NO147987B - 1,2,3-thiadiazol-5-carboxylsyrederivater med herbicid og vekstregulerende virkning - Google Patents

Description

Fremgangsmåte og anordning til å holde en væske under trykk i en kjernereaktor.

Den foreliggende oppfinnelse angår

kjernereaktorer og mer spesielt en ny

fremgangsmåte og anordning til å holde en

væske under trykk i en slik reaktor. Væsken kan være av vilkårlig art og kan f. eks.

ha til oppgave å virke som kjøle-, modera-tor-, reflektor- og/eller reguleringsfluidum

eller som mellomfluidum til varmeover-føring.

For klarhets skyld vil væsken i det føl-gende bli betegnet som1 «primærvæske», og

kretsen den strømmer i, som «primærkrets».

Når denne primærkrets danner en om-slutning med hovedsakelig konstant volum, blir væsken som strømmer i kretsen,

i alminnelighet utsatt for variasjoner i

temperatur i avhengighet av reaktorens

effekt. Disse temperaturvariasjoner bevirker trykkvariasjoner som ville overskride

de grenser som ville være akseptable for

regelrett arbeide av reaktoren, dersom der

ikke var truffet foranstaltninger til å holde

trykket mellom passende grenser.

I kjente reaktorer benyttes til dette

formål i alminnelighet en beholder som

tjener som trykkholderom («pressurizer»)

og virker som ekspansjonskar for primær-fluidet. Trykkholderommet inneholder primærvæske i sin nedre del og inneholder

damp av væsken i sin øvre del over væskenivået. Når primærvæsken av en eller an-nen grunn ekspanderer, stiger væskespeilet

i trykkholderommet, og dampvolumet min-ker. Volumred aksjonen i damprommet ville

føre til trykkstigning hvis den ikke hadde

vært ledsaget av en kondensasjon av en del av dampen ved innføring i trykkholderommets øvre del av væske med lavere temperatur enn den metningstemperatur som svarer til trykket i trykkholderommet. Omvendt vil væskenivået i trykkholderommet, når primærvæsken undergår en vo-lumreduksjon, synke og dermed øke det volum som opptas av dampen. Den sist-nevnte volumøkning ville føre til en trykk-reduksjon med mindre den var ledsaget av en fordampning av en del av væsken i trykkholderommets nedre del. Denne fordampning bevirkes ved hjelp av elektriske motstander plasert i væsken i trykkholderommets nedre del. For at trykket skal holde seg stort sett konstant i trykkholderommet, benytter man reguleringsanord-ninger for å tilpasse produksjonen eller

kondensasjonen av damp efter hva som kreves til enhver tid.

Den foreliggende oppfinnelse gjør det mulig å forenkle trykkholderommets ar-beid og å unnvære de fleste av de kompo-nenter som i alminnelighet behøves for dette arbeide og for dets regulering.

Oppfinnelsen går ut på en fremgangsmåte til i en kjerneraktor som arbeider med en sirkulerende primærvæske under trykk og har et trykkholderom med et væskespeil av primærvæsken, å holde trykket av denne væske innenfor ønskede driftsgrenser, og fremgangsmåten er i før-ste rekke karakterisert ved at der over væskespeilet i trykkholderommet vedlikeholdes en atmosfære som foruten damp av væsken inneholder en betydelig andel av gass som ikke er kondenserbar ved de opptredende temperaturer, og at i det minste en påtagelig andel av strømmen av primærvæske spres ut i denne atmosfære.

På grunn av gassens partialtrykk er det mulig å fordampe primærvæsken i trykkholderommet ved en temperatur som ligger under metningstemperaturen i primærkretsen, og dermed unngå å bruke spe-sielle opphetningsanordninger som f. eks. elektriske motstander. For då partialtrykket av dampen i trykkholderommet er la-' vere enn metningstrykket i primærkretsen, kan væsken i trykkholderommet fordampe ved en temperatur under metningstemperaturen i kretsen. Den gass som inneholdes i blandingen, og som i henhold til det oven-stående ikke skal kunne kondenseres ved de opptredende temperaturer, kan være en enkelt gass eller en blanding av flere gas-ser, og dens partialtrykk har en bestemt nominell verdi. Det dreier seg således ikke om en liten mengde gass som tilfeldigvis er tilstede i dampen av primærvæsken, slik det kan være tilfellet ved fisjonsgasser av-gitt fra kjernebrenselelementer eller gas-ser som skyldes pyrolitisk og/eller radiolytisk spaltning av primærvæsken. Tvert-imot blir ifølge oppfinnelsen en betydelig mengde gass med hensikt innført i den øvre del av trykkholderommet.

En nærlig fordelaktig anordning til utførelse av fremgangsmåten er karakterisert ved at trykkholderommet, et pumpe-system for sirkulasjon av primærvæsken og en varmeveksler mellom primærvæsken og et kjølemedium for denne alle befinner seg i det indre av reaktortanken.

Som nevnt ovenfor blir primærvæske spredt ut i gass-damp-blandingen, d.v.s, den innføres i form av en fint oppdelt strøm. Man gjør bruk av anordninger til å findele strømmen og dermed sikre en stor kontaktflate mellom gass-dampblandingen og primærvæsken som passerer gjennom den. Slike anordninger kan være av vilkårlig kjent art og kan f. eks. virke ved forstøvning og/eller kraftig omhvirvling av primærvæsken i gass-damp-blandingen.

Tegningen anskueliggjør skjematisk et utførelseseksempel på en anordning til ut-førelse av fremgangsmåten.

På tegningen betegner 1 en reaktor-beholder hvori pumper 6 anbragt i toppen vedlikeholder strømning av en, primærvæske som antydet ved pilene 3 i retning nedover forbi primær/sekundær-varme-vekslere 7 og oppover gjennom reaktor-kjernen 2 til trykkholderommet 4, hvorfra væsken vender tilbake til Inngangen til pumpene 6, som drives av hver sin motor M. Rommet 4 befinner seg ovenfor kjernens aksiale reflektor. Eventuell gass som rives med av strømmen av primærvæsken, sam-ler seg på det høyeste sted av beholderen 1 på utgangssiden av pumpene 6 og blir gjennom et rør 5 ført tilbake til trykkholderommet 4. Dette rør 5 har et strupningssted 9 til å forhindre innsprøytning av primærvæske i kammeret 4 i tilfellet av at ikke noe av gass/damp-blandingen skulle være igjen på dette høyeste sted. 8 betegner et rør som inneholder en ventil V, og som når denne åpnes, kan slippe gass inn i eller ut av trykkholderommet 4.

I den ovenfor beskrevne reaktor vil en ekspansjon eller kontraksjon av primærvæsken, f. eks. forårsaket ved en tempera-turforandring som kan finne sted samtidig med en endring i reaktorens effekt, bevirke en variasjon av det volum som opptas av gass/damp-blandingen i trykkholderommet. En økning eller minskning av dette volum fører til henholdsvis fordampning av væsken eller kondensasjonen av dampen i trykkholderommet.

Disse prosesser er ikke adiabatiske, da der skjer varmeutveksling mellom gass/ damp-blandingen og primærvæsken som den står i intim berøring med, og denne varmeutveksling bevirker betydelig ut-vikling eller kondensasjon av damp. På grunn av prosessenes ikke-adibatdske natur vil variasjoner i blandingens totale trykk ikke vesentlig overstige dem i gassens partialtrykk. Utgjør gassens partialtrykk bare en liten brøkdel, f. eks. ca. 15 pst. av det totale trykk, vil selv store variasjoner i det volum som opptas av gass/dampblandingen, bare bevirke små variasjoner i to-taitrykket.

Det bør bemerkes at trykket av primærvæsken ikke behøver å holdes innenfor meget snevre grenser. I alminnelighet er det nok at trykket er høyere enn eller minst lik et referansetrykk, som f. eks. kan være det metningstrykk som svarer til temperaturen av primærvæsken på et bestemt sted i kretsen. Dette kan være det sted hvor varmieoverføringen til primærvæsken er størst. Temperaturen av primærvæsken på dette sted varierer i alminelighet med reguleringen av reaktoren, og av den grunn kan trykket i primærkretsen uten skade variere tilsvarende.

Det er kjent at det i en reaktor med en krets som inneholder en væske under trykk, er nødvendig at trykket er tilstrekkelig til å forhindre kokning av væsken i større mengde på noe tidspunkt ved utgangen fra den heteste reaktorkjerne-kanal i kretsen når effekten har nådd en vilkårlig verdi undler eller lik den nominelle. Når en reaktor av denne type arbeider med full effekt, foreligger der en bestemt forskjell mellom temperaturen av den væske som forlater den heteste kanal, og gjennom-snittstemperaturen av væsken som forlater kjernen. Denne temperaturforskjell, som kan variere med effekten og med kjernens utarming, har en maksimalverdi som svarer til en bestemt forskjell i metningstrykk.

Ifølge et hensiktsmessig trekk ved den foreliggende oppfinnelse velger man for partialtrykket av gass i gass/damp-blandingen i trykkholderommet en verdi minst lik den nevnte forskjell i metningstrykk. For å unngå kokning i større mengde ved utløpet fra den heteste kanal sørger man for at en tilstrekkelig væskestrøm fra utløpet av kjernen passerer gjennom det område som inneholder gass/damp-blandingen i trykkholderommet.

Det vil ses at fremgangsmåten og an-ordningen ifølge oppfinnelsen har en ibo-ende automatisk virkning. De behøver in-gen reguleringsanordning eller noen inn-retning til tilieggsoppvarmning. De vedlikeholder totaltrykket av primærvæsken på en verdi som til stadighet er tilpasset temperaturen av væsken f. eks. ved utløpet fra kjernen.

Hva som er sagt ovenfor, gjelder imidlertid bare hvis den gassmengde som foreligger i trykkholderommet, forblir hovedsakelig konstant. I praksis kan denne mengde øke utilsiktet i ubetydelig grad, f. eks. ved innslipning av fisjonsgass eller av pyrolytisk eller radiolytisk gass. Den kan avta hvis gassen går i oppløsning i primærvæsken og avsetter seg i reaktorens konstruks j onsmaterraler.

Det er derfor nødvendig å kontrollere høyden av partialtrykket i gass/damp-blandingen. Denne kontroll kan skje rett og slett ved måling av totaltrykk og temperatur av gassblandlngen i det område som inneholder den. Av den målte temperatur kan man utlede dampens metningstrykk og dermed dens partialtrykk i gass/ damp-blandingen. Ut fra forskjellen mellom totaltrykket og dampens partialtrykk kan man utlede partialtrykket av gassen. Er dette for høyt, kan det bringes på den riktige verdi ved åpning av en utslipnings-ventil i en ledning som kommuniserer med den øvre del av trykkholderommet. Er gassens partialtrykk derimot for lavt, kan det bringes på riktig verdi ved åpning av en mateventii for gassen, anbragt i en ledning som forbinder den øvre del av trykkholderommet med en utvendig beholder som inneholder gass under tilstrekkelig trykk. For begge formål kan man bruke en enkelt rørledning med ventil og først grene ledningen i utblåsnlngs-krets og matekrets bak ventilen. Der kan benyttes, anordninger til automatisk inn-matning eller fjernelse av gass på grunn-lag av de informasjoner som leveres av den ovennevnte måleapparatur.

I den foregående beskrivelse har det vært forutsatt at trykkholderommet har en nedre del som opptas av primærvæsken, og en øvre del som opptas av gass/damp-blandingen, og at der foreligger en flat væskeoverflate som skiller mellom de to deler. Imidlertid sier det seg selv at oppfinnelsen også er anvendelig i tilfellet av at væskeoverflaten på grunn av systematisk bevegelse eller rotasjon av primærvæsken ikke er flat, og begrepene nedre og øvre del blir å tolke overensstemmende hermed. Oppfinnelsen gjelder også for det tilfelle at en betydelig de] av den væske som inneholdes i trykkholderommet, foreligger i fordelt form tilveiebragt på vilkårlig måte. Den gjelder også det tilfelle at væsken og/eller gass/damp-blandingen i trykkholderommet har en temperatur som ikke er jevn innenfor dette.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte til i en kjernereaktor som arbeider med en sirkulerende primærvæske under trykk og har et trykkholderom med et væskespeil av primærvæsken, å holde trykket av denne væske innenfor ønskede driftsgrenser, karakterisert ved at der over væskespilet i trykkholderommet vedlikeholdes en atmosfære som foruten damp av væsken inneholder en betydelig andel av gass som ikke er kondenserbar ved de opptredende temperaturer, og at i det minste en påtagelig andel av strømmen av primærvæske spres ut i denne atmosfære.

2. Fremgangsmåte som angitt i påstand 1, karakterisert ved at det totale trykk av blandingen av gass og damp minst er lik det metningstrykk som svarer til en temperatur av den sirkulerende primærvæske høyere enn temperaturen ved innløpet til kjernen.

3. Fremgangsmåte som angitt i påstand 2, karakterisert ved at det nevnte metningstrykk svarer til temperaturen på det sted av kretsen i kjernen hvor varmeoverføringen til væsken er sterkest.

4. Fremgangsmåte som angitt i en av påstandene 1—3, karakterisert ved at i det minste en del av væsken som passerer trykkholderommet, tas fra utløpet fra kjernen.

5. Fremgangsmåte som angitt i en av påstandene 1—4, karakterisert v e d at væsken spres gjennom trykkholderommet ved forstøvning og/eller, kraftig omhvirvling av væsken gjennom gass/ dampblandingen.

6. Anordning ved kj ernereaktor for utførelse av en fremgangsmåte som angitt i en av påstandene 1—5, karakterisert ved at trykkholderommet, et pum-pesystem for sirkulasjon av primærvæsken og en varmeveksler mellom primærvæsken og et kjølemedium for denne alle befinner seg i det indre av reaktortanken.

7. Anordning som angitt i påstand 6, karakterisert ved at trykkholderommet er utført uten opphetningsanord-niing, og at rommet over væskespeilet via minist én ledning med ventil er forbundet med anordninger til å innføre gass i eller fjerne gass fra trykkholderommet for å holde gassmengden i dette hovedsakelig konstant under utnyttelse av indikasjoner levert av apparatur som måler trykk og temperatur i trykkholderommet.

8. Anordning som angitt i påstand 6 eller 7, karakterisert ved en rør-ledning som forbinder trykkholderommet med et høytliggende sted med et trykk betydelig høyere enn det i trykkholderommet herskende trykk for å tillate gass/damp-blanding som måtte ha unnveket fra trykkholderommet, å strømme tilbake til dette, og som har et strupnimgssted til å begrense væskestrømning.

9. Anordning som angitt i påstand 6, 7 eller 8, karakterisert ved at trykkholderommet befinner seg ovenfor kjernens øvre aksiale reflektor.