Download Instrumentierung von Kernreaktoren by M. W. Jervis (auth.) PDF
By M. W. Jervis (auth.)
Die Instrumentierung von Kernreaktoren hat die Aufgabe, bleibende Unterlagen von den veränderlichen Größen der Anlage zu schaffen. Daneben soll sie unmittelbare Informationen für den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb des Reaktors, von Hand oder automatisch, liefern. Zur automatischen Regelung gehört auch das selbsttätige Ab schalten des Reaktors, sobald ernsthafte Störungen auftreten. Um diesen Forderungen gerecht zu werden, muß guy ein Meß-und über wachungsprogramm für folgende Betriebsgrößen vorsehen: Reaktorleistung durch Meßfühler außerhalb des Reaktorkerns, Neutronenfluß innerhalb des Reaktorkerns, Temperatur von Brennstoff und Moderator, Durchfluß, Temperatur, Druck und Aktivität des Kühlmittels, Dichtheit der Brennelemente, Dichtheit der Wärmetauscher zwischen Kühl-und Dampfkreislauf, Verschiedenes, z.B. Temperatur des Druckgefäßes, der Abschir mung. In Leistungsreaktoren kommen noch konventionelle Kessel- und Tur binenmessungen dazu. Für bestimmte überwachungsaufgaben werden industrielle Fernsehanlagen eingesetzt. Mit Ausnahme einfachster Versuchsanlagen werden die Anzeige- und Schreibgeräte für die genannten Betriebsgrößen eines Reaktors in der Schaltwarte zusammengezogen. Die zentralisierte Betriebsüberwachung ist ein Kennzeichen aller Kernkraftwerke, sie wird erforderlich durch die große Anzahl von Meßgeräten und die Kompliziertheit von In strumentierung und Steuerung. Manchmal ist es jedoch unwirtschaftlich und überflüssig, alle Informationen in die Schaltwarte zu geben. Dann werden einige Geräte in lokalen Leitständen untergebracht. Zum Beispiel werden im Kernkraftwerk Berkeley Umwälzgebläse und Wärmetauscher von Leitständen in der Nähe der Umwälzgebläse geregelt; nur die wichtigeren Betriebsgrößen werden in die zentrale Schaltwarte weiter gegeben. Es gibt auch eine moderne Entwicklungsrichtung auf völlig zentralisierte überwachung aller wichtigen Betriebsgrößen von Kern kraftwerken.
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Uch einen Tachogenerator an, dessen Ausgangsspannung zur Periodenanzeige und -anregung benutzt werden kann. 9 Logari thmischer Kanal Abschaltverstärker für Neutronenflußüberschreitung Die Abschaltverstärker für Temperaturüberschreitung, diskutiert in Kapitel Ir, werden ergänzt durch Abschaltvorrichtungen für Neutronenflußüberschreitung. Die Auslösesignale kommen von Stromionisationskammern in der thermischen Säule und liegen normalerweise im Bereich zwischen 10 und 100 {tAo Zwei Verstärkerkonstruktionen haben sich dafür eingeführt, bei der einen handelt es sich um eine Gleichstromeinheit mit Röhren, die andere verwendet einen mechanischen Modulator zur Umformung des Gleich- in Wechselstrom.
Die Erfordernisse von Verstärkung und Bandbreite können durch Schaltungen mit Elektronenröhren erfüllt werden, wenn die bekannten Verfeinerungen und Vorsichtsmaßnahmen berücksichtigt werden. Mit Hilfe der Gegenkopplung wird die notwendige Bandbreite, Verstärkungsstabilität und Linearität erreicht. Die "Dreierring" -Schaltung mit zwei Verstärkern und einem Kathodenfolger als Ausgangsstufe wird oft verwendet [20]. Als Alternative zn den Schaltungen mit Elektronenröhren können auch Transistorverstärker benutzt werden.
Cheinander mit einer relativ kleinen Zahl Drehwahl-Ventile abgefragt, die das Meßgas dem Spaltproduktwächter vom Abscheidetyp zuführen. Anschließend wird das Gas wieder in den Reaktor zurückgeführt. Als Beispiel mögen die folgenden Angaben über die Berkeley-Reaktoren dienen; ein Schema der Anlage zeigt Abb. 16. Anzahl der Brennelemente 42575 Anzahl der Brennkanäle 3 275 Anzahl der als Gruppe abgefragten Kanäle 4 Anzahl der Gruppen 819 17 Anzahl der Drehwahl-Ventile und Abscheider Anzahl der Wege eines Ventils 50 36 s Zeit pro Weg 30 min Zeit für das vollständige Abfragen des Reaktors Die Zahl der Rohre, die zusammengefaßt werden können (4 in diesem Fall) ist begrenzt durch den zulässigen Verdünnungseffekt einer solchen Gruppe auf das Rohr, das zu einem Kanal mit undichtem Brennelement gehört.