 of the outflowing steam which is indicated by an arrow, is designed to run obliquely on the inner wall 27 of the blow-off pipe 12.
  • the side of the nozzle 22 facing the outflowing steam therefore projects further into the interior 19 than the side opposite it and facing away from the outflowing steam.
  • the nozzle walls 28 are chamfered at their ends in the region of the mouth 23 and taper towards one another.
  • the nozzle 22 is located on the outside of the blow-off tube 12 and the
  • Borda mouth 23 opposite outer opening rounded nozzle walls 28 This geometric configuration of the nozzle 22 with the sharp-edged inner opening designed as a bora mouth and the rounded outer opening ensures that the outflow resistance for steam flowing out of the blow-off pipe 12 is approximately four times as large as the inflow resistance for gas flowing into the blow-off pipe 12 the gas area 8a.
  • FIG. 4 and FIG. 5 show alternative embodiments in which the ventilation opening 18 is connected via the ventilation pipe 20 to the blow-off pipe 12 below the fill level n of the cooling liquid f.
  • the ventilation pipe 20 is L-shaped and opens with its lower end into the interior 19 of the blow-off pipe 12.
  • the ventilation pipe 20 is also initially screw-shaped around the blow-off in the area of the cooling liquid f 11 tube 12 is wound and is guided above the fill level n vertically upwards into the gas area 8a.
  • the stability of the ventilation tube 20 is increased by the helical winding.
  • the flow path running in the cooling liquid f is enlarged, so that outflowing steam is cooled more and condenses in the ventilation tube 20.
  • FIG. 6 A preferred variant is shown in FIG. 6, in which the ventilation pipe 20 opens into the blow-off pipe 12 above the fill level n via a nozzle 22.
  • the nozzle 22 is comparable to the nozzle 22 described for FIG. 3.
  • the ventilation pipe 20 initially runs from the blow-off pipe 12 in a horizontal direction away from the blow-off pipe 12 in order to then bend downward onto the cooling liquid f. Escaping steam is therefore guided along the flow path determined by the ventilation pipe 20 in such a way that the steam is blown obliquely onto the surface of the cooling liquid f, where it can give off its heat and condenses.
  • this embodiment has the advantage that the ventilation pipe 20 is always filled with the gas from the gas space 8a.
  • the blow-off tube 12 is optionally coaxially surrounded by a protective tube 30, which takes over its function in the event of a breakage of the blow-off tube 12.
  • the vent pipe 20 is configured to be comparable to the vent pipe 20 described for FIG. 6. It is passed through a recess 32 in the protective tube 30 and is fastened to the blow-off tube 12.
  • FIG. 1 The section marked with a circle in the area of the recess 32 is shown enlarged in FIG. This shows part of the outer wall 25 of the blow-off pipe 12, to which the vent pipe 20 and the nozzle 22 are attached.
  • a section of the protective tube 30 arranged coaxially around the blow-off tube 12 can be seen parallel to the blow-off tube 12.
  • Vent pipe 20 is passed through the recess 32, which is, for example, an elongated hole, through the protective tube 30 at a distance from the latter.
  • the ventilation tube 20 is thus passed through the protective tube 30 with play.
  • the cover 36 is constructed in two parts, the first part being in particular perforated disk-shaped
  • the second part is designed as a type of cover or cap 39 and likewise in particular in the form of a perforated disk and is fastened to the protective tube 30.
  • the cap 39 is L-shaped in section as seen in section and overlaps the diaphragm 38 which is arranged between the cap 39 and the protective tube 30.
  • FIG. 9 shows, as an alternative embodiment, a flow limiter 40 which is partially arranged within the blow-off pipe 12 and extends into the ventilation pipe 20.
  • a flow limiter 40 With the flow limiter 40, a strong differentiation between inflow resistance and outflow resistance is achieved for gas flowing into the blow-off pipe 12 or for steam flowing out of the blow-off pipe 12.
  • the flow limiter 40 is therefore connected in the flow path.
  • the flow path is accordingly formed by the flow limiter 40, the ventilation pipe 20 and by the ventilation opening 18 which cannot be seen in FIG. 9.
  • the flow limiter 40 has a swirl element 42, via which the steam is set into a rotational or swirl flow and is subsequently introduced into the ventilation pipe 20.
  • the swirling steam flows therein along a longitudinal axis 48 in the axial direction.
  • the swirl element 42 comprises an approximately circular disc-shaped inflow component 44 13 whose outer end through which the steam flows in, swirl generating elements 46, for example swirl blades, are arranged.
  • the swirl generating element 46 By the swirl generating element 46, the steam flow, which initially flows in the radial direction into the circular disc-shaped flow component 44 on the longitudinal axis 48, is set in rotation, so that there is a swirl or rotational flow about the longitudinal axis 48 in the circular disc-shaped flow component 44, which at the same time is the longitudinal axis of the ventilation pipe 20.
  • the swirl element 42 widens in the form of a diffuser 50.
  • the flow limiter 40 also advantageously has a cross-sectional constriction element 52 connected in the flow path following the swirl element 42, for example in the form of a Venturi tube.
  • the advantage of this arrangement of the flow restrictor 40 lies in the fact that it forms a very high flow resistance for outflowing steam from the blow-off pipe 12, whereas a gas flowing in via the ventilation pipe 20 can flow into the blow-off pipe 12 almost unaffected by the flow restrictor 40.
  • the operation of the flow limiter 40 is based on the fact that a swirl flow is formed and the rotational speed of the swirl flow is greatly increased due to a narrowing of the cross section.
  • the static pressure decreases in the area around the rotational or longitudinal axis 48. Depending on the flow conditions, a negative pressure can develop in this area.
  • the effective flow cross-section for the outflowing steam is small due to the high centrifugal forces and limited to the outer cross-sectional area of the ventilation pipe 20 spaced from the longitudinal axis 48. Hardly any steam flows in the area around the longitudinal axis 48.

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Abstract

The aim of the invention is to prevent cooling liquid (f) from being sucked upwards into the outlet pipe (12) when steam is run off in a nuclear power station through said outlet pipe (12). This is achieved by means of an aeration opening (18) which connects the gas area (6a,8a) above the cooling liquid (f), in which the outlet pipe (12) is immersed, to the inside area (19) of the outlet pipe (12) along a flow path (18,20,22,40). The flow path (18,20,22,40) is open and devoid of valves or moveable parts. Preferably, said flow path has a different resistance to fluid flow for each of the two opposing directions of flow.

Description

1 Beschreibung 1 description
Vorrichtung und Verfahren zum Abblasen von DampfDevice and method for blowing off steam
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abblasen von Dampf in einer Kernkraftanlage.The invention relates to an apparatus and a method for blowing off steam in a nuclear power plant.
Bei einer Kernkraftanlage, insbesondere bei einer Siedewasser-Kernkraftanlage, kann ein sogenanntes Abblasrohr vorgese- hen sein, über das Dampf aus einem Druckraum, insbesondere aus einem Reaktordruckbehälter, abgeblasen werden kann, wenn der Druck in dem Druckraum einen vorgegebenen Wert überschreitet. Der über das Abblasrohr abgeblasene Dampf wird in eine Kühlflüssigkeit geleitet, wo er kondensiert.In a nuclear power plant, in particular in a boiling water nuclear power plant, a so-called blow-off pipe can be provided, via which steam can be blown off from a pressure chamber, in particular from a reactor pressure vessel, if the pressure in the pressure chamber exceeds a predetermined value. The steam blown off via the blow-off pipe is passed into a cooling liquid, where it condenses.
Aus der US-PS 5,491,730 ist bekannt, bei einer Kernkraftanlage im Bedarfsfall Dampf aus der Umgebung des Reaktordruckbehälters, also Dampf aus dem Druckraum des Sicherheitsbehälters, zunächst über einen Kondensator zu führen und anschlie- ßend in die Kühlflüssigkeit einer Kondensationskammer über ein Abblasrohr einströmen zu lassen. Für eine gleichmäßige Wärmeverteilung in der Kühlflüssigkeit sind Mittel vorgesehen, mit denen der über das Abblasrohr eingebrachte Dampf oder die eingebrachte Flüssigkeit in der Kondensationskammer gleichmäßig verteilt wird.From US Pat. No. 5,491,730 it is known to first lead steam from the vicinity of the reactor pressure vessel, that is to say steam from the pressure chamber of the security vessel, over a condenser in a nuclear power plant and then to let it flow into the cooling liquid of a condensation chamber via a blow-off pipe . Means are provided for a uniform heat distribution in the cooling liquid, with which the steam introduced via the blow-off pipe or the introduced liquid is evenly distributed in the condensation chamber.
Aus dem Artikel „SWR 1000 - Der Siedewasserreaktor der Zukunft" aus dem Siemens Power Journal, 2/96, Siemens AG, Bereich Energieerzeugung, Best.Nr. A96001-U90-A314, ist ein in- novatives Sicherheitskonzept für einen Siedewasserreaktor bekannt. Bei diesem Siedewasserreaktor steht der Reaktordruckbehälter mit einer Kondensationskammer über ein Abblasrohr, der sogenannten Druckentlastungsleitung, in Verbindung. Das untere Ende des Abblasrohrs taucht in eine in der Kondensati- onskammer befindliche Kühlflüssigkeit ein. Die Druckentla- stungsleitung wird von einem Sicherheits-/Entlastungsventil freigegeben, wenn der Druck im Reaktordruckbehälter einen kritischen Wert übersteigt.An innovative safety concept for a boiling water reactor is known from the article "SWR 1000 - The Boiling Water Reactor of the Future" from the Siemens Power Journal, 2/96, Siemens AG, Power Generation, Order No. A96001-U90-A314 The reactor pressure vessel is connected to this boiling water reactor with a condensation chamber via a blow-off pipe, the so-called pressure relief line. The lower end of the blow-off pipe is immersed in a cooling liquid located in the condensation chamber. The pressure relief line is operated by a safety / relief valve released when the pressure in the reactor pressure vessel exceeds a critical value.
Nach dem Abblasen des Dampfes strömt in das untere Ende des Abblasrohrs Kühlflüssigkeit aus der Kondensationskammer ein. Da gleichzeitig der restliche im Abblasrohr befindliche Dampf abkühlt, entsteht im Abblasrohr ein nterdruck, so daß die Kühlflüssigkeit über ihr Füllstandsniveau in der Kondensationskammer hinaus in das Abblasrohr eingesaugt wird. Dabei kann es vorkommen, daß kalte Kühlflüssigkeit bis zum Sicher- heits-/Entlastungsventil angesaugt wird, so daß dieses einer starken thermischen Belastung ausgesetzt ist.After the steam has been blown off, coolant flows into the lower end of the blow-off tube from the condensation chamber. Since at the same time the remaining steam in the blow-off pipe cools down, a negative pressure develops in the blow-off pipe, so that the cooling liquid is sucked into the blow-off pipe above its fill level in the condensation chamber. It can happen that cold coolant is sucked up to the safety / relief valve, so that it is exposed to a strong thermal load.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Abblasen von Dampf anzugeben, bei denen ein unerwünschtes Ansaugen einer Kühlflüssigkeit in ein Abblasrohr wirksam vermieden ist.The object of the present invention is to provide a device and a method for blowing off steam, in which an undesired suction of a cooling liquid into a blow-off pipe is effectively avoided.
Die auf die Vorrichtung gerichtete Aufgabe wird erfindungsge- maß gelöst, indem ein Abblasrohr in einer in einer Kammer befindlichen Kühlflüssigkeit endet, und indem der Innenraum des Abblasrohrs über einen permanent offenen Strömungsweg mit einer Belüftungsöffnung verbunden ist, die in einen Gasbereich außerhalb der Kühlflüssigkeit mündet.The object directed to the device is achieved according to the invention in that a blow-off pipe ends in a cooling liquid located in a chamber, and in that the interior of the blow-off pipe is connected via a permanently open flow path to a ventilation opening which opens into a gas area outside the cooling liquid.
Durch die Verbindung des Innenraums des Abblasrohrs mit dem ein Gas oder ein gasförmiges Fluid enthaltenden Gasbereich ist sichergestellt, daß sich in dem Abblasrohr kein unzulässig starker Unterdruck aufbauen kann. Druckunterschiede zwi- sehen dem Gasraum und dem Innenraum werden über den offenen Strömungsweg weitgehend sofort ausgeglichen. Das Abblasrohr wird daher quasi belüftet. Somit ist ein Ansaugen der Kühlflüssigkeit in das Abblasrohr über das Füllstandsniveau der Kühlflüssigkeit in der Kammer hinaus wirksam vermieden.The connection of the interior of the blow-off pipe with the gas region containing a gas or a gaseous fluid ensures that no unacceptably strong negative pressure can build up in the blow-off pipe. Differences in pressure between the gas space and the interior are largely compensated for immediately via the open flow path. The blow-off pipe is therefore virtually ventilated. This effectively prevents the coolant from being sucked into the blow-off pipe beyond the fill level of the coolant in the chamber.
Ein wesentlicher Vorteil ist die Ausgestaltung des Strömungswegs als offener Strömungsweg. D.h., er kann nicht verschlos- sen werden und es sind keine Mittel zum Verschließen des Strömungsweges, wie beispielsweise Ventile, vorgesehen. Das Belüften des Abblasrohrs beruht auf selbstregulierenden physikalischen Druck-Effekten und ist rein passiv. Es sind also keine aktiven Bauteile, die extern angesteuert werden müssen, notwendig. Zudem ist die so gewählte Belüftungseinrichtung für das Abblasrohr mit dem offenen Strömungsweg wartungsfrei, da keine beweglichen Teile für die Funktionsfähigkeit erforderlich sind. Strömungsweg und Belüftungsöffnung können durch eine einfache Aussparung in der Wand des Abblasrohrs gebildet sein.A major advantage is the design of the flow path as an open flow path. Ie he cannot lock sen and no means for closing the flow path, such as valves, are provided. The venting of the blow-off pipe is based on self-regulating physical pressure effects and is purely passive. So there are no active components that have to be controlled externally. In addition, the ventilation device selected for the blow-off pipe with the open flow path is maintenance-free, since no moving parts are required for functionality. Flow path and ventilation opening can be formed by a simple recess in the wall of the blow-off pipe.
Bevorzugt ist ein Belüftungsrohr vorgesehen, in dem der Strömungsweg verläuft. Auf diese Weise ist eine strömungstech- nisch einfache Führung von aus dem Abblaserohr über das Belüftungsrohr abströmendem Dampf bzw. über das Belüftungsrohr einströmendem Gas erreicht.A ventilation pipe is preferably provided, in which the flow path runs. In this way, flow-technically simple guidance of steam flowing out of the blow-off pipe via the ventilation pipe or gas flowing in via the ventilation pipe is achieved.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Strömungsweg derart ausgestaltet, daß der Strömungswiderstand für aus dem Abblasrohr abströmenden Dampf, der sogenannte Abströmwiderstand, größer ist als der Einströmwiderstand für in das Abblasrohr einströmendes Gas. Der unterschiedliche Strömungswiderstand in Abhängigkeit der Strömungsrichtung bewirkt, daß ein möglichst geringer Anteil des Dampfes über den Strömungsweg abströmt. Dieser abströmende Dampf wird auch als Dampf- Leckagestrom bezeichnet.In an advantageous embodiment, the flow path is configured in such a way that the flow resistance for steam flowing out of the blow-off pipe, the so-called flow resistance, is greater than the inflow resistance for gas flowing into the blow-off pipe. The different flow resistance as a function of the direction of flow causes the smallest possible proportion of the steam to flow off via the flow path. This outflowing steam is also referred to as steam leakage flow.
Bevorzugt wird der Abströmwiderstand durch eine sogenannte Bordamündung bestimmt. Mit der Anordnung der Bordamündung wird der effektive Strömungsquerschnitt in Abströmrichtung gegenüber dem effektiven Strömungsquerschnitt in der entgegengesetzten Einströmrichtung verringert.The outflow resistance is preferably determined by a so-called on-board mouth. With the arrangement of the on-board mouth, the effective flow cross-section in the outflow direction is reduced compared to the effective flow cross-section in the opposite inflow direction.
Sofern eine noch größere Differenzierung zwischen Ausströmwiderstand und Einströmwiderstand gewünscht wird, ist vorzugsweise ein Strömungsbegrenzer vorgesehen, der ein Drallelement zur Erzeugung einer Drallströmung des abströmenden Dampfes aufweist und in den Strömungsweg geschaltet ist. Durch das Drallelement wird der druckbehaftete Dampf insbesondere beim Eintritt in den Strömungsweg in eine Rotation versetzt. Da- durch nimmt seine axiale Strömungsgeschwindigkeit ab und der Abströmwiderstand ist im Vergleich zu dem Einströmwiderstand für eine einströmende rein axiale Strömung ohne Drall wesentlich größer.If an even greater differentiation between outflow resistance and inflow resistance is desired, a flow limiter is preferably provided, which is a swirl element for generating a swirl flow of the outflowing steam and is connected in the flow path. The swirl element causes the pressurized steam to rotate, in particular when it enters the flow path. As a result, its axial flow velocity decreases and the outflow resistance is significantly greater than the inflow resistance for an inflowing purely axial flow without swirl.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Strömungsweg derart geführt, daß abströmender Dampf durch direkten oder indirekten Kontakt mit der Kühlflüssigkeit kondensiert. Damit ist in der Kammer ein unnötig hoher Druckaufbau vermieden.In an advantageous embodiment, the flow path is guided in such a way that outflowing steam condenses through direct or indirect contact with the cooling liquid. This avoids an unnecessarily high pressure build-up in the chamber.
Das Abblasrohr kann hierzu sowohl unterhalb als auch oberhalb des Füllstandniveaus der Kühlflüssigkeit mit dem Abblasrohr verbunden sein.For this purpose, the blow-off pipe can be connected to the blow-off pipe both below and above the fill level of the cooling liquid.
Bevorzugt ist das Belüftungsrohr allerdings unterhalb des Füllstandniveaus der Kühlflüssigkeit mit dem Abblasrohr verbunden. Das Belüftungsrohr ist also zumindest teilweise durch die Kühlflüssigkeit geführt. Abströmender Dampf kondensiert daher bereits im Belüftungsrohr durch indirekten Kontakt mit der Kühlflüssigkeit über die Rohrwand des Belüftungsrohrs .However, the ventilation pipe is preferably connected to the blow-off pipe below the fill level of the cooling liquid. The ventilation pipe is therefore at least partially guided through the coolant. Outflowing steam therefore already condenses in the ventilation pipe through indirect contact with the coolant via the pipe wall of the ventilation pipe.
Das Belüftungsrohr verläuft dabei vorteilhafterweise zumindest teilweise schraubenförmig um das Abblasrohr, um eine hohe Stabilität und einen großen Strömungsweg durch die Kühlflüssigkeit zu erhalten.The ventilation pipe advantageously extends at least partially helically around the blow-off pipe in order to obtain high stability and a large flow path through the cooling liquid.
Die Belüftungsöffnung ist bevorzugt nach unten auf die Kühlflüssigkeit gerichtet. Das Belüftungsrohr verläuft zu der Belüftungsöffnung insbesondere fallend, so daß austretender Dampf in direktem Kontakt mit der Kühlflüssigkeit kommt, da- bei seine Wärme an die Kühlflüssigkeit abgibt und kondensiert. In einer besonders bevorzugten Ausführung ist das Abblasrohr von einem Schutzrohr ummantelt. Diese Ausführung stellt eine redundante Auslegung des Abblasrohrs dar, so daß bei einem eventuellen Bruch des Abblasrohrs das Schutzrohr dessen Funk- tion übernehmen kann.The ventilation opening is preferably directed downwards onto the cooling liquid. The ventilation pipe runs in a particularly falling manner towards the ventilation opening, so that escaping steam comes into direct contact with the cooling liquid, thereby giving off its heat to the cooling liquid and condensing. In a particularly preferred embodiment, the blow-off tube is encased in a protective tube. This version represents a redundant design of the blow-off pipe, so that if the blow-off pipe breaks, the protective pipe can take over its function.
Bevorzugt ist in dem Schutzrohr eine Aussparung vorgesehen, durch die das Belüftungsrohr mit einem vorgegebenen Abstand, insbesondere einem Spiel, hindurchgeführt ist, so daß Schutz- röhr und Abblasrohr sich gegeneinander verschieben können, ohne daß das Belüftungsrohr belastet wird. Ein Verschieben des Schutzrohrs gegenüber dem Abblasrohr tritt typischerweise bei thermischen Belastungen auf.A recess is preferably provided in the protective tube, through which the ventilation tube is guided at a predetermined distance, in particular a play, so that the protective tube and blow-off tube can move relative to one another without the ventilation tube being loaded. A shifting of the protective tube relative to the blow-off tube typically occurs under thermal loads.
Um die Leckagefläche zwischen Schutzrohr und Belüftungsrohr, die durch die Aussparung hervorgerufen ist, möglichst gering zu halten, ist vorteilhafterweise eine Abdeckung für die Leckageöffnung vorgesehen.In order to keep the leakage area between the protective tube and the ventilation tube, which is caused by the recess, as small as possible, a cover for the leakage opening is advantageously provided.
Bevorzugt mündet das Abblasrohr in eine Kondensationskammer und/oder in ein Flutbecken einer Siedewasser-Kernkraftanlage.The blow-off pipe preferably opens into a condensation chamber and / or into a flood basin of a boiling water nuclear power plant.
Die auf ein Verfahren zum Abblasen von Dampf gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Dampf für eine begrenzte Zeit über ein Abblasrohr in eine in einer Kammer befindliche Kühlflüssigkeit abgeblasen wird, und anschließend der Druck im Abblasrohr an den Druck in der Umgebung außerhalb des Abblasrohrs weitgehend angeglichen wird, indem ein Gas aus einem Gasbereich, der sich in der Kammer oberhalb der Kühlflüssigkeit befindet, über einen permanent offenen Strömungsweg in das Abblasrohr aufgrund eines dort herrschenden Unterdrucks einströmt. Bei diesem Verfahren ist ein Einsaugen der Kühlflüssigkeit in das Abströmrohr über das Füllstandniveau der Kühlflüssigkeit in der Kammer hinaus weitgehend ver- mieden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Für das Verfahren gelten sinngemäß die gleichen Vorteile wie für die Vorrichtung.The object directed to a method for blowing off steam is achieved according to the invention by blowing off the steam for a limited time through a blow-off pipe into a cooling liquid located in a chamber, and then largely increasing the pressure in the blow-off pipe to the pressure in the environment outside the blow-off pipe is adjusted in that a gas from a gas area, which is located in the chamber above the cooling liquid, flows into the blow-off pipe via a permanently open flow path due to a negative pressure prevailing there. In this method, the cooling liquid is largely prevented from being sucked into the outflow pipe above the level of the cooling liquid in the chamber. Further advantageous refinements of the method can be found in the subclaims. The same advantages apply analogously to the method as to the device.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In den Figuren sind gleiche Merkmale mit einheitlichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing. In the figures, the same features are provided with the same reference numerals. Show it:
FIG 1 eine grob vereinfachte Darstellung eines Sicher- heitsbehälters einer Siedewasserreaktor-Kern- kraftanlage,1 shows a roughly simplified illustration of a safety container of a boiling water reactor nuclear power plant,
FIG 2 ein Abblasrohr mit daran angeschlossenem Sicher- heits-/Entlastungsventil,2 shows a blow-off pipe with a safety / relief valve connected to it,
FIG 3 eine vergrößerte Darstellung des in Figur 2 mit einem Kreis markierten Bereichs, die eine Düse mit einer Bordamündung zeigt,3 shows an enlarged illustration of the area marked with a circle in FIG. 2, which shows a nozzle with a mouth of the drone,
FIG 4 bis 6 verschiedene Anordnungen von Belüftungsrohren am4 to 6 different arrangements of ventilation pipes on
Abblasrohr,Blow-off pipe,
FIG 7 ein von einem Schutzrohr ummanteltes Abblasrohr,7 shows a blow-off tube encased by a protective tube,
FIG 8 eine vergrößerte Darstellung des in der Figur 6 mit einem Kreis markierten Bereichs, die eine Abdeckung einer Leckageöffnung zeigt, und8 shows an enlarged illustration of the area marked with a circle in FIG. 6, which shows a cover for a leakage opening, and
FIG 9 die Anordnung eines Strömungsbegrenzers, der teilweise im Inneren eines Abblasrohrs angeordnet ist und sich in ein Belüftungsrohr erstreckt.9 shows the arrangement of a flow limiter, which is partially arranged inside a blow-off pipe and extends into a ventilation pipe.
Gemäß Figur 1 ist in dem Sicherheitsbehälter 2 einer Siede- wasser-Kernkraftanlage zentral ein Reaktordruckbehälter 4 angeordnet. Seitlich von dem Reaktordruckbehälter 4 ist im unteren Bereich eine weitgehend abgeschlossene Kondensations- 7 kammer 6 vorgesehen. Über der Kondensationskammer 6 ist ein nach oben offenes Flutbecken 8 angeordnet. Das Flutbecken 8 bildet mit dem zentralen Bereich um den Reaktordruckbehälter 4 einen gemeinsamen Druckraum, der als Druckkammer 9 be- zeichnet wird. Flutbecken 8 und Kondensationskammer 6 sind gegeneinander und zur Druckkammer 9 hin über Trennwände 10 abgeteilt .According to FIG. 1, a reactor pressure vessel 4 is arranged centrally in the safety vessel 2 of a boiling water nuclear power plant. To the side of the reactor pressure vessel 4 is a largely closed condensation 7 chamber 6 provided. An upwardly open flood basin 8 is arranged above the condensation chamber 6. The flood basin 8 forms with the central area around the reactor pressure vessel 4 a common pressure space, which is referred to as the pressure chamber 9. Flood basin 8 and condensation chamber 6 are divided against each other and towards the pressure chamber 9 via partitions 10.
Sowohl das Flutbecken 8 als auch die Kondensationskammer 6 sind mit einer Kühlflüssigkeit f, insbesondere Wasser, bis zu einem Füllstandsniveau n angefüllt, und oberhalb der Kühlflüssigkeit f ist jeweils ein Gasraum 8a bzw. ein Gasraum 6a angeordnet, in dem sich ein Gas oder gasförmiges Medium befindet. Die Kühlflüssigkeit f dient zur Notkühlung und zum Druckabbau im Sicherheitsbehälter 2 im Falle eines Störfalls, wenn der Druck in der Druckkammer 9 einen vorgegebenen Wert übersteigt. Dies tritt beispielsweise beim Bruch einer Dampfleitung innerhalb des Sicherheitsbehälters 2 auf. Zur Flutung und zur Notkühlung des Reaktordruckbehälters 4 ist beispielsweise vom Flutbecken 8 zum Reaktordruckbehälter 4 hin eine Flutleitung 11 vorgesehen.Both the flood basin 8 and the condensation chamber 6 are filled with a cooling liquid f, in particular water, up to a fill level n, and above the cooling liquid f there is a gas space 8a and a gas space 6a, respectively, in which there is a gas or gaseous medium located. The cooling liquid f is used for emergency cooling and for reducing the pressure in the safety container 2 in the event of a malfunction if the pressure in the pressure chamber 9 exceeds a predetermined value. This occurs, for example, when a steam line breaks inside the security container 2. For flooding and for emergency cooling of the reactor pressure vessel 4, a flood line 11 is provided, for example, from the flood basin 8 to the reactor pressure vessel 4.
In der Figur 1 sind zwei alternative oder sich ergänzende Möglichkeiten für die Anordnung eines Abblasrohrs 12 gezeigt. Nach der ersten Alternative mündet das Abblasrohr 12 in die Kühlflüssigkeit f des Flutbeckens 8 und nach der zweiten Alternative mündet das Abblasrohr 12 in die Kühlflüssigkeit f der Kondensationskammer 6. Die Abblasrohre 12 sind jeweils mit dem Reaktordruckbehälter 4 strömungstechnisch verbunden. Sie sind von einem Sicherheits-/Entlastungsventil 14 verschließbar. Im Falle eines Druckanstiegs in dem Reaktordruckbehälter 4 über einen kritischen Wert wird das Sicherheits- /Entlastungsventil 14 geöffnet, so daß Dampf aus dem Reaktordruckbehälter 4 über das Abblasrohr 12 abgeblasen wird, aus am Endstück 16 des Abblasrohrs 12 angebrachten Austrittsöffnungen 17 in die Kühlflüssigkeit f einströmt und dort kondensiert . Das Sicherheits-/Entlastungsventil 14 schließt, wenn der Druck im Reaktordruckbehälter 4 einen vorgegebenen Wert wieder unterschritten hat. Während des Abblasens sind die Abströmrohre 12 vollständig mit Dampf gefüllt. Nach Schließen des Sicherheits-/Entlastungsventils 14 strömt über die end- seitigen Austrittsöffnungen 17 Kühlflüssigkeit f in das Abblasrohr 12 ein. Da der noch im Abblasrohr 12 vorhandene Dampf abkühlt und kondensiert, entsteht im Innenraum 19 des Abblasrohrs 12 ein Unterdruck, so daß die Kühlflüssigkeit f im Abblasrohr 12 bis zu einem Niveau hochgesaugt wird, das über dem Füllstandsniveau n im Flutbecken 8 bzw. in der Kondensationskammer 6 liegt. Dabei erreicht die Kühlflüssigkeit f unter Umständen das Sicherheits-/Entlastungsventil 14, das nach dem heißen Dampf nunmehr der kalten Kühlflüssig- keit f und somit starken thermischen Belastungen ausgesetzt ist.1 shows two alternative or complementary options for the arrangement of a blow-off pipe 12. According to the first alternative, the blow-off pipe 12 opens into the cooling liquid f of the flood basin 8 and according to the second alternative, the blow-off pipe 12 opens into the cooling liquid f of the condensation chamber 6. The blow-off pipes 12 are each connected to the reactor pressure vessel 4 in terms of flow. They can be closed by a safety / relief valve 14. In the event of a pressure rise in the reactor pressure vessel 4 above a critical value, the safety / relief valve 14 is opened, so that steam is blown out of the reactor pressure vessel 4 via the blow-off pipe 12 and flows into the cooling liquid f from outlet openings 17 provided on the end piece 16 of the blow-off pipe 12 and condensed there. The safety / relief valve 14 closes when the pressure in the reactor pressure vessel 4 has fallen below a predetermined value again. During the blow-off, the discharge pipes 12 are completely filled with steam. After the safety / relief valve 14 has been closed, cooling liquid f flows into the blow-off pipe 12 via the end openings 17. Since the steam still present in the blow-off tube 12 cools and condenses, a vacuum is created in the interior 19 of the blow-off tube 12, so that the cooling liquid f is sucked up in the blow-off tube 12 to a level which is above the fill level n in the flood basin 8 or in the condensation chamber 6 lies. Under certain circumstances, the cooling liquid f reaches the safety / relief valve 14, which is now exposed to the cold cooling liquid f after the hot steam and thus to severe thermal loads.
Gemäß der Figur 2 ist das Abblasrohr 12 von der Druckkammer 9 kommend zunächst waagrecht durch eine Trennwand 10 geführt und mündet dann beispielsweise ins Flutbecken 8. Unmittelbar vor dem Eintritt des Abblasrohrs 12 in das Flutbecken 8 ist das Sicherheits-/Entlastungsventil 14 in das Abblasrohr 12 geschaltet. Im Inneren des Flutbeckens 8 knickt das Abblasrohr 12 um etwa 90° ab und erstreckt sich senkrecht nach un- ten in die Kühlflüssigkeit f, die bis zum Füllstandsniveau n reicht. Am unteren Ende des Abblasrohrs 12 ist das Endstück 16 senkrecht zu dem Abblasrohr 12 und sich in waagrechter Richtung erstreckend angeordnet. Das Endstück 16 weist eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 17 auf, durch die der Dampf aus dem Abblasrohr 12 ausströmen bzw. die Kühlflüssigkeit f in das Abblasrohr 12 einströmen kann.According to FIG. 2, the blow-off pipe 12, coming from the pressure chamber 9, is first led horizontally through a partition 10 and then opens, for example, into the flood basin 8. Immediately before the blow-off pipe 12 enters the flood basin 8, the safety / relief valve 14 is in the blow-off pipe 12 switched. In the interior of the flood basin 8, the blow-off pipe 12 bends by approximately 90 ° and extends vertically downward into the cooling liquid f, which reaches the fill level n. At the lower end of the blow-off pipe 12, the end piece 16 is arranged perpendicular to the blow-off pipe 12 and extending in a horizontal direction. The end piece 16 has a plurality of outlet openings 17 through which the steam can flow out of the blow-off pipe 12 or the cooling liquid f can flow into the blow-off pipe 12.
Im oberen Teilstück des Abblasrohrs 12, in dem es oberhalb des Füllstandniveaus n waagrecht verläuft, ist eine Belüf- tungsöffnung 18 vorgesehen. Sie steht über ein Belüftungsrohr 20 und über eine Düse 22, die insbesondere eine Bordamündung 23 aufweist, mit dem Innenraum 19 des Abblasrohrs 12 in Verbindung. Der Strömungsweg wird in diesem Fall von der Belüftungsöffnung 18, dem Belüftungsrohr 20 und der Düse 22 gebildet.A ventilation opening 18 is provided in the upper section of the blow-off tube 12, in which it runs horizontally above the fill level n. It stands over a ventilation pipe 20 and over a nozzle 22, which in particular has an on-board mouth 23, with the interior 19 of the blow-off pipe 12 in connection. In this case, the flow path is formed by the ventilation opening 18, the ventilation pipe 20 and the nozzle 22.
Das Entlüftungsrohr 20 erstreckt sich von der auf die Kühlflüssigkeit f gerichteten unteren Seite des Abblasrohrs 12 senkrecht nach unten, so daß eventuell ausströmender Dampf zum Kondensieren auf die Oberfläche der Kühlflüssigkeit f trifft. Die Belüftungsöffnung 18 ist beispielsweise etwa 1 m, insbesondere 0,3 m, oberhalb des Füllstandniveaus n der Kühlflüssigkeit f in dem Gasbereich 8a des Flutbeckens 8 angeordnet. Da das Belüftungsrohr 20 und die Belüftungsöffnung 18 in beiden Richtungen durchströmbar sind, können diese alternativ auch als Entlüftungsrohr bzw. Entlüftungsöffnung bezeichnet werden.The vent pipe 20 extends vertically downward from the lower side of the blow-off pipe 12 directed towards the cooling liquid f, so that any escaping steam for condensation hits the surface of the cooling liquid f. The ventilation opening 18 is arranged, for example, about 1 m, in particular 0.3 m, above the fill level n of the cooling liquid f in the gas region 8a of the flood basin 8. Since the ventilation pipe 20 and the ventilation opening 18 can be flowed through in both directions, these can alternatively also be referred to as ventilation pipes or ventilation openings.
Die Figur 2 zeigt das Abblasrohr im normalen Betriebszustand der Kernkraftanlage, d.h. wenn das Sicherheits-/Entlastungs- ventil 14 geschlossen ist. Im normalen Betriebszustand ist das Abblasrohr 12 bis zu dem Füllstandsniveau n der Kühlflüssigkeit f in dem Flutbecken 8 gefüllt. Sobald das Sicher- heits-/Entlastungsventil 14 geöffnet wird, strömt Dampf durch das Abblasrohr 12 und drückt das im Abblasrohr 12 befindliche Fluid über die Austrittsöffnungen 17 im Endstück 16 in das Flutbecken 8. Die Figuren 4 bis 7 zeigen demgegenüber einen Füllstand, der im Abblasrohr 12 nach dem Abblasen von Dampf und nach dem Schließen des Sicherheits-/Entlastungsventils 14 in der Regel nicht überschritten wird.Figure 2 shows the blow-off pipe in the normal operating condition of the nuclear power plant, i.e. when the safety / relief valve 14 is closed. In the normal operating state, the blow-off pipe 12 is filled up to the fill level n of the cooling liquid f in the flood basin 8. As soon as the safety / relief valve 14 is opened, steam flows through the blow-off pipe 12 and presses the fluid in the blow-off pipe 12 via the outlet openings 17 in the end piece 16 into the flood basin 8. In contrast, FIGS. 4 to 7 show a fill level which is in the Blow-off pipe 12 after blowing off steam and after closing the safety / relief valve 14 is generally not exceeded.
In der Figur 3 ist der in Figur 2 mit einem Kreis markierte Ausschnitt um die Düse 22 vergrößert dargestellt. Der Figur 3 ist zu entnehmen, daß das Entlüftungsrohr 20 sowie die Düse 22 über Schweißpunkte 24 an der Außenwand 25 des Abblasrohrs 12 angeschweißt sind. Das Entlüftungsrohr 20 steht aus- schließlich über die weitgehend zentral in seinem Inneren angeordnete Düse 22 mit dem Innenraum 19 in Verbindung. Die Düse 22 erstreckt sich in den Innenraum 19 hinein und weist 10 dort eine als Bordamündung 23 ausgestaltete innere Öffnung auf.In FIG. 3, the section marked with a circle in FIG. 2 around the nozzle 22 is shown enlarged. It can be seen from FIG. 3 that the vent pipe 20 and the nozzle 22 are welded to the outer wall 25 of the blow-off pipe 12 via welding spots 24. The vent pipe 20 is connected to the interior 19 exclusively via the nozzle 22, which is arranged largely centrally in its interior. The nozzle 22 extends into the interior 19 and points 10 there has an inner opening designed as a rim opening 23.
Eine Bordamündung ist laut „Meiers Lexikon Technik und exakte Naturwissenschaften", Bibliographisches Institut AG, Mannheim 1969, Band 1, definiert als eine „düsenförmige Ausflußöffnung, die dadurch gebildet wird, daß an einer kreisförmigen Wandöffnung ein nach innen gerichtetes, scharfkantiges Rohrstück angesetzt ist."According to "Meier's Lexicon on Technology and Exact Natural Sciences", Bibliographisches Institut AG, Mannheim 1969, Volume 1, a mouth of the bord is defined as a "nozzle-shaped outflow opening, which is formed by attaching an inwardly directed, sharp-edged pipe section to a circular wall opening. "
Gemäß der Figur 3 ist die Bordamündung 23 in Strömungsrichtung 26 des abströmenden Dampfes, die durch einen Pfeil angedeutet ist, schräg auf die Innenwand 27 des Abblasrohrs 12 verlaufend ausgestaltet. Die dem abströmenden Dampf zuge- wandte Seite der Düse 22 ragt demnach weiter in den Innenraum 19 hinein als die ihr gegenüberliegende und dem abströmenden Dampf abgewandte Seite. Die Düsenwände 28 sind an ihren Enden im Bereich der Bordamündung 23 abgeschrägt und laufen aufeinander spitz zu. Die Düse 22 weist demgegenüber an ihrer außerhalb des Abblasrohrs 12 befindlichen und derAccording to FIG. 3, the on-board mouth 23 in the flow direction 26 of the outflowing steam, which is indicated by an arrow, is designed to run obliquely on the inner wall 27 of the blow-off pipe 12. The side of the nozzle 22 facing the outflowing steam therefore projects further into the interior 19 than the side opposite it and facing away from the outflowing steam. The nozzle walls 28 are chamfered at their ends in the region of the mouth 23 and taper towards one another. In contrast, the nozzle 22 is located on the outside of the blow-off tube 12 and the
Bordamündung 23 gegenüberliegenden äußeren Öffnung abgerundete Düsenwände 28 auf. Durch diese geometrische Ausgestaltung der Düse 22 mit der scharfkantigen und als Bordamündung ausgestalteten inneren Öffnung und der abgerundeten äußeren Öffnung wird erreicht, daß der Abströmwiderstand für aus dem Abblasrohr 12 ausströmenden Dampf etwa viermal so groß ist wie der Einströmwiderstand für in das Abblasrohr 12 hineinströmendes Gas aus dem Gasbereich 8a.Borda mouth 23 opposite outer opening rounded nozzle walls 28. This geometric configuration of the nozzle 22 with the sharp-edged inner opening designed as a bora mouth and the rounded outer opening ensures that the outflow resistance for steam flowing out of the blow-off pipe 12 is approximately four times as large as the inflow resistance for gas flowing into the blow-off pipe 12 the gas area 8a.
Figur 4 und Figur 5 zeigen alternative Ausführungsformen, bei denen die Belüftungsöffnung 18 über das Belüftungsrohr 20 mit dem Abblasrohr 12 unterhalb des Füllstandniveaus n der Kühlflüssigkeit f verbunden ist. Gemäß der Figur 4 ist das Belüftungsrohr 20 L-förmig ausgebildet und mündet mit seinem unte- ren Ende in den Innenraum 19 des Abblasrohrs 12. Gemäß der Figur 5 ist das Belüftungsrohr 20 zusätzlich im Bereich der Kühlflüssigkeit f zunächst schraubenförmig um das Abblas- 11 röhr 12 gewickelt und wird oberhalb des Füllstandniveaus n senkrecht nach oben in den Gasbereich 8a geführt. Durch die schraubenförmige Wicklung des Belüftungsrohrs 20 wird dessen Stabilität erhöht. Zugleich ist der in der Kühlflüssigkeit f verlaufende Strömungsweg vergrößert, so daß abströmender Dampf stärker gekühlt wird und im Belüftungsrohr 20 kondensiert.FIG. 4 and FIG. 5 show alternative embodiments in which the ventilation opening 18 is connected via the ventilation pipe 20 to the blow-off pipe 12 below the fill level n of the cooling liquid f. According to FIG. 4, the ventilation pipe 20 is L-shaped and opens with its lower end into the interior 19 of the blow-off pipe 12. According to FIG. 5, the ventilation pipe 20 is also initially screw-shaped around the blow-off in the area of the cooling liquid f 11 tube 12 is wound and is guided above the fill level n vertically upwards into the gas area 8a. The stability of the ventilation tube 20 is increased by the helical winding. At the same time, the flow path running in the cooling liquid f is enlarged, so that outflowing steam is cooled more and condenses in the ventilation tube 20.
In der Figur 6 ist eine bevorzugte Variante dargestellt, bei der das Belüftungsrohr 20 oberhalb des Füllstandniveaus n in das Abblasrohr 12 über eine Düse 22 mündet. Die Düse 22 ist mit der zu Figur 3 beschriebenen Düse 22 vergleichbar. Das Belüftungsrohr 20 verläuft vom Abblasrohr 12 zunächst in waagrechter Richtung vom Abblasrohr 12 weg, um dann nach un- ten auf die Kühlflüssigkeit f abzuknicken. Austretender Dampf wird über den vom Belüftungsrohr 20 mitbestimmten Strömungsweg daher derart geführt, daß der Dampf schräg auf die Oberfläche der Kühlflüssigkeit f geblasen wird, dort seine Wärme abgeben kann und kondensiert. Gegenüber den in den Figuren 4 und 5 beschriebenen Ausführungsformen weist diese Ausführungsform den Vorteil auf, daß das Belüftungsrohr 20 jederzeit mit dem Gas aus dem Gasraum 8a angefüllt ist.A preferred variant is shown in FIG. 6, in which the ventilation pipe 20 opens into the blow-off pipe 12 above the fill level n via a nozzle 22. The nozzle 22 is comparable to the nozzle 22 described for FIG. 3. The ventilation pipe 20 initially runs from the blow-off pipe 12 in a horizontal direction away from the blow-off pipe 12 in order to then bend downward onto the cooling liquid f. Escaping steam is therefore guided along the flow path determined by the ventilation pipe 20 in such a way that the steam is blown obliquely onto the surface of the cooling liquid f, where it can give off its heat and condenses. Compared to the embodiments described in FIGS. 4 and 5, this embodiment has the advantage that the ventilation pipe 20 is always filled with the gas from the gas space 8a.
Gemäß der Figur 7 ist das Abblasrohr 12 von einem Schutz- röhr 30 gegebenenfalls koaxial umgeben, das im Falle eines eventuellen Bruchs des Abblasrohrs 12 dessen Funktion übernimmt. Das Entlüftungsrohr 20 ist vergleichbar zu dem zu der Figur 6 beschriebenen Belüftungsrohr 20 ausgestaltet. Es wird durch eine Aussparung 32 im Schutzrohr 30 hindurchgeführt und ist an das Abblasrohr 12 befestigt.According to FIG. 7, the blow-off tube 12 is optionally coaxially surrounded by a protective tube 30, which takes over its function in the event of a breakage of the blow-off tube 12. The vent pipe 20 is configured to be comparable to the vent pipe 20 described for FIG. 6. It is passed through a recess 32 in the protective tube 30 and is fastened to the blow-off tube 12.
Der mit einem Kreis markierte Ausschnitt im Bereich der Aussparung 32 ist in Figur 8 vergrößert dargestellt. Darin ist ein Teil der Außenwand 25 des Abblasrohrs 12 zu erkennen, an die das Entlüftungsrohr 20 sowie die Düse 22 befestigt sind. Parallel zu dem Abblasrohr 12 ist ein Teilstück des koaxial um das Abblasrohr 12 angeordnete Schutzrohrs 30 zu sehen. Das 12The section marked with a circle in the area of the recess 32 is shown enlarged in FIG. This shows part of the outer wall 25 of the blow-off pipe 12, to which the vent pipe 20 and the nozzle 22 are attached. A section of the protective tube 30 arranged coaxially around the blow-off tube 12 can be seen parallel to the blow-off tube 12. The 12
Entlüftungsrohr 20 ist durch die Aussparung 32, die beispielsweise ein Langloch ist, durch das Schutzrohr 30 mit Abstand zu diesem hindurchgeführt. Das Belüftungsrohr 20 ist also mit Spiel durch das Schutzrohr 30 hindurchgeführt.Vent pipe 20 is passed through the recess 32, which is, for example, an elongated hole, through the protective tube 30 at a distance from the latter. The ventilation tube 20 is thus passed through the protective tube 30 with play.
Aufgrund des Abstands zwischen Belüftungsrohr 20 und Schutzrohr 30 ist eine sogenannte Leckageöffnung 34 gebildet, die geschlossen sein sollte. Sie wird dazu von einer Abdeckung 36 abgedeckt. Die Abdeckung 36 ist zweiteilig aufgebaut, wobei das erste Teil eine insbesondere lochscheibenförmigeBecause of the distance between the ventilation tube 20 and the protective tube 30, a so-called leakage opening 34 is formed, which should be closed. For this purpose, it is covered by a cover 36. The cover 36 is constructed in two parts, the first part being in particular perforated disk-shaped
Blende 38 ist, die an dem Belüftungsrohr 20 befestigt ist. Das zweite Teil ist als eine Art Überdeckung oder Kappe 39 und ebenfalls insbesondere lochscheibenförmig ausgebildet und an dem Schutzrohr 30 befestigt. Die Kappe 39 ist im Schnitt gesehen an ihren äußeren Bereichen L-förmig ausgebildet und überlappt die Blende 38, die zwischen der Kappe 39 und dem Schutzrohr 30 angeordnet ist.Is aperture 38, which is attached to the ventilation tube 20. The second part is designed as a type of cover or cap 39 and likewise in particular in the form of a perforated disk and is fastened to the protective tube 30. The cap 39 is L-shaped in section as seen in section and overlaps the diaphragm 38 which is arranged between the cap 39 and the protective tube 30.
In Figur 9 ist als eine alternative Ausführungsform ein Strö- mungsbegrenzer 40 dargestellt, der zum Teil innerhalb des Abblasrohrs 12 angeordnet ist und sich in das Belüftungsrohr 20 erstreckt. Mit dem Strömungsbegrenzer 40 wird eine starke Differenzierung zwischen Einströmwiderstand und Ausströmwiderstand für in das Abblasrohr 12 einströmendes Gas bzw. für aus dem Abblasrohr 12 abströmenden Dampf erreicht. Der Strömungsbegrenzer 40 ist also in den Strömungsweg geschaltet. Der Strömungsweg wird in diesem Ausführungsbeispiel demnach von dem Strömungsbegrenzer 40, dem Belüftungsrohr 20 und von der in der Figur 9 nicht zu sehenden Belüftungsöffnung 18 ge- bildet.FIG. 9 shows, as an alternative embodiment, a flow limiter 40 which is partially arranged within the blow-off pipe 12 and extends into the ventilation pipe 20. With the flow limiter 40, a strong differentiation between inflow resistance and outflow resistance is achieved for gas flowing into the blow-off pipe 12 or for steam flowing out of the blow-off pipe 12. The flow limiter 40 is therefore connected in the flow path. In this exemplary embodiment, the flow path is accordingly formed by the flow limiter 40, the ventilation pipe 20 and by the ventilation opening 18 which cannot be seen in FIG. 9.
Der Strömungsbegrenzer 40 weist ein Drallelement 42 auf, über das der Dampf in eine Rotations- oder Drallströmung versetzt und anschließend in das Belüftungsrohr 20 eingeleitet wird. Darin strömt der drallbehaftete Dampf entlang einer Längsachse 48 in axialer Richtung. Das Drallelement 42 umfaßt eine in etwa kreisscheibenförmige Einströmungskomponente 44, an 13 deren äußerem Ende, durch das der Dampf einströmt, Drallerzeugungselemente 46, beispielsweise Drallschaufeln, angeordnet sind. Durch das Drallerzeugungselement 46 wird die Dampfstromung, die zunächst in radialer Richtung in die kreisscheibenformige Einstro ungskomponente 44 auf die Langsachse 48 zu einströmt, in Rotation versetzt, so daß sich in der kreisscheibenformigen Einstromungskomponente 44 eine Drall- oder Rotationsstromung um die Längsachse 48, die zugleich die Langsachse des Beluftungsrohrs 20 ist, ausbildet. In Richtung auf die Längsachse 48 weitet sich das Drallelement 42 in Form eines Diffusors 50 auf.The flow limiter 40 has a swirl element 42, via which the steam is set into a rotational or swirl flow and is subsequently introduced into the ventilation pipe 20. The swirling steam flows therein along a longitudinal axis 48 in the axial direction. The swirl element 42 comprises an approximately circular disc-shaped inflow component 44 13 whose outer end through which the steam flows in, swirl generating elements 46, for example swirl blades, are arranged. By the swirl generating element 46, the steam flow, which initially flows in the radial direction into the circular disc-shaped flow component 44 on the longitudinal axis 48, is set in rotation, so that there is a swirl or rotational flow about the longitudinal axis 48 in the circular disc-shaped flow component 44, which at the same time is the longitudinal axis of the ventilation pipe 20. In the direction of the longitudinal axis 48, the swirl element 42 widens in the form of a diffuser 50.
Der Stromungsbegrenzer 40 weist weiterhin vorteilhafterweise ein im Anschluß an das Drallelement 42 in den Stromungsweg geschaltetes Querschnittsverengungs-Element 52, beispielsweise in Form eines Venturi-Rohrs, an.The flow limiter 40 also advantageously has a cross-sectional constriction element 52 connected in the flow path following the swirl element 42, for example in the form of a Venturi tube.
Der Vorteil dieser Anordnung des Stromungsbegrenzers 40 liegt darin, daß er für abströmenden Dampf aus dem Abblasrohr 12 einen sehr hohen Stromungswiderstand bildet, wohingegen ein über das Belüftungsrohr 20 einströmendes Gas nahezu unbeein- trächtigt von dem Stromungsbegrenzer 40 in das Abblasrohr 12 einströmen kann. Die Wirkungsweise des Stromungsbegrenzers 40 beruht darauf, daß eine Drallstromung ausgebildet wird, und die Rotationsgeschwindigkeit der Drallstromung infolge einer Querschnittsverengung stark erhöht wird. Dabei nimmt der statische Druck im Bereich um die Rotations- oder Langsachse 48 ab. In diesem Bereich kann je nach Stromungsverhaltnissen ein Unterdruck entstehen.The advantage of this arrangement of the flow restrictor 40 lies in the fact that it forms a very high flow resistance for outflowing steam from the blow-off pipe 12, whereas a gas flowing in via the ventilation pipe 20 can flow into the blow-off pipe 12 almost unaffected by the flow restrictor 40. The operation of the flow limiter 40 is based on the fact that a swirl flow is formed and the rotational speed of the swirl flow is greatly increased due to a narrowing of the cross section. The static pressure decreases in the area around the rotational or longitudinal axis 48. Depending on the flow conditions, a negative pressure can develop in this area.
Der effektive Stromungsquerschnitt für den abströmenden Dampf ist aufgrund der hohen Zentrifugalkräfte gering und auf die von der Langsachse 48 beabstandete äußere Querschnittsflache des Beluftungsrohrs 20 begrenzt. Im Bereich um die Langs- achse 48 strömt kaum Dampf. Durch die Verringerung des effektiven Stromungsquerschnitts, die durch das Querschnittsverengungs-Element 52 noch verstärkt wird, bildet der Stromungsbe- rv> y P* o π o cnThe effective flow cross-section for the outflowing steam is small due to the high centrifugal forces and limited to the outer cross-sectional area of the ventilation pipe 20 spaced from the longitudinal axis 48. Hardly any steam flows in the area around the longitudinal axis 48. By reducing the effective flow cross-section, which is further reinforced by the cross-sectional constriction element 52, the flow restriction rv> y P * o π o cn
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Claims

15 Patentansprüche 15 claims
1. Vorrichtung zum Abblasen von Dampf in einer Kernkraftanlage mit einem Abblasrohr (12), das in einer in einer Kammer (6, 8) befindlichen Kühlflüssigkeit (f) endet, wobei der Innenraum (19) des Abblasrohrs (12) über einen permanent offenen Strömungsweg (18, 20, 22, 40) mit einer Belüftungsöffnung (18) verbunden ist, die in einen Gasbereich (6a, 8a) außerhalb der Kühlflüssigkeit (f) mündet.1. Device for blowing off steam in a nuclear power plant with a blow-off pipe (12) which ends in a cooling liquid (f) located in a chamber (6, 8), the interior (19) of the blow-off pipe (12) being permanently open Flow path (18, 20, 22, 40) is connected to a ventilation opening (18) which opens into a gas area (6a, 8a) outside the cooling liquid (f).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der ein Belüftungsrohr (20) vorgesehen ist, in dem der Strömungsweg (18, 20, 22, 40) verläuft.2. Device according to claim 1, in which a ventilation pipe (20) is provided, in which the flow path (18, 20, 22, 40) runs.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Strömungsweg (18, 20, 22, 40) derart ausgestaltet ist, daß sein Ausströmwiderstand für aus dem Abblasrohr (12) abströmenden Dampf größer ist als sein Einströmwiderstand für in das Abblasrohr (12) aus dem Gasbereich (6a, 8a) einströmendes Gas.3. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the flow path (18, 20, 22, 40) is designed such that its outflow resistance for steam flowing out of the blow-off pipe (12) is greater than its inflow resistance for in the blow-off pipe (12) Gas flowing in from the gas region (6a, 8a).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Ausströmwiderstand durch eine Bordamündung (23) bestimmt ist.4. The device according to claim 3, wherein the outflow resistance is determined by a mouth (23).
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Ausströmwider- stand durch einen Strömungsbegrenzer (40) bestimmt ist, der zur Erzeugung einer Drallströmung des abströmenden Dampfes ein Drallelement (42) aufweist, das in den Strömungsweg (18, 20, 22, 40) geschaltet ist.5. The device according to claim 3, wherein the outflow resistance is determined by a flow limiter (40), which has a swirl element (42) for generating a swirl flow of the outflowing steam, which element is in the flow path (18, 20, 22, 40) is switched.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Strömungsweg (18, 20, 22, 40) derart geführt ist, daß der abströmende Dampf durch direkten oder indirekten Kontakt mit der Kühlflüssigkeit (f) kondensiert.6. Device according to one of claims 1 to 5, in which the flow path (18, 20, 22, 40) is guided such that the outflowing steam condenses by direct or indirect contact with the cooling liquid (f).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der das Belüftungsrohr (20) unterhalb des Füllstandniveaus (n) der Kühlflüssigkeit (f) mit dem Abblasrohr (12) verbunden ist. 1 67. Device according to one of claims 2 to 6, wherein the ventilation pipe (20) below the level (n) of the cooling liquid (f) is connected to the blow-off pipe (12). 1 6
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die Belüftungsöffnung (18) nach unten auf die Kühlflüssigkeit (f) gerichtet ist, und das Belüftungsrohr (20) zu der Belüftungsöffnung (18) insbesondere fallend verläuft.8. Device according to one of claims 2 to 7, wherein the ventilation opening (18) is directed downward to the cooling liquid (f), and the ventilation pipe (20) to the ventilation opening (18) in particular is falling.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der das Belüftungsrohr (20) zumindest teilweise schraubenförmig um das Abblasrohr (12) verläuft.9. Device according to one of claims 2 to 8, wherein the ventilation pipe (20) extends at least partially helically around the blow-off pipe (12).
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Abblasrohr (12) von einem Schutzrohr (30) ummantelt ist.10. Device according to one of the preceding claims, wherein the blow-off pipe (12) is encased by a protective tube (30).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der in dem Schutz- röhr (30) eine Aussparung (32) vorgesehen ist, durch die das Belüftungsrohr (20) mit einem vorgegebenen Abstand, insbesondere einem Spiel, hindurchgeführt ist.11. The device according to claim 10, in which a recess (32) is provided in the protective tube (30), through which the ventilation tube (20) is guided at a predetermined distance, in particular a play.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der eine durch die Aus- sparung (32) bedingte Leckageöffnung (34) zwischen dem12. The apparatus of claim 11, wherein a leakage opening (34) caused by the recess (32) between the
Schutzrohr (30) und dem Belüftungsrohr (20) mit einer Abdek- kung (36) versehen ist.Protective tube (30) and the ventilation tube (20) is provided with a cover (36).
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Abblasrohr (12) in eine Kondensationskammer (6) und/oder in ein Flutbecken (8) einer Siedewasser-Kernkraftanlage führt.13. Device according to one of the preceding claims, in which the blow-off pipe (12) leads into a condensation chamber (6) and / or into a flood basin (8) of a boiling water nuclear power plant.
14. Verfahren zum Abblasen von Dampf in einer Kernkraftan- läge, bei dem der Dampf für eine begrenzte Zeit über das Abblasrohr (12) in eine in einer Kammer (6, 8) befindliche Kühlflüssigkeit (f) , über der sich ein Gasraum (6a, 8a) befindet, abgeblasen wird, und anschließend der Druck im Abblasrohr (12) an den Druck im Gasraum (6a, 8a) weitgehend an- geglichen wird, wobei Gas aus dem Gasraum (6a, 8a) über einen permanent offenen Strömungsweg (18, 20, 22, 40) in das Ab- 17 blasrohr (12) aufgrund eines dort herrschenden Unterdrucks einströmt.14. A method for blowing off steam in a nuclear power plant, in which the steam for a limited time via the blow-off pipe (12) into a cooling liquid (f) located in a chamber (6, 8), over which a gas space (6a , 8a), is blown off, and then the pressure in the blowdown pipe (12) is largely adjusted to the pressure in the gas space (6a, 8a), with gas from the gas space (6a, 8a) via a permanently open flow path (18 , 20, 22, 40) into the 17 blow pipe (12) flows in due to a negative pressure prevailing there.
15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem beim Abblasen Dampf über den Strömungsweg (18, 20, 22, 40) aus dem Abblasrohr (12) abströmt und dabei einem höheren Strömungswiderstand ausgesetzt ist, als das anschließend in entgegengesetzter Strömungsrichtung strömende Gas.15. The method according to claim 14, in which steam is blown off via the flow path (18, 20, 22, 40) from the blow-off pipe (12) and is exposed to a higher flow resistance than the gas then flowing in the opposite direction of flow.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, bei dem der abströmende Dampf durch direkten oder indirekten Kontakt mit der Kühlflüssigkeit (f) kondensiert wird. 16. The method according to claim 14 or 15, wherein the outflowing steam is condensed by direct or indirect contact with the cooling liquid (f).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112595135A (en) * 2020-12-09 2021-04-02 哈尔滨工程大学 Passive safety system for eliminating water hammer induced by steam condensation

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012211897B3 (en) 2012-07-09 2013-06-06 Areva Np Gmbh Nuclear plant e.g. boiling-water reactor type nuclear power plant, for producing current, has flow channel, where mixture flows into channel according to forced flow principle, and disperses above discharge line as pressure discharge flow
CN103871490B (en) * 2012-12-14 2017-09-08 中国核动力研究设计院 A kind of pressure relief device applied to pressurized-water reactor nuclear power plant pressurizer relief tank
JP6199571B2 (en) * 2013-02-12 2017-09-20 株式会社東芝 Reactor pressure vessel decompression equipment and main steam relief safety valve drive
CN113432901A (en) * 2021-06-24 2021-09-24 中国舰船研究设计中心 Containment suppression heat extraction test system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3783902A (en) * 1971-04-05 1974-01-08 Mess & Regelungst Veb K Fluidic surface device and nozzle system for the formation of jets in the device
DE2505848A1 (en) * 1975-02-12 1976-09-02 Kraftwerk Union Ag BLOW-OFF DEVICE FOR STEAM POWER PLANTS
JPS53143887A (en) * 1977-05-23 1978-12-14 Toshiba Corp Steam condensing tube
US4305896A (en) * 1975-09-05 1981-12-15 Hitachi, Ltd. Vent exit device for condensing steam
JPH0499993A (en) * 1990-08-20 1992-03-31 Toshiba Corp Measurement of reactor water level
US5491730A (en) * 1993-03-11 1996-02-13 Hitachi, Ltd. Cooling system for primary containment vessel in nuclear power plant and component for use in said cooling system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1463148A (en) * 1973-12-12 1977-02-02 Commissariat Energie Atomique Liquid cooled nuclear reactors
US5126099A (en) * 1991-02-25 1992-06-30 General Electric Company Boiling water reactor plant with hybrid pressure containment cooling system
US5301215A (en) * 1992-11-25 1994-04-05 General Electric Company Nuclear reactor building
US5353318A (en) * 1993-05-03 1994-10-04 General Electric Company Pressure suppression system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3783902A (en) * 1971-04-05 1974-01-08 Mess & Regelungst Veb K Fluidic surface device and nozzle system for the formation of jets in the device
DE2505848A1 (en) * 1975-02-12 1976-09-02 Kraftwerk Union Ag BLOW-OFF DEVICE FOR STEAM POWER PLANTS
US4305896A (en) * 1975-09-05 1981-12-15 Hitachi, Ltd. Vent exit device for condensing steam
JPS53143887A (en) * 1977-05-23 1978-12-14 Toshiba Corp Steam condensing tube
JPH0499993A (en) * 1990-08-20 1992-03-31 Toshiba Corp Measurement of reactor water level
US5491730A (en) * 1993-03-11 1996-02-13 Hitachi, Ltd. Cooling system for primary containment vessel in nuclear power plant and component for use in said cooling system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 003, no. 020 (M - 049) 20 February 1979 (1979-02-20) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 016, no. 333 (P - 1389) 20 July 1992 (1992-07-20) *

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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