Устройство измерения уровня в барабан-сепараторе атомной электростанции Советский патент 1988 года по МПК G21C17/02 

Изобретение отн -.игся к устройствам контроля кипяще, о ядерного реактора канальног о -исполнения на большую мощность, в конструкции которого данное устройство гравитационно-гидростатического принизила измеряет уровень теплоносителя в барабане-сепараторе (БС),

Цель изобретения - повьпиение том- ности с чувствительностью измерения, уровня теплоносителя выше и ниже погруженного дьфчатого листа барабана- Сепаратора (ПДЛ БС) и уменьшение ко- пичества уравнительных сосудов до

|50% на реакторный блок.

I На сертеже изображено устройство Измерения уровня в БС атомной электростанции, I На ПДЛ 1 по его длине в проектных |гочках измерения вертикально -уста- Иовлены проточно-трубчатые формирова- |гели 2, трубчатая поверхность кото- |эых над ПДЛ оборудована узкими про- резями 3, а исключение захвата пара Теплоносителя, текущим по трубе фор- №рователя, осуществляет известная Крестообразная конструкция 4, Весовой столб теплоносителя в формирователе, Определяя контролируемый У1эовень, передает сигнал по горизонтальным гидростатическим удлинителям 5, размещенным концентрически в жидкостной 0обышке б торца БС, и на ее уровне выводится за пределы бокса. Трех- - Камерный уравнительный сосуд 7 ком пенсами установлен на опорном швеллере 8 этого торца. Корпус сосуда сварен с паровой бобьпикой 9 при сое- динении верхней части его трубкой 10 С паровой перемычкой11 между соседними БС, где установлен ковденсатор 12, из которого конденсат стекает на подпитку камер постоянного заполнения :/равнительного сосуда, а излишек уда- ляетс.я через камеру переменного уровня в жидкостную перемычку 13 мещху (Соседними БС, Причем отводы 14 от чашек постоянного заполнения разнесены на неизменный перепад компенсации Н на уровне гидростатических удлинителей выводятся за пределы бокса в общей с ним связке, подвеска 15 к швеллеру торца БС служит для повторения ими тепловых перемещений его и Сохранения неизменным перепада измерения И. 1 дростатическне удлинители фор- мирователей и отводы чашек сосуда с

помощью иг-тульсных линий подключены к трем дифманометрам 16 измерителей. Условия компенсащ погрешностей: йР - перепад дифманометров формирователей, мм вод.ст.; йР. - перепад дифманометра компенcaiyiH, мм вод.ст.; h - текущее положение уровня в диапазоне (+400)+0+(-1200), мм вод.ст .; Н - диапазон измерения уровня,

1600 мм; Н - диапазон компенсации уровня,

400 мм;

У - удельный вес жидкого теплоносителя кг/м :

и)„/ ,

|1 - удельный вес его пара, кг/м ;

где

ЛР (у -у)/10з . (Н - h) вод.ст.,

перепад компенсации

( мм вод.ст., в блоке деления

(S±HJfIz l/loi йРк H,.(j -y)7io3

где h Н - мм вод.ст., йГц

выводится на указатели, имеюггр е шкалу ()+0+(-1200) мм вод.ст.

Указанные зависимости действительны при идентичности технологических параметров БС и уравнительного сосуда компенсации, что создает их непосредственная связь и режим избьп очной конденсации в сосуде с удалением неконденсирующихся газов в паровую перемычку соседних БС, и отношение перепадов как измеряемых величин на вторичных указателях опредепяют контролируемый уровень

h Н - ----PIj мм вод.ст. Cif|

Все составляющие величины зависимости не зависят от режима работы реактора и его нагрузки, что обеспечивает повьш1енив точности с чувствительностью при простоте расчетов поверочных перепадов дифманометров и точек шкалы указателей.

Устройство компонуется на четырех БС реактора, на которых устанавливается по два комплекта уровнемеров для измер.ения кажды в двух проектных точках по длине ПДЛ (по его краевым

31

точкам или средней и краевой) при обспечении контрсхпя в любой его точке измерений номинального уровня над ПДЛ или ниже последнего, отражающего запас теплоносителя в БС.

Проточно-трубчатый формирователь длиной рабочего диапазона измерения изготовлен из трубы, в которой от места ее приварки к ОДЛ вверх от его плосткости по окружности с шагом 5- 6 мм дисковой фрезой выполнены узкие прорези шириной 2-3 мм на высоту 300-350 мм, причем наружные кромки их скруглены, чем обеспечено превы- шение их сечения на высоте минимума номи напьного уровня сечения формирователя в несколько раз. При вертикальной установке формирователей в проектных точках ПДЛ, обеспечивающий встречу их перфорированной поверхностью интенсивного динамического напора движения слоя теплоносителя по поверхности ПДЛ, .усиливаемого повьппением нагрузки, напором КШЦ и вторичной циркуляцией пара на его поверхность, ударно гасится скорость этого движения, что способствует в слоях теплоносителя, проходящего в узкие прорези формирователя за счет разности удельного веса теплоносителя и пара, удалению пузырьков последнего, сепарир-уя теплоноситель. Данному принципу сепарации теплоносителя способствует снижение скорости его движения по внутреннему про- ходу формирователя, что достигается частичным сужением этого прохода за счет размещения в них участков гидроудлинителей. При сужении прохода формирователей, кроме замедления скорости движения теплоносителя, частично перемещается по высоте весь столб контролируемого уровня не

зависимо от нагрузки реактора и дина45

50

лики теплоносителя в БС, что открывает возможности совершенствования конструкций устройства уровнемера.

Работа уровнемера в БС обеспечивается движением парожидкостного слоя теплоносителя по поверхности ПДЛ 1, меняющего неопределенности своего паронасьпцения с набуханием при увеличении нагрузки реактора. Узкие прорези 3 в стенках формирователей 2 выше ПДП, воспринимая возрастающий с на- грузкой реактора напор движения эд ого парожидкостного слоя, пропускают в их внутреннюю полость жидкий теплоноси

n r n 5 Q

0

5

0

154

тагсь, сепарируя его паровую фазу, чем создают в последних весовой контролируемый уровень, освобождаемый от паронасьпцения, с уменьшенной скоростью движения ввиду сужения сечения формирователя 2 трубкой горизонтального гидроусилителя 5, чем улучшается сепарация теплоносителя, а установка в них известных крестообразных конструкций 4 исключает захват пара стекаюш 1м по ним теплоносителем. Сигнал веса уровней теплоносителей 2 по гидроудлинителям 5 .с импульсными линиями сравнивается в двух дифма- нометрах 16 измерительного комплекта с сигналом веса уровня нижней камеры уравнительного сосуда 7 компенсации, определяющего диапазон контроля измерения уровня и установленного на опоре швеллера 8 торца БС, к которому подвеской 15 подвешены гидростатические удлинители формирователей 2 и камер постоянного заполнения уравнительного сосуда перед выходом их из теплоизсутированного бокса, поэтому повторяющие теплорасширительные пере- мео1ения торца этого БС. Давление в уравнительном сосуде 7 идентично давлению БС за счет приварки к паровой бобьш1ке 9 его торца, а температура теплоносителя камер этого сосуда, разнесенных на неизменный перепад, соответствует теплоносителю БС от обильной конденсации пара на их поверхностях и в конденсаторе 12 с поддержанием неизменности их заполнения. Неизменный перепад по отводам 14 и импульсным линиям контролируется третьим дифманометром 16 измерительного комплекта, а его электросигнал в ке давления А-35 системы Каскад-2 компенсирует электросигналы двух диф- манометров с вьрачей ими на указатели реального положения уровня в БС.

В процессе измерения сравниваются весовые столбы с идентичными параметрами теплоносителя, и даже резкий сброс нагрузки реактора, вызывающий вскипание теплоносителя как в формирователях, так и в камерах уравнительного сосуда, нарушений в работу и точность измерения не вносят. Охлаж- -дение теплоносителя в уравнительном сосуде, установленном в горячем боксе, отсутствует, чэм исключается температурная погрешность измерения. Отсутствие контура резонирующего колебания в измерительной схеме уровня

снимает причины и возможности колебаний измеряемого уровня и не приводит к раскачке технолог ического процесса питания реактора.

При использовании устройства измер ния уровня в БС реактора атомной электростанции повьплается надежность работы реакторного блока,

Формула изобретения

Устройство измерения уровня в барабане-сепараторе атомной электростанции, включающее трехкамерньй ура- внительный сосуд, во внутренних полостях которого расположены две горячие камеры постоянного заполнения, разнесенные по высоте на неизменный перепад, и горизонтальные гидроудли- нители импульсных линий дифманометрических указателей, размещенное в теплоизолированном боксе и деблирован- ное И1естнадцатью уравнительньи-от сосудами на четырех барабанах-сепарато- pax реакторног.о блока, о т л и ч а - ю п; е е с я тем, что, с целью повышения точности с чувствительностью измерения уровня теплоносителя вьгае и ниже погруженного дырчатого листа

барабана-сепаратора и уменьшения количества уравнительных сосдаов до 50% на реакторный блок, в двух точках контроля, определяемых из условия получения пара минимальной влажности в

барабане-сепараторе, по его длине ус

5 g

Б

тановлены вертикальные проточно-труб чатые формирователи контролируемого уровня, в стенках которых над погруженным ЛИС-ТОМ выполнены прорези для сепарационного слива в них теплоносителя с поверхности последнего, а основания формирователей соединены гидроудлинителями импульсных линий с минусовыми полостями двух дифма- нометров, причем гидроудлинители установлены концентрически в жидкостной бобьшке торца барабана-сепаратора,- и на ее уровне минуя трехка- мерный уравнительньпЧ сосуд компенсации выведены за пределы бокса, причем уравнительный сосуд соединен с торцом барабана-сепаратора паровой бобышкой и имеет в верхней части сдувку в паровую перемычку соседних - барабанов-сепараторов, на которой размещен ковденсатор, соединенный с водяной перемьмкой барабанов-сепараторов, соединенной с нижней частью уравнительного сосуда, горячие камеры которого соединены с дифманомет- рами гидроотводами, положенными с гидроудлинителя и формирователей, где нижняя камера, определяющая диапазон контроля, подключена к плкюо- вым полостям обоих дифманометров формирователей и к минусовой полости третьего дифманометра, плюсов ая полость которого подключена к верхней камере уравнительного сосуда, ограничивающей неизменный перепад.

WK

Изобретение относится к устройствам контроля кипящего канального ядерного реактора, в частности для измерения уровней теплоносителя в барабане-сепараторе. Целью изобретения является повьшение точности и чувствительности измерения уровня теплоносителя выше и ниже погружного дырчатого листа барабана-сепаратора. Устройство содержит вертикальные проточно-трубчатые формирователи контролируемого уровня, установленные в двух точках, определяемых из условий получения пара минимальной влажности В барабане-сепараторе. В стенках формирователей под погружным листом выполнены прорези для сепарационного слива В них теплоносителя с поверхности дырчатого листа. Устройство содержит дифманометры, минусовые полости которых соединены с основаниями формирователей уровня гидроудлинителями. Гидроудлинители установлены в жидкостной бобышке торца барабан-сепаратора и выведены за пределы бокса. Уравнительный сосуд соединен с торцом барабан-сепаратора паровой бобышкой. 1 ил. . Ф (Л