СИСТЕМА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ПРИМЕСЕЙ В ПРОБАХ ВОДНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ, ЦИРКУЛИРУЮЩЕГО В КОНТУРАХ ЭНЕРГОБЛОКОВ АТОМНЫХ И ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована при осуществлении химического и радиохимического контроля теплоносителя атомных (АЭС) и тепловых (ТЭС) электростанций.
Одним из основных показателей водного теплоносителя является содержание в них коллоидных и грубодисперсных частиц различной природы (дисперсной фазы) и их фракционный состав.
Для определения содержания примесей, в частности, продуктов коррозии известно использование полиэтиленовых емкостей с завинчивающимися крышками, в которые отбирают пробы теплоносителя из пробоотборной линии для ручного контроля, О.И.Мартынова и др. «Химический контроль водного режима атомных электростанций. М., Атомиздат, 1980, с.186 (копия ссылки прилагается).
Известен также пробоотборник для жидких радиоактивных отходов АЭС, включающий пробоотборный сосуд, сообщающийся с помощью гибкого шланга с заборником, расположенным стационарно в точке забора пробы, RU 2429461 C1.
Недостатком описанных выше технических решений является ограниченный размером емкости (пробоотборного сосуда) объем пробы, что не обеспечивает необходимую достоверность результатов, особенно при низких концентрациях примесей.
Известна система для определения содержания дисперсных примесей в пробах водного теплоносителя, циркулирующего в контурах энергоблоков АЭС и ТЭС, включающая трубопроводную линию пробоотбора, связанную с фильтром, а также средство определения объема водного теплоносителя, проходящего через фильтр, представляющее собой бачок постоянного уровня, см. О.И.Мартынова и др. «Химический контроль водного режима атомных электростанций. М., Атомиздат, 1980, с.181, рис.13.1 (копия ссылки прилагается).
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Данное техническое решение не обеспечивает прохождение теплоносителя через фильтр с той же скоростью, с которой он циркулирует в контуре энергоблока, то есть выполнение условия изокинетичности отбора пробы. Соблюдение этого условия необходимо для предотвращения осаждения дисперсных примесей в трубопроводной линии пробоотбора и обеспечения тем самым представительности отбора пробы, особенно при наличии в контролируемой среде весьма небольшого количества продуктов коррозии в виде суспендированных частиц различной степени дисперсности.
Задачей настоящей полезной модели является предотвращение осаждения дисперсных примесей в трубопроводной линии пробоотбора системы путем обеспечения прохождения теплоносителя через фильтр с той же скоростью, с которой он циркулирует в контуре энергоблока.
Согласно полезной модели система для определения содержания дисперсных примесей в пробах водного теплоносителя, циркулирующего в контурах энергоблоков АЭС и ТЭС, включающая трубопроводную линию пробоотбора, связанную с фильтром, а также средство определения объема водного теплоносителя, прошедшего через фильтр, дополнительно содержит байпасную линию, в которую включен преобразователь расхода, подключенную через вентиль к трубопроводной линии пробоотбора, компрессор, подключенный к трубопроводной линии пробоотбора, при этом средство определения объема водного теплоносителя, прошедшего через фильтр, содержит преобразователь расхода и вычислитель расхода, причем электрические выходы преобразователей расхода подключены ко входам вычислителя расхода.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «Новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема системы.
3
3
Система для определения содержания дисперсных примесей в пробах водного теплоносителя, циркулирующего в контурах 1 энергоблоков АЭС и ТЭС, включает трубопроводную линию 2 пробоотбора, через вентиль 3 связанную с фильтром 4, в частности, мембранным, основным элементом которого является поликарбонатная ячейка с мембраной с заданным размером пор. Байпасная трубопроводная линия 5 содержит преобразователь 6 расхода турбинного типа, преобразующий значение расхода жидкости в электрический сигнал. Байпасная линия 5 подключена к трубопроводной линии 2 пробоотбора через вентиль 7. Преобразователь 6 работает в диапазоне 0,008-0,040 дм/сек. Компрессор 8 подключен к линии 2 через вентиль 9. Средство определения объема водного теплоносителя, прошедшего через мембранный фильтр 4 содержит преобразователь 10 расхода турбинного типа, работающий в диапазоне 0,003-0,010 дм/сек. Преобразователь 10 через вентиль 11 соединен со сбросным трубопроводом. Вычислитель 12 расхода представляет собой контроллер, обрабатывающий сигналы от преобразователей 6 и 10 и представляющий информацию о текущем расходе и суммарном объеме пропущенного теплоносителя на дисплее вычислителя 12. Линия 2 пробоотбора может сообщаться с атмосферой через вентиль 13. Линия 2 пробоотбора снабжена предохранительным клапаном 14 с манометром.
Система работает следующим образом.
Система, с помощью шланга, присоединяется к трубопроводной линии 2 пробоотбора теплоносителя, которая предварительно продувается.
На вход системы подается теплоноситель посредством плавного открытия вентиля 3 пробоотбора до повышения давления в системе до 0,3 МПа. При превышении заданного давления срабатывает предохранительный клапан 14, и избыток жидкости направляется в линию сброса.
Плавно открывая вентиль 13, удаляют избыток воздуха из системы, контроль осуществляется визуально по течению жидкости в линии слива.
Включается подача электропитания на вычислитель 12.
Посредством вентиля 7 настраивается расход по байпасной линии 5, который должен составлять 0,03-0,040 л/сек (108-144 л/ч). При этом давление в системе должно находиться в пределах 0,25-0,3 МПа, что должно регулироваться вентилем 3 пробоотбора.
Посредством вентиля 11 настраивается расход через фильтр 4, этот расход должен составлять 0,004-0,005 л/сек (14,4-18,0 л/ч). При этом давление в системе должно находиться в пределах 0,20-0,25 МПа.
Через систему пропускается теплоноситель в течение заданного времени. По завершению пропуска теплоносителя закрываются вентиль 11, вентиль 3 пробоотбора и вентиль 7 и открывается вентиль 13, при этом давление в системе должно быть сброшено.
Снимаются и фиксируются показания вычислителя 12 по количеству пропущенного теплоносителя через байпасную линию 5 и фильтр 4.
Для удаления остатков теплоносителя систему продувают сжатым воздухом. Для этого к вентилю 9 присоединяется шланг подачи сжатого воздуха от компрессора 8.
По завершению продувки системы отключают компрессор 8.
Затем извлекают мембрану из фильтра 4.
Мембрану с накопленными дисперсными примесями направляют на химический анализ.
Содержание дисперсных примесей, в частности, продуктов коррозии рассчитывают с учетом количества примесей, накопленных на фильтре 4 и расхода водного теплоносителя, прошедшего через фильтр 4.