Фильтр очистки тяжелого жидкометаллического теплоносителя

 

Изобретение относится к области очистки жидкометаллических теплоносителей. Сущность изобретения: фильтр очистки тяжелого жидкометаллического теплоносителя содержит корпус с фильтрующим элементом, в верхней части корпуса он снабжен патрубками, подключенными к газовым баллонам с восстановительной смесью и к конденсаторам водяного пара. Преимущества изобретения заключаются в повышении эффективности и увеличении срока службы фильтра и уменьшении количества радиоактивных отходов от энергоблоков АЭС. 2 ил.

Решение относится к ядерной технике и может быть использовано в реакторных установках и в экспериментальных контурах с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем (ТЖМТ).

Известна холодная ловушка проточного типа, содержащая корпус, рекуперативную часть (змеевики холодильника), набивной фильтр, выполняемый из нержавеющей проволоки, и отстойник (см. Ганчев Б.Г., Калишевский Л.Л. и др. Ядерные энергетические установки. - М.: Энергоатомиздат, 1990, с.540) - прототип.

Недостатком данного технического решения применительно к ядерным энергетическим установкам с жидкометаллическим теплоносителем (ЖМТ) является необходимость вырезать ее из контура и захоранивать после накопления и забивания фильтра и затем устанавливать новый фильтр, что неэкономично и увеличивает количество радиоактивных отходов.

Решаемая задача - совершенствование конструкции фильтра очистки ТЖМТ, повышение радиационной безопасности и повышение экономичности ядерной энергетической установки или экспериментального контура с ТЖМТ на основе свинца или его сплавов.

Технический результат - повышение эффективности и увеличение срока службы фильтра очистки ТЖМТ без демонтажа его или фильтрующего элемента, уменьшение количества радиоактивных отходов от энергоблоков АЭС.

Технический результат достигается тем, что фильтр для очистки ТЖМТ, содержащий корпус с фильтрующим элементом, снабжен в верхней части корпуса патрубками, подключенными к газовым баллонам с восстановительной смесью и к конденсаторам водяного пара.

На фиг.1 представлена часть контура ядерной энергетической установки или экспериментального стенда, реализующего предлагаемое техническое решение; на фиг.2 - фильтр очистки ТЖМТ.

В состав контура входит подпиточная емкость 1 с ЖМТ на основе свинца или его сплавов, фильтр очистки ТЖМТ в виде корпуса 2 с фильтрующим элементом 3. Система восстановительного газа включает баллон 4 с водородом, баллон 5 с аргоном и баллон 6 с восстановительной газовой смесью, предназначена для очистки от оксидов тяжелого жидкометаллического теплоносителя и контура и одновременно используется для очистки фильтра. Фильтр снабжен в верхней части корпуса 2, например в крышке, патрубком 7 для подачи восстановительной газовой смеси и патрубком 8 для отвода водяного пара к конденсатору.

Работа фильтра очистки ТЖМТ в технологическом режиме очистки от оксидов теплоносителя поверхностей ядерного реактора осуществляется следующим образом.

Основанием для проведения очистки фильтра является либо недопустимое увеличение содержания оксидов, либо регламентная очистка (по установленным срокам очистки), либо очистка после разуплотнения контура на период ремонта или вследствие аварии, либо очистка ТЖМТ перед заполнением контура.

В баллоне 6 приготавливают восстановительную газовую смесь путем подачи газа из баллонов 5 и 4 и подают ее дискретно или постоянно в фильтр, разогретый до температуры 350-450С со сбросом продуктов реакции в емкость 1 или в контур.

Таким образом, примеси - оксиды свинца, находящиеся в фильтре и “забившие” фильтрующий элемент, восстанавливаются водородом с образованием “чистого” свинца и водяного пара. Водяной пар и, частично, восстановительная газовая смесь отводятся из фильтра дискретно или постоянно. Водяной пар конденсируется в конденсаторе.

Продолжительность очистки определяется либо ее регламентом 4-6 часов при температуре 400С, либо по контролируемому неуменьшающемуся содержанию водорода в газовой смеси на выходе из фильтра.

Таким образом, обеспечение эффективной очистки свинцового теплоносителя и увеличение срока службы фильтра 2 очистки ТЖМТ достигается не применением малоэффективных фильтров, требующих периодической вырезки и замены, а расположенным в верхней части фильтра патрубком, подключенным трубопроводом с арматурой к линии подачи восстановительной газовой смеси, которая соединена с газовыми баллонами, содержащими водород и аргон.

Применение предлагаемого технического решения позволит:

повысить эффективность очистки жидкометаллического теплоносителя на основе свинца или его сплавов от примесей - оксидов теплоносителя, исключить забивание фильтрующего элемента в фильтре;

- исключить применение малоэффективных для очистки свинцового и свинцово-висмутового теплоносителей “холодных” ловушек, гидродинамических и механических фильтров, имеющих значительную массу и требующих после выработки их емкости вырезки, захоронения и замены на новые;

- упростить и повысить эффективность средств и мероприятий очистки жидкометаллического теплоносителя на основе свинца или его сплавов от примесей - оксидов теплоносителя;

- уменьшить количество радиоактивных отходов от энергоблока АЭС.

Формула изобретения

Фильтр очистки тяжелого жидкометаллического теплоносителя, содержащий корпус с фильтрующим элементом, отличающийся тем, что он снабжен в верхней части корпуса патрубками, подключенными к газовым баллонам с восстановительной смесью и к конденсаторам водяного пара.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано в реакторных установках с жидкометаллическим охлаждением

Изобретение относится к устройству для рекомбинации водорода в газовой смеси, в частности, для атомной электростанции

Изобретение относится к способу и устройству для инициирования реакции водорода с кислородом в каталитическом рекомбинационном или зажигательном устройстве

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к способам эксплуатации быстрых гомогенных ядерных реакторов

Изобретение относится к атомной технике, именно к способу эксплуатации такой каталитической системы и такого рекомбинационного устройства

Изобретение относится к усовершенствованной системе для пассивного удаления водорода из-под защитной оболочки ядерного реактора в случае аварии типа потери теплоносителя, с использованием каталитической рекомбинации водорода

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано при снятии с эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах

Изобретение относится к каталитическому элементу для рекомбинации водорода и/или монооксида углерода кислородом для атомных электростанций

Изобретение относится к области обеспечения безопасности атомных электростанций

Изобретение относится к рекомбинаторному элементу, в частности, для использования в системе безопасности для ядерно-технической установки

Изобретение относится к области ядерной техники, в частности к области очистки жидкометаллического теплоносителя. Технической задачей является создание горячей ловушки, размещаемой в активной зоне ядерного реактора и использующей для подогрева очищаемого теплоносителя ее тепловыделения. В активной зоне ядерного реактора, образованной тепловыделяющими сборками 1, размещены горячие ловушки 2. Корпус горячей ловушки выполнен идентично корпусу тепловыделяющей сборки, а внутри корпуса расположен патрон 9 с материалом, предназначенным для поглощения примесей, находящихся в жидкометаллическом теплоносителе. Технический результат - упрощение конструкции реактора и его эксплуатации, повышение надежности корпуса реактора. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к атомной технике. Ядерная энергетическая установка (ЯЭУ) содержит интегральный реактор с корпусом и крышкой, не менее трех контуров циркуляции теплоносителя, промежуточный (9) и технологический (14) теплообменник, трубопроводы подвода и отвода теплоносителя от промежуточного и технологического теплообменников, запорную арматуру и систему очистки (11) щелочного жидкого металла (4). Система очистки теплоносителя (11) состоит из по меньшей мере одной мембраны (4) и приемника водорода и трития с возможностью вакуумирования его полости (8) и отвода из него поступивших водорода и трития. При выборе конструкции мембраны (3) учитывают, во-первых, взаимосвязь конструкционных характеристик мембраны с конструкционными характеристиками ЯЭУ, массообменными характеристиками мембраны и ЯЭУ, предельно допустимой массовой концентрации трития в продукте, отводимом из третьего контура (6); во-вторых, взаимосвязи массообменных характеристик ЯЭУ и предельно допустимой массовой концентрации трития в продукте, отводимом из третьего контура (6). Технический результат - обеспечение требованиям радиационной безопасности по тритию продукта, отводимого из третьего контура (6) ЯЭУ. 2 ил.
Наверх