Устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе (варианты)

 

Использование: в устройствах для определения уровня теплоносителя в реакторе, для повышения информационной точности измерения. Сущность изобретения: устройство содержит продолговатый корпус 1, в котором распределены в продольном направлении нагреваемые термоэлектрические измерители 2, 3 и между их спаями размещен нагреваемый вспомогательный термоэлектрический измеритель 4 кабельного типа, что позволяет проводить непрерывное измерение температуры теплоносителя. В другом варианте устройства в продолговатом корпусе 1 в продольном направлении распределены дифференциальные термоэлектрические измерители кабельного типа, между окончаниями которых расположен ненагреваемый вспомогательный термоэлектрический измеритель. Система электронагрева 6 спаев термоэлектрических измерителей выполнена в виде дискретных нагревательных элементов 16, 17, соединенных последовательно проводниками 15 кабельного типа. Оболочки термоэлектрических измерителей в зонах размещения их спаев и оболочки нагревательных элементов присоединены к внутренней поверхности корпуса 1 посредством паяных соединений 7,8. 2 с. и 18 з. п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к техническим средствам системы внутриреакторного контроля и может быть использовано в устройствах определения уровня теплоносителя в реакторах, преимущественно в водо-водяных и кипящих реакторах.

Известно устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе, содержащее продолговатый корпус, в котором размещены дифференциальные термоэлектрические измерители, каждый из которых включает дифференциальную термопару с нагреваемым и ненагреваемым спаем, и систему электронагрева, нагревательные элементы которой расположены вблизи нагреваемых спаев дифференциальных термоэлектрических измерителей (см. патент США N 459230, кл. 73-295, оп. 1986). В известном устройстве ненагреваемый термоэлектричекий измеритель расположен в донной части корпуса.

Недостатком известного устройства является низкая информативная точность определения уровня теплоносителя в реакторе, обусловленная значительным градиентом температур по высоте слоя теплоносителя. В известном устройстве в качестве критерия наличия уровня используются показания дифференциальной термопары, один из спаев которой дополнительно нагревается, при этом не удается учесть тот факт, что разность температур зависит не только от того, в какой среде находится дифференциальная термопара, но и от абсолютного значения температуры теплоносителя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе, содержащее продолговатый корпус, в котором размещены нагреваемые термоэлектрические измерители со спаями, распределенными в продольном направлении, и ненагреваемый термоэлектрический измеритель, спай которого расположен вне зоны размещения нагреваемых термоэлектрических измерителей (см. авт. свид. СССР 1157919, кл. G O1 F 23/22, оп. 1986). В известном устройстве спай ненагреваемого термоэлектрического измерителя расположен вне зоны размещения дифференциальных термоэлектрических нагреваемых измерителей в донной части продолговатого корпуса, при этом спаи термопар распределены вдоль корпуса. Система электронагрева выполнена в виде источника переменного тока, к которому через разделительный конденсатор подключены электроды термоэлектрических измерителей, используемые в качестве нагревательных элементов.

Недостатком известного устройства определения уровня теплоносителя в реакторе является низкая информативная точность измерения и высокая стоимость эксплуатации устройства, обусловленные большим количеством ложных срабатываний. Низкая информативная точность известного устройства определяется сложностью учета изменения температуры среды в зонах размещения спаев термоэлектрических измерителей. При постоянной мощности нагревательного элемента и увеличении температуры окружающей среды разность температур может значительно возрасти без изменения уровня, что вызовет ложное срабатывание устройства.

Задачей изобретения является повышение информационной точности измерения устройства при одновременном снижении стоимости его эксплуатации за свет устранения ложных срабатываний.

Решение указанной задачи обеспечивается новым устройством определения уровня теплоносителя в реакторе, содержащим продолговатый корпус, в котором размещены нагреваемые термоэлектрические измерители со спаями, распределенными в продольном направлении, и ненагреваемый термоэлектрический измеритель, спай которого расположен вне зоны размещения нагреваемых термоэлектрических измерителей, и систему электронагрева спаев термоэлектрических измерителей по крайней мере один ненагреваемый вспомогательный термоэлектрический измеритель кабельного типа, спай которого расположен между спаями нагреваемых термоэлектрических измерителей, при этом оболочка каждого термоэлектрического измерителя в зоне размещения его спая присоединена к корпусу, система электронагрева выполнена в виде дискретных нагревательных элементов, соединенных последовательно проводниками, каждый нагревательный элемент снабжен оболочкой, которая присоединена к оболочке соответствующего нагреваемого термоэлектрического измерителя в зоне расположения его спая и к корпусу.

При этом предпочтительно: оболочки нагревательных элементов и термоэлектрических измерителей в зонах размещения их спаев присоединить к внутренней поверхности корпуса посредством паяных соединений; расстояние от спая вспомогательного термоэлектрического измерителя до ближайшего нагревательного элемента составляет не менее 40 мм; цепочка последовательно включенных нагревательных элементов, соединенных проводниками, имеет U-образную форму, при этом в зоне размещения спая каждого нагреваемого термоэлектрического измерителя расположены два противолежащих нагревательных элемента, принадлежащих различным ветвям цепочки; проводники, соединяющие последовательно дискретные нагревательные элементы, выполнены в виде элементов кабельного типа; каждый дискретный нагревательный элемент выполнен в виде цилиндра, отношение длины которого к диаметру корпуса устройства составляет 1:5 - 1:15; все дискретные нагревательные элементы выполнены идентичными; выводы системы электронагрева выполнены в виде проводников кабельного типа; спай термоэлектрического измерителя кабельного типа присоединен к внутренней поверхности его оболочки; в качестве корпуса устройства используют корпус сборки детекторов, часть которого расположена в активной зоне реактора.

Решение указанной задачи обеспечивается также и новым устройством для определения уровня теплоносителя в реакторе, содержащим продолговатый корпус, в котором размещены нагреваемые термоэлектрические измерители со спаями, распределенными в продольном направлении, и ненагреваемый термоэлектрический измеритель, спай которого расположен вне зоны размещения нагреваемых термоэлектрических измерителей, и систему электронагрева спаев термоэлектрических измерителей по крайней мере один ненагреваемый вспомогательный термоэлектрический измеритель кабельного типа, причем нагреваемые термоэлектрические измерители выполнены в виде дифференциальных термоэлектрических измерителей кабельного типа, оболочки которых присоединены к корпусу в зонах размещения их спаев, система электронагрева выполнена в виде дискретных нагревательных элементов, соединенных последовательно проводниками, и каждый нагревательный элемент снабжен оболочкой, которая присоединена к оболочке соответствующего дифференциального термоэлектрического измерителя в зоне расположения его нагреваемого спая и к корпусу, спай каждого вспомогательного термоэлектрического измерителя размещен между окончаниями смежных дифференциальных термоэлектрических измерителей, а его оболочка в зоне расположения спая присоединена к корпусу.

При этом предпочтительно: оболочки нагревательных элементов и оболочки всех термоэлектрических измерителей в зонах размещения их спаев присоединены к внутренней поверхности корпуса посредством паяных соединений; расстояние от спая вспомогательного термоэлектрического измерителя до ближайшего нагревательного элемента составляет не менее 40 мм; цепочка последовательно включенных нагревательных элементов, соединенных проводниками, имеет U-образную форму, при этом в зоне размещения спая каждого дифференциального термоэлектрического измерителя расположены два противолежащих нагревательных элемента, принадлежащих различным ветвям цепочки; проводники, соединяющие последовательно дискретные нагревательные элементы, выполнены в виде элементов кабельного типа; каждый дискретный нагревательный элемент выполнен в виде цилиндра, отношение длины которого к диаметру корпуса устройства составляет 1:5 - 1:15; все дискретные нагревательные элементы выполнены идентичными; выводы системы электронагрева выполнены в виде проводников кабельного типа; один из спаев дифференциального термоэлектрического измерителя и (или) спай ненагреваемого вспомогательного термоэлектрического измерителя присоединен к внутренней поверхности соответствующей оболочки; в качестве его корпуса используют корпус сборки детекторов, часть которого расположена в активной зоне реактора.

В заявленном устройстве для определения уровня теплоносителя используются показания двух термоэлектрических измерителей, спай одного из которых постоянно нагревается при помощи элемента системы электронагрева. При расположении нагреваемого спая в жидкости и при постоянной мощности элемента электронагрева с уменьшением температуры теплоносителя величина температуры нагреваемого спая возрастает. Еще более этот эффект выражен при расположении нагреваемого термоэлектрического измерителя в газовой фазе, т.е. над уровнем теплоносителя. В известных устройствах указанная разность температур при уменьшении температуры теплоносителя может возрастать даже при постоянном уровне теплоносителя, и в результате может произойти ложное срабатывание устройства. В заявленном устройстве предусмотрен по крайней мере один ненагреваемый термоэлектрический измеритель, спай которого расположен между спаями смежных нагреваемых термоэлектрических измерителей в первом варианте заявленного устройства, - или между окончаниями смежных дифференциальных термоэлектрических измерителей во втором варианте устройства, что позволяет непрерывно регистрировать абсолютные значения температуры теплоносителя по высоте продолговатого корпуса устройства.

Практически заявленное устройство работает в режиме сигнализатора, когда задается разность температур смежных нагреваемого и ненагреваемого термоэлектрических измерителей - "уставка", при достижении которой считается, что раздел фаз - "уровень" имеет место. Одной из основных причин, влияющих на повышение чувствительности устройства, а следовательно, и на увеличение его информационной точности, является величина мощности элемента электронагрева, которую желательно ограничивать и поэтому необходимо стремиться к уменьшению величины уставки, которую выбирают для режима работы устройства, соответствующего максимальной величине температуры эксплуатации теплоносителя, поскольку именно при этой температуре величина уставки становится соизмеримой с превышением температуры за счет нагрева спая термоэлектрического измерителя, расположенного в жидкости. При снижении температуры теплоносителя возрастает неравномерность распределения температур по высоте корпуса реактора, а следовательно, и по высоте продолговатого корпуса устройства, при этом возрастает температура перегрева как в жидкой, так и в паровой фазах. В заявленном устройстве непрерывно измеряется абсолютная температура теплоносителя вблизи спая каждого нагреваемого термоэлектрического измерителя, что позволяет проводить регулирование тока элемента электронагрева и величину уставки, и поэтому устраняет ложные срабатывания устройства.

В качестве критерия возникновения уровня теплоносителя в какой-либо зоне используется сигнал, пропорциональный разности температур нагреваемого и ненагреваемого смежных термоэлектрических измерителей. Поскольку температура теплоносителя по высоте корпуса реактора является величиной консервативной, количество ненагреваемых термоэлектрических измерителей в заявленном устройстве может быть ограничено, что позволяет уменьшить габариты устройства. При этом спай одного из ненагреваемых термоэлектрических измерителей может быть расположен в зоне, где его показания соответствуют температуре теплоносителя на выходе из реактора. В заявленном устройстве используются термоэлектрические измерители кабельного типа в качестве ненагреваемых вспомогательных термоэлектрических измерителей и дифференциальных термоэлектрических измерителей, поскольку их конструкция позволяет существенно уменьшить габариты термоэлектрических измерителей при обеспечении надежной электроизоляции измерителей, длина которых составляет, как правило, несколько метров.

В одном из вариантов заявленного устройства нагреваемые термоэлектрические измерители выполняют в виде дифференциальных термоэлектрических измерителей, что позволяет дополнительно уменьшить габариты устройства, так как в одной оболочке измерителя располагаются два спая, один из которых выполняется нагреваемым, а при тех же габаритах увеличивается количество точек измерения. Предпочтительно спаи термоэлектрических измерителей, например один из спаев дифференциального термоэлектрического измерителя, присоединять к внутренней поверхности оболочки, что позволяет существенно снизить термическое сопротивление между спаем и оболочкой измерителя и соответственно уменьшить его инерционность. Предпочтительно оболочки термоэлектрических измерителей в зонах размещения их спаев присоединять к внутренней поверхности корпуса, преимущественно при помощи паяных соединений, что также способствует снижению инерционности измерителей. Кроме того, при малых величинах диаметра корпуса устройства (на практике 7 - 10 мм) и значительной протяженности термоэлектрических измерителей лишь паяные соединения способны обеспечить высокую технологичность способа присоединения оболочек к корпусу и надежность получаемых соединений. Проведенные на опытных образцах заявленного устройства эксперименты позволили установить, что расстояние от спая нагреваемого термоэлектрического измерителя до ближайшего нагревательного элемента электронагревательной системы должно составлять не менее 40 мм, поскольку при меньших расстояниях начинает сказываться влияние нагревательного элемента на показания ненагреваемого термоэлектрического измерителя, который предназначен для измерения температуры теплоносителя.

Повышение информационной точности измерения заявленного устройства достигается и за счет выполнения системы электронагрева в виде дискретных нагревательных элементов, соединенных последовательно проводниками, так как при этом создаются определенные зоны нагрева теплоносителя вблизи корпуса до определенной температуры в местах расположения горячих спаев нагреваемых термоэлектрических измерителей, или в местах расположения нагреваемых спаев при использовании дифференциальных термоэлектрических измерителей, при этом дискретные нагревательные элементы снабжаются оболочками, отделяемыми от них высокотеплопроводным изоляционным материалом, причем оболочка нагревательного элемента присоединяется к оболочке соответствующего нагревательного термоэлектрического измерителя и к корпусу, что обеспечивает оперативное измерение температуры корпуса в месте размещения спая измерителя, а следовательно, и измерение температуры среды, примыкающей к корпусу.

Кроме того, выполнение элементов нагрева дискретными способствует повышению экономичности системы электронагрева и повышению эксплуатационной надежности устройства, поскольку нагреваются лишь незначительные зоны корпуса в местах расположения спаев нагреваемых термоэлектрических измерителей, или нагреваемых спаев дифференциальных термоэлектрических измерителей. Предпочтительно цепочку, состоящую из последовательно включенных нагревательных элементов, соединенных проводниками, выполнять U-образной формы с размещением в зоне расположения спая каждого нагреваемого термоэлектрического измерителя, или в зоне расположения нагреваемого спая каждого дифференциального термоэлектрического измерителя двух нагревательных элементов, принадлежащих различным ветвям цепочки, что позволяет повысить надежность за счет уменьшения величины тока, пропускаемого через нагревательные элементы, и уменьшить габариты системы электронагрева.

Предпочтительно проводники, соединяющие последовательно нагревательные элементы, выполнять в виде элементов кабельного типа, поскольку при этом уменьшаются габариты электронагревательной системы при обеспечении высокой надежности электроизоляции.

Предпочтительно каждый дискретный нагревательный элемент выполнять в виде цилиндра, что наиболее технологично, ввиду возможности использования отрезков провода, при этом отношение длины цилиндра к диаметру корпуса устройства выбирают в пределах 1:5-1:15. При величинах этого отношения менее 1: 5 резко возрастают потери тепла за счет краевых эффектов, что приводит к снижению точности измерения температуры нагреваемым спаем, а при величинах указанного отношения, превышающих 1:15, имеет место непроизводительный расход электроэнергии без дальнейшего увеличения точности измерения. Нагревательные элементы системы электронагрева предпочтительно выполнять идентичными, так как при этом достигается однородность показаний различных термоэлектрических измерителей, которые обычно выполняются также идентичными. Электрические выводы системы электронагрева предпочтительно выполнять в виде элементов кабельного типа, что позволяет уменьшить габариты системы и повысить ее экономичность за счет уменьшения электрического сопротивления выводов. В качестве корпуса устройства может быть использован корпус сборки детекторов, часть которого расположена в активной зоне реактора, что способствует уменьшению общих габаритов системы внутриреакторного контроля, поскольку в этом случае не требуется использования специального корпуса измерителя уровня теплоносителя, а все его элементы располагаются в корпусе сборки детекторов.

Приложенные чертежи изображают: фиг. 1 - общий вид устройства для определения уровня теплоносителя в реакторе с нагреваемыми термоэлектрическими измерителями - первый вариант (продольное сечение), фиг. 2 - поперечное сечение устройства в зоне расположения спая нагреваемого термоэлектрического измерителя, фиг. 3 - поперечное сечение устройства в зоне расположения спая ненагреваемого термоэлектрического измерителя, фиг. 4 - термоэлектрический измеритель, спай которого присоединен к его оболочке (продольное сечение), фиг. 5 - термоэлектрический измеритель, спай которого изолирован от его оболочки (продольное сечение), фиг. 6 - система электронагрева с общей оболочкой кабельного типа (продольное сечение), фиг. 7 - система электронагрева с оболочками, окружающими каждый нагревательный элемент (продольное сечение), фиг. 8- общий вид устройства для определения уровня теплоносителя в реакторе с дифференциальными термоэлектрическими измерителями - второй вариант (продольное сечение), фиг. 9 - поперечное сечение устройства в зоне расположения нагреваемого спая дифференциального термоэлектрического измерителя, фиг. 10 - поперечное сечение устройства в зоне расположения спая вспомогательного ненагреваемого термоэлектрического измерителя, фиг. 11 - поперечное сечение устройства в зоне расположения ненагреваемого спая дифференциального термоэлектрического измерителя, фиг. 12 - дифференциальный термоэлектрический измеритель, один из спаев которого присоединен к его оболочке (продольное сечение), фиг. 13 - дифференциальный термоэлектрический измеритель, спаи которого изолированы от его оболочки (продольное сечение).

Устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе содержит продолговатый корпус 1, в котором размещены нагреваемые термоэлектрические измерители 2, 3 кабельного типа, вспомогательный ненагреваемый термоэлектрический измеритель 4 кабельного типа, спай которого расположен между спаями измерителей 2 и 3, ненагреваемый термоэлектрический измеритель 5 кабельного типа, спай которого размещен вне зоны расположения измерителей 2 и 3, систему электронагрева 6, паяные соединения 7, 8, при помощи которых оболочки термоэлектрических измерителей присоединены к внутренней поверхности корпуса; в состав каждого термоэлектрического измерителя входят оболочка 9, в которой расположены электроды термопары 10, 11, спай термопары 12 может присоединяться к внутренней поверхности оболочки, либо спай термопары 13 может быть изолирован от оболочки посредством изоляционного материала, размещенного между электродами и оболочкой; система электронагрева включает в себя проводники 15 кабельного типа, соединяющие последовательно дискретные нагревательные элементы 16, 17 и электроизоляционный материал 18, размещаемый между элементами системы электронагрева и ее оболочками; размещаемые в корпусе и распределенные в его продольном направлении термоэлектрические измерители могут быть выполнены дифференциальными 19, 20 с конструкциями кабельного типа, при этом спай вспомогательного ненагреваемого термоэлектрического измерителя 21 кабельного типа располагается между окончаниями дифференциальных термоэлектрических измерителей, а спай ненагреваемого термоэлектрического измерителя 22 расположен вне зоны размещения дифференциальных термоэлектрических измерителей; входящие в состав дифференциальных термоэлектрических измерителей дифференциальные термопары включают одноименные электроды, спай 23, соединяющий окончание одного из них с электродом 24, имеющим противоположную полярность, и другой спай, при этом оболочка дифференциального термоэлектрического измерителя при помощи паяного соедииения 25 присоединена к внутренней поверхности корпуса; и оболочки 26 нагревательных элементов 16,17 системы электронагрева 6.

Продолговатый корпус 1 изготавливается из коррозионно-стойкого и обладающего радиационной стойкостью материала, например из нержавеющей стали марки 08Х18Н10Т при толщине стенки 0,8-1 мм, что позволяет выдерживать высокие наружные давления. Донная часть корпуса 1 выполнена заглушенной (см.фиг. 1), а на противоположном конце корпус снабжен герметичной проходкой (не показана), через которую выводятся кабели термоэлектрических измерителей и выводы системы электронагрева. Каждый термоэлектрический измеритель 2,3,4 и т.п. выполнен в виде двужильного кабеля и содержит термопару, электроды которой 10, 11, изготовленные из разнородных материалов, например хромеля и алюмеля, обладающих высокой радиационной стойкостью. При использовании дифференциальных термоэлектрических измерителей 19,20 один из спаев 12, расположенный в донной части его оболочки, присоединяется к внутренней поверхности его оболочки предпочтительно при помощи сварного соединения (см.фиг. 12).

Между оболочкой 9 термоэлектрического измерителя и электродами 10,11 термопары размещен изоляционный материал 14, обладающий высокой теплопроводностью, например окись магния, и спай 13 электродов термопары может быть изолирован от оболочки (см.фиг. 5 и фиг. 13), однако при этом увеличивается инерционность термоэлектрического измерителя. В зонах размещения спаев термоэлектрических измерителей их оболочки 9 присоединены к внутренней поверхности корпуса 1 посредством паяных соединений 7,8 (см.фиг. 1) и 7,8,25 (см. фиг. 8) с использованием высокотемпературного припоя, например, марки ПСР-40, ПСР-45. Количество нагреваемых термоэлектрических измерителей, входящих в состав устройства, зависит от конкретных условий и находится обычно в пределах 3-5. Например, первый нагреваемый термоэлектрический измеритель размещается в верхней части корпуса реактора и служит для обнаружения возникновения паровых подушек под крышкой реактора, второй расположен ниже главного разъема реактора и предназначен для контроля уровня теплоносителя в ходе перегрузки топлива, третий размещен на уровне верхнего патрубка реактора и служит для сигнализации того, как заполнена водой петля выхода для поддержания естественной циркуляции для охлаждения реактора и т.п. Вследствие того, что в реакторе устанавливается обычно большое количество сборок детекторов системы внутриреакторного контроля, указанные зоны могут контролироваться посредством термоэлектрических измерителей, входящих в состав различных сборок. Нагревательные элементы 16, 17 системы электронагрева предпочтительно изготавливать в виде отрезков провода из нихрома длиной 100-150 мм и соединять последовательно посредством никелевых проводников 15 кабельного типа. Нагреваемые термоэлектрические измерители 2, 3 или дифференциальные термоэлектрические измерители 19, 20 расположены по отношению к соответствующим нагревательным элементам 16, 17 так, что нагреваемый спай каждого из них размещен в зоне, соответствующей центральному участку нагревательного элемента (см. фиг. 1 и фиг. 8). Каждый нагревательный элемент 16, 17 снабжается оболочкой 26, изготавливаемой из высокотеплопроводного материала, при этом между нагревательным элементом и оболочкой размещается электроизоляционный материал 18, обладающий высокой теплопроводностью.

Оболочки 26 нагревательных элементов совместно с оболочками нагреваемых термоэлектрических измерителей 2, 3 или с оболочками дифференциальных термоэлектрических измерителей 19, 20 присоединяются к внутренней поверхности корпуса 1 посредством паяных соединений 7 (см.фиг. 1 и фиг. 8).

Устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе работает следующим обрезом. Корпус 1 устройства вводят в реактор и герметично присоединяют к его корпусу реактора (не показан). Выводы термоэлектрических измерителей 2,3,4,5 в случае использования нагреваемых термоэлектрических измерителей или выводы дифференциальных термоэлектрических измерителей 19, 20 и термоэлектрических измерителей 21, 22 подключаются к системе измерения и регистрации. Выводы системы электронагрева 6 подключаются к источнику электроэнергии и к системе регистрации и измерения (не показаны). В рабочем состоянии реактора проводят непрерывное измерение и регистрацию показаний всех термоэлектрических измерителей и характеристик системы электронагрева 6. Температура, измеряемая ненагреваемым вспомогательным термоэлектрическим измерителем 4 или 21, соответствует температуре теплоносителя в зоне размещения спая этого измерителя.

В случае использования нагреваемых термоэлектрических измерителей 2, 3 (см. фиг. 1) в качестве критерия возникновения уровня теплоносителя в данной точке (наличие раздела фаз) используется сигнал, соответствующий разности температур, измеряемых нагреваемым термоэлектрическим измерителем 2 или 3 и ненагреваемым вспомогательным термоэлектрическим измерителем 4. В случае использования дифференциальных термоэлектрических измерителей в качестве критерия возникновения уровня теплоносителя используется сигнал, поступающий с дифференциального термоэлектрического измерителя 19 или 20 (см.фиг. 8). При этом контроль температуры теплоносителя в зоне измерения осуществляется при помощи ненагреваемого вспомогательного измерителя 21. Данные по температуре теплоносителя, получаемые с помощью ненагреваемых вспомогательных термоэлектрических измерителей 4 или 21, позволяют непрерывно корректировать мощность ненагреваемых элементов 16, 17 и величину уставки в зависимости от температуры теплоносителя, что обеспечивает исключение ложного срабатывания устройства.

В сравнении с известными заявленное устройство обладает более высокой информационной точностью, поскольку позволяет полностью устранить ложные срабатывания за счет непрерывного измерения температуры теплоносителя в зонах контроля. При этом одновременно удается снизить стоимость эксплуатации реактора, так как каждое ложное срабатывание устройства сопряжено со значительными материальными затратами.

Акционерным обществом "ПОЗИТ" (Московская обл. Пушкинский р-н, пос. Правдинский) были изготовлены опытные образцы устройства для определения уровня теплоносителя в реакторе, которые успешно прошли натурные испытания в системах внутриреакторного контроля, при этом обеспечивалась высокая информационная точность определения уровня и отсутствовали ложные срабатывания устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе, содержащее продолговатый корпус, в котором размещены нагреваемые термоэлектрические измерители со спаями, распределенными в продольном направлении, и ненагреваемый термоэлектрический измеритель, спай которого расположен вне зоны размещения нагреваемых термоэлектрических измерителей, и систему электронагрева спаев термоэлектрических измерителей, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено, по крайней мере, одним ненагреваемым вспомогательным термоэлектрическим измерителем кабельного типа, спай которого расположен между спаями нагреваемых термоэлектрических измерителей, при этом оболочка каждого термоэлектрического измерителя в зоне размещения его спая присоединена к корпусу, система электронагрева выполнена в виде дискретных нагревательных элементов, соединенных последовательно проводниками, и каждый нагревательный элемент снабжен оболочкой, которая присоединена к оболочке соответствующего нагреваемого термоэлектрического измерителя в зоне расположения его спая и к корпусу.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оболочки нагревательных элементов и термоэлектрических измерителей в зонах размещения их спаев присоединены к внутренней поверхности корпуса посредством паяных соединений.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние от спая вспомогательного термоэлектрического измерителя до ближайшего нагревательного элемента составляет не менее 40 мм.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что цепочка последовательно включенных нагревательных элементов, соединенных проводниками, имеет U-образную форму, при этом в зоне размещения спая каждого нагреваемого термоэлектрического измерителя расположено два противолежащих нагревательных элемента, принадлежащих различным ветвям цепочки.

5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что проводники, соединяющие последовательно дискретные нагревательные элементы, выполнены в виде элементов кабельного типа.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый дискретный нагревательный элемент выполнен в виде цилиндра, отношение длины которого к диаметру корпуса устройства составляет 1 : 5 - 1 : 15.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что все дискретные нагревательные элементы выполнены идентичными.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выводы системы электронагрева выполнены в виде проводников кабельного типа.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что спай термоэлектрического измерителя кабельного типа присоединен к внутренней поверхности его оболочки.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве его корпуса используют корпус сборки детекторов, часть которого расположена в активной зоне реактора.

11. Устройство для определения уровня теплоносителя в реакторе, содержащее продолговатый корпус, в котором размещены нагреваемые термоэлектрические измерители со спаями, распределенными в продольном направлении, и ненагреваемый термоэлектрический измеритель, спай которого расположен вне зоны размещения нагреваемых термоэлектрических измерителей, и систему электронагрева спаев термоэлектрических измерителей, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено, по крайней мере, одним ненагреваемым вспомогательным термоэлектрическим измерителем кабельного типа, причем нагреваемые термоэлектрические измерители выполнены в виде дифференциальных термоэлектрических измерителей кабельного типа, оболочки которых присоединены к корпусу в зонах размещения их спаев, система электронагрева выполнена в виде дискретных нагревательных элементов, соединенных последовательно проводниками, и каждый нагревательный элемент снабжен оболочкой, которая присоединена к оболочке соответствующего дифференциального термоэлектрического измерителя в зоне расположения его нагреваемого спая и к корпусу, спай каждого вспомогательного термоэлектрического измерителя размещен между окончаниями смежных дифференциальных термоэлектрических измерителей, а его оболочка в зоне расположения спая присоединена к корпусу.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что оболочки нагревательных элементов и оболочки всех термоэлектрических измерителей в зонах размещения их спаев присоединены к внутренней поверхности корпуса посредством паяных соединений.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что расстояние от спая вспомогательного термоэлектрического измерителя до ближайшего нагревательного элемента составляет не менее 40 мм.

14. Устройство по п.11, отличающееся тем, что цепочка последовательно включенных нагревательных элементов, соединенных проводниками, имеет U-образную форму, при этом в зоне размещения нагреваемого спая каждого дифференциального термоэлектрического измерителя расположено два противолежащих нагревательных элемента, принадлежащих различным ветвям цепочки.

15. Устройство по пп.11 - 14, отличающееся тем, что проводники, соединяющие последовательно дискретные нагревательные элементы, выполнены в виде элементов кабельного типа.

16. Устройство по п.11, отличающееся тем, что каждый дискретный нагревательный элемент выполнен в виде цилиндра, отношение длины которого к диаметру корпуса устройства составляет 1 : 5 - 1 : 15.

17. Устройство по п.11, отличающееся тем, что все дискретные нагревательные элементы выполнены идентичными.

18. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выводы системы электронагрева выполнены в виде проводников кабельного типа.

19. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один из спаев дифференциального термоэлектрического измерителя и (или) спай ненагреваемого вспомогательного термоэлектрического измерителя присоединен к внутренней поверхности соответствующей оболочки.

20. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве его корпуса используют корпус сборки детекторов, часть которого расположена в активной зоне реактора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 13.11.2002

Номер и год публикации бюллетеня: 15-2004

Извещение опубликовано: 27.05.2004        

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.03.2006        БИ: 09/2006

---