Устройство для локализации аварии
л тем -y«.:- Te .им,ческая
I ! . : - - М Ъ
Союз Советских
Социалистических
Яеслублик
<и>606463 (61) Дополнительное к авт. саид-еу (22) Заявлено 02.07.76 (2!) 2378882/18-25 5 М „з с присоединением заявки ¹
G 21 С 13/10
Государственный «омитет
СССР по делам изобретений н от«рытнй (23) Приоритет
Опубликовано 07,08„81. Бюллетень t49 29
Дата опубликования описания 07.08,81 (53) УДК 621.039.5 (088.8) (72) Авторы изобретения
С.И, Рясный, Е.П. Свистунов, Д.Н. Сорокин, В.К.Шанин и В.И. Гайдуков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ АВАРИИ
Изобретение относится к атомной энергетике, может быть использовано для усовершенствования системы предотвращения радиоактивного загрязнения окружающей среды в случае аварии на атомной электростанции с потерей теплоносителя первого контура.
Первый контур атомной электростан- 10 ции с водным теплоносителем содержит воду или пар при высоких параметрах состояния. В случае внезапного разрыва трубопровода или другого элемента первого контура происходят вскипание теплоносителя и истече- 15 ние паро-водяной смеси из помещения первого контура, при этом давление ,в помещениях повышается. Вмсте с паро-водяной смесью высвобождаются радиоактивные вещества, находящие- 20 ся в теплоносителе. Чтобы эти вещества не проникли в окружающую среду, необходимо локализовать их в помещениях первого контура. Эта цель может быть достигнута понижением давления в помещениях первого контура до атмосферного или ниже при конденсации образующегося пара.
Известны устройства для локализации аварии с потерей. теплоносите- 30
I ля первого контура атомной электростанции, содержащие бассейн с водой, в котором конденсируется барботируемый пар L1).
При работе такого устройства паро-воздушная смесь, вытесняемая из помещений повышенным давлением, должна преодолевать гидравлическое сопротивление направляющих и распределяющих каналов. Тракт для паровоздушной смеси должен быть рассчитан на резкий скачок температуры и давления. Кроме того, устройство рассчитано на длительный срок,{порядка 30 лет) постоянной готовности к работе. Все это требует применения достаточно прочных и долговечных материалов типа нержавеющей стали, что приводит к значительному росту стоимости устройства.
Известно устройство, которое содержит в качестве конденсирующего материала твердое вещество, температура плавления которого ниже температуры конденсации образующегося при аварии пара P ). таким веществом выбран лед. Элементы из льда (шарики, кольца и т.п.) размещают в конструкции, предназначенной для удержания формы конденси",,, 606463
При разрыве трубопровода первого контура атомной электростанции истекающий пар поступает в объем, заполненный насадкой с покрытием.
Конденсация пара происходит как за счет нагрева насадки и передачи ей тепла,конденсирующегося пара, так и за счет теплового эффекта взаимодействия покрытия с паром или кон денсатом. При растворении КМО в конденсате поглощается приблизительно
260 кДж тепловой энергии на 1 кг сухого KNO, Если в качестве покрытия применен Ва(ОН) . 8H O, при его термодинамическом взаимодействии с паром и конденсатором поглощается 308 кДж тепловой энергии при расплавлении 1 кг Ва(ОН) . 8Н О..
Указанные тепловые эффекты близки к тепловому эффекту плавления льда (334 кДж/кг),однако по сравнению с применением льда предлагаемое покрытие дает весьма существенное преимущество: нет необходимости в холодильных устройствах.
Сравнительные опыты по конденсации пара на керамических кольцах, покрытых KNO>, и на кольцах без покрытия показали, что кольца с покрытием способны сконденсировать пара приблизительно на 40% больше, чем .кольца без покрытия.
Формула изобретения
5 !
О
2G
1. Устройство для локализации аварии с внезапным разрывом трубопровода или другого элемента первого контура атомной электростанции и высвобождением пара, содержащее теплопоглощающие насадки из твердого материала с развитой поверхностью, служащей для конденсации высвобождающегося пара, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности локализации аварии путем увеличения конденсирующей способности насадки, ее элементы покрыты веществом, способным к значительному поглощению тепловой энергии при растворении в конденсате высвобожденного пара, например нитратом калия KNO@.
2. Устройство гу п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве покрытия элементов насадки использован гидрат окиси бария Ва(ОН) . ВН О.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе ремя нормаль- 1. объем может кл. 1 ей влаги, 2. пластмассы, що кл. G
ышении номи- 3 ° кл. G
Заказ 5820/43 Тираж 476
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4 рующей массы в процессе плавления ледяных элементов. Для хранения льда в таком устройстве необходимы специальная охлаждающая система и постоянная затрата средств на эксплуатацию этой системы в течение длительного срока.
Наиболее близко к предлагаемому устройство для локализации аварии (3j с внезапным разрывом трубопровода или другого элемента первого контура атомной электростанции и высвобождением пара. Это устройство представляет собой теплопоглощающие насадки из твердого материала с развитой поверхностью, служащей для конденсации высвобождающегося пара.
Однако указанная система занимает большой объем, а масса насадки, необходимая для конденсации всего пара, образующегося при аварии, должна быть значительной. Масса и объем насадки могут быть сокращены увеличением ее конденсирующей способности.
Цель изобретения — повышение надежности локализации аварии путем увеличения конденсирующей способности насадки.
Цель достигается тем,"что элементы насадки покрыты веществом, способ,ным к значительному поглощению тепловой энергии при растворении в конденсате высвобожденного пара,например нитратом калия KNOq.
В качестве покрытия элементов насадки может быть также использовано вещество, имеющее значительную З5 теплоту плавления и температуру плавления ниже температуры конденсации высвобожденного пара, но выше температуры в помещении, где размещена насадка, при нормальной эксплуата- 40 ции оборудования. В частности, таким веществом является гидрат окиси бария Ва(ОН) ВНЯЛО.
Имея температуру плавления выше температуры в помещении при нормальных условиях эксплуатации, такое покрытие не требует расходов на поддержание его в твердом состоянии.
Насадка может быть выполнена из керамических колец Рашига, обладающих развитой поверхностью и низкой стоимостью.
Покрытие наносят на керамические кольца погружением колец в расплав вещества, применяемого в качестве покрытия. Кольца с покрытием засы- 55 пают в объем, расположенный на пути истекающего пара. Во в ной эксплуатации этот быть защищен -от излиь;н пыли и т.п. пленкой из разрывающейся при прев нального давления.
ВНИИПИ
Патент США Р 3287226, 76-37, 1963.
Патент Англии 9 1126666, 6 С, 1966.
Патент Англии Р 1135826, б С, 1968.
Подписное
