Герметик (атомная энергетика)

Компрессор — это компонент водо-водяного реактора . В базовой конструкции водо-водяного реактора предусмотрено требование, чтобы теплоноситель (вода) в системе теплоносителя реактора не кипел. Иными словами, теплоноситель должен оставаться в жидком все время состоянии, особенно в корпусе реактора. Для достижения этого теплоноситель в системе теплоносителя реактора поддерживается под давлением достаточно высоким , чтобы не возникало кипения при температурах теплоносителя, наблюдаемых во время работы установки или в любом проанализированном возможном переходном состоянии. Для создания давления в системе охлаждающей жидкости до более высокого давления, чем давление паров охлаждающей жидкости при рабочих температурах , требуется отдельная система повышения давления. Это в виде нагнетателя.

Дизайн

В реакторной установке с водой под давлением компенсатор давления представляет собой, по сути, цилиндрический сосуд высокого давления с полусферическими концами, установленный с вертикальной длинной осью и напрямую соединенный с системой теплоносителя реактора одним трубопроводом. Он расположен внутри здания защитной оболочки реактора . Хотя вода в компенсаторе давления является тем же теплоносителем реактора, что и в остальной части системы теплоносителя реактора, она в основном застойная, т.е. теплоноситель реактора не протекает через компенсатор непрерывно, как это происходит в других частях системы теплоносителя реактора. Из-за своей врожденной несжимаемости вода в подключенной системе трубопроводов одинаково приспосабливается к изменениям давления в любой точке подключенной системы. Вода в системе может иметь разное давление во всех точках системы из-за разницы высот, но давление во всех точках одинаково реагирует на изменение давления в любой части системы. Благодаря этому явлению на раннем этапе было обнаружено, что давление во всей системе теплоносителя реактора, включая сам реактор, можно контролировать, контролируя давление в небольшой взаимосвязанной области системы, и это привело к разработке компенсатора давления. Компрессор представляет собой небольшой сосуд по сравнению с двумя другими основными сосудами системы теплоносителя реактора: самим корпусом реактора и корпусом реактора. парогенератор (ы).

Контроль давления

Давление в КД регулируется путем изменения температуры теплоносителя в КД. Давление воды в закрытой системе напрямую отслеживает температуру воды; при повышении температуры повышается давление и наоборот. Для повышения давления в системе теплоносителя реактора . включаются большие электронагреватели в КД, повышающие температуру теплоносителя в КД и тем самым повышающие давление Для снижения давления в системе теплоносителя реактора внутри КД включаются струи относительно прохладной воды, понижающие температуру теплоносителя в КД и тем самым снижающие давление.

Вторичные функции

Компрессор имеет две второстепенные функции.

Резервирование воды и модерация изменения давления

Одним из них является обеспечение места для контроля уровня воды в системе теплоносителя реактора. Поскольку при нормальной работе система теплоносителя реактора полностью затоплена, нет смысла контролировать уровень теплоносителя в других корпусах. Но раннее осознание снижения уровня теплоносителя (или потери теплоносителя ) важно для безопасности активной зоны реактора . Компрессор намеренно расположен высоко в здании защитной оболочки реактора, так что, если в нем достаточно теплоносителя, можно быть достаточно уверенным, что все остальные сосуды системы теплоносителя реактора (которые находятся под ним) полностью затоплены теплоносителем. Поэтому на компенсаторе давления имеется система контроля уровня теплоносителя, и это единственный корпус системы теплоносителя реактора, который обычно не заполнен теплоносителем. Другая второстепенная функция - обеспечить «подушку» при резких изменениях давления в системе теплоносителя реактора. Верхняя часть нагнетателя специально разработана таким образом, чтобы НЕ содержать жидкую охлаждающую жидкость и показывать полный уровень. Приборы позволяют исключить наличие жидкого теплоносителя в этой верхней части. Поскольку охлаждающая жидкость в нагнетателе во время нормальной работы очень горячая, пространство над жидким охлаждающим веществом представляет собой испаряемую охлаждающую жидкость ( пар ). Этот паровой пузырь обеспечивает амортизацию при изменениях давления в системе теплоносителя реактора, и операторы следят за тем, чтобы компенсатор давления постоянно поддерживал этот паровой пузырь во время работы. Когда жидкая охлаждающая жидкость полностью заполняет нагнетатель, устраняется этот паровой пузырь, и в промышленности это называется «нагнетанием давления». Это означало бы, что внезапное изменение давления может вызвать удар по всей системе теплоносителя реактора. На некоторых предприятиях это также называют «затвердеванием нагнетателя», хотя «твердость» означает просто то, что он полностью заполнен жидкостью и без «пузыря пара».

Система сброса избыточного давления

Частью системы наддува является система сброса избыточного давления. В случае, если давление в нагнетателе превышает определенный максимум, в верхней части нагнетателя имеется предохранительный клапан, называемый предохранительным клапаном с пилотным управлением (PORV), который открывается, позволяя пару из парового пузыря покинуть нагнетатель и снизить давление. в компрессоре. Этот пар направляется в большой резервуар (или резервуары) в здании защитной оболочки реактора, где он снова охлаждается до жидкого состояния (конденсируется) и хранится для последующей утилизации. Эти резервуары имеют ограниченный объем, и если ситуация ухудшается до такой степени, что резервуары заполняются, вторичное устройство сброса давления на резервуаре (баках), часто разрывная мембрана , позволяет конденсированному теплоносителю реактора вылиться на пол резервуара. здание защитной оболочки реактора, где он накапливается в отстойниках для последующей утилизации.

Ссылки

Гласстоун, Сэмюэл; Сесонксе, Александр (1994). Ядерное реакторостроение . Чепмен и Холл. ISBN 0-412-98521-7 .