WO2016076756A1 - Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реакторная установка - Google Patents

Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реакторная установка Download PDF

Info

Publication number
WO2016076756A1
WO2016076756A1 PCT/RU2015/000742 RU2015000742W WO2016076756A1 WO 2016076756 A1 WO2016076756 A1 WO 2016076756A1 RU 2015000742 W RU2015000742 W RU 2015000742W WO 2016076756 A1 WO2016076756 A1 WO 2016076756A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coolant
gas
reactor
volume above
introducing
Prior art date
Application number
PCT/RU2015/000742
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Петр Никифорович МАРТЫНОВ
Константин Дмитриевич ИВАНОВ
Радомир Шамильевич АСХАДУЛЛИН
Алексей Николаевич СТОРОЖЕНКО
Александр Юрьевич ЛЕГКИХ
Владимир Владимирович УЛЬЯНОВ
Степан Артемович БОРОВИЦКИЙ
Александр Иванович ФИЛИН
Сергей Викторович БУЛАВКИН
Original Assignee
Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг"
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
Priority to EP15858792.3A priority Critical patent/EP3226248B9/en
Application filed by Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг" filed Critical Открытое акционерное общество "АКМЭ - инжиниринг"
Priority to UAA201705749A priority patent/UA121979C2/ru
Priority to US15/526,129 priority patent/US10424413B2/en
Priority to KR1020177016075A priority patent/KR102180328B1/ko
Priority to BR112017009969-1A priority patent/BR112017009969B1/pt
Priority to CN201580072974.3A priority patent/CN107408415B/zh
Priority to JP2017526568A priority patent/JP6680781B2/ja
Priority to CA2967632A priority patent/CA2967632C/en
Priority to EA201650098A priority patent/EA201650098A1/ru
Priority to MYPI2017701677A priority patent/MY193615A/en
Publication of WO2016076756A1 publication Critical patent/WO2016076756A1/ru
Priority to ZA201703972A priority patent/ZA201703972B/en
Priority to US16/536,529 priority patent/US20200005951A1/en

Links

Classifications

    • 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
    • G21C15/24—Promoting flow of the coolant
    • G21C15/243—Promoting flow of the coolant for liquids
    • G21C15/247—Promoting flow of the coolant for liquids for liquid metals
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/02—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in air or gases by adding vapour phase inhibitors
    • 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
    • G21C15/28—Selection of specific coolants ; Additions to the reactor coolants, e.g. against moderator corrosion
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00—Monitoring; Testing ; Maintaining
    • G21C17/02—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator
    • G21C17/022—Devices or arrangements for monitoring coolant or moderator for monitoring liquid coolants or moderators
    • G21C17/0225—Chemical surface treatment, e.g. corrosion
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements 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
    • G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21D—NUCLEAR POWER PLANT
    • G21D1/00—Details of nuclear power plant
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements 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
    • G21C19/28—Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30—Arrangements 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
    • G21C19/303—Arrangements 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
    • 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 the field of nuclear energy and nuclear reactor installations, in particular, to nuclear reactor installations with liquid metal coolants. At the same time, the present invention can also be applied in various types of non-nuclear reactor plants. State of the art
  • One of the main problems of nuclear reactor installations with liquid metal coolants is the corrosion of structural materials from which the reactor is made.
  • the method of forming protective oxide coatings can be applied, the integrity of which depends on the corrosion resistance of the materials of which the reactor is made, for example, steel.
  • Oxygen can be used to form oxide films.
  • Patent RU2246561 (published 02.20.2005) discloses a method for increasing the oxygen concentration in a coolant by introducing (ejecting) gaseous oxygen directly into a coolant or supplying oxygen to a coolant surface, for example, into a gas chamber near a coolant - in the latter case, oxygen will penetrate into the coolant by diffusion. Due to the fact that iron, chromium and other components of structural materials have a greater chemical affinity for oxygen than components of the coolant, such as lead and / or bismuth, oxygen introduced into the liquid metal coolant in the form of oxides of the coolant components will oxidize components of structural materials and, at an appropriate oxygen concentration, form protective oxide films on the surface of the walls of the reactor. To ensure this effect, the oxygen concentration in the coolant should be maintained within appropriate limits, depending on the design of the reactor and the structural materials used in it, as well as on the type and composition of the coolant.
  • the present invention is the provision of a method and system for controlling the introduction of gas into the coolant in a reactor installation, without the disadvantages of the prior art.
  • it is necessary to prevent contamination of the coolant, the reactor vessel and equipment, which occurs due to being in the volume above the coolant and reusing the gas previously introduced into the coolant and contaminated while it is in it, while ensuring the possibility of reuse of gas.
  • the objective of the present invention is solved using the method of introducing gas into the coolant of the reactor.
  • the reactor is connected to the gas system and includes a device for introducing gas into the coolant, partially installed in the coolant and partly in the volume above the coolant and configured to supply gas from the volume above the coolant to the coolant.
  • Gas the system is connected to the reactor with the possibility of supplying and discharging gas to / from the volume above the coolant.
  • the method includes the following steps: in the volume above the coolant from the gas system serves gas intended for input into the coolant; by providing a gas pressure in the device for introducing gas into the coolant higher than the pressure of the coolant, introducing gas into the coolant; From the volume above the coolant, gas is removed to the gas system.
  • gas is continuously supplied from the gas system to the volume above the coolant and / or gas is continuously withdrawn from the volume above the coolant into the gas system.
  • the gas is introduced into the coolant no longer than the time interval during which the gas introduced into the coolant is on the surface of the coolant.
  • the gas discharged from the volume above the heat transfer medium into the gas system is preferably filtered and again introduced into the volume above the heat transfer medium.
  • the gas pressure in the device for introducing gas into the coolant is greater than the pressure of the coolant, in some embodiments, they can be achieved by increasing the gas pressure in the volume near the coolant. In other embodiments, the gas pressure in the gas inlet to the coolant is greater than the pressure of the coolant, can be provided by locally lowering the pressure of the coolant near the gas inlet by rotating at least a portion of the gas inlet into the coolant.
  • the objective of the present invention also solves the control system for the introduction of gas into the coolant of the reactor.
  • the reactor is connected to the gas system and incorporates a device for introducing gas into the coolant, partially installed in the coolant and partially in the volume above the coolant and configured to supply gas from the volume above the coolant to the coolant.
  • the gas system is connected to the reactor with the possibility of supplying and discharging gas to / from the volume above the coolant.
  • the control system includes: a gas system control module, configured to control the gas system to ensure gas is supplied to the reactor in the volume above the coolant and to ensure that gas is removed from the reactor from the volume above the coolant; and a control module for a device for introducing gas into the coolant, configured to control a device for introducing gas into coolant with the introduction of gas from the volume above the coolant in the coolant.
  • the gas system control module may be configured to provide a continuous supply of gas into the volume above the coolant and / or a continuous outlet of gas from the volume above the coolant.
  • the system may include a timer, and the control module for the device for introducing gas into the coolant can be configured to provide the input of gas into the coolant no longer than the time interval for which the gas introduced into the coolant is on the surface of the coolant.
  • a nuclear reactor installation comprising: a reactor, a coolant located in a reactor, a gas system connected to a reactor with the possibility of supplying and discharging gas to / from a volume above a coolant, and a device for introducing gas into a coolant, installed partially in the coolant and partially in the volume above the coolant and configured to supply gas from the volume above the coolant to the coolant.
  • the gas system and the device for introducing gas into the coolant are configured to operate in accordance with the method according to any of the above options and / or under the control of the system according to any of the above options.
  • the gas system comprises pipes, a gas filter and a pump connected in a loop, the beginning of which is configured to receive gas from the reactor from the volume above the coolant, and the end of which is configured to supply gas to the reactor into the volume above the coolant.
  • FIG. 1 is a schematic view of a reactor installation in accordance with the present invention.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment of a gas system.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a dispersant.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a flowchart of a method for introducing gas into a coolant.
  • the present invention is applicable to a reactor installation (for example, a nuclear reactor installation) having in its composition, as shown in one example in a schematic view in FIG. 1, a reactor 101 in which a coolant 104 is connected to the gas system via pipes 108 and 1 14 having shutoff valves 109 and 1 15, respectively.
  • a PO circulation pump with a motive screw 111, a dispersant 112 with a power and control terminal 1 13 are also located in the reactor.
  • the reactor 101 is a tank, the walls 102 of which are made of structural materials having sufficient mechanical, thermal, radiation and other types of resistances necessary for the safe operation of the reactor installation, for example, such as steel.
  • the safety of reactor installations is of particular importance in view of the fact that in the reactor 101 in the core 103 there are radioactive materials that release energy during radioactive fission. At least a portion of this energy in the form of heat is transferred to the coolant 104, which is in the reactor and in contact with the core (that is, the radioactive materials are mainly located in the coolant), and then transferred to the heat exchanger 107, in which thermal energy is transferred to other materials (e.g. water, steam or other heat-intensive materials), at some distance from the source of radiation.
  • other materials e.g. water, steam or other heat-intensive materials
  • the heat exchanger may be, in some embodiments, a steam generator designed to produce steam, which can then be used to heat other media or to drive turbines. Further, after the heat exchanger 107 in the communications outside the reactor, the thermal energy is transferred without the risk of radiation contamination, which, therefore, is concentrated within the reactor. In this regard, in view of The severe, undesirable and long-term consequences of radioactive contamination of the surrounding territories, particular importance is attached to the strength and safety of reactor operation.
  • the coolant is preferably circulated in the reactor 101 in a loop surrounding the core and the heat exchanger.
  • a pump 110 with a motive screw 111 is preferably used.
  • the heat transfer medium 104 is used from liquid metals such as sodium, lithium, lead, bismuth, and the like. Heavy metals (lead, bismuth) have an advantage over light because of their increased safety, in particular, according to the criterion of reduced fire hazard.
  • heat transfer fluids made using heavy metals also have the advantage of the stability of their properties when water enters them.
  • the physicochemical properties of such a coolant will change when water enters it, however, such changes will be insignificant and will allow further operation to continue. This can be useful to increase the safety of the reactor installation due to possible accidents or leaks of equipment in which water is in or flowing in liquid form or in the form of steam - for example, equipment such as heat exchangers or steam generators.
  • the reactor installation can be operated further until the time comes when it is convenient to repair or replace the malfunctioning (leaking) equipment, since the coolant using heavy metals allows this mode of operation due to an insignificant ( uncritical) dependence of their physico-chemical properties on the introduction of water in liquid or vapor form.
  • oxide films at the boundary of the coolant and the structural material for example, by feeding the surface of the coolant (with subsequent diffusion of oxygen into the coolant) or into the coolant of oxygen, which can be transferred by the coolant to the walls of the reactor, where oxygen can enter into a chemical compound with structural material (which can be, for example, steel) and form an oxide in the form of an oxide film on the surface of the structural material.
  • An additional advantage of using such corrosion protection is a decrease in the heat exchange intensity between the coolant and the walls of the reactor due to the reduced thermal conductivity of the oxides.
  • the introduction of oxygen into the coolant and an increase in its concentration can be achieved by supplying into the reactor from the gas system gaseous oxygen or gas containing oxygen to the volume near the coolant and / or ejecting them into the coolant.
  • the oxygen concentration in the coolant is excessively high, oxygen corrosion of structural materials can begin, which leads to a decrease in the life of the reactor, the risk of leakage of the coolant, increased accumulation of solid phase deposits in the coolant, etc.
  • the oxygen concentration in the coolant decreases due to the interaction of hydrogen with oxygen in the coolant and / or the reduction of oxides of the coolant components. Reducing the increased concentration of oxygen in the coolant is an important process for the safety of the reactor due to the fact that too high a concentration of oxygen entails the risk of oxygen corrosion of the walls of the reactor.
  • Oxygen or hydrogen can be introduced in pure form or in the form of a gas mixture, for example, a mixture with inert gases, neutral gases, water vapor or other gases.
  • a gas mixture for example, a mixture with inert gases, neutral gases, water vapor or other gases.
  • a three-stage circuit can be used to introduce gas into the coolant.
  • oxygen or hydrogen (or another gas) can be supplied into the volume near the coolant using the gas system included in the reactor installation, which has an outlet to the reactor 101 into the volume 106 above the coolant 104 through the pipe 108.
  • the coolant 104 occupies only part of the reactor vessel for reduce the risk of depressurization of the reactor due to thermal expansion of the coolant during heating.
  • the upper part 106 of the reactor vessel, located above the surface 105 (“level”) of the coolant 104, is usually filled with a gas representing an inert gas (He, Ne, Ar) or a mixture of inert gases to prevent corrosion and undesirable chemical reactions.
  • a pipe 108 of the gas system is provided to supply gas to the reactor (into the volume above the coolant, as shown in Fig. 1).
  • the gas system comprises a pipe 114 provided with a valve 115 for discharging gas from the reactor into the gas system.
  • other pipes (pipelines) for supplying / withdrawing gas from the reactor may be provided in the reactor installation.
  • the gas system shown in more detail in FIG. 2 may contain pipelines (pipes) 108, 114, 216 and others, mixers / distributors, stop valves 109, 114, 211-215 (valves, valves, etc.), a filter 204, pumps 202 and 203, and other equipment not shown in FIG. 2, commonly used in gas systems and known in the art.
  • the gas system can be connected to a source 201 or a plurality of gas sources or include them, respectively, and can mix gases in the mixers and / or distribute the gas or gas mixture using dispensers, which can be played by mixers.
  • the gas supply from the source to the gas system is controlled by shutoff valves 211.
  • Sources of gases intended for supply to the reactor or for use in a gas system can be gas production and purification plants, for example, electrolysis of water for oxygen and hydrogen.
  • Sources can also be gas lines or gas cylinders or cylinder systems, containing compressed gas.
  • the gas supply can occur due to the high pressure inside the gas cylinders or pumps can be provided that encourage the supply of gas from the containers in which it is stored.
  • FIG. 2 schematically shows a gas cylinder 201 containing a high-purity gas under high pressure.
  • gas filters can be provided for purifying gases from particles of various sizes, which in the absence of such filters could damage the gas system and / or reactor, as well as contaminate the gas and / or coolant.
  • shut-off valves 109.1 15.211-215 are provided in it.
  • Shutoff valves can be made using valves, valves, switches, taps, gate valves, locks and other types of equipment that can be used to control the flow of gas / liquid.
  • the shutoff valves are configured to be remotely controlled, for example, by means of electric, hydraulic, lever or other actuators. Thanks to the remote control, the safety of personnel serving the reactor and carrying out routine maintenance or its operation is ensured.
  • remote control allows you to control a variety of shut-off valve equipment from one place, for example, from a remote control, thereby allowing you to monitor the situation as a whole and respond quickly to changing situations, providing the ability to carry out a number of works involving complex sequences of operating modes, and increasing safety reactor as a whole.
  • Mixers / distributors are a combination of several pipes / pipelines through which various gases can be supplied for mixing and / or distribution to various pipes / pipelines and various equipment.
  • mixers / distributors can be called pipe connections between the fittings 109, 21 1, 212 or between the fittings 213, 214 and the filter 204 shown in FIG. 2.
  • Mixing can be carried out directly at the junction of pipes / pipelines due to the high diffusion ability of gases to penetrate each other and mix, or in a container specially designed for mixing, to which pipes / pipelines are supplied.
  • the result of gas mixing can be discharged by one or more pipelines / pipes, i.e., discharged to one destination or distributed into several.
  • the same gas can be supplied from one or more pipelines and supplied to several pipelines that discharge gas to their respective consumers or destinations - in this case, gas distribution is realized.
  • the mixer / distributor may operate as a regular pipe / pipe, in which gas is supplied to one pipe and removed from another.
  • the operating mode of the gas system is regulated by valves, the state of which (open / closed, flow rate, etc.) determines the direction of gas flow. For example, to supply gas from the source 201 to the pipe 108, and hence to the volume 106 above the coolant, into which it has an outlet through the wall 102 of the reactor, valves 211 and 109 are opened, and valve 212 must be closed.
  • valve 1 15 or valves 213 and 214 are closed, then gas will be supplied to the reactor into the volume above the coolant until it is equal to the gas pressure in the source or until will not be equal to the pressure that a pressure pump can create if it is used to supply gas to the reactor.
  • valves 1 15, 214 and 215 are open, and valves 212 and 213 are closed
  • the gas supplied from the source 201 to the reactor into the volume above the coolant through the pipe 108 will exit from the volume above the coolant into the gas system through the pipe 114.
  • the gas will pass through the filter 204, purging from contaminants, and through the pipe 216 will be released into the atmosphere or volume intended for storage of, for example, exhaust gas. In this case, the volume will be vented over the coolant.
  • a loop of the gas system containing a filter 204 and pump 202 can be used.
  • valves 109, 115, 212 and 213 must be opened, and valves 211 and 214 close.
  • the pump 202 is activated (turned on)
  • the loop of the gas system draws gas from the volume 106 above the coolant through the pipe 114, the gas passes through the filter 204 and pump 202 and is again supplied to the volume 106 through the pipe 108. If the pump 202 has the ability to supply gas in the opposite direction, the gas will leave the volume 106 through the pipe 105, and enter the volume 106 again through the pipe 114.
  • the preferred option for organizing gas circulation in the volume 106 and the gas loop will be the option when the gas first passes through the filter 204 and then through the pump 202, since in this case the risk of contamination of the pump is reduced and its service life is extended without the need for repair.
  • the circulation of gas in the volume and gas loop in this configuration allows you to filter the gas in the volume 106, and to provide the necessary degree of purity depending on the filter 204. This ensures that the volume is vented over the coolant with pure gas without gas flow from external sources.
  • Filter 204 is a device that allows gas to pass through and retain dust, solid-phase and / or liquid and / or gel particles, and other gas pollutants.
  • the filter may contain fibrous materials, such as glass wool, felt, etc., ensuring the retention of impurities. It is also possible to use a variety of gratings, grids, etc.
  • the filter may contain, be supplemented or made in the form of centrifugal or gravity type dust collectors, for example, in the form of a cyclone.
  • the filter may contain, be supplemented or made in the form of a refrigerator, which provides gas purification from air vapors by cooling them and turning them into water, while the purified gas leaves the filter.
  • valves 115, 214, and 215 must be open and valve 213 closed. In this case, there is no need to serve any gas in the volume above the coolant using any gas source.
  • the ventilation of the volume above the coolant is provided in several ways. Firstly, gas from the gas source or under the pressure of the pump can be supplied to the volume above the coolant through the inlet pipe, pass through the volume above the coolant and independently exit the pipe to withdraw gas from the volume. Secondly, gas can be removed from the volume through the exhaust pipe using an exhaust pump, while flowing independently into the volume from the introduction pipe and passing through the volume above the coolant to the outlet. Thirdly, a combined variant is possible when gas is simultaneously supplied to the volume above the coolant through the inlet pipe (using a pump and / or from a gas source) and gas is removed from the volume through the outlet pipe using a pump.
  • the same pump as the pump 202 in the loop configuration carries out the withdrawal of gas from the volume and the supply of this gas to the volume again. All of these configurations provide ventilation of the volume above the coolant by supplying and / or withdrawing gas to / from the volume above the coolant.
  • the second stage of introducing gas into the coolant is the direct introduction of gas into the coolant from the volume above the coolant.
  • an input device to the coolant is provided, installed partly in the coolant and partly in the volume above the coolant.
  • the device provides the ability to supply gas from the volume above the coolant to the coolant due to the fact that it has openings interconnected by a channel and located one in the volume above the coolant and the other in the coolant.
  • a tube having a channel inside that connects the holes at the ends of the tube, one end of which is above the coolant and the other in the coolant.
  • such a tube may be equipped with a pump that injects gas from a volume above the coolant into the tube and, thus, into the coolant.
  • the device for introducing gas into the coolant can be made in the form of a dispersant, the device and the principle of operation of which is described below, or by a combination of these or other devices (as well as another device) that provide the possibility of introducing gas into the coolant.
  • Gas can be introduced into the coolant, for example, in two ways. Firstly, in order for the gas to enter the coolant, an increase in pressure can be created in the volume above the coolant compared to the pressure inside the coolant (for example, if the gas in the volume above the coolant does not press on the entire surface of the coolant, and / or if the coolant can flow into the volume in which there is no increased pressure created by the gas in the volume above the coolant), which can lead to the forced penetration of gas into the coolant with lower internal pressure through the device
  • the ability to enter gas into the coolant can be determined by pressure sensors in this volume or by a gas system pipe connected to it, or by the amount of gas pumped into this volume, which can be determined using flowmeters.
  • the disadvantage of this method is the tendency of the device for introducing gas into the coolant to clog the outlet (s) located in the coolant due to the formation of films and solid-phase particles or due to the penetration of solid-phase impurities, dust from the gas above the coolant into the device for introducing gas into the coolant.
  • the outlet (s) of the gas inlet to the coolant it is advantageously made on the moving elements of the gas inlet to the coolant installed in the coolant, for example, at the lower end of the rotating element of the gas inlet to the coolant.
  • the introduction of gas into the coolant can be achieved by creating a local low pressure zone in the coolant, for example, near the device for introducing gas into the coolant (gas entrainment by the coolant).
  • this can be done using the elements of the device for introducing gas into the coolant rotating or moving in the coolant.
  • it can be, among other things, disks in the lower part of the dispersant, which may have blades and during rotation create a region of reduced pressure in the coolant due to centrifugal forces. In the specified region of reduced pressure and rushes gas passing from the volume above the coolant through the longitudinal channel into the lower holes, for example, near or in the disks.
  • the gas entering the coolant in the form of bubbles is split into more small bubbles, thereby forming a finely divided two-component suspension of a heat-transfer gas.
  • the device for introducing gas into the coolant in this embodiment (including the dispersant) has moving (rotating) elements, it is possible to move (wash) the coolant near the surfaces of the device for introducing gas into the coolant, so that solid particles and oxide films are washed off from the device for introducing gas into the coolant and, thus, it is automatically self-cleaning.
  • This property increases the service life of both the device for introducing gas into the coolant and the life and safety of the operation of the reactor installation as a whole.
  • a dispersant 112 is installed above the coolant as a device for introducing gas into the coolant in the reactor 101 as a device for introducing gas into the coolant 104 from the coolant 106.
  • the dispersant 112 is installed partially in the coolant 104 and partially in the volume 106 near the coolant 104.
  • Gas containing oxygen or hydrogen can be introduced into the coolant directly from the pipeline of the gas system, however, in this case, the specified pipeline must be lowered into the coolant, which can lead to yielding and clogging the pipeline and, thereby, reducing the safety and life of the reactor installation.
  • the dispersant 1 12 is installed vertically, in this case, the dispersant 112 is in a position that extends its life, since the coolant and the solid-phase oxides contained in it do not penetrate the dispersant (which would require their upward movement) and do not lead to clogging of the dispersant, which extends the term of its operation. Since the dispersant has the ability to supply gas from the volume near the coolant to heat carrier, gas trapped through an opening in the upper part of the dispersant, which is in a particular case in the volume above the coolant, passes through the channel in the dispersant (for example, in the shaft) from top to bottom and is discharged by the lower part of the dispersant located in the coolant (for other types of location of the dispersant name directions change accordingly).
  • the dispersant can have two disks, one of which rotates, and the other does not - thanks to this combination, a region of reduced coolant pressure is formed between the disks, into which gas can flow from the holes in the shaft or one or two disks. Since it is possible to provide a sufficiently small distance between the disks, and one of the disks rotates relative to the other, the pressure decreases more than in the case when both disks rotate. Due to this, the efficiency of introducing gas into the coolant is increased and gas bubbles become even smaller, that is, the efficiency of dissolving gas in the coolant is increased.
  • the dispersant consists of the following basic elements: dispersant housing 301 with a fixed upper disk; a hollow shaft 302 connected to the lower rotary disk 303; a flange 304 securing the dispersant to the reactor vessel; an electric motor 307 with a leading magnetic coupling half 306, transmitting rotation to the hollow shaft 302 using a driven magnetic coupling half 305.
  • An electric motor 307 with a half coupling 306 is mounted on the reactor wall 102 from the outside, and the half coupling 305 is mounted on the inside of the reactor wall 102.
  • the upper disk (stator) of the dispersant is fixedly connected to the housing 301 of the dispersant.
  • the lower rotating disk 303 is connected to the rotating shaft 302.
  • the lower disk and the shaft are hollow, the cavities are interconnected.
  • the shaft cavity is connected to the gas circuit through openings.
  • the surface of the lower disk, forming a gap is perforated with holes (for example, at least twelve) of small diameter, located around the circumference.
  • the upper disk can also be perforated with small holes for liquid metal to enter the cavity between the disks.
  • the rotating shaft is connected to the shaft of the sealed electric motor 307, powered from the frequency converter, using magnetic coupling halves 305, 306.
  • the dispersant is immersed in the coolant so that the holes in the upper part of the shaft are above the level, and the upper and lower disks are below the liquid level.
  • the lower disk rotates at a given angular speed.
  • a reduced pressure zone is formed in the gap, which causes gas injection from the cavity of the lower disk through the holes in the upper part of the lower disk into the gap.
  • the bubbles are crushed and the finely dispersed gas phase together with the coolant enters from the gap into the main coolant stream.
  • the fixed disk may be the lower disk, and the rotating upper one.
  • the cavity connecting the volume near the coolant and the holes in the disk can be both in the shaft and in the housing.
  • the holes themselves can be made both in a rotating disk and in a fixed one (or simultaneously in these disks).
  • the principle of action of a gas dispersant is based on the fragmentation of gas bubbles in a liquid when they enter the stream with a large velocity gradient. In such a flow, due to the non-uniformity of the forces of the velocity head applied to the surface elements, large bubbles are destroyed with the formation of small ones.
  • the creation of a highly gradient fluid flow in a gas dispersant in a preferred embodiment of the dispersant is carried out in the gap between the rotating and stationary disks.
  • the degree of dispersion of the gas phase, ceteris paribus depends on the velocity gradient in the stream. An increase in the velocity gradient is achieved by decreasing the gap between the disks or increasing the linear velocity of the relative motion of the disks.
  • Control of the gas inlet into the coolant can be achieved both by the ability to control the operation of the gas system, which can supply the necessary gas to the volume near the coolant and / or create increased pressure in the volume near the coolant, and by the ability to control the operation of the dispersant, which is in a passive state (without rotation disk) does not introduce gas from the volume above the coolant into the coolant, but in the active state (with rotation of the disk) introduces oxygen-containing gas from the volume above the coolant into the coolant lem, and the rate (efficiency) of gas entry into the coolant may depend on the speed of rotation of the disk.
  • the rotation of the shafts and disks is required. This can be done using, for example, an electric motor. To reduce the destructive effect of high temperatures and coolant vapors on the electric motor and, accordingly, extend its service life, it is preferably located outside the reactor (although in some cases it can also be located inside). To bring the parts of the dispersant into rotation, a shaft can pass through the wall of the reactor from the electric motor, for which a hole must be made in the wall.
  • the dispersant motor to increase the structural strength of the reactor and, thus, the safety of its operation, it is possible to transfer rotation from the electric motor to the dispersant elements using a magnetic coupling, parts of which are mounted mainly opposite each other on opposite sides of the reactor wall.
  • the magnetic field generated by one magnetic coupling half can transmit the force of rotation to another coupling half located on the other side of the reactor wall, thereby driving the dispersant.
  • the dispersant motor is located outside the reactor, it can be controlled through the wire (cable) 113 shown in FIG. 1 and intended for supplying electricity to an electric motor by supplying / not supplying a supply voltage or changing its parameters.
  • the actuation of the dispersant achieved by an electric motor is referred to in the present invention as “activation” of the dispersant, and the stop of the electric motor when the dispersant stops its operation is referred to as “deactivation” of the dispersant in the present invention.
  • the speed of rotation of the electric motor can be regulated in various ways: binary (off / on), with several speeds of rotation or with the possibility of imparting any speed of rotation in a certain range of speeds. In this case, the higher the rotation speed, the more gas (including oxygen) is dissolved in the coolant and the more small gas bubbles are formed.
  • the introduction of gas into the coolant is also possible if an increased gas pressure is created in the volume above the coolant and the dispersant is not activated.
  • the outlet (s) of the dispersant are clogged, and therefore, to increase the reliability and service life of the reactor equipment, which leads to an increase in the safety and life of the reactor installation with this method of introducing gas into the coolant (due to the increased gas pressure in the volume above the coolant)
  • the device for introducing gas into the coolant should still preferably be activated so that its outlet (s) at the lower end is immersed m heating medium, bordering the coolant, preventing accumulation in / on it oxides Fat, films, etc.
  • regulating the gas pressure in the volume near the coolant so that it itself begins to penetrate into the coolant through the gas inlet into the coolant even without activating it may be undesirable due to the formation of large bubbles, which, for example, are less effective when flotation cleaning of the inner surfaces of the reactor and provide much lower accuracy of the concentration of gas (for example, oxygen or hydrogen) in the coolant due to the lower accuracy of pressure regulation in the gas system than regulating the speed of rotation of the dispersant, and, accordingly, a local decrease in pressure in the coolant near the rotating end (disks) of the dispersant, and therefore it is preferable to use the regulation of the gas inlet into the coolant using an activated dispersant.
  • gas for example, oxygen or hydrogen
  • the gas After the gas is introduced into the coolant in the form of bubbles, it will tend to float, since the density of the gas is much lower than the density of the coolant, and the coolant is a liquid (in general, the invention may relate to the supply of gas not only to the coolant, but also to any liquid) in which the bubbles can move. Due to the strength of Archimedes, they will move up, that is, to float.
  • the coolant is circulated in the reactor, that is, the coolant is moved in a closed loop, for example, under the action of circulation pump, such as a PO pump, and the velocity of the coolant is higher than the velocity of the bubbles in the coolant, then the bubbles can be carried away by the coolant, move around the circuit and float to the surface of the coolant only when the volume of the coolant in which the bubbles are approaching to the surface of the coolant in the reactor (that is, to the surface 105 of the separation of two media: coolant 104 and gas 106 in the volume above the coolant), or when the circulation stops.
  • circulation pump such as a PO pump
  • the introduction of gas into the coolant can continue. Since the gas in the volume above the coolant has become contaminated, the contaminated gas begins to be introduced into the coolant and, therefore, the coolant is not cleaned, and contaminants can again settle on the walls and structures of the reactor.
  • the device for introducing gas into the coolant contains a channel through which the gas is introduced into the coolant, moving along the channel of contaminated gas can lead to clogging of the device and a decrease in its productivity (throughput).
  • contaminated gas since there is an increased likelihood of formation of deposits and congestion at the outlet of the gas inlet to the coolant, that is, near the opening at the end of the device that is immersed in the coolant, contaminated gas further enhances this probability and tendency outlet clogging.
  • contaminated gas is introduced from the volume above the coolant.
  • Gas can be removed, for example, using an exhaust pump that draws gas from the reactor through the outlet pipe (a filter is predominantly installed in front of the pump, which allows filtering out gas pollution and preventing pump pollution, which could damage it or impair performance) .
  • gas will be supplied (input) into the volume above the coolant. It can be purified gas from the atmosphere or from a clean gas storage, or it can be the same gas that was removed from the volume above the coolant and filtered. Gas can also be removed by supplying clean gas into the volume above the coolant, which will displace contaminated gas into the open outlet pipe.
  • the contaminated gas is removed from the volume above the coolant and replaced by clean (purified) gas, and clean gas can be introduced into the coolant without pollution, which prevents deterioration of the coolant and the need for its replacement, prevents corrosion of the reactor structures due to the elimination of contamination on its walls and prevention their appearance, and prevents pollution and clogging of the device for introducing gas into the coolant and, therefore, extends its life and increases The length of time without repair is required.
  • the operation of the reactor installation in particular, its constituents of the gas system and the device for introducing gas into the coolant, when introducing gas into the coolant to prevent the introduction of contaminated gas into the coolant, can be carried out, for example, in accordance with the method shown in FIG. 4.
  • the gas supply can be controlled by a single control device or a control system consisting of several modules.
  • the control system for introducing gas into the coolant may comprise a control module for the gas system and a control module for the device for introducing gas into the coolant.
  • the gas system control module controls the gas system, in particular, its equipment, pumps, valves, etc., so as to provide gas supply to the reactor in the volume above the coolant or to stop this supply, as well as to ensure the removal of gas from the reactor from the volume over the coolant or termination of this gas outlet.
  • the gas system control module can control the gas system so that it makes up the configurations for gas supply / withdrawal or termination, for example, in accordance with the configurations described with respect to FIG. 2.
  • the control module of the device for introducing gas into the coolant controls the device for introducing gas into the coolant so as to ensure the introduction of gas from the volume above the coolant into the coolant or to stop this input.
  • step 401 a check is made to see if gas is required to enter the coolant. If a gas inlet is not required, then the standby mode continues and the verification of step 401 is periodically repeated or a command is expected indicating the need to enter gas into the coolant. Step 401 may be performed by the gas system control module and / or the control module of the gas inlet into the coolant, or a certain general control module.
  • the gas system control module and / or the control module for the gas inlet to the coolant can check whether gas is supplied to the volume above the coolant. If gas is not supplied, then at step 403, the gas system control module provides gas supply to the volume above the coolant, for example, by organizing one of the configurations of the gas system in which gas is supplied to the volume above the coolant (examples of similar configurations are described with respect to Fig. 2 )
  • step 402 If it was determined at step 402 that gas was supplied into the volume above the coolant (an additional check can also be made on the correspondence of the supplied gas to that which is required to be introduced into the coolant), or after of step 403, the control module for the device for introducing gas into the coolant performs step 404, activating the device for supplying gas to the coolant.
  • a timer is started, which at step 405 counts down the specified time interval.
  • the timer can be included in the control system as a separate module or be part of other modules, for example, be part of the control module of the device for introducing gas into the coolant.
  • the device for introducing gas into the coolant continues to introduce gas into the coolant.
  • the time interval specified for the timer can be defined as the time required for the exit of gas bubbles to the surface of the coolant after they are introduced into the coolant.
  • the dispersant 112 is located next to the pump 110, and the screw 1 1 1 rotates so that the coolant from the screw moves down), then the gas bubbles can float to the surface of the coolant after the passage of the entire circuit, and then the time specified by the timer can be equal to the length of the circulation circuit or the path traveled by the bubbles to the ascent, divided by the velocity of circulation of the coolant.
  • the control module of the device for entering the gas into the coolant can react in several ways. Firstly, it can simply stop the gas inlet to the coolant to prevent the input of contaminated gas, regardless of whether the volume is vented over the coolant with pure gas or not. Secondly, it can leave everything as it is and continue to introduce gas into the coolant if the gas system control module provides continuous (ongoing) ventilation of the volume above the coolant with clean gas - in this case the gas introduced into the coolant by the gas inlet to the coolant will be clean and damage caused by contaminated gas will be prevented. Third, the control module The device for introducing gas into the coolant can act in accordance with the method shown in FIG. 4 combining the first two methods.
  • the control module of the gas inlet to the coolant can check whether gas is supplied into the volume above the coolant (whether it is ventilated). If gas continues to be supplied, the gas inlet to the coolant can continue to inject gas and the control module for the gas inlet to the coolant proceeds to step 405, that is, the predetermined time interval is counted again. In the event that gas is not supplied, then at step 407, the control module for the gas inlet to the coolant deactivates the gas inlet to the coolant and proceeds to step 401 and the method is repeated again.
  • the duration of continuous gas injection into the coolant is determined by the duration of the gas supply to the volume above the coolant.
  • the entire system can operate in two modes. If the gas system control module provides a continuous supply of gas into the volume above the coolant for a long time (more than the time interval measured at step 405), then the gas is introduced into the coolant in accordance with the method in FIG. 4 will also be continuous, the duration of which is determined by the duration of the gas supply from the gas system, which can be set, for example, by an additional timer included in the gas system control module, or by a command from other devices or the control panel.
  • the gas system control module provides gas supply to the volume above the coolant for a short time (less than the time interval measured at step 405), then the gas is introduced into the coolant in accordance with the method in FIG. 4 will be single or intermittent (repeating) if, after a single cycle of the method of FIG. 4, after step 407, gas will still be required to enter the coolant.
  • the steps of the methods are preferably performed in the sequence shown and described, but in some embodiments, where possible, the steps can be performed in another sequence or in parallel.
  • the relationship between the operation of the gas system control module and the control module of the gas inlet into the coolant may differ from the above with respect to the implementation of the method of FIG. 4.
  • the supply of gas into the volume above the coolant and the introduction of gas into the coolant can begin and end together, simultaneously or with some time difference.
  • FIG. 4 and the description of the invention generally refers to the supply of gas into the volume above the coolant
  • this can be considered equivalent to the removal of gas from the volume above the coolant or the simultaneous introduction of gas into the volume and the withdrawal of gas from the volume above the coolant, since all these modes can be carried out simultaneously, if required, for example, an increase in pressure in the volume above the coolant.
  • the main criterion is the provision of ventilation of the volume above the coolant in order to displace / replace the contaminated gas with pure gas, either continuously or at a time when the gas is not introduced into the coolant.
  • Pure gas can be supplied into the volume above the coolant from the gas source, that is, each time it is again (for the first time) the supplied gas.
  • gas recirculation is possible when pure gas supplied to the volume above the coolant is obtained from contaminated gas removed from the volume above the coolant by filtration.
  • the configuration of the gas system can be used, forming a loop, which includes the filter and pump (see above).
  • the volume above the coolant can be ventilated either intermittently, when after introducing gas into the coolant under the action of increased gas pressure for a permitted period of time, the gas pressure is reduced by bleeding into the exhaust pipe and the volume above the coolant is vented, or continuously, to and to maintain a level of about coolant gas of high pressure discharged from its volume at a rate that prevents the pressure from falling.
  • the gas outlet rate can be controlled by the size of the shutoff holes fittings or, for example, resistance to gas flow created by a filter or other equipment.
  • the gas discharge rate and the implementation of volume ventilation above the coolant can be determined by the state (configuration) of the gas system or using, for example, flow meters.
  • the modules for controlling the gas system and controlling the device for introducing gas into the coolant can exchange information with each other, for example, in binary form, informing, for example, that gas is supplied or not supplied, or that the gas supply must be stopped, or that it is possible to start the gas supply (in some cases, a signal can be sent that directly prohibits the gas supply or controls the supply of power or control signals to equipment controlled by another module).
  • the modules can exchange information about the operating modes of the equipment and the state of the gas system, changes in the modes and parameters of the operation and changes in the operation and condition of the gas system - for example, that the device is being activated or deactivated, or that shut-off valves open or close at a certain speed , which can be determined in instantaneous values or in the magnitude of the change over a specific, unit, partial or full period of time.
  • the gas system control and gas coolant device control modules can receive information about the activation or deactivation (or degree of activity) of equipment or fittings controlled by adjacent modules (in particular, gas control device controls and gas system control modules, respectively), directly from equipment or fittings or from drivers or drives or cards controlling this equipment or fittings.
  • the module for controlling the gas system and controlling the device for introducing gas into the coolant can receive and / or exchange information on the state of the dispersant (activated, deactivated and / or degree of activation) and / or on the status of the equipment that controls or diagnoses the gas system, such as sensors, shutoff valves (valves, gates, etc.), pumps, etc.
  • the state of this equipment can be expressed in the closed / open position, throughput, flow rate, activated / deactivated state and / or the degree of activation), directly from the dispersant and / or equipment of the gas system (terminal power supply or sensors) and / or from the boards / drivers / control cards of the specified equipment, as well as from the control equipment of the output of the control modules of the device for introducing gas into the coolant and control the gas system.
  • the gas system control module and the control device for introducing gas into the coolant can signal to indicate, by light, sound, or other means, the necessity of carrying out certain actions required in accordance with the present invention.
  • Such an indication can be perceived by personnel monitoring and controlling the reactor installation, and activation / deactivation of equipment and / or valves or issuing commands to activate / deactivate equipment and / or valves to the gas system control modules and control of the gas inlet to the coolant can also be carried out by personnel , for example, based on decisions made after the perception of the indicated indication.
  • the control system may also include a warning signal generation module, configured to generate a warning signal about the need to deactivate the dispersant and / or stop the gas supply and / or supply / output to / from the volume above the gas coolant, if functioning in the current mode can lead to contamination of equipment and coolant.
  • a warning signal generation module configured to generate a warning signal about the need to deactivate the dispersant and / or stop the gas supply and / or supply / output to / from the volume above the gas coolant, if functioning in the current mode can lead to contamination of equipment and coolant.
  • control device in accordance with the present invention may have other configurations, which may be options obtained by addition, exclusion or replacement.
  • the flowchart of the control method in FIG. 4, as well as examples of the implementation of the reactor installation and instruments and devices in FIG. 1-3 are given for illustrative purposes only and cannot limit the scope of protection of the present invention as defined by the claims. Any actions, objects, modules, elements, equipment and other characteristics indicated in the singular can also be considered used if there are several of them in the installation or method, and vice versa, if there are many, then one object or action may be sufficient to use the sign. .
  • the regulatory system can be performed automatically, that is, all decisions can be made on the basis of the received and processed data by the system itself and be executed.
  • the advantage of such an automatic The implementation of the method of introducing gas into the coolant is that the need for the participation of qualified personnel in the management of the reactor installation can be eliminated.
  • the operating modes of the reactor installation may go beyond acceptable limits due to the closed control loop in the presence of unlimited positive feedback, in which an attempt to control the undesired parameter deviation leads to an even greater deviation of the parameter to the undesirable side (this can happen both due to imperfection of processing algorithms, and due to equipment failures).
  • control system for the introduction of gas into the coolant can be performed with participation in the processing of data and / or decision-making personnel.
  • the reactor installation can have a control panel equipped with indicators, such as light (indicators, light panels, screens, information boards, etc.), sound (loudspeakers, sirens, warning systems etc.) and other, for example, tactile indicators.
  • the control panel may be equipped with information input means for requesting necessary information, testing and entering control commands.
  • Input means can be buttons, toggle switches, levers, keyboards, sensors, touchpads, trackballs, mice, touch panels and other data input means known in the art.
  • the control panel can be extended and in order to make it more convenient for personnel to use the control panel, a chair equipped with wheels can be provided as part of the equipment, which, in addition to ensuring the convenience of the personnel, provides quick and convenient access for the person in the chair to remote parts of the control panel, as personnel may push away from the current location and as a result of the forward movement of the chair provided by the wheels, for a short period of time to be in the desired location.
  • Control system modules can be made hardware based on discrete electronic components, integrated circuits, processors, assemblies, racks, etc.
  • the control system can be performed analog, digital or combined. So, for example, modules having electrical connections with equipment located in the reactor or in the control panel, and controlling its operation or processing data from them, may contain voltage, current, frequency, analog waveform converters to digital and vice versa, drivers, sources currents or voltages and the elements that control them. All of these elements and modules can be located on one or more circuit boards, combined or shared between different components or boards, or be made and placed without the use of circuit boards.
  • the modules of the control system can also be implemented in a software manner.
  • integrated circuits with programmable logic, controllers, processors, computers can be used as hardware, and programs containing commands or codes that are executed by the indicated circuits, controllers, processors, computers, etc., connected with devices and equipment of the reactor.
  • Programs are stored in memory devices, which can be executed in various forms known from the prior art and can be computer-readable storage media: read-only memory devices, hard and flexible magnetic disks, flash memory, optical disks, random access memory devices, etc. .
  • Programs may contain sequences of codes or instructions for executing the method and algorithms in accordance with the present invention in part or in full.
  • Microchips, controllers, processors and computers can be connected to the input / output of information, which can be separately located or be part of the control panel.
  • Modules of the control system described as separate modules can be software modules or be combined into one or more programs, as well as into one or more blocks or elements of programs.
  • control system and its modules can be executed in hardware-software manner, that is, part or all of the modules can be executed in hardware, and part of the modules or control device in software form.
  • control modules for reactor equipment (gas system, gas inlet to the coolant) and the sensor conversion modules can be executed in hardware, and the modules for processing data and commands, displaying information and adjusting processing parameters (such as thresholds and permissible values) can be executed programmatically based on a computer, process or controller.
  • Specialized microcircuits can also be manufactured containing all the necessary hardware elements and into which programs or data processing parameters can be loaded.
  • all electronic and other elements and components are predominantly radiation-resistant to enable the components to work and the system as a whole as part of a nuclear reactor installation, which can be a source of ionizing radiation, even in emergency conditions to maintain the ability to control the operation of the reactor and prevent possible negative consequences, thereby providing an increased level of security and long-term ok service.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Раскрыты способ и система управления вводом газа в теплоноситель ядерной реакторной установки. Способ имеет следующие шаги: в объем над теплоносителем из газовой системы подают газ, предназначенный для ввода в теплоноситель; газ вводят в теплоноситель; из объема над теплоносителем выводят газ в газовую систему. Технический результат: предотвращение повторного использования загрязненного газа.

Description

СПОСОБ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВВОДОМ ГАЗА В
ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ И ЯДЕРНАЯ РЕАКТОРНАЯ УСТАНОВКА
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области ядерной энергетики и ядерных реакторных установок, в частности, к ядерным реакторным установкам с жидкометаллическими теплоносителями. В то же время настоящее изобретение также может применяться и в реакторных установках различного рода, не являющихся ядерными. Уровень техники
Одной из основных проблем ядерных реакторных установок с жидкометаллическими теплоносителями является коррозия конструкционных материалов, из которых выполнен реактор. Для предотвращения коррозии может применяться метод формирования защитных оксидных покрытий, от целостности которых зависит коррозионная стойкость материалов, из которых выполнен реактор, например, стали.
Отметим, что указанная проблема также может появляться как в ядерных реакторных установках с теплоносителями, не являющимися жидкометаллическими, так и в реакторных установках, не являющихся ядерными. Хотя настоящее изобретение описано по отношению к ядерным реакторным установкам с жидкометаллическими теплоносителями, оно также может применяться как в ядерных реакторных установках с теплоносителями, не являющимися жидкометаллическими, так и в реакторных установках, не являющихся ядерными.
Для формирования оксидных пленок может применяться кислород. В патенте RU2246561 (опубликован 20.02.2005) раскрыт способ увеличения концентрации кислорода в теплоносителе путем ввода (эжекции) газообразного кислорода непосредственно в теплоноситель или подачи кислорода на поверхность теплоносителя, например, в газовую камеру около теплоносителя - в последнем случае кислород будет проникать в теплоноситель путем диффундирования. Ввиду того, что железо, хром и другие компоненты конструкционных материалов имеют большее химическое сродство к кислороду, чем компоненты теплоносителя, такие как свинец и/или висмут, кислород, введенный в жидкометаллический теплоноситель в виде оксидов компонентов теплоносителя, будет окислять компоненты конструкционных материалов и при соответствующей концентрации кислорода образовывать защитные оксидные пленки на поверхности стенок реактора. Для обеспечения такого эффекта концентрация кислорода в теплоносителе должна поддерживаться в соответствующих пределах, зависящих от конструкции реактора и использованных в ней конструкционных материалов, а также от вида и состава теплоносителя.
В теплоноситель могут вводиться и другие газы помимо кислорода. Одним из недостатков таких способов является то, что вводимые газы в теплоносителе образуют пузырьки, которые всплывают на поверхность теплоносителя и газ из пузырьков выходит в объем над теплоносителем. Во время пребывания в теплоносителе в пузырьки газа могут попадать пыль, твердофазные частицы и компоненты, растворенные в теплоносителе. Таким образом, газ, введенный в теплоноситель, после пребывания в теплоносителе и выхода из него в объем над теплоносителем, оказывается загрязненным пылью, твердофазными частицами и компонентами. Повторное использование такого газа, в частности, повторный ввод в теплоноситель, приводит к загрязнению теплоносителя и оборудования реактора и, следовательно, вызывает неисправности оборудования и снижение сроков эксплуатации оборудования и реактора в целом. Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и системы управления вводом газа в теплоноситель в реакторной установке, не имеющих недостатков, присущих уровню техники. В частности, требуется предотвращение загрязнения теплоносителя, корпуса и оборудования реактора, происходящее вследствие нахождения в объеме над теплоносителем и повторного использования газа, до этого введенного в теплоноситель и загрязненного во время нахождения в нем, при обеспечении возможности повторного использования газа.
Задача настоящего изобретения решается с помощью способа ввода газа в теплоноситель реактора. Реактор соединен с газовой системой и имеет в своем составе устройство ввода газа в теплоноситель, установленное частично в теплоносителе и частично в объеме над теплоносителем и выполненное с возможностью подачи газа из объема над теплоносителем в теплоноситель. Газовая система соединена с реактором с возможностью подачи и отвода газа в/из объема над теплоносителем.
Способ включает в себя следующие шаги: в объем над теплоносителем из газовой системы подают газ, предназначенный для ввода в теплоноситель; путем обеспечения в устройстве ввода газа в теплоноситель давления газа большего, чем давление теплоносителя, вводят газ в теплоноситель; из объема над теплоносителем выводят газ в газовую систему.
В одном из возможных вариантов изобретения во время ввода газа в теплоноситель непрерывно подают газ из газовой системы в объем над теплоносителем и/или непрерывно выводят газ из объема над теплоносителем в газовую систему. В другом возможном варианте изобретения ввод газа в теплоноситель осуществляют не долее временного интервала, за который введенный в теплоноситель газ оказывается на поверхности теплоносителя.
Выводимый из объема над теплоносителем в газовую систему газ предпочтительно фильтруют и снова вводят в объем над теплоносителем. Давление газа в устройстве ввода газа в теплоноситель больше, чем давление теплоносителя, в некоторых вариантах могут обеспечивать путем повышения давления газа в объеме около теплоносителя. В других вариантах давление газа в устройстве ввода газа в теплоноситель больше, чем давление теплоносителя, могут обеспечивать путем локального понижения давления теплоносителя около устройства ввода газа с помощью вращения, по меньшей мере, части устройства ввода газа в теплоноситель.
Задачу настоящего изобретения также решает система управления вводом газа в теплоноситель реактора. Реактор соединен с газовой системой и имеет в своем составе устройство ввода газа в теплоноситель, частично установленное в теплоносителе и частично в объеме над теплоносителем и выполненное с возможностью подачи газа из объема над теплоносителем в теплоноситель. Газовая система соединена с реактором с возможностью подачи и отвода газа в/из объема над теплоносителем.
Система управления включает в себя: модуль управления газовой системой, выполненный с возможностью управления газовой системой с обеспечением подачи газа в реактор в объем над теплоносителем и с обеспечением вывода газа из реактора из объема над теплоносителем; и модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель, выполненный с возможностью управления устройством ввода газа в теплоноситель с обеспечением ввода газа из объема над теплоносителем в теплоноситель.
В некоторых вариантах модуль управления газовой системой может быть выполнен с обеспечением непрерывной подачи газа в объем над теплоносителем и/или непрерывного вывода газа из объема над теплоносителем. В других система может содержать таймер, а модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель может быть выполнен с возможностью обеспечения ввода газа в теплоноситель не долее временного интервала, за который введенный в теплоноситель газ оказывается на поверхности теплоносителя.
На решение задачи настоящего изобретения также направлена ядерная реакторная установка, имеющая в своем составе: реактор, теплоноситель, размещенный в реакторе, газовую систему, соединенную с реактором с возможностью подачи и отвода газа в/из объема над теплоносителем, и устройство ввода газа в теплоноситель, установленный частично в теплоносителе и частично в объеме над теплоносителем и выполненный с возможностью подачи газа из объема над теплоносителем в теплоноситель. Газовая система и устройство ввода газа в теплоноситель выполнены с возможностью функционирования в соответствии со способом по любому из вышеописанных вариантов и/или под управлением системы по любому из вышеописанных вариантов.
В предпочтительном варианте осуществления газовая система содержит трубы, газовый фильтр и насос, соединенные в петлю, начало которой выполнено с возможностью приема газа из реактора из объема над теплоносителем, а конец которой выполнен с возможностью подачи газа в реактор в объем над теплоносителем .
Благодаря настоящему изобретению удается обеспечить способ и устройство
(систему) управления вводом газа в теплоноситель в реакторной установке, не имеющих недостатков, присущих уровню техники. Достигается такой технический результат, как предотвращение загрязнения теплоносителя, корпуса и оборудования реактора. В частности, обеспечивается вывод газа, загрязненного во время нахождения в теплоносителе, из объема над теплоносителем с помощью вентиляции этого объема. Это позволяет повысить безопасность, надежность и срок эксплуатации реакторной установки. Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен схематичный вид реакторной установки в соответствии с настоящим изобретением.
На фиг. 2 показан возможный вариант реализации газовой системы.
На фиг. 3 показан вариант выполнения диспергатора.
На фиг. 4 показан вариант блок-схемы способа ввода газа в теплоноситель.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение применимо в реакторной установке (например, ядерной реакторной установке), имеющей в своем составе, как показано в одном из примеров в схематичном виде на фиг. 1, реактор 101, в котором размещен теплоноситель 104, соединенный с газовой системой посредством труб 108 и 1 14, имеющих запорную арматуру 109 и 1 15, соответственно. Кроме того, в реакторе также расположены циркуляционный насос ПО с побудительным винтом 111, диспергатор 112 с выводом 1 13 питания и управления.
Реактор 101 представляет собой емкость, стенки 102 которой выполнены из конструкционных материалов, обладающих достаточной механической, термической, радиационной и другими видами стойкостей, необходимых для безопасной работы реакторной установки, например, таких как сталь. Безопасность работы реакторных установок имеет особое значение ввиду того, что в реакторе 101 в активной зоне 103 располагаются радиоактивные материалы, которые в ходе радиоактивного деления высвобождают энергию. По меньшей мере, часть этой энергии в виде тепла передается в теплоноситель 104, имеющийся в реакторе и контактирующий с активной зоной (то есть, радиоактивные материалы преимущественно располагаются в теплоносителе), и далее переносится в теплообменник 107, в котором тепловая энергия передается другим материалам (например, воде, пару или другим теплоемким материалам), в некотором удалении от источника радиоактивного излучения. Теплообменник может представлять собой в некоторых вариантах парогенератор, предназначенный для производства пара, который может использоваться далее для нагрева других сред или для приведения в действие турбин. Далее, после теплообменника 107 в коммуникациях за пределами реактора, тепловая энергия передается без опасности радиационного заражения, которая, таким образом, концентрируется в пределах реактора. В связи с этим, ввиду тяжелых, нежелательных и длительных последствий радиоактивного заражения окружающих территорий прочности и безопасности эксплуатации реактора придается особое значение. Для обеспечения продолжительного и эффективного процесса передачи тепла из активной зоны 103 в теплообменник 107 в реакторе предпочтительно осуществляют циркуляцию теплоносителя в реакторе 101 - в контуре, охватывающем активную зону и теплообменник. Для обеспечения циркуляции предпочтительно используется насос 110 с побудительным винтом 111.
Одним из важных факторов сохранения прочности реактора 101 во времени является предотвращение или ослабление до допустимого уровня коррозии конструкционных материалов, из которых выполнены его стенки 102 и арматурные, крепежные, прочностные и другие элементы реактора 101. Указанный фактор должен учитываться и в том случае, если в качестве теплоносителя 104 используется теплоноситель из жидких металлов, таких как натрий, литий, свинец, висмут и т.п. Тяжелые металлы (свинец, висмут) имеют преимущество перед легкими ввиду их повышенной безопасности, в частности, по критерию пониженной пожароопасности.
Кроме того, теплоносители, выполненные с использованием тяжелых металлов, имеют также такое преимущество, как устойчивость их свойств при попадании в них воды. Естественно, что физико-химический свойства такого теплоносителя будут изменяться при попадании в него воды, однако такие изменения будут незначительными и позволят продолжать эксплуатацию и далее. Это может быть полезно для повышения безопасности реакторной установки ввиду возможных аварий или протечек оборудования, в котором находится или протекает вода в жидком виде или в виде пара - например, такого оборудования, как теплообменники или парогенераторы. Даже если теплообменник или парогенератор будет иметь неисправность в виде течи, то реакторная установка может эксплуатироваться далее до того момента, когда настанет удобный момент для ремонта или замены неисправного (протекающего) оборудования, поскольку теплоноситель с использованием тяжелых металлов допускает такой режим работы в силу незначительной (некритичной) зависимости своих физико-химических свойств от привнесения воды в жидком или парообразном виде.
Для уменьшения коррозионного воздействия на конструкционные материалы реактора перспективным считается создание оксидных пленок на границе теплоносителя и конструкционного материала, например, с помощью подачи на поверхность теплоносителя (с последующим диффундированием кислорода в теплоноситель) или в теплоноситель кислорода, который может быть перенесен теплоносителем к стенкам реактора, где кислород может вступить в химическое соединение с конструкционным материалом (которым может быть, например, сталь) и образовать оксид в форме оксидной пленки на поверхности конструкционного материала. Дополнительным преимуществом использования такой защиты от коррозии является снижение интенсивности теплообмена между теплоносителем и стенками реактора за счет пониженной теплопроводности оксидов. Ввод кислорода в теплоноситель и повышение его концентрации могут быть обеспечены с помощью подачи в реактор из газовой системы газообразного кислорода или газа, содержащего кислород, в объем около теплоносителя и/или их эжекции в теплоноситель.
В том случае, если концентрация кислорода в теплоносителе будет иметь чрезмерно высокое значение, может начаться кислородная коррозия конструкционных материалов, что приводит к снижению срока эксплуатации реактора, появлению риска протечки теплоносителя, повышенному накоплению в теплоносителе твердофазных отложений и т.п. Для снижения чрезмерно высокой концентрации кислорода в теплоносителе, к которой могла привести, например, разгерметизация реактора и проникновение внутрь него атмосферного воздуха или выполнения регламентных работ, в ходе которых было допущено чрезмерное повышение концентрации кислорода в теплоносителе, или для проведения очистки теплоносителя возможно использовать газообразный водород или газ содержащий водород, подаваемые в объем около теплоносителя или вводимые в теплоноситель. При вводе в теплоноситель газообразного водорода концентрации кислорода в теплоносителе снижается благодаря взаимодействию водорода с кислородом в теплоносителе и/или восстановлению оксидов компонентов теплоносителя. Снижение повышенной концентрации кислорода в теплоносителе представляет собой важный для безопасности реактора процесс ввиду того, что слишком высокая концентрация кислорода влечет за собой опасность кислородной коррозии стенок реактора.
Кислород или водород могут вводиться в чистом виде или в виде газовой смеси, например, смеси с инертными газами, нейтральными газами, с водяным паром или другими газами. Кроме того, в некоторых случаях необходимо вводить газы, не содержащие кислород или водород, а состоящие, например, из одних инертных газов (например, для флотационной очистки внутренних поверхностей реактора).
Для ввода газа в теплоноситель может использоваться трехстадийная схема. На первой стадии кислород или водород (или другой газ) могут подаваться в объем около теплоносителя с помощью входящей в состав реакторной установки газовой системы, имеющей выход в реактор 101 в объем 106 над теплоносителем 104 посредством трубы 108. Теплоноситель 104 занимает только часть емкости реактора для снижения опасности разгерметизации реактора ввиду теплового расширения теплоносителя при разогреве. Верхняя часть 106 емкости реактора, находящаяся над поверхностью 105 («уровнем») теплоносителя 104, для предотвращения коррозии и нежелательных химических реакций обычно заполняется газом, представляющим собой инертный газ (Не, Ne, Аг) или смесь инертных газов. Для подачи газа в реактор (в объем над теплоносителем, как это показано на фиг. 1) и предусмотрена труба 108 газовой системы. Кроме того, газовая система содержит трубу 114, снабженную вентилем 115, для вывода газа из реактора в газовую систему. Назначение труб (трубопроводов) 108 и 114 - подача или вывод газа в/из реактора - может меняться на обратное. Кроме того, в реакторной установке могут быть предусмотрены и другие трубы (трубопроводы) для подачи/вывода газа из реактора.
Газовая система, более подробно представленная на фиг. 2, может содержать трубопроводы (трубы) 108, 114, 216 и другие, смесители/распределители, запорную арматуру 109, 114, 211-215 (вентили, клапаны и т.п.), фильтр 204, насосы 202 и 203 и прочее оборудование, не показанное на фиг. 2, обычно применяемое в газовых системах и известное из уровня техники. Газовая система может быть соединена с источником 201 или множеством источников газов или включать их в себя, соответственно, и может осуществлять смешивание газов в смесителях и/или распределять газ или газовую смесь с помощью распределителей, роль которых могут выполнять смесители. Подача газа из источника в газовую систему регулируется с помощью запорной арматуры 211.
Источниками газов, предназначенных для подачи в реактор или для использования в газовой системе, могут быть установки по производству и очистке газов, например, установка электролиза воды на кислород и водород. Источниками также могут быть газовые магистрали или газовые баллоны или системы баллонов, содержащие сжатый газ. Подача газа может происходить благодаря высокому давлению внутри газовых баллонов или могут быть предусмотрены насосы, побуждающие подачу газа из емкостей, в которых он хранится. На фиг. 2 схематично представлен газовый баллон 201, содержащий в себе под высоким давлением газ глубокой степени очистки. На выходе из источников или внутри них могут быть предусмотрены газовые фильтры, предназначенные для очистки газов от частиц различного размера, которые в отсутствие таких фильтров могли бы повредить газовую систему и/или реактор, а также загрязнить газ и/или теплоноситель.
Для регулирования перемещения газов по трубам, трубопроводам, смесителям/распределителям и разнообразному оборудованию газовой системы в ней предусмотрена запорная арматура 109,1 15,211-215. Запорная арматура может быть выполнена с использованием вентилей, клапанов, переключателей, кранов, задвижек, запоров и других видов оборудования, которое может быть использовано для регулирования потока газа/жидкости. В преимущественных вариантах выполнения запорная арматура выполнена с возможностью дистанционного управления - например, с помощью электрических, гидравлических, рычажных или других приводов. Благодаря дистанционному управлению обеспечивается безопасность персонала, обслуживающего реактор и осуществляющего на нем регламентные работы или его эксплуатацию. Кроме того, дистанционное управление позволяет управлять множеством оборудования запорной арматуры из одного места, например, с пульта, позволяя тем самым отслеживать ситуацию в целом и оперативно реагировать на изменяющуюся обстановку, обеспечивая возможность проведения ряда работ, предусматривающих осуществление сложных последовательностей режимов работы, и повышая безопасность реактора в целом.
Смесители/распределители представляют собой соединение нескольких труб/трубопроводов, по которым могут подаваться различные газы для смешивания и/или распределения в различные трубы/трубопроводы и разнообразное оборудование. Например, смесителями/распределителями могут быть названы соединения труб, проходящих между арматурой 109, 21 1, 212 или между арматурой 213, 214 и фильтром 204, показанных на фиг. 2. Смешивание может осуществляться непосредственно в месте соединения труб/трубопроводов ввиду высокой диффузионной способности газов к проникновению друг в друга и смешиванию, или же в специально предназначенной для смешивания емкости, к которой подводятся трубы/трубопроводы. Результат смешивания газов может отводиться одним или более трубопроводом/трубой, то есть отводиться в одно место назначения или распределяться в несколько. Кроме того, один и тот же газ может подаваться из одного или нескольких трубопроводов и подаваться в несколько трубопроводов, отводящих газ к соответствующим потребителям или местам назначения - в таком случае реализуется распределение газа. В некоторых случаях смеситель/распределитель может работать в режиме обычной трубы/трубопровода, в котором газ подается в одну трубу и выводится из другой.
Режим работы газовой системы регулируется запорной арматурой, состояние которой (открыто/закрыто, величина расхода и т.п.) определяет направление протекания газов. Например, для подачи газа из источника 201 в трубу 108, а значит и в объем 106 над теплоносителем, в который она имеет выход через стенку 102 реактора, открываются вентили 211 и 109, а вентиль 212 должен быть закрыт.
В том случае, если вывод газа из объема над теплоносителем невозможен, то есть если закрыт вентиль 1 15 или вентили 213 и 214, то газ будет подаваться в реактор в объем над теплоносителем до тех пор, пока не сравняется с давлением газа в источнике или пока не будет равен давлению, которое может создавать напорный насос, если такой используется для подачи газа в реактор.
В другом варианте, если вывод газа из объема над теплоносителем возможен, то есть вентили 1 15, 214 и 215 открыты, а вентили 212 и 213 закрыты, то газ, подаваемый из источника 201 в реактор в объем над теплоносителем через трубу 108, будет выходить из объема над теплоносителем в газовую систему через трубу 114. Далее газ будет проходить через фильтр 204, очищаясь от загрязнений, и через трубу 216 будет выпускаться в атмосферу или объем, предназначенный для хранения, например, отработанного газа. В этом случае будет осуществляться вентиляция объема над теплоносителем.
Вентиляцию объема над теплоносителем возможно осуществлять и без подачи газа из источника 201. Для этого может использоваться петля газовой системы, содержащая фильтр 204 и насос 202. Для организации петли в газовой системе необходимо открыть вентили 109, 115, 212 и 213, а вентили 211 и 214 закрыть. При активации (включении) насоса 202 петля газовая системы засасывает газ из объема 106 над теплоносителем через трубу 114, газ проходит через фильтр 204 и насос 202 и подается снова в объем 106 через трубу 108. Если насос 202 обладает возможностью подачи газа в обратном направлении, то газ будет уходить из объема 106 через трубу 105, а попадать в объем 106 снова через трубу 114. В этом случае, однако, возможно загрязнение микрочастицами, взвесями и/или пылью насоса 202, поскольку фильтрация газа происходит после прохождения насоса. Поэтому предпочтительным вариантом организации циркуляции газа в объеме 106 и газовой петле будет вариант, когда газ сначала проходит через фильтр 204 и затем через насос 202, поскольку в этом случае снижается риск загрязнения насоса и продлевается срок его службы без необходимости ремонта. Циркуляция газа в объеме и газовой петле в такой конфигурации позволяет фильтровать газ, находящийся в объеме 106, и обеспечивать необходимую степень его чистоты в зависимости от фильтра 204. Благодаря этому обеспечивается вентиляция объема над теплоносителем чистым газом без расхода газа из внешних источников.
Фильтр 204 представляет собой устройство, обеспечивающее пропускание газа и удержание пыли, твердофазных и/или жидких и/или гелеобразных частиц и других загрязняющих газ примесей. Фильтр может содержать в своем составе волокнистые материалы, такие как стекловата, войлок и т.п., обеспечивающие удержание примесей. Также возможно применение разнообразных решеток, сеток и т.п. Кроме того, фильтр может содержать, быть дополнен или выполнен в виде пылеуловителей центробежного или гравитационного типа, например, в виде циклона. Кроме того, фильтр может содержать, быть дополнен или выполнен в виде холодильника, обеспечивающего очистку газа от воздушных паров путем их охлаждения и превращения в воду, в то время как очищенный газ выходит из фильтра.
В некоторых конфигурациях возможны случаи вентиляции объема над теплоносителем, когда из объема над теплоносителем выводится (вытягивается, высасывается) газ с помощью насоса, стоящего в выводящей трубе (предпочтительно после фильтра), и выбрасывается в атмосферу или подается в хранилище отработанного газа или на перерабатывающее оборудование. На фиг. 2 в качестве такого оборудования могут применяться насос 203, который вытягивает газ из объема 106 через трубу 114 и фильтр 204 и подает его в выкидную трубу. Для обеспечения такой конфигурации необходимо, чтобы вентили 115, 214 и 215 были открыты, а вентиль 213 был закрыт. В таком случае нет необходимости подавать какой-либо газ в объем над теплоносителем с помощью какого-либо источника газа. Достаточно обеспечить соединение входной трубы с хранилищем газа или атмосферой, и газ из хранилища будет втянут в объем над теплоносителем (предпочтительно через фильтр) за счет разрежения газа (пониженного давления) в объеме над теплоносителем, создаваемого, например, выводящим насосом. В варианте газовой системы, показанном на фиг. 2, отсутствует труба, которая могла бы быть соединена с атмосферой или хранилищем газа не через насос и не с источником газа с высоким давлением и имела бы соединение с объемом над теплоносителем, однако в других вариантах выполнения такие трубы или их соединения с атмосферой или хранилищами газа могут быть предусмотрены.
В вышеописанных конфигурациях газовой системы вентиляция объема над теплоносителем обеспечивается несколькими способами. Во-первых, в объем над теплоносителем через подводящую трубу может подаваться газ из источника газа или под напором насоса, проходить через объем над теплоносителем и самостоятельно выходить в трубу для вывода газа из объема. Во-вторых, газ может выводиться из объема через выводную трубу с помощью вытяжного насоса, при этом самостоятельно притекая в объем из вводящей трубы и проходя через объем над теплоносителем до выводного отверстия. В-третьих, возможен комбинированный вариант, когда одновременно в объем над теплоносителем через подводящую трубу подают газ (с помощью насоса и/или из источника газа) и выводят газ из объема через выводящую трубу с помощью насоса. Возможен вариант, когда один и тот же насос, как насос 202 в конфигурации петли, осуществляет вывод газа из объема и подачу этого газа в объем вновь. Все эти варианты конфигураций обеспечивают вентиляцию объема над теплоносителем с помощью подачи и/или вывода газа в/из объема над теплоносителем.
После подачи газа в объем над теплоносителем осуществляется вторая стадия ввода газа в теплоноситель - непосредственный ввод газа в теплоноситель из объема над теплоносителем. Для ввода газа в теплоноситель в реакторе предусмотрено устройство ввода в теплоноситель, установленное частично в теплоносителе и частично в объеме над теплоносителем. Устройство обеспечивает возможностью подачи газа из объема над теплоносителем в теплоноситель благодаря тому, что в нем есть отверстия, соединенные между собой каналом и расположенные одно в объеме над теплоносителем, а другое в теплоносителе. В одном из вариантов это может быть трубка, имеющая внутри канал, соединяющий отверстия на концах трубки, причем один конец которой находится над теплоносителем, а другой в теплоносителе. В другом варианте подобная трубка может быть снабжена насосом, закачивающим газ из объема над теплоносителем в трубку и, тем самым, в теплоноситель. Устройство ввода газа в теплоноситель может быть выполнено в виде диспергатора, устройство и принцип действия которого описан далее, или же комбинацией этих или других устройств (также как и другим устройством), обеспечивающих возможность ввода газа в теплоноситель.
Газ может быть введен в теплоноситель, например, двумя способами. Во- первых, для того, чтобы газ попадал в теплоноситель, в объеме над теплоносителем может создаваться повышенное давление по сравнению с давлением внутри теплоносителя (например, в том случае, если газ в объеме над теплоносителем давит не на всю поверхность теплоносителя, и/или если теплоноситель может перетекать в объем, в котором отсутствует повышенное давление, создаваемое газом в объеме над теплоносителем), которое может приводить к вынужденному проникновению газа в теплоноситель, обладающий меньшим внутренним давлением, через устройство ввода газа в теплоноситель. Величина давления может определяться датчиками давления в этом объеме или имеющим с ним соединение трубопроводом газовой системы, или по количеству закачанного в этот объем газа, которое может быть определено с помощью расходомеров. Недостатком подобного способа является склонность устройства ввода газа в теплоноситель к засорению выпускного отверстия (отверстий), находящихся в теплоносителе, вследствие образования пленок и твердофазных частиц или из-за проникновения твердофазных примесей, пыли из газа над теплоносителем в устройство ввода газа в теплоноситель. Для того, чтобы выпускное отверстие (отверстия) устройства ввода газа в теплоноситель не засорялось, оно преимущественно выполнено на движущихся элементах устройства ввода газа в теплоноситель, устанавливаемых в теплоносителе, например, на нижнем конце вращающегося элемента устройства ввода газа в теплоноситель.
Во-вторых, ввод газа в теплоноситель может обеспечиваться за счет создания в теплоносителе локальной зоны низкого давления, например, около устройства ввода газа в теплоноситель (увлечения газа теплоносителем). Например, это может быть сделано с помощью вращающихся или перемещающихся в теплоносителе элементов устройства ввода газа в теплоноситель. В одном из вариантов это могут быть, в том числе, диски в нижней части диспергатора, которые могут иметь лопасти и при вращении создают область пониженного давления в теплоносителе за счет центробежных сил. В указанную область пониженного давления и устремляется газ, проходящий из объема над теплоносителем через продольный канал в нижние отверстия, например, около или в дисках. Благодаря градиенту скорости теплоносителя около устройства ввода газа в теплоноситель (например, диспергатора), в частности, дисков, то есть ситуации, когда теплоноситель около диспергатора движется быстрее, чем в отдалении от него, газ, поступающий в теплоноситель в виде пузырьков, дробится на более мелкие пузырьки, образуя тем самым мелкодисперсную двухкомпонентную взвесь газ-теплоноситель. Благодаря тому, что устройство ввода газа в теплоноситель в таком варианте (в т.ч. и диспергатор) имеет движущиеся (вращающиеся) элементы, обеспечивается перемещение (омывание) теплоносителя около поверхностей устройства ввода газа в теплоноситель, благодаря чему твердые частички и оксидные пленки смываются с устройства ввода газа в теплоноситель и, таким образом, осуществляется его автоматическое самоочищение. Это свойство повышает срок службы как самого устройства ввода газа в теплоноситель, так и срок и безопасность эксплуатации реакторной установки в целом.
В частном варианте выполнения настоящего изобретения для ввода газа в теплоноситель в реакторе 101 в качестве устройства ввода газа в теплоноситель 104 из объема 106 над теплоносителем установлен диспергатор 112. Для этого диспергатор 112 устанавливают частично в теплоносителе 104 и частично в объеме 106 около теплоносителя 104. Газ, содержащий кислород или водород, может вводиться в теплоноситель непосредственно из трубопровода газовой системы, однако в этом случае указанный трубопровод должен быть опущен в теплоноситель, что может привести к засорению и забиванию трубопровода и, тем самым, к снижению безопасности и срока реакторной установки.
Диспергатор 1 12 установлен вертикально, в этом случае диспергатор 112 находится в положении, продлевающим срок его эксплуатации, так как теплоноситель и имеющиеся в нем твердофазные оксиды не проникают в диспергатор (что потребовало бы их перемещения вверх) и не приводят к засорению диспергатора, что продлевает срок его эксплуатации. Поскольку диспергатор обладает возможностью подачи газа из объема около теплоносителя в теплоноситель, газ, захватываемый через отверстие в верхней части диспергатора, находящейся в частном случае в объеме над теплоносителем, проходит через канал в диспергаторе (например, в вале) сверху вниз и выпускается нижней частью диспергатора, находящейся в теплоносителе (при других видах расположения диспергатора названия направлений меняются соответственно).
В варианте, показанном на фиг. 3, диспергатор может иметь два диска, один из которых вращается, а другой нет - благодаря такой комбинации между дисками образуется область пониженного давления теплоносителя, в которую из отверстий в валу или одном или двух дисках может поступать газ. Поскольку между дисками возможно обеспечить достаточно малое расстояние, а один из дисков вращается относительно другого, давление снижается сильнее, чем в том случае, когда вращаются оба диска. Благодаря этому повышается эффективность ввода газа в теплоноситель и газовые пузырьки становятся еще меньше, то есть повышается эффективность растворения газа в теплоносителе.
Показанный на фиг. 3 диспергатор состоит из следующих основных элементов: корпус 301 диспергатора с неподвижным верхним диском; полый вал 302, соединенный с нижним вращающимся диском 303; фланец 304 крепления диспергатора к корпусу реактора; электродвигатель 307 с ведущей магнитной полумуфтой 306, передающий вращение полому валу 302 при помощи ведомой магнитной полумуфты 305. Электродвигатель 307 с полумуфтой 306 установлен на стенке 102 реактора с внешней стороны, а полумуфта 305 установлена с внутренней стороны стенки 102 реактора.
В предпочтительном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, верхний диск (статор) диспергатора соединен неподвижно с корпусом 301 диспергатора. Нижний вращающийся диск 303 соединен с вращающимся валом 302. Нижний диск и вал - полые, полости соединены между собой. В верхней части полость вала соединена с газовым контуром через отверстия. Поверхность нижнего диска, образующая зазор, перфорирована отверстиями (например, по меньшей мере, двенадцатью) малого диаметра, расположенными по окружности. Верхний диск также может быть перфорирован небольшими отверстиями для доступа жидкого металла в полость между дисками. В верхней части вращающийся вал соединен с валом герметичного электродвигателя 307, запитанного от частотного преобразователя, при помощи магнитных полумуфт 305, 306. Диспергатор погружается в теплоноситель таким образом, чтобы отверстия в верхней части вала были над уровнем, а верхний и нижний диски - под уровнем жидкости. При включении герметичного электродвигателя нижний диск вращается с заданной угловой скоростью. При этом в результате движения теплоносителя относительно нижнего диска в зазоре образуется зона пониженного давления, что вызывает впрыск газа из полости нижнего диска через отверстия в верхней части нижнего диска в зазор. В зазоре благодаря градиенту скоростей теплоносителя пузырьки дробятся и мелкодисперсная газовая фаза вместе с теплоносителем поступает из зазора в основной поток теплоносителя.
В других вариантах выполнения диспергатора неподвижным диском может быть нижний диск, а вращающимся верхний. Кроме того, полость, соединяющая объем около теплоносителя и отверстия в диске, может быть как в вале, так и в корпусе. При этом сами отверстия могут быть выполнены как во вращающемся диске, так и в неподвижном (или одновременно в этих дисках).
Как уже отмечалось, принцип действия диспергатора газа основан на дроблении газовых пузырей в жидкости при попадании их в поток с большим градиентом скоростей. В таком потоке благодаря неравномерности сил скоростного напора, приложенных к элементам поверхности, происходит разрушение больших пузырей с образованием мелких. Создание высокоградиентного потока жидкости в диспергаторе газа в предпочтительном варианте выполнения диспергатора осуществляется в зазоре между вращающимся и неподвижным дисками. Степень дисперсности газовой фазы при прочих равных условиях зависит от градиента скоростей в потоке. Увеличение градиента скоростей осуществляется уменьшением зазора между дисками или увеличением линейной скорости относительного движения дисков.
Управление вводом газа в теплоноситель может достигаться как благодаря возможности управления работой газовой системы, которая может подавать необходимый газ в объем около теплоносителя и/или создавать повышенное давление в объеме около теплоносителя, так и благодаря возможности управления работой диспергатора, который в пассивном состоянии (без вращения диска) не вводит газ из объема над теплоносителем в теплоноситель, а в активном состоянии (с вращением диска) вводит в теплоноситель кислородосодержащий газ из объема над теплоносителем, и скорость (эффективность) ввода газа в теплоноситель может зависеть от скорости вращения диска. Применение диспергаторов с вращающимися дисками более привлекательно, поскольку для обеспечения ввода газа из объема около теплоносителя в теплоноситель не требуется создавать в этом объеме повышенное давление, а достаточно привести в действие (активировать) диспергатор, что упрощает и тем самым повышает надежность работы системы регулирования.
Для приведения в действие («активации») диспергатора требуется приведение во вращение валов и дисков (или одного из валов и одного из дисков). Это возможно сделать с помощью, например, электродвигателя. Для снижения разрушительного воздействия высоких температур и паров теплоносителя на электродвигатель и, соответственно, продления срока его службы, он предпочтительно располагается снаружи реактора (хотя в некоторых вариантах может быть расположен и внутри). Для приведения во вращение частей диспергатора через стенку реактора от электродвигателя может проходить вал, для чего в стенке должно быть выполнено отверстие. Однако в предпочтительном варианте для повышения конструкционной прочности реактора и, тем самым, безопасности его эксплуатации возможна передача вращения от электродвигателя элементам диспергатора с помощью магнитной муфты, части которой установлены преимущественно напротив друг друга с разных сторон стенки реактора. Магнитное поле, формируемое одной магнитной полумуфтой, может передавать усилие вращение другой полумуфте, расположенной с другой стороны стенки реактора, тем самым приводя в действие диспергатор. При расположении двигателя диспергатора снаружи реактора управление им может осуществляться через провод (кабель) 113, показанный на фиг. 1 и предназначенный для подведения электроэнергии к электродвигателю, путем подачи/неподачи питающего напряжения или изменения его параметров.
Приведение в действие диспергатора, достигаемое с помощью электродвигателя, в настоящем изобретении обозначается как «активация» диспергатора, а остановка электродвигателя, при которой диспергатор прекращает свою работу, в настоящем изобретении называется «деактивация» диспергатора. Скорость вращения электродвигателя может регулироваться различным образом: бинарно (отключен/включен), с несколькими скоростями вращения или с возможностью придания любой скорости вращения в определенном диапазоне скоростей. При этом, чем выше скорость вращения, тем больше газа (в т.ч. кислорода) растворяется в теплоносителе и тем более мелкие пузырьки газа образуются.
Как уже отмечалось, ввод газа в теплоноситель возможен и в том случае, если в объеме над теплоносителем создается повышенное давление газа, а диспергатор не активируется. Однако в этом случае вероятно засорение выходного отверстия (отверстий) диспергатора, в связи с чем для повышения надежности и срока службы оборудования реактора, что приводит к повышению безопасности и срока эксплуатации реакторной установки, при таком способе ввода газа в теплоноситель (за счет повышенного давления газа в объеме над теплоносителем) устройство ввода газа в теплоноситель (например, диспергатор) все равно предпочтительно должен быть активирован для того, чтобы его выходное отверстие (отверстия) на нижнем конце, погруженном в теплоноситель, омывалось теплоносителем, предотвращая скапливания в/на нем оксидов, отложений, пленок и т.п.
Кроме того, само по себе регулирование давления газа в объеме около теплоносителя так, чтобы он сам по себе начал проникать в теплоноситель через устройство ввода газа в теплоноситель даже без его активации может быть нежелательным ввиду образования пузырьков больших размеров, которые, например, менее эффективны при флотационной очистке внутренних поверхностей реактора и обеспечивают гораздо меньшую точность концентрации газа (например, кислорода или водорода) в теплоносителе ввиду меньшей точности регулирования давления в газовой системе, чем регулирование скорости вращения диспергатора, и, соответственно, локального снижения давления в теплоносителе около вращающегося конца (дисков) диспергатора, в связи с чем предпочтительно применение регулирования ввода газа в теплоноситель с помощью активируемого диспергатора.
После того, как газ введен в теплоноситель в виде пузырьков, он будет стремиться всплыть, поскольку плотность газа намного меньше плотности теплоносителя, а теплоноситель представляет собой жидкость (в целом изобретением может относиться к подаче газа не только в теплоноситель, но и в любую жидкость), в которой пузырьки могут перемещаться. Вследствие силы Архимеда они будут перемещаться вверх, то есть всплывать.
В том случае, если в реакторе осуществляется циркуляция теплоносителя, то есть перемещение теплоносителя по замкнутому контуру, например, под действием циркуляционного насоса, такого как насос ПО, и скорость перемещения теплоносителя выше, чем скорость перемещения пузырьков в теплоносителе, то пузырьки могут быть увлечены теплоносителем, перемещаться по всему контуру и всплывать на поверхность теплоносителя только тогда, когда объем теплоносителя, в котором находятся пузырьки, приближается к поверхности теплоносителя в реакторе (то есть к поверхности 105 раздела двух сред: теплоносителя 104 и газа 106 в объеме над теплоносителем), или когда циркуляция останавливается.
В обоих случаях при перемещении газа в теплоносителе такой поток пузырьков очищает поверхность стенок реактора от отложений, твердофазных частиц, пыли и т.п. Указанные отложения, твердофазные частицы и пыль собираются в пузырьках газа и в конечном итоге выносятся на поверхность теплоносителя, откуда они попадают в газ в объеме над теплоносителем. Подобный эффект может использоваться для флотационной очистки конструкций реактора, находящихся в контакте с теплоносителем (при этом могут вводиться инертные газы, водяной пар или газовые смеси, например, смесь инертного газа с водородом и водяным паром). В связи с указанными явлениями после того, как в теплоноситель был введен газ в виде пузырьков, через некоторое время, определяемое скоростью всплывания пузырьков или временем их циркуляции в теплоносителе, указанные пузырьки газа, насыщенные отмеченными загрязнениями, которые могут попадать в пузырьки не только со стенок реактора, но и из теплоносителя в целом, оказываются на поверхности теплоносителя и газ в объеме над теплоносителем становится загрязненным пылью, твердофазными частичками и т.п.
В то же время ввод газа в теплоноситель может продолжаться. Поскольку газ в объеме над теплоносителем стал загрязненным, то в теплоноситель теперь начинает вводиться загрязненный газ и, следовательно, теплоноситель не очищается, а загрязнения могут вновь осесть на стенках и конструкциях реактора. Кроме того, поскольку устройство ввода газа в теплоноситель содержит канал, по которому осуществляется ввод газа в теплоноситель, то перемещение по каналу загрязненного газа может привести к засорению устройства и снижению его производительности (пропускной способности). Кроме того, поскольку существует повышенная вероятность образования отложений и заторов на выходе из устройства ввода газа в теплоноситель, то есть около отверстия на том конце устройства, которое погружено в теплоноситель, загрязненный газ еще более усиливает эту вероятность и склонность к засорению выпускных отверстий. В случае использования в качестве устройства ввода газа в теплоноситель диспергатора с двумя дисками, один из которых вращается относительно другого, возможно также и засорение пространства между дисками, что также снижает пропускную способность диспергатора и в пределе может вообще вывести его из строя и/или закупорить выходные отверстия.
Все это говорит о том, что необходимо предотвратить ввод загрязненного газа в теплоноситель. Для этого на третьей стадии, после того как газ ввели в теплоноситель, из объема над теплоносителем вьшодят загрязненный газ. Вывод газа может осуществляться, например, с помощью вытяжного насоса, который вытягивает газ из реактора через выходную трубу (перед насосом, преимущественно, установлен фильтр, что позволяет отфильтровать загрязнения газа и предотвратить загрязнение насоса, что могло бы вывести его из строя или ухудшить производительность). В том случае, если входная труба открыта, одновременно будет производиться подача (ввод) газа в объем над теплоносителем. Это может быть очищенный газ из атмосферы или из хранилища чистого газа, или же это может подаваться тот же самый газ, который был выведен из объема над теплоносителем и отфильтрован. Вывод газа может быть осуществлен и с помощью подачи в объем над теплоносителем чистого газа, который при этом будет вытеснять в открытую выходную трубу загрязненный газ.
Благодаря наличию третьей стадии загрязненный газ выводится из объема над теплоносителем и замещается чистым (очищенным) газом и в теплоноситель может вводиться чистый газ без загрязнений, что предотвращает ухудшение характеристик теплоносителя и необходимость его замены, предотвращает коррозию конструкций реактора вследствие устранения загрязнений на его стенках и предотвращения их появления, и предотвращает загрязнение и засорение устройства ввода газа в теплоноситель и, следовательно, продлевает срок его эксплуатации и увеличивает длительность времени работы без необходимости ремонта.
Работа реакторной установки, в частности, ее составляющих газовой системы и устройства ввода газа в теплоноситель, при вводе газа в теплоноситель для предотвращения ввода в теплоноситель загрязненного газа может осуществляться, например, в соответствии со способом, показанным на фиг. 4. Управление подачей газа может осуществляться единым управляющим устройством или системой управления, состоящей из нескольких модулей. В одном из вариантов система управления вводом газа в теплоноситель может содержать модуль управления газовой системой и модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель. Модуль управления газовой системой управляет газовой системой, в частности, ее оборудованием, насосами, арматурой и т.п., так, чтобы обеспечивать подачу газа в реактор в объем над теплоносителем или прекращение этой подачи, а также чтобы обеспечивать вывод газа из реактора из объема над теплоносителем или прекращение этого вывода газа. Для этого модуль управления газовой системой может управлять газовой системой так, чтобы она составляла конфигурации, обеспечивающие подачу/вывод газа или их прекращение, например, в соответствии с конфигурациями, описанными по отношению к фиг. 2. Модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель управляет устройством ввода газа в теплоноситель так, чтобы обеспечивать ввод газа из объема над теплоносителем в теплоноситель или прекращение этого ввода. В частности, для этого может использоваться диспергатор и способы его активации и деактивации, описанные по отношению к фиг. 3.
В начале способа, изображенного на фиг. 4, на шаге 401 проверяют, требуется ли ввод газа в теплоноситель. Если ввод газа не требуется, то продолжается режим ожидания и проверка шага 401 периодически повторяется или ожидается команда, указывающая на необходимость ввода газа в теплоноситель. Шаг 401 могут выполнять модуль управления газовой системой и/или модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель, или же некий модуль общего управления.
В том случае, если на шаге 401 было определено, что ввод газа в теплоноситель требуется, то на шаге 402 модуль управления газовой системой и/или модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель могут проверить, подается ли газ в объем над теплоносителем. Если газ не подается, то на шаге 403 модуль управления газовой системой обеспечивает подачу газа в объем над теплоносителем, например, путем организации одной из конфигураций газовой системы, при которой в объем над теплоносителем подается газ (примеры подобных конфигураций описаны по отношению к фиг. 2).
Если на шаге 402 было определено, что в объем над теплоносителем подают газ (также может быть проведена дополнительная проверка на соответствие подаваемого газа тому, который требуется ввести в теплоноситель), или после выполнения шага 403 модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель осуществляет шаг 404, активируя устройство подачи газа в теплоноситель.
Сразу после выполнения шага 404 или одновременно с ним запускают таймер, который на шаге 405 отсчитывает заданный интервал времени. Таймер может входить в систему управления в виде отдельного модуля или быть частью других модулей, например, входить в состав модуля управления устройством ввода газа в теплоноситель. В течение времени, отсчитываемого таймером, устройство ввода газа в теплоноситель продолжает вводить газ в теплоноситель. Временной интервал, задаваемый для таймера, может определяться как время, необходимое для выхода пузырьков газа на поверхность теплоносителя после их ввода в теплоноситель. В том случае, если циркуляция теплоносителя не осуществляется, то это может быть достаточно короткое время, определяемое как расстояние от поверхности теплоносителя (глубина), на котором находятся отверстия ввода газа в теплоноситель устройства ввода газа в теплоноситель, поделенное на скорость всплывания пузырьков газа. Если же в реакторе осуществляется циркуляция теплоносителя, побуждаемая, например, циркуляционным насосом 110 на фиг. 1, и пузырьки вводимого газа увлекаются теплоносителем (для этого, например, на фиг 1 диспергатор 112 расположен рядом с насосом 110, а винт 1 1 1 крутится так, чтобы теплоноситель от винта двигался вниз), то пузырьки газа могут всплыть на поверхность теплоносителя после прохождения всего контура, и тогда время, задаваемое таймером, может равняться длине циркуляционного контура или пути, проходимого пузырьками до всплытия, поделенной на скорость циркуляции теплоносителя.
По истечении временного интервала, отмеряемого таймером, модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель может реагировать несколькими способами. Во-первых, он может просто остановить ввод газа в теплоноситель для предотвращения ввода загрязненного газа независимо от того, осуществляется вентиляция объема над теплоносителем чистым газом или нет. Во-вторых, он может оставить все как есть и продолжать вводить газ в теплоноситель, если модуль управления газовой системой обеспечивает непрерывную (продолжающуюся) вентиляцию объема над теплоносителем чистым газом - в этом случае вводимый в теплоноситель устройством ввода газа в теплоноситель газ будет чистым и ущерб, наносимый загрязненным газом, будет предотвращен. В-третьих, модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель может действовать в соответствии со способом, представленным на фиг. 4, комбинирующим первые два способа.
В частности, на шаге 406, следующим за окончанием отсчета таймером заданного времени на шаге 405, модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель может проверить, подают ли в объем над теплоносителем газ (осуществляют ли его вентиляцию). Если газ продолжают подавать, то устройство ввода газа в теплоноситель может продолжать вводить газ и модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель переходит на шаг 405, то есть снова отсчитывают заданный интервал времени. В том случае, если газ не подается, то на шаге 407 модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель деактивирует устройство ввода газа в теплоноситель и переходит к шагу 401 и способ повторяется вновь. Благодаря цикличности способа может обеспечиваться его повторяемость и автоматическое управление вводом газа в теплоноситель, что позволяет снизить необходимость вмешательства квалифицированного персонала и, в пределе, вообще исключить его участие в процессе регулирования работы реакторной установки.
В варианте способа, показанного на фиг. 4, длительность непрерывного ввода газа в теплоноситель определяется длительностью подачи газа в объем над теплоносителем. В зависимости от режима подачи газа, регулируемого модуль управления газовой системой, вся система может работать в двух режимах. Если модуль управления газовой системой обеспечивает непрерывную подачу газа в объем над теплоносителем в течение длительного времени (больше временного интервала, отмеряемого на шаге 405), то и ввод газа в теплоноситель в соответствии со способом на фиг. 4 также будет непрерывным, длительность которого определяется длительностью подачи газа из газовой системы, которая может задаваться, например, дополнительным таймером, входящим в состав модуль управления газовой системой, или командой с других устройств или пульта управления. Если же модуль управления газовой системой обеспечивает подачу газа в объем над теплоносителем в течение короткого времени (меньше временного интервала, отмеряемого на шаге 405), то и ввод газа в теплоноситель в соответствии со способом на фиг. 4 будет однократным или прерывистым (повторяющимся), если после однократного цикла способа на фиг. 4 после шага 407 все еще будет требоваться ввод газа в теплоноситель. Шаги способов предпочтительно выполняются в показанной и описанной последовательности, но в некоторых вариантах, там, где это возможно, шаги могут выполняться и в другой последовательности или параллельно.
Отметим, что взаимосвязь работы модуля управления газовой системой и модуля управления устройством ввода газа в теплоноситель может отличаться от вышеописанному по отношению к реализации способа по фиг. 4. Например, подача газа в объем над теплоносителем и ввод газа в теплоноситель могут начинаться и заканчиваться совместно, одновременно или с некоторой разницей во времени. Кроме того, там, где на фиг. 4 и в описании изобретения в целом упоминается подача газа в объем над теплоносителем, это может считаться эквивалентным и выводу газа из объема над теплоносителем или одновременному вводу газа в объем и выводу газа из объема над теплоносителем, поскольку все эти режимы могут осуществляться одновременно, если не требуется, например, повышение давления в объеме над теплоносителем. Основным критерием считается обеспечение вентиляции объема над теплоносителем с целью вытеснения/замены загрязненного газа чистым газом либо непрерывно, либо в то время, когда газ не вводят в теплоноситель.
Чистый газ может подаваться в объем над теплоносителем из источника газа, то есть быть каждый раз вновь (впервые) подаваемым газом. В другом случае возможна рециркуляция газа, когда чистый газ, подаваемый в объем над теплоносителем, получают из загрязненного газа, выведенного из объема над теплоносителем, путем фильтрации. Для этого может использоваться конфигурация газовой системы, образующая петлю, в которую входит фильтр и насос (см. выше).
В том случае, если для ввода газа в теплоноситель применяется способ создания в объеме около теплоносителя (а значит и в устройстве ввода газа в теплоноситель) давления выше, чем давление в теплоносителе, то вентиляция объема над теплоносителем может осуществляться либо в прерывистом режиме, когда после ввода газа в теплоноситель под действием повышенного давления газа в течение разрешенного интервала времени давление газа снижают путем стравливания в выпускную трубу и объем над теплоносителем вентилируют, либо в непрерывном режиме, когда для поддержания повышенного давления газа в объеме около теплоносителя его выводят из объема со скоростью, не дающей давлению упасть. Скорость вывода газа может регулироваться размером отверстий запорной арматуры или, например, сопротивлением потоку газа, создаваемым фильтром или другим оборудованием. Скорость вывода газа и осуществление вентиляции объема над теплоносителем может определяться по состоянию (конфигурации) газовой системы или с помощью, например, расходомеров.
Модули управления газовой системой и управления устройством ввода газа в теплоноситель могут обмениваться между собой информацией, например, в бинарной форме, сообщая, например, о том, что подается или не подается газ, или о том, что ввод газа необходимо прекратить, или о том, что подачу газа возможно начать (в некоторых случаях может подаваться сигнал, непосредственно запрещающий подачу газа или управляющий подачей питания или управляющих сигналов на оборудование, управляемое другим модулем). В другом варианте модули могут обмениваться информацией о режимах работы оборудования и состоянии газовой системы, изменениях режимов и параметрах работы и изменений в работе и состоянии газовой системы - например, о том, что осуществляется активация или деактивация устройства или открытие или закрытие запорной арматуры с некоторой скоростью, которая может быть определена в мгновенных величинах или в величине изменения за определенный, единичный, частичный или полный промежуток времени. В некоторых вариантах осуществления модули управления газовой системой и управления устройством ввода газа в теплоноситель могут получать информацию об активации или деактивации (или степени активности) оборудования или арматуры, управляемых соседними модулями (в частности, модулями управления устройством ввода газа в теплоноситель и управления газовой системой, соответственно), непосредственно из оборудования или арматуры или из драйверов или приводов или карт, управляющих этим оборудованием или арматурой. Так, например, модуль управления газовой системой и управления устройством ввода газа в теплоноситель могут получать и/или обмениваться информацией о состоянии диспергатора (активирован, деактивирован и/или степень активации) и/или о состоянии оборудования, управляющего или диагностирующего газовую систему, такого как датчики, запорная арматура (клапаны, вентили и т.п.), насосы и др. (состояние этого оборудования может выражаться в положении закрыто/открыто, пропускной способности, расходе, активированном/деактивированном состоянии и/или степени активации), непосредственно с самого диспергатора и/или оборудования газовой системы (клемм питания или датчиков) и/или из плат/драйверов/карт управления указанным оборудованием, а также с управляющего оборудованием выхода модулей управления устройством ввода газа в теплоноситель и управления газовой системой.
В некоторых вариантах осуществления модули управления газовой системой и управления устройством ввода газа в теплоноситель могут подавать сигнал для индикации световым, звуковым или другими способами о необходимости осуществления тех или иных требуемых в соответствии с настоящим изобретением действий. Такая индикация может восприниматься персоналом, осуществляющим наблюдение и управление реакторной установкой, причем активация/деактивация оборудования и/или арматуры или подача команд об активации/деактивации оборудования и/или арматуры в модули управления газовой системой и управления устройством ввода газа в теплоноситель также может осуществляться персоналом, например, на основе решений, принятых после восприятия указанной индикации.
Система управления также может содержать в своем составе модуль формирования сигнала предупреждения, выполненный с возможностью формирования сигнала предупреждения о необходимости деактивации диспергатора и/или прекращения ввода газа и/или подачи/вывода в/из объема над теплоносителем газа, если функционирование в текущем режиме может привести к загрязнению оборудования и теплоносителя.
Структура управляющего устройства (системы регулирования) в соответствии с настоящим изобретением может иметь и другие конфигурации, которые могут являться вариантами, полученными путем дополнения, исключения или замены. Блок-схема способа регулирования на фиг. 4, а также примеры реализации реакторной установки и приборов и устройств на фиг. 1-3, даны лишь в иллюстративных целях и не могут ограничивать объем защиты настоящего изобретения, определяемого формулой изобретения. Любые действия, объекты, модули, элементы, оборудование и другие признаки, указанные в единственном числе, могут также считаться использованными, если их в установке или способе окажется несколько и наоборот, если указано множество, то для использования признака может оказаться достаточным одного объекта или действия.
Система регулирования может быть выполнена автоматической, то есть все решения могут приниматься на основании полученных и обработанных данных самой системой и ей самой же и выполняться. Достоинством такого автоматического вьшолнения способа ввода газа в теплоноситель является то, что может быть исключена необходимость участия квалифицированного персонала в управлении реакторной установкой. Однако при этом могут появляться и риск того, что режимы функционирования реакторной установки могут выйти за допустимые пределы ввиду замкнутости цикла управления при наличии неограниченной положительной обратной связи, при которой попытка регулирования нежелательного отклонения параметра приводит к еще большему отклонению параметра в нежелательную сторону (это может произойти как из-за несовершенства алгоритмов обработки, так и из-за сбоев в оборудовании).
В другом варианте система управления вводом газа в теплоноситель может быть выполнена с участием в обработке данных и/или принятии решений персонала. В этом случае требуется обеспечение высокой квалификации персонала, но при этом обеспечивается учет всех возможных параметров и исключение выхода реакторной установки в опасные или критичные режимы работы благодаря тому, что человек, в отличие от автоматического устройства, может адаптивно оценивать складывающуюся ситуацию и менять алгоритмы действий с учетом вопросов безопасности и долгосрочности эксплуатации.
Для обеспечения персонала возможностью получения информации и воздействия на систему регулирования реакторная установка может иметь пульт управления, снабженный средствами индикации, такими как световые (индикаторы, световые панели, экраны, информационные табло и т.п.), звуковые (громкоговорители, сирены, системы оповещения и т.п.) и другие, например, тактильные средства индикации. Кроме того, пульт управления может быть снабжен средствами ввода информации для запросов необходимой информации, тестирования и ввода управляющих команд. Средства ввода могут представлять собой кнопки, тумблеры, рычаги, клавиатуры, сенсоры, тачпады, трекболы, мыши, сенсорные панели и другие известные из уровня техники средства ввода данных. Ввиду множества информационного оборудования пульт управления может быть протяженным и для того, чтобы персоналу было удобнее использовать пульт управления, в составе оборудования может быть предусмотрено кресло, снабженное колесиками, которое помимо обеспечения удобства работы персонала обеспечивает быстрый и удобный доступ лица, находящегося в кресле, к отдаленным частям пульта управления, поскольку персонал может легким движением ноги или руки оттолкнуться из текущего местонахождения и в результате поступательного движения кресла, обеспечиваемого колесиками, за короткий промежуток времени оказаться в желаемом местоположении.
В то же время необходимо отметить, что оба варианта выполнения системы регулирования - и автоматический, и с участием персонала, обладают недостатками. Так, например, в варианте ручного управления может быть такой недостаток, как не очень высокая скорость обработки данных и принятия решений персоналом по сравнения с требуемыми реакторной установкой. С другой стороны, полностью автоматическая система управления может быть небезопасной в случае сбоев или несовершенных алгоритмов обработки данных. В связи с этим возможна реализация комбинированного варианта системы регулирования, когда процессы обработки данных и регулирования выполняются в автоматическом режиме, но данные о них отображаются средствами индикации персоналу и, например, в случае выхода какого- либо параметра за допустимые пределы (или приближения к допустимым пределам), или произвольно при какой-либо необходимости квалифицированный персонал может корректировать работу автоматической системы регулирования или регулировать самостоятельно, вручную.
Модули системы управления могут быть выполнены аппаратно на основе дискретных электронных компонентов, интегральных микросхем, процессоров, сборок, стоек и т.п. Система управления может быть выполнена аналоговой, цифровой или комбинированной. Так, например, модули, имеющие электрические соединения с оборудованием, находящимся в реакторе или в пульте управления, и управляющие его работой или обрабатывающие данные из них, могут содержать преобразователи напряжений, токов, частоты, аналоговой формы сигналов в цифровую и наоборот, драйверы, источники токов или напряжений и элементы, управляющие ими. Все эти элементы и модули могут располагаться на одной или нескольких монтажных платах, совмещаться или делиться между разными компонентами или платам, или быть выполненными и размещенными без использования монтажных плат.
Модули системы управления также могут быть выполнены программным образом. Для этого в качестве аппаратной части могу применяться интегральные микросхемы с программируемой логикой, контроллеры, процессоры, компьютеры, а в качестве программной части используются программы, содержащие команды или коды, которые выполняются указанными микросхемами, контроллерами, процессорами, компьютерами и т.п., соединенных с устройствами и оборудованием реактора. Программы хранятся в запоминающих устройствах, которые могут быть вьшолнены в различных формах, известных из уровня техники и представлять собой считываемые компьютером носители информации: постоянные запоминающие устройства, жесткие и гибкие магнитные диски, флеш-память, оптические диски, оперативные запоминающие устройства и т.п. Программы могут содержать последовательности кодов или команд, обеспечивающих выполнение способа и алгоритмов в соответствии с настоящим изобретением по частям или полностью. Микросхемы, контроллеры, процессоры и компьютеры могут быть соединены со средствами ввода/вывода информации, которые могут быть отдельно расположенными или входить в состав пульта управления. Модули системы регулирования, описанные в качестве отдельных модулей, могут представлять собой программные модули или быть объединенными в одну или несколько программ, а также в один или несколько блоков или элементов программ.
Система управления и ее модули могут быть вьшолнены программно- аппаратным образом, то есть часть или все модули могут быть вьшолнены аппаратным образом, а часть модулей или устройства управления в программном виде. Например, в предпочтительном варианте осуществления модули управления оборудованием реактора (газовой системой, устройством ввода газа в теплоноситель) и модули преобразования датчиков могу быть вьшолнены аппаратно, а модули обработки данных и команд, отображения информации и регулирования параметров обработки (таких как пороги и допустимые значения) могут быть вьшолнены программно на основе компьютера, процесса или контроллера. Также могут быть изготовлены специализированные микросхемы, содержащие все необходимые аппаратные элементы и в которые могут загружаться программы или параметры обработки данных.
В предпочтительном варианте осуществления все электронные и другие элементы и компоненты преимущественно вьшолнены в радиационностойком исполнении для обеспечения возможности работы компонентов и работоспособности системы в целом в составе ядерной реакторной установки, которая может являться источником ионизирующего излучения, даже в аварийных условиях для сохранения возможности регулирования работы реактора и предотвращения возможных негативных последствий, тем самым обеспечивая повышенный уровень безопасности и длительный срок эксплуатации.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ ввода газа в теплоноситель реактора, соединенного с газовой системой и имеющего в своем составе устройство ввода газа в теплоноситель, установленное частично в теплоносителе и частично в объеме над теплоносителем и выполненное с возможностью подачи газа из объема над теплоносителем в теплоноситель, причем газовая система соединена с реактором с возможностью подачи и отвода газа в/из объема над теплоносителем, способ включает в себя следующие шаги:
- в объем над теплоносителем из газовой системы подают газ, предназначенный для ввода в теплоноситель;
- путем обеспечения в устройстве ввода газа в теплоноситель давления газа большего, чем давление теплоносителя, вводят газ в теплоноситель;
- из объема над теплоносителем выводят газ в газовую систему.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что во время ввода газа в теплоноситель непрерывно подают газ из газовой системы в объем над теплоносителем и/или непрерывно выводят газ из объема над теплоносителем в газовую систему.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ввод газа в теплоноситель осуществляют не долее временного интервала, за который введенный в теплоноситель газ оказывается на поверхности теплоносителя.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выводимый из объема над теплоносителем в газовую систему газ фильтруют и вводят в объем над теплоносителем .
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление газа в устройстве ввода газа в теплоноситель больше, чем давление теплоносителя, обеспечивают путем повышения давления газа в объеме около теплоносителя.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что давление газа в устройстве ввода газа в теплоноситель больше, чем давление теплоносителя, обеспечивают путем локального понижения давления теплоносителя около устройства ввода газа с помощью вращения, по меньшей мере, части устройства ввода газа в теплоноситель.
7. Система управления вводом газа в теплоноситель реактора, соединенного с газовой системой и имеющего в своем составе устройство ввода газа в теплоноситель, частично установленное в теплоносителе и частично в объеме над теплоносителем и выполненное с возможностью подачи газа из объема над теплоносителем в теплоноситель, причем газовая система соединена с реактором с возможностью подачи и отвода газа в/из объема над теплоносителем, система включает в себя:
модуль управления газовой системой, выполненный с возможностью управления газовой системой с обеспечением подачи газа в реактор в объем над теплоносителем и с обеспечением вывода газа из реактора из объема над теплоносителем; и
модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель, выполненный с возможностью управления устройством ввода газа в теплоноситель с обеспечением ввода газа из объема над теплоносителем в теплоноситель.
8. Система по п. 7, отличающаяся тем, что модуль управления газовой системой выполнен с обеспечением непрерывной подачи газа в объем над теплоносителем и/или непрерывного вывода газа из объема над теплоносителем.
9. Система по п. 7, отличающаяся тем, что система содержит таймер, причем модуль управления устройством ввода газа в теплоноситель выполнен с возможностью обеспечения ввода газа в теплоноситель не долее временного интервала, за который введенный в теплоноситель газ оказывается на поверхности теплоносителя.
10. Ядерная реакторная установка, имеющая в своем составе:
реактор,
теплоноситель, размещенный в реакторе,
газовую систему, соединенную с реактором с возможностью подачи и отвода газа в/из объема над теплоносителем,
устройство ввода газа в теплоноситель, установленный частично в теплоносителе и частично в объеме над теплоносителем и выполненный с возможностью подачи газа из объема над теплоносителем в теплоноситель,
причем газовая система и устройство ввода газа в теплоноситель выполнены с возможностью функционирования в соответствии со способом по любому из пунктов 1-6 и/или под управлением системы по любому из пунктов 7-9.
1 1. Установка по п. 10, отличающаяся тем, что газовая система содержит трубы, газовый фильтр и насос, соединенные в петлю, начало которой выполнено с возможностью приема газа из реактора из объема над теплоносителем, а конец которой выполнен с возможностью подачи газа в реактор в объем теплоносителем .
PCT/RU2015/000742 2014-11-11 2015-11-06 Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реакторная установка WO2016076756A1 (ru)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580072974.3A CN107408415B (zh) 2014-11-11 2015-11-06 用于向冷却剂喷射气体的方法与控制系统和核反应堆设施
UAA201705749A UA121979C2 (ru) 2014-11-11 2015-11-06 Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реакторная установка
US15/526,129 US10424413B2 (en) 2014-11-11 2015-11-06 Method and control system for gas injection into coolant and nuclear reactor plant
KR1020177016075A KR102180328B1 (ko) 2014-11-11 2015-11-06 냉각재로의 가스 주입 방법과 제어 시스템 및 원자력 발전소
BR112017009969-1A BR112017009969B1 (pt) 2014-11-11 2015-11-06 Método e sistema de controle para injeção de gás em refrigerante e usina nuclear
EP15858792.3A EP3226248B9 (en) 2014-11-11 2015-11-06 Method and system for controlling the introduction of gas into a coolant, and nuclear reactor installation
JP2017526568A JP6680781B2 (ja) 2014-11-11 2015-11-06 冷却材へのガス注入の方法及び制御システム、及び原子炉施設
MYPI2017701677A MY193615A (en) 2014-11-11 2015-11-06 Method and control system for gas injection into coolant and nuclear reactor plant
EA201650098A EA201650098A1 (ru) 2014-11-11 2015-11-06 Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реактивная установка
CA2967632A CA2967632C (en) 2014-11-11 2015-11-06 Method and control system for gas injection into coolant and nuclear reactor plant
ZA201703972A ZA201703972B (en) 2014-11-11 2017-06-09 Method and system for controlling the introduction of gas into a coolant, and nuclear reactor installation
US16/536,529 US20200005951A1 (en) 2014-11-11 2019-08-09 Method and Control System for Gas Injection into Coolant and Nuclear Reactor Plant

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014145266/07A RU2596162C2 (ru) 2014-11-11 2014-11-11 Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реакторная установка
RU2014145266 2014-11-11

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/526,129 A-371-Of-International US10424413B2 (en) 2014-11-11 2015-11-06 Method and control system for gas injection into coolant and nuclear reactor plant
US16/536,529 Division US20200005951A1 (en) 2014-11-11 2019-08-09 Method and Control System for Gas Injection into Coolant and Nuclear Reactor Plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016076756A1 true WO2016076756A1 (ru) 2016-05-19

Family

ID=55954712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2015/000742 WO2016076756A1 (ru) 2014-11-11 2015-11-06 Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реакторная установка

Country Status (14)

Country Link
US (2) US10424413B2 (ru)
EP (1) EP3226248B9 (ru)
JP (1) JP6680781B2 (ru)
KR (1) KR102180328B1 (ru)
CN (1) CN107408415B (ru)
BR (1) BR112017009969B1 (ru)
CA (1) CA2967632C (ru)
EA (1) EA201650098A1 (ru)
HU (1) HUE055125T2 (ru)
MY (1) MY193615A (ru)
RU (1) RU2596162C2 (ru)
UA (1) UA121979C2 (ru)
WO (1) WO2016076756A1 (ru)
ZA (1) ZA201703972B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639721C1 (ru) * 2016-12-29 2017-12-22 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И.Лейпунского" Устройство ввода газа в тяжелый жидкий металл

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111495210B (zh) * 2020-05-11 2021-04-09 广东石油化工学院 一种超薄液态金属复合膜及制备方法和应用
CN112216414B (zh) * 2020-09-07 2024-02-06 国家电投集团科学技术研究院有限公司 核反应堆和核反应堆中氧气浓度的控制方法
CN113488211B (zh) * 2021-07-15 2022-09-27 华能山东石岛湾核电有限公司 基于macs6平台用于高温气冷堆厂用水系统的控制方法
US20230042504A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Energy, United States Department Of Flow through liquid metal cooled molten salt reactors

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1078376A1 (en) * 1998-05-12 2001-02-28 Ansaldo Energia S.P.A. Cooling system for a nuclear reactor
RU2226010C1 (ru) * 2002-08-06 2004-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего и послевузовского образования Нижегородский государственный технический университет Ядерная энергетическая установка
RU2247435C1 (ru) * 2003-07-14 2005-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) Ядерная энергетическая установка

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2101019B1 (ru) * 1970-08-07 1973-12-21 Commissariat Energie Atomique
US4259152A (en) * 1978-11-30 1981-03-31 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Weld failure detection
JPS58153398U (ja) * 1982-04-02 1983-10-13 三菱重工業株式会社 液体ナトリウム取扱機器
JP3080820B2 (ja) * 1993-09-09 2000-08-28 株式会社東芝 原子力発電プラントのガス注入装置
DE19536450C1 (de) * 1995-09-29 1996-11-21 Siemens Ag Kernreaktor mit einem flüssigen Kühlmittel
JPH1090485A (ja) * 1996-09-12 1998-04-10 Hitachi Ltd 原子炉水の溶存酸素濃度制御システム及び原子炉水の溶存酸素濃度制御方法
DE19810963C1 (de) * 1998-03-13 1999-11-04 Siemens Ag Nukleare Kraftwerksanlage mit einer Begasungsvorrichtung für ein Kühlmedium
JP2001272493A (ja) * 2000-03-28 2001-10-05 Tokyo Inst Of Technol 鉛系金属循環装置
JP3881577B2 (ja) * 2002-03-29 2007-02-14 三井造船株式会社 液体金属循環装置
US8976920B2 (en) * 2007-03-02 2015-03-10 Areva Np Nuclear power plant using nanoparticles in emergency systems and related method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1078376A1 (en) * 1998-05-12 2001-02-28 Ansaldo Energia S.P.A. Cooling system for a nuclear reactor
RU2226010C1 (ru) * 2002-08-06 2004-03-20 Государственное образовательное учреждение высшего и послевузовского образования Нижегородский государственный технический университет Ядерная энергетическая установка
RU2247435C1 (ru) * 2003-07-14 2005-02-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Нижегородский государственный технический университет (НГТУ) Ядерная энергетическая установка

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3226248A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2639721C1 (ru) * 2016-12-29 2017-12-22 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И.Лейпунского" Устройство ввода газа в тяжелый жидкий металл

Also Published As

Publication number Publication date
HUE055125T2 (hu) 2021-11-29
EP3226248B1 (en) 2021-04-28
KR20170107962A (ko) 2017-09-26
EP3226248A1 (en) 2017-10-04
BR112017009969A2 (pt) 2018-02-14
JP2017535776A (ja) 2017-11-30
RU2596162C2 (ru) 2016-08-27
KR102180328B1 (ko) 2020-11-19
RU2014145266A (ru) 2016-06-10
CA2967632C (en) 2023-03-14
EP3226248B9 (en) 2021-10-27
CA2967632A1 (en) 2016-05-19
US20200005951A1 (en) 2020-01-02
BR112017009969B1 (pt) 2022-09-06
UA121979C2 (ru) 2020-08-25
EA201650098A1 (ru) 2017-04-28
MY193615A (en) 2022-10-20
US20170309353A1 (en) 2017-10-26
CN107408415A (zh) 2017-11-28
US10424413B2 (en) 2019-09-24
ZA201703972B (en) 2019-10-30
CN107408415B (zh) 2019-09-06
EP3226248A4 (en) 2018-08-01
JP6680781B2 (ja) 2020-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2596162C2 (ru) Способ и система управления вводом газа в теплоноситель и ядерная реакторная установка
CN113905809A (zh) 用于优化消毒溶液中纳米气泡形成的气体注入系统
JP2008232773A (ja) 原子力発電所における放射性物質含有水の処理装置
CN202359640U (zh) 一种工业循环冷却水的排污装置
JP6616585B2 (ja) 汚染物質の付着を低減するためのシステム、可動装置及び方法
JP2009078244A (ja) 排出ガス処理装置および排出ガス処理方法
RU2566087C1 (ru) Способ и устройство регулирования концентрации кислорода в реакторной установке и ядерная реакторная установка
JP4966995B2 (ja) 排ガス処理装置
CN106958558B (zh) 一种预冲精滤充油回路装置
CN103143335A (zh) 一种活性焦再生装置的运行控制系统
RU2590895C2 (ru) Способ и система регулирования концентрации кислорода и водорода в реакторной установке и ядерная реакторная установка
RU2580926C1 (ru) Способ и система управления газовой системой и ядерная реакторная установка
KR101475418B1 (ko) 전력용 변압기의 수분제거 장치
CN104529792B (zh) 苯胺生产中液相加氢系统的催化剂除盐装置
CN204125233U (zh) 一种填料分隔装置
CN208887386U (zh) 一种水冷系统自动切换与自动补水装置
CN210751824U (zh) 一种烘箱水幕喷淋装置
KR101240169B1 (ko) 수처리 시설의 제어반 냉각 장치 및 그 냉각 방법
CN116924630A (zh) 一种织物染色后整理过程中高温废水余热回收系统
CN116143232A (zh) 一种风电机组冷却介质在线监控防腐系统
CN108609766A (zh) 一种静止变频启动器冷却水系统补水装置
CN101524690A (zh) 一种膜组件曝气清洗装置
JP2012230068A (ja) 隔離時炉心冷却設備

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15858792

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201650098

Country of ref document: EA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2967632

Country of ref document: CA

Ref document number: 2017526568

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15526129

Country of ref document: US

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112017009969

Country of ref document: BR

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015858792

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: A201705749

Country of ref document: UA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20177016075

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112017009969

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20170511