СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ ПРОБ И ИЗМЕРЕНИЙ

Система подготовки проб и измерений
Полезная модель относится к теплотехнике, в частности к устройствам для отбора и подготовки пробы, и может быть использована для подготовки и подачи анализируемой пробы водного и парового теплоносителей на приборы автоматического химического контроля (АХК) на атомных и тепловых электростанциях, в котельных, в системах химводоочистки, водоочистных сооружениях и т.д., имеющих аналогичные характеристики контролируемых сред.
Известно устройство для отбора проб жидкости из влажного пара (авт. св. SU №1386868, кл. G01 N1/10), содержащее последовательно соединённые пробоотборный элемент, сепаратор со стаканом, накопительную ёмкость и др., которое не позволяет подготовить пробу по температуре, давлению и расходу и подать на приборы АХК.
Известна система аналитического контроля жидких проб (авт. св. SU №1075106, кл. G01 N1/10), содержащая последовательно соединённые пробоотборный элемент и транспортную магистраль с циркуляционным замкнутым контуром и др., которая не даёт возможности подготовить пробу в требуемом диапазоне параметров (температура, давление, расход и др.) и подать на приборы АХК.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой полезной модели является система унифицированная подготовки пробы (СУПП) Витебского опытно-экспериментального завода (ТУ34-28-10844-84), содержащая последовательно соединённые клапаны, совмещённые фильтр и дроссель, тепG01N1/10
лообменник, электрогидравлический клапан регулирования давления, один ротаметр и др.
Недостаток известного устройства заключается в отсутствии возможности удаления газов из пробы, в распределении пробы на потоки на приборы АХК из разных участков коллектора, в невозможности регулировать величину расхода пробы для каждого прибора АХК и в ненадёжности активных элементов защиты по температуре и давлению пробы.
Технической задачей разработки полезной модели является повышение качества подготовки подаваемой на приборы АХК пробы и повышение надёжности работы системы.
Поставленная техническая задача решается за счёт того, что система подготовки проб и измерений (СППИ), содержащая соединённые трубопроводами пробоотборник, холодильник, механический фильтр, дроссель, запорные и регулирующие клапаны и элементы защиты, включает газоотводчикколлектор, установленный в вертикальном положении с возможностью распределения лотока пробы из одного участка, фильтры тонкой очистки и ротаметры, установленные перед каждым прибором АХК, а в качестве элементов защиты используются пассивные элементы защиты: по температуре - ограничитель температуры с возможностью перекрытия подачи пробы, по давлению предохранительный клапан и напорный клапан, с возможностью регулировать давление пробы как до себя, так и за собой, т. е. при прохождении пробы от напорного клапана до приборов АХК.
Принципиальная гидравлическая схема СППИ изображена на фигуре. Система состоит из запорных клапанов 1, 2 и 4, теплообменника 3, механического фильтра 5, дросселя 6, регулирующего клапана 7, манометров 8 и 13,
термометра 9, предохранительного клапана 10, напорного клапана 12, ограничителя температуры 11, газоотводчика-коллектора 15, фильтров тонкой очистки 16, ротаметров 17, регулирующих кпапанов 14 и 18, соединяемых с приборами АХК 19, (приборы АХК непосредственно не входят в СППИ)..
Система работает следующим образом. Взятая из места отбора анализируемая проба через запорный клапан 1 попадает в холодильник 3, где охлаждается технической водой, подаваемой через запорный клапан 4. В механическом фильтре 5 проба очищается, а с помощью дросселя 6 и регулирующего клапана 7 снижается давление пробы. Манометры 8, 13 и термометр 9 показывают величины давления и температуры пробы. В случае превышения давления пробы срабатывают предохранительный клапан 10 и напорный клапан 12, причём напорный клапан 12 регулирует давление пробы ещё и за собой, т. е. при прохождении пробы от напорного кпапана до приборов АХК.
Для предотвращения подачи пробы сверх установленной температуры применён ограничитель температуры 11. Для отвода газов из пробы и распределения пробы на потоки из одного участка применён газоотводчик-коллектор 15. Далее проба очищается в фильтрах тонкой очистки 16, а с помощью регулирующих клапанов 18 и ротаметров 17 настраивается нужная величина расхода пробы для приборов АХК 19. Параллельно из газоотводчика-коллектора 15 через клапан 14 осуществляется ручной слив (при необходимости проведения ручного анализа пробы).
СППИ прошла успешные испытания на специальном стенде в Электрогорском (Московская область) научно-исследовательском центре по безопасности атомных станций Всероссийского научно-исследовательского института по эксплуатации атомных электростанций (ЭНИЦ ВНИИ АЭС).
Две системы проходят подконтрольную эксплуатацию на Калининской атомной станции.
Испытания показали работоспособность системы при исходных параметрах анализируемой пробы: при температуре до 565°С и давлении до 31 МПа. Успех испытаний является доказательством решения поставленной технической задачи.
СППИ позволяет повысить представительство пробы и точность получения количественных характеристик её химического состава за счёт удаления газов из пробы и распределения пробы на потоки на приборы АХК из одного участка газоотводчика-коллектора, обеспечения возможности дополнительной очистки пробы в фильтрах тонкой очистки и установления нужной величины расхода пробы для каждого прибора АХК при помощи ротаметров и регулирования давления пробы на участке после напорного клапана до приборов АХК. Все поверхности элементов СППИ, контактирующие с пробой, выполнены исключительно из коррозионно-стойких материалов. Кроме того, значительно возросла надёжность системы с применением пассивных, более простых в эксплуатации элементов защиты, работа которых не зависит от изменения условий эксплуатации.