Устройство для контролируемого сжигания горючих водородно- воздушных смесей в ядерной установке

 

Использование: целенаправленное,, своевременное зажигание в одородно-воздущных смесей при низкой концентрации водорода, которые могут образовываться в ядерных установках, главным образом в установках с реакторами легкой воды в случае аварийной ситуации. Сущность изобретения: предусмотрен источник зажигания с ав

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК (я)л F 23 0 3/00, G 21 С 19/30

1 ОСУДАРСТ ВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

5.

И

Н

52

1б,) I !

1(р

ФАЗ

1 (21) 4831567/06 (86) РСТ/Е Р 89/00530 (16.0589) (22) 16.11.90 (46) 23.08.93, Бюл. KL 31 (31) P 3816711.5 (32) 17,05.88 (33) ОЕ (71) Сименс А.Г. (DE) (72) Райнхард Хек (DE) (56) Патент Ф Р Г t+ 3040677, кл, G 21 С 19/28, 1980.

Патент CLIjA % 4425485, кл, 219-267, 1984, . Ы 1836605 А 3 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛИРУЕМОГО СЖИГАНИЯ ГОРЮЧИХ ВОДОРОДНОВОЗДУШНЫХ СМЕСЕЙ В ЯДЕРНОЙ

УСТАНОВКЕ (57) Использование: целенаправленное. своевременное зажигание водородно-воз-. душных смесей при низкой концентрации водорода; которые могут образовываться в ядерных установках, главным образом в установках с реакторами легкой воды в случае аварийной ситуации. Сущность изобретения: предусмотрен источник зажигания с ав1836605 тономным накопителем энергии (100). который через регулярные промежутки времени производит контроль уровня своей зарядки. Инициирование процесса воспламенения с помощью искр между электродами зажигания (6а, бв) осуществляется с помощью срабатывающих в зависимости от температуры и давления инициирующих элементов (АЕ1, АЕ2), причем разрядка накопителя энергии (100) на искровой запал (6) постоянно повторяется через определенные промежутки времени в течение длительного времени, которое в зависимости от аварийной ситуации может продолжаться s течение нес кол ьких дней. П ром ежутк и времени могут составлять, например, несколько минут и зависят от скорости

Изобретение касается устройства для контролируемого сжигания водородно-воздушной смеси, входящей в состав газовой смеси ядерной установки, преимущественно в составе установки с ядерным реактором, с по меньшей мере одним источником воспламенения, к которому подключено одно устройство искрового зажигания.

В основу настоящего изобретения положена задача, создать устройство указанного выше вида, в котором бы с высокой степенью надежности предотвращалось образование больших объемов воспламеняемых смесей водорода с воздухом, Следующая задача заключается в том, чтобы показать надежную в эксплуатации и прочную по отношению к избыточному давлению конструкцию шасси и корпуса для устройства, в котором могут быть размещены надежно по отношению к избыточному давлению и высокому напряжению источник зажигания, включая накопитель энергии, срабатывающие элементы и соединительные электрические и механические проводки.

Известно устройство для контролируемого сжигания воспламеняющейся водородно-воздушной смеси в ядерной установке, содержащее искровой запал, соединенный с преобразователем и источник воспламенения. с

Согласно изобретению поставленная задача решается с помощью устройства названного выше вида со следующими признаками: а) источник воспламенения снабжен автономным накопителем энергии, б) для инициирования процесса воспламенения предусмотрен по меньшей мере один, первый. зависящий от температуры, срабатывающий на сигнал элемент инициирования и по мpньшpй t1еpе один второй.

40 образования повторной водородно-воздушной смеси, В качестве накопителя энергии может быть использована сухая батарея (100), преимущественно литиевый аккумулятор. последний сохраняет работоспособность даже при температурах около 200 С.

В качестве инициирующих элементов (АЕ1.

АЕ2), которые вызывают срабатывание источника воспламенения с образованием искр на искровом запале (6) узла воспламенения высокого напряжения (Н), могут быть использованы термопереключатели и переключатели давления, С помощью язычковоконтактной схемы снаружи можно производить проверку работоспособности батареи (100) и процесса воспламенения. 1 э.п. ф-лы, 7 ил. срабатывающий в зависимости от величины давления элемент инициирования, причем первый элемент инициирования находится в теплопроводном контакте, а второй элемент инициирования в способном передавать усилие давления контакте с контролируемой газовой смесью, в) оба элемента инициирования включены таким образом, что при срабатывании лишь одного . инициирующего элемента дается сигнал для разрядки накопителя энергии в искровой запал, причем во время аварийной ситуации, которая может продолжаться в течение длительного промежутка времени, на искровом запале возникают искры, которые повторяются в течение этого времени с определенными промежутками. Преимущественные другие виды исполнения указаны в пунктах 2 — 14 формулы изобретения.

Под "автономным" следует понимать, что накопитель энергии не нуждается в подводящих линиях, будь то кабели или другие линии для подвода энергии, так что отсутствует зависимость от одного или другого, расположенного на удалении накопителя энергии или источника энергии. Этот или эти, скорее непосредственно подчинены источнику воспламенения.

В предпочтительном исполнении накопитель энергии представляет собой сухую батарею или установку сухих батарей узла воспламенения высокого напряжения с пружинным или электронным переключателем в цепи тока сухой батареи, а также с модулем высокого напряжения, зарядным конденсатором и искровым запалом, Этот электронный или пружинный переключатель именуется в дальнейшем как "инициирующий переключатель", он имеет по меньшей мере два. расположенных парал1836605

10

55 лельно друг относительно друга контактных участка, причем один контактный участок приводится в действие сенсором по меньшей мере одного, первого инициирующего элемента, а второй контактный участок сенсором по крайней мере одного, второго инициирующего элемента. Один инициирующий элемент включает в себя по крайней мере один контактный участок и по крайней мере один сенсор, который управляет этим участком. Особенно благоприятной является такая конструкция, когда инициирующйй переключатель имеет другой, параллельно включенный контактный участок, который может быть язычковым контактным участком, который одновременно является зависящим от магнитного поля сенсором.

Благодаря подведенному извне к устройству контрольному магниту, этот язычковый контактный участок может быть закрыт и таким образом искусственно создан перескос искр на искровом запале, с помощью чего, кроме того, получают доказательство исправной работы источника воспламенения или же достаточной зарядной мощности батареи. В качестве батареи или установки батарей согласно предпочтительной форме исполнения используется литиево-аккумуляторная батарея, которая при повышенных тмпературах порядка 200 С работает удов. летворительно, то есть безупречно в течение промежутка времени от 4 до 5 дней.

Достигаемые с помощью изобретения преимущества следует усматривать в том, что резервирование и надежность срабатывания устройства существенно выше. Если образуется воспламеняемая водородновоздушная смесь, то с его помощью предотвращается повышение температуры, повышение давления или и то и другое. Благодаря тому, что устройство согласно изобретению имеет по крайней мере два инициирующих элемента, а именно реагирующие в зависимости от температуры и давления срабатывающие элементы, которые обеспечивают такое положение, при котором по крайней мере, один сигнал приводит к срабатыванию устройства. Таким сигналом может быть температурный сигнал или сигнал давления. Кроме того надежность увеличивается при выходе йз строя одного инициирующего элемента, Надежность устройства согласно изобретению может быть повышена, если на каждый инициирующий элемент предусмотреть по крайней мере два сенсора с соответствующими контактными участками, так что по крайней мере два сенсора реагируют на одну физическую величину (в частности, температуру) и пп крайней мере два других сенсора другого инициирующего элемента — на другую физическую величину (в частности, давление). Это обуславливает условие срабатывания по принципу "один из четырех". (При наличии язычкового контактного участка) четвертый вид инициирующего элемента мог бы включать a себя по крайней мере один газоанализатор, который реагирует на концентрацию водорода в анализируемой устройством водородновоздушной смеси, так что в распоряжении имеется еще одна физическая величина в качестве критерия для инициирования процесса, воспламенения.

15 Ниже на основании чертежей описаны примеры исполнения изобретения и другие преимущества. Далее более подробно поясняется принцип действия предмета изобретения, На чертежах в упрощенном виде показано:

Фиг. 1 — принципиальное исполнение устройства упрощенного вида, согласно изобретению с источником воспламенения, включая сухую батарею, модуль высокого напряжения и искровой участок, причем устройство имеет три независимых друг от друга инициирующих элемента.

Фиг. 2 — пример устройства согласно фиг. 1, причем электрическая схема представлена более подробно, с тактовым генератором, защитным диодом и высоковольтным запальным трансформатором, Фиг. 3 — электромеханическое исполнение устройства согласно фиг. 2 на продольном разрезе, Фиг. 4 — исполнение согласно фиг. 3 в виде развернутого на 90 продольного разреза, Фиг. 5 — разрез по плоскости сечения

Ч-V согласно фиг. 3, Фиг. 6 — разрез по плоскости сечения

Vl-Vl согласно фиг. 3 и

Фиг. 7 — вид снизу на устройство согласно фиг. 3.

Согласно фиг, 1 плюсовая линия 1,1 и минусовая линия 1.2 сухой батареи 1 подключены к входным клеммам 4,1, 4.2 модуля высокого напряжения 4, причем в минусо.вую линию 1.2 включен многополюсный переключатель 2, который в изображенном случае имеет три расположеннь х параллельно относительно друг друга контактных участка 2 1, 2.2 и 2.3. С помощью стрелок F1, F2 и F3 показано, что изображенные в положении "открыто" контактные участки за счет воздействия на них извне воздействующих факторов, если таковые превышают установленное значение, могут быть переведены в положение "закрыто". На примере F1 означает аналоговую по отношению к тем1836605

20

30 элемента АЕ1 входит сенсор температуры 35 пературе Т контролируемой газовой смеси установки ядерного реактора величину, F2 аналоговую по отношению к давлению Р этой газовой смеси величину и F3 аналоговую по отношению к магнитному полю испытательного,магнита величину. С помощью MBI HMTHpt поля Н выполненный в виде язычкового контакта контактный участок 2.3 в целях проведения испытаний, например, для проверки состояния зарядки сухой батареи 1 и работоспособности искрового запала 6, в любое время может быть закрыт, Контактные участки 2.1 — 2,3 имеют как неподвижные контакты К, таки подвижные контакты К . При этом речь может идти об электронно-механических переключателях, которые в направлении открытия находятся под нагрузкой пружины и в случае, если воздействующие величины F1 — F2 превышают упомянутое предельное значение могут срабатывать на закрывание, Контактные участки 2.1 — 2,3 могут быть образованы также с помощью электронных переключателей. В качестве зависящих от температуры, давления и величины магнитного поля датчиков величины измерения служат показанные схематически сенсоры 3.1 (сенсор температуры), 3.2 (сенсор давления) и 3.3 (язычково-контактный участок), для которых пунктирными линиями показано, что при превышении указанных выше предельных значений образуются аналоговые, вызывающие замыкание контактов сигналь! F1 или

F2 или F3, В состав первого инициирующето

3,1 и контактный участбк 2.1, в состав второго инициирующего элемента АЕ2 сенсор давления 3,2 и контактный участок 2,2 и в состав третьего инициирующего элемента

АЕЗ зависящий от величины магнитного поля сенсор 3.3 и контактный участок 2.3, К выходным клеммам "плюс" и "минус"

4,3 и 4,4 модуля высокого напряжения 4 подключен искровой участок 6> и 6> электрического искрового запала 6 с помощью электрических линий высокого напряжения

6.1 и 6.2. На линии 6,1 расположено зарядное сопротивление 8, и между зарядным сопротивлением 8 и искровым участок 6> обе линии 6.2, 6,2 соединены друг с другом с помощью зарядного конденсатора 5. Иск-. ровой запал 6 снабжен газопроницаемым устройством для защиты от брызг. Как видно, все узлы этого, обозначенного в целом с помощью Z1 источника воспламенения, за исключением искрового запала 6, защищены от воздействия влаги, давления и температуры и помещены внутри металлического корпуса 9 и соединены в нем с помощью кабел:ны>< проводок Череs стенку мс тзлли40

55 ческого корпуса 9 проходят лишь электрические проводки искрового запала 6 и проводки устройства для измерения давления (на фиг. 1 показаны, но поясняются в дальнейшем с помощью фиг. 3).

В случае срабатывания, например, при превышении температуры в контролируемой газовой смеси, происходит превышение установленного предельного значения температуры. В этом случае согласно стрелке F1 происходит срабатывание зависящего от температуры инициирующего элемента АЕ1. При этом в соответствии с предпочтительной формой исполнения речь идет о термопереключателе (на фиг. 1 не изображен). Контактный участок 2.1, который может обслуживаться со стороны термопереключателя, замыкается и н8 модуль высокого напряжения 4 со стороны сухой батареи 1 подается постоянный ток. Образующееся в этом модуле 4 высокое напряжение выводится на его клеммы 4,3, 4.4, оно создает за счет резистивно-емкостной комбинации 8 — 5, имеющее пилообразную форму, высокое напряжение воспламенения ба, 68. Временной интервал импульсов воспламенения (время такта) может составлять несколько минут, потому что после соответствующих периодически повторяющихся операций "сброса на факел" или сжигания водорода проходит определенное время до тех пор, покэ не образуется вновь воспламеняемая смесь.

Батарея 1 имеет такую емкость, при которой осуществляемые через определенные промежутки времени или периодйчески повторяющиеся процессы воспламенения могут осуществляться в течение нескольких дней.

Модуль высокого напряжения 4 является предпочтительнее всего электронным узлом, который преобразует постоянное напряжение низковольтной сухой батареи в необходимое высокое напряжение ипи напряжение искрового разряда, Одновременно он преобразует постоянный ток в импульсный ток. В принципе в источнике воспламенения Z1 согласно фиг, 1 вместо электронного переключателя или прерывателя (наг ример, транзистора) можно было бы предусмотреть и механический прерыватель, хотя электронному исполнению следовало бы отдать предпочтение.

У источника воспламенения Z2 согласно фиг. 2 некоторые переключающие элементы модуля высокого напряжения представлены более детально. Тактовый генератор 13 в случае замыкания одного из контактных участков 2.1 — 2,3 переключателя 2 выдает последовательность импульсов на базу дополнительного последовательно вклю1836605

10 температурным сенсором 3.1 находится в теплопроводном контакте с контролируемой газовой смесью, а второй инициирующий элемент АЕ2 со своим сенсором давления 3.2 — 8 передающем усилие давления контакте с контролируемой газовой смесью, как дополнительно поясняется с помощью фиг. 3-7. В случае третьего инициирующего элемента АЕЗ, к которому относятся зависящий от величины магнитного поля сенсор 3.3, контактный участок 2.3, стрелка F3, речь идет об устройстве для проверки работоспособности, которое поясняется ниже. Как уже было упомянуто выше, можно были бы предусмотреть еще один инициирующий элемент, который бы срабатывал на другую физическую величину, например на концентрацию водорода в контролируемой газовой смеси (на фиг. не показан); в) по меньшей мере два инициирующих элемента АЕ1 и АЕ2 включены таким образом, что при срабатывании лишь одного инициирующего элемента АЕ1 или АЕ2 Gyдет инициироваться разрядка накопителя энергии 1 на искровой запал 6, причем в случае аварийной ситуации, которая может продолжаться в течение длительного времени, например, 3-5 дней, на искровом запале

6 возникают зажигающие искры, которые во время этих промежутков времени будут повторяться через определенные интервалы.

Инициирующие элементы. АЕ1, АЕ2 связаны друг с другом по принципу условия "ИЛИ", то есть их контактные участки 2.1 и 2;2 включены параллельно друг другу. Время цикла может составлять, как указано выше, преимущественно несколько минут, потому что после сжигания определенного объема водорода должно пройти некоторое время, до тех пор пока не образуется воспламеняющаяся смесь.

На фиг; 3-7 показано механико-электрическое воплощение источников воспламенения согласно фиг. 1 и 2. Прочная по отношению к давлению капсула для металлического корпуса 9 образована прочным по отношению к давлению стальным кожухом

9.1, который в области нижнего отверстия кожуха имеет кольцевой фланец 9.2. С этим кольцевым фланцем 9.2 соединена с помощью фланца с обеспечением герметичности по давлению массивная нижняя пластина 9.3, которая так же как и части 9.1 и 9.2 выполнена из коррозионно-устойчивой стали. Между кольцевым фланцем 9.2 и нижней пластиной 9 3 расположено по меньшей мере одно О-кольцо 14, которое помещается в соответствующий кольцевой паз 15 и, в показанном совмещенном состоянии часченного транзистора высокого напряжения

11, К его участку база-коллектор параллельно подключен защитный диод 10. Его эмиттер подключен к минусовой линии 1.2..

Зарядный конденсатор 5 подключен между 5 эмиттером и коллектором, На пути между плюсовой линией 1.1 сухой батареи 1 и коллектором включена первичная обмотка 12а запального трансформатора 12а запального трансформатора 12. Через нее в случае то- 10 копроводящего транзистора 11 через участок эмиттер-коллектор протекает тбк батареи. Она при этом накапливает индуктивную энергию, В том случае, если транзистор 11 за счет соответствующего 15 смещающего напряжения базы закрыт, то в этом случае во вторичной обмотке 12в наводится высокое напряжение или напряжение ° зажигания. Оно приводит к разряду в виде зажигающих искр на искровом участке. 20

Транзистор 11 работает подобно транзистору транзисторной схемы зажигания в автомобиле.

Описанные выше источники зажигания

° Z1 (фиг.1) и Z2 (фиг. 2) служат для контроли- 25 руемого сжигания горючих водородно-воздушных смесей в ядерных установках. Под ними следует понимать в первую очередь установки.с охлаждаемым водой ядерным реактором, то есть установки ядерных реак- 30 . торов, охлаждаемые водой под давлением, установки с кипящим реактором или установки с реакторами на тяжелой воде, которые в пределах Стальной и/или бетонной оболочки имеют емкость, в которой в случае 35 аварии может образовываться аоспламеняемая водородновоздушная смесь. Последняя с помощью источников воспламенения

Z1 и/или Z2, которые расположены внутри емкости на удалении друг от друга может 40 целенаправленно сжигаться. На фиг. 1 и фиг. 2 представлена основная концепция: а) источник воспламенения снабжен автономным, проверяемым через регулярные промежутки времени в отношении со- 45 стояния зарядки накопителем энергии 1.

Последний предпочтительнее всего представляет собой сухую батарею, которая надежно работает до температуры приблизительно 200 С. Особенно для этой цели 50 пригодны так называемые литиевые аккуМуляторы; б) для инициирования процесса воспламенения помимо, по меньшей мере, одного, первого, срабатывающего в зависимости от 55 температуры инициирующего элемента АЕ1 предусмотрен. по меньшей мере второй, срабатывающий в зависимости от давления инициирующий элемент АЕ2, причем первый инициирующий элемент АЕ1 со своим

1836605

12 тей 9.2 и 9.3, сжимается по принципу эластичной деформации. Фланцевые болты обозначены как 16, их головки как 16,1, их снабженный резьбой стержень как 16.2, соответствующие отверстия с резьбой а нижней пластине 9.3 обозначены как 16.3 и проходные отверстия в кольцевом фланце

9.2 как 16.4. И только один фланцевый болт

16 показан несколько более подробно, на противоположной стороне фланцевого соединения 9,2 — 9.3 фланцевый болт 16 показан в виде осевой линии.

8 массивную нижнюю пластину 9.3 с ее внутренней стороны встроен срабатывающий в зависимости от температуры инициирующий элемент АЕ1. Этот инициирующий элемент имеет форму капсулы и находится в теплопроводном контакте с массивной нижней пластиной 9.3. При этом в основном речь идет о термоэлементе в исполнении так называемого термопереключателя, оба выступающих в направлении наверх контактных датчика которого обозначены как 17.1 и 17.2, Электрическое соединение, между этим термопереключателем и залитым с гаэопроницаемым исполнением узлом 18 электронной системы зажигания (показано в виде коробки. изображенной штрих-пунктирной линией) обеспечивается с помощью кабеля со штекерным соединением (для упрощения не показан). Названный термопереключатель обьединяет в себе температурный сенсор и контактный участок.

Второй инициирующий элемент АЕ2 (см. фиг, 1 и 2) является переключателем давления АЕ2, которыйс помощью удерживающей перемычки 19 (см, фиг, 4) крепится на верхней металлической крышке стола

20.1 системы 20. Эта система 20 является компонентом закрепленного на внутренней стороне нижней пластины 9.3 несущего устройства Т, на котором закреплены элементы электрической и электронной схем системы электронного зажигания 18, включая систему аккумуляторов 100 длительного действия и по меньшей мере один переключатель давления А Е2. Несущее устройство Т имеет уже упомянутую систему 20, которая с помощью распорных болтов 2.3 удерживается на нижней пластине 9,3 на некотором расстоянии от нее, причем нижняя крышка стола 20,2 состоит из изолирующего материала и на ее нижней стороне расположен узел системы электронного зажигания 18, последняя крепится на металлическом листе 20,4, который привинчен с использованием дисков 21, обеспечивающих зазор, к пластине, выполненной из изолирующего материала, один из болтов показан на узле

22. Над дистанционными втулками 20.5 вер40

55 по давлению. Последний выполнен в виде небольшого штуцера, который герметично приварен с наружней стороны нижней пластины 9.3,и окружает проходное отверстие

29, Последнее в том месте, где измерительная линия 26 введена своим концом 26а, несколько расширено и этот конец 26а также с обеспечением герметичности приварен к нижней пластине 9.3 (кольцевые сварочные швы 30 и 31).

Выступающий наружу узел 26в линии измерения давления 26 заканчивается в непоказанной на фиг, головке для измерения давления в том месте, где находится подходящее место для измерения давления.

Головка для измерения давления может находиться на расстоянии от нескольких десятков сантиметров до нескольких метров от корпуса 9. Как упоминалось выше, на верхней крышке стола крепится также и система батарей 100, Угольник 101 с помощью хняя крышка стола из металла удерживается с помощью распорных болтов 20.3 параллельно или плоско-параллельно по отношению к нижней крышке стола, на рас5 порные болты сверху навинчиваются выступающие из верхней крышки стола 20.1 концы резьбы крепежных гаек 23 с использованием прокладочных шайб 24 (см. фиг. 6).

С помощью удерживающих болтов 25

10 0-образная удерживающая дужка 19 для переключателя давления АЕ2 крепится на верхней крышке стола 20.1 (фиг, 4 и 6). Линия системы измерения давления 26, пропущенная с обеспечением герМетичности по дав15 лению через массивную нижнюю пластину

9.3, связана также с обеспечением герметичности по давлению с переключателем давления АЕ2 с помощью присоединительной арматуры 27. К этой арматуре 27 отно20 сятся перекидная гайка 27.1, с помощью которой (не показанный на фиг,) конический мундштук соединяется с имеющим соответственно также коническую форму контрмундштуком присоединительной линии 27.2

25 переключателя давления АЕ2. Соответствующий (стандартный) узел соединения находится вне нижней пластины 9.3 на продолжении измерительной линии 26 и обозначен цифрой 28, Также как и присое-.

30 динительный конец 27.2 арматуры 27, присоединительный конец 28.2 неподвижно расположен на корпусе и выполнен в виде многогранника для того, чтобы его можно было затягивать с помощью гаечного ключа, 35 и другой присоединительный конец с (невидимым на фиг,) коническим присоединительным мундштуком с помощью накидной гайки 28,1 соединен с присоединительным концом 28.2 с обеспечением герметичности

1836605 одного плеча 101а привинчен к верхней крышке стола 20.1, а к выступающему наверху плечу 101в прикреплены обе крепежные щеки 102а и 102в с помощью болта с винтовой нарезкой 103 со вставленными двумя корпусами батарей 100а и 100s. На болт с винтовой нарезкой 103, который одним концом крепится нэ плече 101в (см. приваренную крепежную гайку 104), надета одна крепежная щека 102в и с помощью гайки и прокладочной шайбы 105 и 106 привинчена к плечу 101в. На свободный конец болта с винтовой нарезкой 103 после установки батарей 100а и 100в надвигается вторая. крепежная щека 102а и затягивается с помощью барашковой гайки 107 и пружинной прокладочной шайбы 107а. Крепежные щеки 102а и 102в по периметру удерживаемых батарей 100а и 100в снабжены канавкообразными выемками 108, (Электрические соединительные проводки со стороны батареи 100 и переключателя давления АЕ2 в направлении к узлу 18 электронной системы зажигания на фиг. не показаны, так же кэк и соединительный кабель от этой электронной системы зажигания 18 до массивного штифта 32, на наружном конце которого расположен один из электрОдов зажигания

6а из числа двух электродов зажигания ба и

6в). Нижняя пластина 9.3 снабжена расположенным предпочтительно по центру проходом высокого напряжения HS для находящегося под высоким потенциалом электрода ба. Последний расположен против имеющего потенциал корпуса контрэлектродэ бв. Оба электрода зажигания 6а и

6в может юстироваться в отношении их пробивного промежутка и крепятся на удерживающих элементах 32 и 33 на некотором расстоянии по отношению к нижней пластине 9.3. )дин из этих удерживающих элементов представляет собой уже упоминавшийся ранее массивный штифт 32, который проходит через вставленный в нижнюю пластину 9.3 с обеспечением герметичности и расположенный по центру изоляционный корпус высокого напряжения 34 и со стороны своего свободного, выступающего вниз конца имеет юстируемое крепление 32.1 для имеющего форму штифта или иглы элек. трода зажигания 6а. Изоляционный корпус

34 имеет горловую часть 34.1 с О-образным кольцевым уплотнением 35, которая с обеспечением герметичности проходит через расположенное по центру в нижней пластине 9.3 отверстие 9.31 и с внутренней стороны нижней пластины 9,3 крепится с помощью выполненной также из механически стабильности изолирующего материала гайки 34.2. Для прохождения массивного штифта 32 через изолирующий корпус 34 в распоряжении имеются так называемые металло-керамические соединения. которые

5 отличаются достаточно высокой устойчивостью по отношению к температуре. В целях увеличения участков ползучести изоляционный Корпус 34 снабжен уступами 34.3 и ребрами 34.4. Контрэлектрод 6в крепится со

10 стороны свободного конца, ввинченного c . нижней стороны нижней пластины 9.3 распорного болта 33 — также в пределах юстируемого крепления 33.1. Оба юстируемых крепления 32.1 и 33.1 имеют по одному на15 клонному отверстию 36, в которые вставле- ны игловидные электроды зажигания 6а и

6в, именно таким образом, что они своими, находящимися на минимальном расстоянии а1 до противоположных концов электродов

20 по отношению к их другим концам, если смотреть, относительно горизонтали, расположены наклонно, благодаря чему обеспечивается такое положение, что образующийся возможно конденсат сразу

25 же стекает вниз и что на обусловленный пробивным промежутком а1 параметр зажигания не может оказываться действие. К юстируемым креплениям 32.1 и 33,1 относятся расположенные по центру отверстия

30 37 на концах штифта 32 или болта 33, которые пересекаются с выполненными с наклоном отверстиями 36. В выполненные по центру отверстия ввинчены снаружи зажимные болты 38, которые имеют также не по35 казанные на фиг. наклонные отверстия и через них проходят имеющие форму штифтов электроды зажигания ба и 6в. Если зажимные болты после установки электродов зажигания 6а и бв и после юстировки рас40 стояния между ними затянуть, то электроды зажигания будут находиться в неподвижно закрепленном состоянии, причем у свободного конца зажимных болтов 38 расположены не показанные на фиг. контргайки, 45 которые служат мерой безопасности против скручивания.

Для защиты от ветра и брызговой воды непосредственно вокруг электродов зажигания 6а и 6в расположено защитное про50 странство 39, окруженное в пределах . нижней пластины 9.3 защитным кожухом 49 (сравни также с фиг. 7). Этот защитный кожух 40 может быть выполнен в принципе и в виде сита, то есть перфорированным, с

55 тем, чтобы находящаяся в защитном пространстве 39 газовая смесь по возможности соответствовала газовой смеси в установке, s секторе 40в (фиг. 7) по причинам защиты от ветра для электрического искрового запала 6 перфорирование не предусмотрено. В

1836605

5

20

30

40

50 целях защиты от прикосновения далее имеет смысл закрыть расположенное снизу отверстие защитного кожуха 40 с помощью решетки 42 из жаропрочного изолирующего материала (на фиг. 1 показана на вырезе).

Ка фиг, 5 показан вид сверху стеклянной трубки яэычкового контактного участка

2, 3. Этот контактный участок показан также на фиг. 1 и 2, он представляет собой третий инициирующий элемент АЕЗ. Он срабаты вает вручную с помощью испытательного магнита и в соответствии с этим стрелки F3 означают аналоговую по отношению к магнитной силе величину, которая запирает язычковый контактный участок 2.3 в том случае, если с помощью контрольного магнита приблизиться извне к язычковому контактному участку. Благодаря этому возможно, не открывая герметичного по отношению к давлению корпуса 9, проверять работоспособность сухой батареи 1 или 100 и электронной и электрической схемы электронной системы зажигания. Такие проверки проводятся через регулярные промежутки времени, например ежедневно или еженедельно, и, если испытание покажет, что уровень зарядки системы батарей 1 или 100 является недостаточным, производят замену батарей, При этом речь мо кет идти также и о повторно заряжающихся батареях.

Электрические проводки язычкового контактного участка на фиг. не показаны, переводимые с помощью магнита в положение "закрыто" язычки контактов показаны цифрами 2.3а и 2.3в. На фиг. 5 показано также очертание корпуса термопереключателя АЕ1, который выполнен по аналогии с цоколем радиолампы и с помощью крепежных болтов 41 привинчен к нижней пластине

9.3.

Формула изобретения

1. Устройство для контролируемого сжигания горючих водородно-воздушных смесей в ядерной установке, преимущественно в составе установки с ядерным реактором содержащее искровой запал, соединенный с преобразователем, и источе ник воспламенения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности предотвращения образования больших объемов воспламеняющейся водородно-воздушной смеси, оно содержит герметичный корпус, по меньшей мере первый, зависящий от температуры инициирующий элемент с находящимся со смесью в теплопроводном контакте температурным сенсором и по меньшей мере второй,.зависящий от давления инициирующий элемент с сенсором давления смеси. источник воспламенения выполнен в виде автономного накопителя энергии, причем источник воспламенения соединен с преобразователем через параллельно подключенные инициирующие элементы.

2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, чтб преобразователь выполнен в виде электронной схемы, накопитель энергии — в виде системы батарей длительного действия, а искровой запал — в виде высокопотенциального электрода и контрэлектрода зажигания, герметичный корпус снабжен массивной нижней пластиной, на нижней стороне которой установлены высокопотенциальный электрод зажигания и расположенный напротив контрэлектрод с потенциалом корпуса, а на верхней — по крайней мере один температурный сенсор и несущий элемент с укрепленными на нем деталями электронной схемы, системы батарей длительного действия и по крайней мере один инициирующий элемент, соединенный с сенсором давления, причем последний подкпючен к дополнительно установленной и проходящей через корпус с обеспечением герметичности по давлению импульсной трубке для измерения давления смеси. ч

3. Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оба электрода зажигания установлены с возможностью юстировки в отношении их пробивного промежутка и укредлены на крепежным элементах, расположенных на расстоянии по отношению к нижней пластине, 4, Устройство по и. 2 или 3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что импульсная трубка проходит через нижнюю пластину.

5. Устройство по одному из пп, 2 — 4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что удерживающий корпус высоковольтного электрода зажигания выполнен в виде массивного штифта, проходящего через вставленный в нижнюю пластину . с обеспечением герметичности, расположенный по центру изолирующий элемент и имеющего на нижнем конце юстируемое крепление для одного из имеющих форму штифта или иглы электродов зажигания.

6. Устройство по одному из пп. 2-5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что нижняя сторона нижней пластины снабжена распорным болтом, на свободном конце которого в юстируемом креплении закреплен контрэлектрод.

7. Устройство по одному из пп. 2 — 6, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что электроды зажигания, имеющие форму штифта или иглы, расположены с наклоном относительно горизонтали и имеют минимальный зазор между остриями электродов.

1836605

1Г

6з

6Ь

АЕ2

АЕ1

8, Устройство по одномуиз пп.2 — 7. отл и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено защитным кожухом, расположенным непосредственно вокруг электродов зажигания в пределах нижней пластины для образования защищенного от ветра и брызг воды пространства, 9. Устройство по и. 8, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что защитный кожух выполнен с отверстием внизу, закрытым дополнительно установленной решеткой, защищающей электроды от прикосновения и не мешаюdieA процессу воспламенения.

10. Устройство йо и. 9, о т л.и ч а ю щ ее с.я чем, что решетка выполнена иэ огнеупорного изолирующего материала.

11. Устройство по одному из пп. 1-10, отл ича ющеесятем,чтокорпус выполнвн в виде стального колпака и кольцевого фланца, соединенных с массивной нижней плитой с обеспечением герметичности по отношению к давлению.

12. Устройство по одному из пп. 1 — 11, отличающееся тем,чтосодержитодин третий, срабатывающий с помощью магнита инициирующий элемент для разрядки накопителя энергии на искровой запал, 5 13. Устройство по и. 12, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено язычковым контактным участком, подключенным к контактным участкам инициирующих элементов и расположенным на верхней стороне

10 нижней пластины с возможностью срабатывания с помощью магнита для проверки работоспособности устройства и уровня зарядки накопителя энергии.

14. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е15 е с я тем, что несущий элемент содержит распорный болт, закрепленный на нижней пластине, укрепленную на нем несущую конструкцию с нижней крышкой стола иэ изолирующего материала, с нижней сторо20 ны которой закреплена электронная схема зажигания, и с металлической верхней крышкой стола, на которой укреплена система батарей, и по крайней мере один сенсор давления.

18з660 .

1836605

1836605 с !

Составитель И,Аксенов

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор С.Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Редактор Г.Бельская

Заказ 3017 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5