核电站贮水池有源滤波器专利检索-核反应堆核能电厂发电厂分销网络和设备专利检索查询-专利查询网

核电站贮水池有源滤波器

阅读：323发布：2020-05-08

专利汇可以提供核电站贮水池有源滤波器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且核电站(NPP)池池有源滤波器是指核能领域，即保证核电站在核反应堆堆芯冷却剂不间断供应事故中的安全。有源滤波器包括具有盖、基部和以过滤元件形式制成的侧表面的壳体、具有固定于过滤器的中心垂直轴的一端的通道的管道，并且被配置为通过管道将来自过滤器的中央部分的纯化液体供给到管的另一端的过滤元件，过滤器壳体由上下两部分组成，每个部分至少装有一个滤芯，上下部分之间装有涡轮，当流体流过涡轮时涡轮旋转，涡轮通过带有管道的轴连接，其配置为在涡轮机旋转期间从过滤器外壳收集净化液体。如果发生事故，导致冷却剂中的外来杂质和碎屑堵塞活性过滤器的下部滤芯，液体流开始流过上部滤芯，从而导致涡轮随液体流旋转，因此，管道从过滤器外壳中取出净化液，并通过喷嘴向过滤器元件提供离心力，从过滤器元件中滴下杂质和碎屑，从而自清洁过滤器。，下面是核电站贮水池有源滤波器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种核电站的罐坑的有源滤波器，包括具有盖、基部和侧表面的壳体，所述侧部表面以过滤元件的形式制成，管道具有在过滤器的中心垂直轴一端固定的通道，并且被配置为从过滤器的中央部分向过滤器元件提供来自另一个过滤器元件的纯化液体。管端直通通道，其特征在于所述过滤器壳体由上下两部分组成，每个部分至少装有一个滤芯，涡轮安装在上部和下部之间，当流体流过涡轮时使涡轮旋转，涡轮通过轴与管道连接，管道配置为在涡轮旋转期间从过滤器外壳收集净化流体。
2.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于所述侧面为圆柱形。
3.根据权利要求1所述的活性过滤器，其特征在于，在向滤芯供应纯化液体的管道的端部设有喷嘴，所述喷嘴被配置成以大角度供应纯化液体。
4.根据权利要求1所述的有源滤波器，其特征在于，所述滤波器元件以框架的形式制成，所述框架中放置有扇形狭缝光栅，所述扇形狭缝光栅由三角形截面的水平线和垂直线组成。
5.根据权利要求1所述的有源过滤器，其特征在于，所述管道上设有用于涡轮旋转期间流体吸入的孔。
6.根据权利要求1所述的活性过滤器，其特征在于，所述底座以法兰的形式制成，并且有可能连接到所述池的底座上。

说明书全文

核电站贮水池有源滤波器

技术领域

[0001] 本发明涉及核能领域，即保证核电站在反应堆堆芯冷却剂不间断供应的紧急状态下的安全。

背景技术

[0002] 核电站运行中最危险的事故之一是一次回路破裂。

[0003] 这起事故的结果是，冷却剂从两侧流出进入安全壳。这一过程伴随着大量的质量和能量以过热的蒸汽-空气混合物的形式释放到保护壳中。这会导致反应器脱水，从而导致堆芯因余热而受热。同时，安全壳下的压力和温度也会升高。

[0004] 由于质量和能量的释放，设备、防护壳内的防腐涂层被破坏，冷却剂被碎片(碎片)浸透。

[0005] 为了防止反应堆过热和堆芯熔化，设计了一个包括被动和主动部件的应急区域冷却系统。安全壳的减压和排热由喷水灭火系统进行。

[0006] 为了使主动安全系统发挥作用，使用位于保护壳内的容器中的硼溶液储备。溶液从储罐进入该区域的紧急冷却系统，然后进入反应堆，然后从管道破裂返回安全壳的储罐。

[0007] 在这种情况下，溶液中含有大量碎片，可能导致安全系统的电路元件释放和堆芯冷却停止。

[0008] 为防止这种情况发生，从储罐向安全系统供应溶液的入口应配备过滤器。

[0009] 当含有大量杂质和碎屑的溶液流过滤芯时，滤芯可能会堵塞，从而导致芯部流体供应不足。为了消除这一现象，采用了各种技术解决办法。

[0010] 自清洁过滤器是已知的(美国2006/0219645 A1，2006年10月5日出版，“自清洁过滤器”和美国5688402，1997年11月18日出版，“自清洁过滤器”)，其中过滤器位于一个罐中，自清洁过滤器入口上有液体，并装有一个滤网，用于捕捉杂质，过滤器壳体具有可变截面：从入口到出口逐渐变细，带有叶片的涡轮安装在过滤器壳体的狭窄部分中，由安装在过滤器输出处的泵产生的流体流旋转，过滤器配备有沿着过滤轴从涡轮机传递到电网的轴，并将涡轮机连接到电刷(在源2006 US/0219645中附加叶轮，产生离心流体流动，清洁网格表面)，安装在电网外部，绕轴轴线旋转的可能性。

[0011] 在此类过滤器的运行过程中，涡轮机旋转电刷，从外部清洁电网表面，防止冷却剂流量减少，从而提高应急模式下核电厂的安全性。然而，这种解决方案的缺点是过滤网的清洁效率不足，因为在清洁过程中，外部刷子会将杂质颗粒大量压入过滤网的孔中，导致它们卡在孔中并被这些颗粒堵塞。使用叶轮代替电刷可以在一定程度上纠正这一缺陷，但还不够。此外，使用涡轮时，流体不断地流过涡轮，从而使流体的速度不断地降低，甚至在网格上没有外来杂质或杂质量很小的情况下，也会带走部分能量。这会减缓流体通过过滤器的速度，从而对核电站的安全产生负面影响。

[0012] 自清洁过滤器也被称为(美国5815544，1998年9月29日发布，“自清洁过滤器”)，其中，过滤元件也是圆柱形过滤器外壳的侧面，除刷子外，外部过滤表面由专门安装有喷嘴的管体侧面的流体流清洁，管道连接至泵，泵将已在过滤器中清洁的液体压力泵入其中。这样的过滤器可以更好地清洁，但是，它的缺点仍然是，由于使用刷子将杂质颗粒压入滤芯孔中并涂抹在滤芯表面，导致滤芯表面的清洁效率不足，清洁滤芯表面的流体流向过滤器外部，主要是切向的，这也降低了清洗效率，以及清洗过程对外部泵的依赖性，从而降低了过滤器的可靠性。

[0013] 也知道是一种从池塘和池塘取水的装置(RU2473736，2013年1月27日发布)，包括一个穿孔圆柱管、流线型头部、一个以两个刷子形式连接到涡轮机的清洁装置，其中一个刷子安装在穿孔管外部，另一个刷子安装在内部，有可能翻过它，设有垃圾防护装置，其形状为圆顶体，挡泥板垂直板从顶部沿母线表面径向安装，高度降低，其中，涡轮机由叶片叶片制成，安装在附加的圆柱形喷嘴中，其绕其轴线旋转的可能性并附接到圆顶形主体上，从而垂直地排出排放管的轴线的可能性。

[0014] 该装置的一个缺点是过滤表面缺乏清洁效率，原因是以刷子形式制成的清洁装置不能充分清洁多孔管外部的碎屑，将其压入网筒的开口中，从而导致其堵塞。

[0015] 此外，使用涡轮时，流体不断地流过涡轮，从而使流体的速度不断地降低，甚至在网格上没有外来杂质或杂质量很小的情况下，也会带走部分能量。

[0016] 本发明最接近的类似物是旋转自清洁过滤器，通过喷嘴结构同时旋转和清洁(US 5108592，1992年4月28日发布)，包含一个主圆柱形管道，其入口和出口开口沿其长度间隔开，此外，出口用于将管道与泵连通，指定入口用于将管道与液体连通，一种用于从碎屑中过滤液体的圆柱形筛网，一种用于固定筛网的装置，其被配置成同轴地围绕指定的主管道旋转筛网，以使筛管相对于主管道和相对于指定的入口保持在外部位置，使得进入入口的液体通过筛网过滤，入口管同轴地穿过主管道并伸出其末端，同时，在主管道的侧壁上开一个或多个孔，通过该孔设置一个或多个管道，在外端配备喷嘴，用于清洁和用通过供应管供应的液体旋转滤网。

[0017] 旋转自清洁过滤器的缺点是过滤表面的清洁效率不足，与过滤网旋转所消耗的流动能量的损失有关，而且需要用外泵产生恒定的液体流量来清洗滤网和旋转过滤器，这就降低了过滤器在核电中使用时的安全性。

[0018] 本发明的目的是提供一种槽坑核电站的有源滤波器，以提高其在紧急情况下的安全性。

[0019] 本发明的技术效果是通过提高滤池池池的清洗效率，提高核电站在紧急情况下的安全性，也由于使用流经过滤器的流体的能量来激活清洁机制，仅在过滤器表面脏污时使用。

[0020] 在已知的有源滤波器中，所述有源滤波器包括带盖的壳体、以滤芯形式制成的底座和侧面，管道的一端固定在过滤器的中心垂直轴上，并被配置成从过滤器的中央部分提供净化液体，通过管道从管道的另一端过滤元件，过滤器壳体由两部分组成，一个上部和一个下部，每个部分配备有至少一个过滤元件，在汽轮机上下部分之间配置有在流体流过时旋转的涡轮轴，涡轮轴与管道相连，管道能够在汽轮机旋转时从过滤器壳体中取样净化液。

[0021] 最好将侧面做成圆柱状。

[0022] 合理的做法是在向滤芯提供净化液的管道末端设置喷嘴，喷嘴的配置可以在很大的角度提供净化液。

[0023] 建议采用框架和由三角形截面的水平和垂直线组成的扇形槽栅的形式进行滤波。

[0024] 在涡轮机旋转期间，最好为管道提供进液孔。

[0025] 以法兰形式制作底座是合理的，有可能固定在池底。附图说明

[0026] 图1中显示了从侧面和А-А、B-B、D-D部分以及远程碎片C中的核电站贮水池有源滤波器的总图。

[0027] 图2中显示了滤芯及其零件的总图。

[0028] 图3中显示了活性过滤器清洁管的布置。

[0029] 图4中示意性地显示了来自清洁器喷嘴和滤芯表面的喷射的相互作用。

[0030] 图5中示为核电站正常运行时(即液体中无杂质时)池池的有源过滤器。

[0031] 图6中显示了在紧急模式下，当下部过滤器元件上形成碎屑层时，核电厂坑槽的主动过滤器，该碎屑层导致流体流过上部过滤器元件。

[0032] 图7中示为核电站贮水池的有源过滤器，采用清除杂质和碎片的方式。

[0033] 核电厂地坑槽的有源滤波器优选地包含一个带有盖15、下法兰1和垂直柱2的壳体，下滤芯3和上滤芯14分别安装在壳体的下部和上部。法兰盘1用于安装活性过滤器并将其与底坑罐底座连接。立柱2连接到法兰盘1。在机架2之间安装有下部过滤器元件3和上部过滤器元件14，它们以扇形槽格的形式连接到过滤器元件的框架16上，由水平线17和垂直线18组成，垂直线18由三角形线元件构成。所述有源滤波器的圆柱面由所述滤波器元件3、14的四个扇区构成。

[0034] 涡轮室4安装在主动滤清器的上部和下部之间，以便进入主动滤清器上部的全部液体流过主动滤清器。涡轮室4由室体、轴支柱5、轴6、轴承7、涡轮套筒8和涡轮叶片9组成。在涡轮室4中，平移的流体流动转化为套筒8和涡轮叶片9的旋转运动。

[0035] 下部滤清器10的轴和上部滤清器11的轴连接到涡轮轮毂8上。12个清洁器的管子连接在清洁器的轴上。清洁器的管12以异型管的形式制成。在远离有源过滤器的中心轴线的管道的末端，安装了喷嘴13，该喷嘴确保输出射流在清洁剂的服务区域内的分布。在清洁器管的另一侧，当清洁器沿方向21(图3)旋转时，提供了一个用于收集液体的孔19，该孔以通孔的形式制成，确保液体20流入清洁器12的管中，然后流入喷嘴13的孔22，可以在过滤元件3、14的方向和与过滤液体的流动23相反的一般方向上以大角度喷洒净化液体(图4)。

[0036] 因此，活性过滤器的设计提供了过滤器表面的自清洁，并且净化液的逆流离开喷嘴13。同时，通过有源过滤器的液体流被用作产生逆流的能源，这增加了核电厂在紧急情况下运行的安全性，因为它不需要使用外部能源，例如泵，其在紧急情况下的运行没有保证。此外，只有当下部滤芯3堵塞时，流向汽轮机运行和滤芯3、14清洁的液体流能量才会发生流动，这就减少了液体流通过有源过滤器的总能量损失，从而提高了核电厂在紧急情况下的安全性。

[0037] 在一个优选的实施例中，活性过滤器可以安装在槽坑的底部，并通过法兰1与安装在垂直进水通道上方的底座密封连接，该进水通道将槽坑中的液体排入反应堆堆芯，从而在清洗过程中从活性过滤器中丢弃碎屑和杂质，沉淀在槽坑底部，随后没有落在过滤器元件3、14上，也没有落在反应堆冷却系统中。

具体实施方式

[0038] 在核电站正常运行期间，不会发生冷却剂泄漏，因此，流经有源过滤器的流体不会通过。

[0039] 如果发生事故，导致核电厂活性区内的液体冷却剂流失，这种冷却剂开始积聚在集水坑中，当达到活性过滤器下部滤芯3的液位时，进水系统流过它们，随后在泵的帮助下，返回活动区域。同时，下部滤芯3最初没有被外来杂质和碎屑堵塞；因此，几乎整个液体流都通过下部滤芯3，绕过涡轮叶片9，因此没有流体流过涡轮(图5)。在这种情况下，清洁器不旋转，过滤元件(3、14)的表面也不清洁，这就消除了涡轮9旋转时流体流动的能量消耗。

[0040] 随后，当接收到含有外来杂质和碎屑的液体时，下部滤芯3自v被碎屑层堵塞，如图6所示。6所示下而上。该过程由过滤元件3表面上的流体流动的分布决定，其中大约80％的液体总体积流过下部过滤元件3的下部20％。这一过程一直持续到下部滤芯3的表面完全被碎屑层覆盖为止。

[0041] 在此过程中，下部滤芯3上的压力损失几乎保持恒定，并由下部滤芯3上的过滤表面上的损失确定。由此产生的碎屑层厚度小，结构松散。

[0042] 当下部滤芯3完全被碎屑层覆盖时，主流体开始流过上部滤芯14，并相应地流过涡轮室4。涡轮开始旋转并旋转清洁器的管12，从而导致液体流入进液孔19(图3)。接下来，进入的流体在离心力的作用下加速，并以过大的压力被扔进喷嘴孔13中。可以选择喷嘴13到滤芯3、14表面的距离，以便喷嘴13的喷嘴清洁相邻清洁器之间的整个空间(图4)。

[0043] 因此，创建局部流，该局部流通过其过滤器元件3、14被引导出活动过滤器。碎片层被破坏，其颗粒被扔到坑槽的底部。当流体通过上部滤芯14进入时，滤芯3、14的清洁如图7、当碎片落在滤芯3、14上时，其组分凝结，因此被射流破坏的碎片颗粒尺寸大、密度高。这导致它们以更高的速度沉积，破坏的碎片要么再次到达过滤表面3、14，但要低得多，要么沉降到池底。

[0044] 清洁下部滤清器滤芯3后，液体再次进入主动滤清器下部，导致涡轮转速下降。

[0045] 今后，过滤清洗周期将定期重复。涡轮位于主动滤清器上部和下部之间的位置允许在下部滤清器装置3堵塞后定期清洁。结果，在不需要清洁过滤装置3、14的情况下，涡轮的旋转损失降低，此外，轴6轴承上的负荷降低，从而延长其使用寿命。如上所述，这两个因素都直接影响到应急状态下核电站的安全。

[0046] 在优选实施例中，石墨滑动轴承可用作轴支承6。石墨轴承具有以下优点：它们在液体介质中工作；摩擦系数低；耐腐蚀环境；可在最高500℃的温度下使用。此外，由于活性过滤器的设计只允许在溶液中有碎屑的情况下旋转轴6，即，只有在事故发生时。因此，轴承的使用寿命限制在最大30天的时间内。

[0047] 在清洁器轴10、11的一圈内，用喷嘴13对过滤表面进行全扫描。同时，不到滤芯3、14总面积的0.5％被同时清洗。

[0048] 工业应用

[0049] 核电站贮水池的有源滤波器可以提高其在紧急情况下的安全性，适用于各种类型的核电站。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种采用电磁泵辅助驱动的碱金属热管及其传热方法	2020-05-08	487
一种核反应堆用铍材的表面处理方法及核反应堆用铍材	2020-05-08	831
一种管道试验平台及基于该平台的气溶胶沉积率测定方法	2020-05-08	394
一种铀硅碳三元化合物燃料芯块及其制备方法和用途	2020-05-11	969
一种小型核反应堆反应性控制装置	2020-05-08	595
一种锆合金表面ZrO2/FeCrAl复合涂层的制备方法及一种锆合金	2020-05-08	421
一种大规格锆合金薄壁管材的制造方法及大规格锆合金薄壁管材	2020-05-11	769
带吹扫和排水系统的双回路核反应堆蒸汽发生装置	2020-05-08	319
一种核反应堆用FeCrAl基ODS合金材料的制备方法	2020-05-08	789
核反应堆堆芯	2020-05-08	442

核电站贮水池有源滤波器

核电站贮水池有源滤波器

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：