DE2748159A1 - Verfahren und einrichtung zur begasung von fluessigkeiten - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur begasung von fluessigkeiten

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Description

Mannheim, den 12.10.1977 TPP 47/77
BABCOCK - BROWN BOVERI REAKTOR GmbH Heppenheimer Str. 27-29
6800 Mannheim 31
Verfahren und Einrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begasung von Flüssigkeiten, insbesondere von Primärkühlmittel in Kernkraftwerken mit Druckwasserreaktor.
Beispielsweise ist es in Kernkraftwerken bekannt die Wasserstoffbegasung durch Versprühen von Primärkühlmittel in wasserstoffhaltiger Atmosphäre, z.B. im Wasserstoffgaspolster des Volumenausgleichsbehälters,oder durch Einperlen von Wasserstoffgas in die Wasserphase des Volumenausgleichsbehälters durchzuführen. Der Volumenausgleichsbehälter dient u.a. zum Ausgleich von Volumenänderungen des Primärkühlmittels und beinhaltet Primärkühlmittel (Wasser) und ein Wasserstoffgas-Polster.
Diese bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß aufgrund der großen Wasserstoffmengen im Volumenausgleichsbehälter eine Freisetzung von relativ großen Wasserstoffmengen in die den Volumenausgleichsbehälter umgebenden Räume nicht auszuschließen ist und daher das Auftreten von Knallgasexplosionen zu unterstellen ist. Außerdem ist der vorgeschriebene Gasgehalt der Flüssigkeit nicht genau zu erreichen.
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27A8159
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu finden mit dessen Hilfe ein vorgebba rer Gasgehalt in der zu begasenden Flüssigkeit erzielt und eine Freisetzung von gefährlichen Mengen an Gas mit Sicherheit vermieden'wird.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß eine Blasensäule von der Flüssigkeit durchströmt wird, daß nur die zur Erreichung des erforderlichen Gasgehaltes notwendige Gasmenge oberhalb des Flüssigkeitseinlasses in die Blasensäule eingespeist wird und daß das Gas und die Flüssigkeit vor Verlassen der Blasensäule gemischt werden.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Blasensäule mehrere statische Mischer enthält, daß die Gaszufuhrleitung mit einer Gasdosiereinrichtung versehen ist und daß das innerhalb der Blasensäule angeordnete Leitungsstück der zweisträngig ausgeführten Gaseinspeiseleitung mit Düsen versehen ist.
Die Düsen sind mit Hilfe eines Bypaßstromes der zu begasenden Flüssigkeit spülbar. In vorteilhafter Weise sind die Leitungen des Bypaßstromes mit den die Düsen tragenden Leitungsstücken verbunden.
An der Blasensäule ist weiterhin eine Entlüftungsleitung angebracht um eine Gasblasenbildung im Primärkühlmittel zu vermeiden. Vor und hinter der Blasensäule sind in der Flüssigkeitsleitung Analysenmeßvorrichtungen eingebaut.
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TPP 47/77
Die über die Gasdosiereinrichtung eingespeiste Gasmenge ist von dem bereits vorhandenen Wasserstoffgehalt der zu begasenden Flüssigkeit und dem Volumen des Flüssigkeitsstromes abhängig.
Gemäß einer besonderen Ausbildung sind die Absperrventile der Leitungen des Bypaßstromes derart schaltbar, daß eine wechselseitige Beaufschlagung der Düsen mit Gas und Spülwasser möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden anhand einer schematischen Zeichnung nachfolgend erläutert.
In der Leitung 14 fließt das zu begasende Primärkühlmittel einer nicht dargestellten Druckwasser-Reaktoranlage in Pfeilrichtung 19 und strömt nach dem Passieren des Volumenstromregelventils 10 am Flüssigkeitseinlass 20 in die Blasensäule 6 ein. Mit Hilfe einer Gasdosiereinrichtung wie z.B. einer Gasdosierpumpe ■. wird das Wasserstoff gas in der Leitung 2 herbeigeführt und oberhalb des Flüssigkeitseinlasses 20 über die zweifach aus _; a führt β Gaseinspeiseleitung 2a oder 2b und die Düsen 5, oder 5a in die Blasensäule 6 eingespeist. Wasserstoffgas und Primärkühlmittel werden jetzt beim Durchströmen der statischen Mischer 7 intensiv vermischt. Nach Durchlaufen der Mischer verläßt das mit dem gewünschten Wasserstoffgehalt versehene Primärkühlmittel über die Leitung 15 die Blasensäule 6. Ein· automatische Entlüftung mit der Leitung 16, den Schwimmerventil 17 und dem Absperrventil 18 stellt sicher, daß keine Gasblasen im Primärkühlmittel verbleiben. Mit der Analysenmeßvorrichtung 9 wird der Wasserstoffgehalt des die Blasensäule verlassenden Primärkühlmittels überprüft. Von der Leitung 14 zweigt eine Bypaßleitung 13 ab in der in Pfeilrichtung 21 ein bestimmter Teil des zu begasenden Priaärkühlmittels fließt.
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Die Schaltung zur Durchführung des Spülvorganges ist so aufgebaut, daß die Düsen 5, 3a wechselseitig gespült werden oder der Gaseinspeisung dienen Für den Fall "Düsen 5 spülen" sind die Absperrventile 3 und 11 a geschlossen und die Absperrventile 11 und 3 a geöffnet. Für den Fall "Düsen 5 a spülen" sind die Absperrventile 3 a und 11 geschlossen und die Absperrventile 11 a und 3 geöffnet. Die Rückschlagventile 4» verhindern einen Rückfluß von Gas bzw. Spülflüssigkeit.
In der Bypaßleitung 13 ist eine Analysenmeßvorrichtung 8 installiert die den Wasserstoffgasgehalt der zu begasenden Flüssigkeit ermittelt so daß in Abhängikeit von Gasgehalt und Volumenstromgröße in der Leitung 14 die genau Gasdosierung über die Gasdosierpumpe 1 erfolgen kann.
Zu erwähnen isu noch, daß der gesamte Begasungs- und Spülvorgang automatisch abläuft.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Einrichtung wird auf einiache und vorteilhafte Weise eine Begasung nach vorgegebenen Werten erreicht. Als Gaspolster für den Volumenausgleichsbehälters kann Stickstoff verwendet werden, so daß die Gefahr einer Knallgasexplosion gebannt ist.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß auch während Lastwechselvorgängen der Wasserstoffgehalt des wieder eingespeisten Primärkühlmittels Innerhalb der spezifierten Werte gehalten wird.
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Claims (8)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Begasung von Flüssigkeiten insbesondere von Primärkühlmittel in Kernkraftwerken mit Druckwasser reaktor, dadurch gekennzeichnet, daß eine Blasensäule (6) von der Flüssigkeit durchströmt wird, daß nur die zur Erreichung des erforderlichen Gasgehalts notwendige Gasmenge oberhalb des Flüssigkeitseinlasses (20) in die Blasensäule eingespeist wird und daß das Gas und die Flüssigkeit vor Verlassen der Blasensäule gemischt werden
  2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Blasensiule mehrere statische Mischer (7) enthält, daß die Leitung (2) mit einer Gasdosierainrichtung (1) versehen L-- -ivA das innerhalb der Blasensäule (6) angeordnete Leitungsstück (22,22a) der zweisträngig ausgeführten Gaseinspeiseleitung (2a, 2b) mit Düsen (5,5a) versehen ist.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (5,5a) mit Hilfe eines Bypaßstromes (13) der zu begasenden Flüssigkeit spülbar sind.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3 dadurch gekennzeichnet. daß die Leitungen (13a, 13b) des Bypaßstromes (H) mit den Leitungsstücken (22,22a) verbunden sind.
  5. 5. Einrichtung nach Ansoruch 2 dadurch ?ekennzeichnet, in5 = der Blasensäule eine Entlüftungs leitung ( 16 ) vor.r-3 ;:-?·-.-' ist.
  6. 6. Hinrichtung nach Ansoruch 7 dadurch gekennzeichnet, -- und hinter der Blasensäule (6) eine Analysenm··? ·- vorrichtung (3,9) eingebaut ist.
    - 509818/0217 bad original
    It 77
    7 Λ 81 5
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 2 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die über die Gasdosier einrichtung (1) eingespeiste Gasmenge von dem bereits vorhandenen Wasserstoffgehalt der zu begasenden Flüssigkeit und dem Volumen des Flüssigkeitsstromes abhängig ist.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile ( 3, ?a, 11, 11a) der Leitungen (13 a, 13b) des Bypaßstromes und der Gaseinspeiseleitungen (2a, 2b) derart schaltbar sind, daß eine wechselseitige Beaufschlagung der Düsen (5, 5a) mit Gas und Spülwasser möglich ist.
    90981 8/0217
DE2748159A 1977-10-27 1977-10-27 Einrichtung zur Begasung vom Primärkühlmittel einer wassergekühlten Kernreaktoranlage Expired DE2748159C2 (de)

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