ES2569977T3 - Procedimiento para despresurizar una central nuclear, sistema de despresurización para una central nuclear así como central nuclear correspondiente - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para despresurizar una central nuclear (2), con una envuelta de seguridad (4) para la oclusión de portadores de actividad y con una salida (10) para una corriente de descarga, en donde la corriente de descarga es guiada hasta la atmósfera desde la envuelta de seguridad (4) a través de un conducto de descarga (12) dotado de un sistema de filtrado, en donde el sistema de filtrado comprende una cámara de filtro (16) con una entrada de cámara de filtro (84), una salida de cámara de filtro (86) y un filtro de absorción (18) situado entremedio, en donde la corriente de descarga es guiada en un segmento de alta presión (38) del conducto de descarga (12), al menos parcialmente, a lo largo de la cámara de filtro (16) y ésta se caldea con ello mediante transmisión de calor, y en donde la corriente de descarga se expande y seca al final del segmento de alta presión (38) mediante expansión en un estrangulador (40), caracterizado porque la corriente de descarga a continuación es conducida a través de un filtro de lecho de arena o grava (14), a continuación es guiada en un segmento de sobrecalentamiento (50) a lo largo del segmento de alta presión (38) del conducto de descarga (12) y con ello se calienta mediante transmisión de calor, directamente a continuación en este estado es conducida a través de la cámara de filtro (16) con el filtro de absorción (18), y por último se descarga por soplado a la atmósfera.
Description
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50
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DESCRIPCION
Procedimiento para despresurizar una central nuclear, sistema de despresurizacion para una central nuclear asf como central nuclear correspondiente
La invencion se refiere a un procedimiento para despresurizar una central nuclear, con una envuelta de seguridad para la oclusion de portadores de actividad y con una salida para una corriente de descarga, en donde la corriente de descarga es guiada hasta la atmosfera desde la envuelta de seguridad a traves de un conducto de descarga dotado de un sistema de filtrado, en donde el sistema de filtrado comprende una camara de filtro con una entrada de camara de filtro, una salida de camara de filtro y un filtro de absorcion situado entremedio, en donde la corriente de descarga es guiada en un segmento de alta presion del conducto de descarga, al menos parcialmente, a lo largo de la camara de filtro y esta se caldea con ello mediante transmision de calor, y en donde la corriente de descarga se expande y seca al final del segmento de alta presion mediante expansion en un estrangulador.
La invencion se refiere asimismo a un sistema de despresurizacion correspondiente para una central nuclear con una envuelta de seguridad para la oclusion de portadores de actividad y con una salida para una corriente de descarga, en donde a la salida esta conectado un conducto de descarga dotado de un sistema de filtrado, en donde el sistema de filtrado comprende una camara de filtro con una entrada de camara de filtro, una salida de camara de filtro y un filtro de absorcion situado entremedio, en donde el conducto de descarga comprende un segmento de alta presion, que es guiado al menos en un segmento parcial a lo largo de la camara de filtro, e interactua termicamente con esta a traves de superficies de intercambiador de calor, y en donde al final del segmento de alta presion esta conectado un estrangulador en el conducto de descarga.
La invencion se refiere por ultimo a una central nuclear con un sistema de despresurizacion de este tipo.
Para retener los gases o vapores activos que se producen en estados de avena, en especial en el improbable caso de que se funda el nucleo, las centrales nucleares estan rodeadas habitualmente por una envuelta de seguridad relativamente maciza, cerrada con respecto al mundo exterior, de hormigon, hormigon armado o acero, que tambien recibe el nombre de recinto de contencion. Las envueltas de seguridad de este tipo estan disenadas habitualmente para resistir incluso elevadas presiones interiores, como las que pueden producirse por ejemplo en el caso de una explosion de gas detonante o en el caso de una liberacion masiva de vapor de refrigerante desde el circuito de refrigerante.
Sin embargo, las investigaciones sobre el comportamiento del recinto de contencion con unas presiones de accidente claramente aumentadas han demostrado que en situaciones desfavorables, a causa de los puntos de fuga que se producen, posiblemente se produzca una liberacion importante al entorno de una atmosfera relativamente muy contaminada. Para minimizar unas fugas no filtradas de este tipo es muy ventajoso que pueda llevarse a cabo una amplia despresurizacion hasta unas reducidas bajas presiones, o incluso hasta la presion ambiente. Esto tiene una importancia significativa en especial en los recintos de contencion para los que, en esta fase de sobrepresion, es mas probable una formacion de grietas a causa de la construccion, como p.ej. en un recinto de contencion de hormigon o en zonas de junta sensibles como esclusas, etc.
En numerosas centrales nucleares se han instalado por ello ya diferentes sistemas para limitar la sobrepresion y despresurizar (con filtrado) el recinto de contencion en situaciones de accidente. Estas instalaciones hacen posible la retencion de los aerosoles y parcialmente tambien del yodo elemental. Hasta ahora no es posible una retencion efectiva del yodo organico a partir de esta corriente de descarga - en funcionamiento pasivo o alimentacion de energfa externa. Sin embargo, los ultimos conocimientos en la investigacion de accidentes muestran que, en estos eventos, en especial el porcentaje de yodo organico emitido puede contribuir esencialmente a la carga por radiacion de la poblacion y de este modo es importante para el riesgo. Por yodo organico se entiende en el marco de esta solicitud en especial yodo en forma de compuestos organicos con bajo numero de carbonos, como yoduro de metilo, etc.
Por ejemplo en el procedimiento citado al comienzo, conforme a la publicacion para informacion de solicitud de patente internacional WO 90/16071 y al equipamiento correspondiente, una corriente de descarga que fluye a traves de un conducto de descarga hacia fuera de la envuelta de seguridad y esta sometida a una presion relativamente elevada es guiada, despues de su expansion y secado por expansion mediante una valvula de estrangulamiento tambien llamada estrangulador, a traves de una camara de filtro con un filtro de absorcion. Los filtros de absorcion de este tipo reciben tambien el nombre de tamices moleculares o abreviadamente tamices mol y retienen relativamente bien el yodo elemental en la corriente de descarga mediante absorcion, si las condiciones de funcionamiento se han elegido de tal manera, que no se produce una condensacion de la corriente de descarga en el tamiz molecular. Por el contrario, en funcionamiento humedo puede llegarse a la destruccion o a la “obstruccion” irreversible de las superficies filtrantes sensibles.
Para evitar esto se asegura conforme al documento WO 90/16071 una temperatura de funcionamiento
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suficientemente elevada del filtro de absorcion de yodo, en especial con capa de nitrato de plata, por medio de que la corriente de descarga relativamente caliente en el segmento de alta presion del conducto de descarga, es decir aguas arriba del estrangulador, es guiada a lo largo de la camara de filtro (o tambien mediante tubos de caldeo a traves de elementos filtrantes individuales) y precalienta con ello la misma mediante transmision de calor. La instalacion puede combinarse con un filtrado grueso y fino preconectado, un tamiz de fibras metalicas para deshumedecer los gases y ademas con un lavador venturi de soplado libre. La distancia del punto de rocfo conseguida de la corriente de descarga en el segmento de baja presion esta fijada fundamentalmente por la temperatura (teorica) del estrangulador y es aqu por causas constructivas de tal solo unos 5 °C. La retencion del yodo organico no es satisfactoria conforme a las ultimas investigaciones, como ya se ha citado anteriormente, en todo caso no con un modo de funcionamiento economicamente sostenible sin empleo de energfa externa.
Asimismo se producen en especial en fase de desconexion (sin circulacion), a causa de la disgregacion de las actividades introducidas, unas considerables cantidades de post-calor. Esto puede conducir a un calentamiento importante del tamiz molecular, en donde incluso a una temperatura de funcionamiento de aprox. 210 °C se produce una destruccion de los microcristales a causa de la fusion de la capa de nitrato de plata y, de este modo, se pierde la accion precipitadora y se produce una liberacion de actividades.
El proceso de la reduccion de presion en la envuelta de seguridad mediante una descarga por soplado (filtrada) de gas o vapor sometido a sobrepresion en la atmosfera tambien recibe el nombre de venting. De forma correspondiente a esto la corriente de descarga tambien recibe el nombre de corriente gaseosa vent o algo similar.
En el diseno y en las posibles entregas de actividad se diferencian claramente las instalaciones explotadas hoy en dfa de los nuevos reactores de la tercera generacion (GEN 3), ya que en estos ultimos la fusion del nucleo se ha tenido en cuenta ya en el diseno. Las instalaciones ya modernizadas, como p.ej. lavadores o combinaciones de filtros de lecho de arena, no resuelven en sf mismo el nuevo problema a resolver de la retencion de yodo organico y la amplia despresurizacion a buscar, en especial a causa de las elevadas presiones de impulsion en lavadores y las reducidas superficies de reaccion para el intercambio de material en la fase lfquida, asf como la muy reducida accion precipitadora para el yodo en lechos de arena o tamices moleculares en funcionamiento humedo. Es de importancia vital una mejora de estas instalaciones, tambien en centrales ya existentes, para conseguir el estandar de seguridad superior de estas centrales nucleares.
Una precipitacion cuantitativa de todas las actividades de aerosol y yodo realizadas en el aire hana tambien posible una reduccion de costes importante en las centrales GEN3, ya que las actividades de gases nobles que no pueden retenerse en la zona diaria se disgregan y, de este modo, se hace posible una despresurizacion a medio plazo - sin liberaciones importantes. Esto hace posible un diseno simplificado del recinto de contencion y de los sistemas de seguridad correspondientes y, en consecuencia, unas notables reducciones de costes.
Por ello la presente invencion se ha impuesto la tarea de exponer un procedimiento para despresurizar una central nuclear de la clase citada al comienzo, que este disenado para una retencion especialmente eficiente y eficaz de portadores de actividad contenidos en la corriente de descarga, en especial de compuestos organicos con contenido de yodo. Asimismo se pretende exponer un sistema de despresurizacion para una central nuclear, especialmente adecuado para llevar a cabo el procedimiento.
Con relacion al procedimiento esta tarea es resuelta conforme a la reivindicacion por medio de que la corriente de descarga es guiada, en un segmento de baja presion aguas abajo del estrangulador, a traves de un filtro de arena o grava, a continuacion es guiada en un segmento de sobrecalentamiento a lo largo del segmento de alta presion del conducto de descarga y con ello se caldea mediante transmision de calor, directamente a continuacion es conducida en este estado a traves de la camara de filtro con el filtro de absorcion y, por ultimo, se descarga pro soplado a la atmosfera.
Se ha encontrado sorpresivamente que la intensa actividad de una corriente gaseosa puede retenerse con mucha efectividad al despresurizarse una oclusion de seguridad mediante un sobrecalentamiento pasivo-regenerativo de gas post-conectado al estrangulador y especialmente efectivo, mediante transmision de calor desde la zona de sobrepresion a la zona atmosferica y un filtrado de absorcion a continuacion.
El estrangulador, tambien llamado valvula de estrangulamiento o valvula de expansion, produce un primer secado de la corriente de descarga como consecuencia de la expansion, en donde puede descenderse de forma agravante por debajo de la temperatura de estrangulamiento teorica, segun la fase de funcionamiento, a causa de las humedades de gas todavfa contenidas y un estrangulamiento no ideal. Aguas abajo del estrangulador se realiza un filtrado fino de solidos mediante un filtro de solidos, como por ejemplo un filtro de lecho de arena o un filtro de lecho de grava. En el subsiguiente segmento de sobrecalentamiento se realiza despues - en gran medida con independencia de la efectividad del secado por expansion - el sobrecalentamiento decisivo de la corriente de descarga, mediante el cual se evita con seguridad una condensacion en la zona del filtro de absorcion de yodo
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sensible a la humedad, incluso en condiciones de funcionamiento desfavorables. A causa del filtrado previo en un filtro de lecho de arena o de graba se garantiza una transmision de calor eficaz a la corriente de descarga parcialmente limpia sobre las superficies de intercambiador de calor correspondientes del segmento de sobrecalentamiento. Mediante el aprovechamiento efectivo del exceso de calor existente en la zona de alta presion del conducto de descarga para precalentar la camara de filtro, por un lado, y para el caldeo directo de la corriente de descarga expandida justo antes de su entrada a la camara de filtro, por otro lado, puede prescindirse del empleo de energfa externa, por ejemplo en forma de instalaciones de caldeo electricas, conforme al principio de la recuperacion de calor regenerativa. De este modo el procedimiento no solo es altamente efectivo, sino tambien en especial energeticamente eficiente.
La corriente de descarga se caldea ventajosamente en el segmento de sobrecalentamiento hasta una temperatura, que - en condiciones de caso de avena de diseno supuestas - esta situada al menos 10 °C, de forma preferida entre 20 °C y 50 °C por encima de la temperatura de punto de rocfo allf existente. Como punto de rocfo o temperatura de punto de rocfo se designa aquella temperatura a la que en la corriente de descarga se ajusta un estado de equilibrio entre agua de condensacion y de evaporacion, en otras palabras, se ajusta precisamente la formacion de agua condensada. Como se ha demostrado sorpresivamente, en el caso de una distancia de punto de rocfo > 10 °C, de forma preferida > 20 °C, incluso con una corriente de descarga limpiada solo parcialmente mediante el filtro de lecho de arena, con alto contenido de vapor, aumenta repentinamente el grado de precipitacion para yodo organico, en especial si se utilizan capas de plata no solubles en agua, y alcanza por ejemplo en estos materiales de absorcion sobre base zeolttica normalmente unos valores de hasta el 99,99%.
Es cierto que para un tamiz molecular altamente efectivo con capa de nitrato de plata (soluble en agua) sena ya suficiente, eventualmente, un menor sobrecalentamiento de por ejemplo 5 °C por encima del punto de rocfo para una retencion de yodo organico efectiva con altas tasas de retencion. Sin embargo, ha quedado demostrado que un proceso asf en las centrales conocidas del estado de la tecnica depende mucho de la consecucion en gran medida de la temperatura de estrangulamiento teorica, y de la evitacion de cualquier contenido de humedad residual en el gas, que minimiza de forma agravante el sobrecalentamiento. Teniendo en cuenta estos nuevos conocimientos una central de este tipo de forma constructiva convencional, como la que se conoce por ejemplo del documento WO 90/16071 citado al comienzo, no puede hacerse funcionar de forma efectiva y segura con los reducidos sobrecalentamientos inmanentes a la misma. Aqm solo el concepto conforme a la invencion supone un remedio eficaz.
El citado exceso de temperatura de al menos 20 °C, de forma especialmente preferida de al menos 50 °C por encima de la temperatura de punto de rocfo, se alcanza de forma preferida en funcionamiento a plena carga del sistema de despresurizacion. Por ello hay que entender el funcionamiento de descarga inicial despues de un caso de avena conforme al diseno, cuando la presion en el interior del recinto de contencion es maxima y normalmente - segun el tipo de reactor y recinto de contencion - es de aprox. 3 a 8 bares. A este respecto se alcanzan corrientes masicas de gas vent de normalmente unos 3 a 10 kg/s. La temperatura de punto de rocfo en la zona del filtro de absorcion es entonces normalmente, segun el contenido de vapor, de aprox. 80 a 100 °C, de tal manera que la temperatura del gas vent tras producirse el sobrecalentamiento, al entrar en el filtro de absorcion, es de forma preferida de unos 100 a 170 °C. En funcionamiento con carga parcial, cuando las corrientes masicas de gas vent suponen aprox. el 25% de los valores correspondientes en funcionamiento a plena carga, el aumento de temperatura sigue siendo de forma preferida de al menos 10 °C.
A este respecto puede hacerse funcionar de forma especialmente efectiva y compacta el filtrado de absorcion de yodo con sobrecalentamiento deslizante y tiempos de permanencia inversos (tiempo de permanencia corto con sobrecalentamiento elevado y tiempos de permanencia largos con sobrecalentamiento reducido) hasta casi la presion atmosferica - sin energfa auxiliar. A este respecto en el caso de una presion de recinto de contencion elevada, despues del estrangulamiento se produce una elevada corriente volumetrica y, a pesar de los cortos tiempos de permanencia del filtro de absorcion resultantes, a causa del ahora elevado sobrecalentamiento del gas en el absorbedor, se consiguen unas optimas condiciones de reaccion al mismo tiempo que una mayor difusion. En el caso de una presion de recinto de contencion reducida, por ejemplo de un cuarto de la presion maxima inicial de p.ej. 5 bares absolutos, despues del estrangulamiento se produce a una presion casi atmosferica una corriente volumetrica reducida con un sobrecalentamiento de gas reducido pero, a causa del aproximadamente (cuatro veces) mayor tiempo de permanencia del filtro de absorcion y a pesar de las condiciones de absorcion desfavorables, se hace posible tambien una absorcion de yodo efectiva. Un filtrado de absorcion efectivo es posible de este modo tambien, hasta la despresurizacion completa y a temperaturas de recinto de contencion de tan solo 50 °C a 100 °C, a causa del tiempo de permanencia del filtro de absorcion que ahora sigue aumentando.
En especial en el caso de una presion de recinto de contencion reducida, p.ej. inferior a 1 bar de sobrepresion con relacion a la atmosfera, puede realizarse efectivamente mediante una refrigeracion/un secado conectada(o) entre el estrangulador y el segmento de sobrecalentamiento, a traves de una entrega de calor correspondiente al entorno, p.ej. mediante filtro de lecho de arena, tubenas, enfriador de secado mediante aire ambiente, respectivamente una
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condensacion parcial/deshumectacion y con ello una disminucion del punto de rodo en la corriente gaseosa de descarga. De este modo se ajusta siempre pasivamente el necesario sobrecalentamiento, incluso a temperaturas de recinto de contencion reducidas, con un nivel de temperatura correspondientemente reducido, en el intercambiador de calor regenerativo (segmento de sobrecalentamiento), y se hace posible la optima retencion de yodo en el absorbedor.
La disposicion del intercambiador de calor regenerativo que forma el segmento de sobrecalentamiento y de la camara de filtro con el filtro de absorcion se realiza, para una buena transmision de calor, de forma preferida muy cerca de distancias < 5 m, o favorablemente integrados dentro de un componente. A este respecto la combinacion puede disponerse dentro de un recipiente a presion en diferentes camaras, para minimizar perdidas de calor y complejidad y asegurar las condiciones optimas de sobrecalentamiento y reaccion.
La disposicion del filtro de absorcion se realiza de forma preferida en una camara anular que rodea la camara central, con un caldeo de gas ya integrado mediante los tubos de intercambiador de calor. La camara anular presenta por ejemplo unos tamices de chapa tubular perforada con el absorbedor. Una retencion de la abrasion del absorbedor mediante filtros de fibra puede post-conectarse al filtro de absorcion. Alternativamente puede estar prevista una estructura de camara de filtro plano en gran medida sin presion con elementos de intercambiador de calor regenerativo intercalados. A este respecto es posible una estructura modular mediante el ensamblaje de varios modulos. El caldeo de la unidad de absorcion se realiza aqu justo antes de la circulacion; las camaras de filtro son calentadas favorablemente todavfa por un medio exterior.
En una conformacion especialmente ventajosa la corriente de descarga es conducida en el segmento de alta presion al menos parcialmente a traves de una camara central, que esta rodeada por la camara de filtro o limita con la misma, en donde la corriente de descarga es conducida en el segmento de sobrecalentamiento a traves de unos elementos de intercambiador de calor dispuestos al menos parcialmente en la camara central, en especial unos tubos de intercambiador de calor. Es decir, la corriente de descarga caliente que esta todavfa sometida a alta presion aguas arriba del estrangulador (dado el caso tambien solo una corriente parcial de la misma), entrega una parte fundamental de su calor, tanto hacia fuera a la camara de filtro circundante para precalentar los elementos de filtro de absorcion, como tambien a la corriente de descarga ya expandida y guiada en los tubos de intercambiador de calor, que justo despues del sobrecalentamiento producido a causa de ello se introduce en la camara de filtro con el filtro de absorcion y allf se filtra en el estado de sobrecalentamiento.
Desde el punto de vista del equipamiento esto quiere decir que la camara de filtro rodea o limita convenientemente con una camara central prevista para conducir la corriente de descarga en el segmento de alta presion, en donde el conducto de descarga presenta en la zona del segmento de sobrecalentamiento varios elementos de intercambiador de calor, dispuestos en la camara central o que penetran en la misma.
Para una transmision de calor especialmente efectiva los elementos de intercambiador de calor estan configurados de forma preferida como tubos de intercambiador de calor y estan dotados convenientemente, en su lado exterior, de nervios o resaltes dispuestos a distancias regulares, perifericos o que discurren en direccion longitudinal.
La corriente de descarga es guiada ventajosamente en el segmento de sobrecalentamiento en contracorriente o contracorriente cruzada respecto a la corriente de descarga en el segmento de alta presion. Desde el punto de vista del equipamiento esto quiere decir que, por ejemplo, los tubos de intercambiador de calor que forman el segmento de sobrecalentamiento estan dispuestos en la camara central o penetran en la misma con una orientacion correspondiente, por ejemplo como tubos fundamentalmente verticales o como tubos curvados en zigzag.
En otra configuracion ventajosa la camara central presenta una entrada de camara central, a traves de la cual se introduce la corriente de descarga en el segmento de alta presion en la camara central, y en donde a una piscina colectora de agua condensada unida a la camara central esta conectado un conducto de realimentacion de agua condensada, cuyo otro extremo esta unido a un dispositivo de pulverizacion de agua condensada dispuesto en la zona de la entrada de camara central, en especial una tobera. A este respecto el agua condensada que se forma en la camara central se recoge en la piscina colectora de agua condensada y se realimenta al menos parcialmente a la entrada de camara central y se introduce por tobera como lluvia en gotas o niebla pulverizada.
Esta conformacion se basa en la idea basica de que el grado de eficacia del intercambiador de calor, si se presentan cantidades importantes de aerosoles solubles y/o insolubles en la corriente de descarga, podna reducirse basicamente de forma indeseada. Para evitar esto y en lugar de ello conseguir un intercambio de calor efectivo, incluso en el gas bruto solo parcialmente limpio, se asegura ya mediante la realimentacion de agua condensada antes citada y la pulverizacion de agua condensada como lluvia en gotas o niebla pulverizada, durante el funcionamiento, una limpieza permanente de las superficies de caldeo sobre los elementos de intercambiador de calor y, de este modo, se garantiza el grado de eficacia necesario del sobrecalentamiento de gas regenerativo.
El sistema de despresurizacion se hace funcionar por lo tanto de forma preferida espedficamente de una forma, en
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la que se llega a una presencia de agua condensada digna de mencion en la parte de conveccion que rodea los elementos de intercambiador de calor, en especial a unas velocidades de gas relativamente elevadas de la corriente de descarga en el segmento de alta presion. Mediante el riego pasivo y la pulverizacion adicional de las superficies de caldeo o intercambio en el lado del gas a presion con el agua condensada parcialmente realimentada se consigue, en la combinacion con las mayores velocidades de gas, el efecto de limpieza deseado.
A este respecto mediante un estrangulamiento de gas espedfico en la zona de afluencia de sobrepresion, es decir, mediante un estrechamiento de seccion transversal en el segmento correspondiente del conducto de descarga, puede realizarse una aspiracion del agua condensada presente desde el conducto de realimentacion o la piscina colectora y, mediante la introduccion por tobera en la corriente gaseosa afluente, esta puede llevarse a condiciones de vapor saturado y enriquecerse favorablemente con gotas de agua adicionales. De este modo se minimiza en el intercambiador de calor la zona de sobrecalentamiento y mediante un agua condensada adicional se evita una sedimentacion de los aerosoles solubles cuantitativamente, de los aerosoles no solubles en una medida importante.
En casos con una presencia de aerosoles especialmente elevada puede realizarse tambien mediante una impulsion pasiva y dclica desde un deposito de agua, a traves de una instalacion de almacenamiento de aire comprimido, una breve pulverizacion de agua a alta presion y de este modo llevarse a cabo una limpieza efectiva de superficies de caldeo sobre los elementos de intercambiador de calor.
Otra conformacion ventajosa, que puede combinarse con la pulverizacion de agua condensada descrita anteriormente, pero que puede emplearse tambien en solitario, se basa en la idea basica de reducir notablemente la concentracion de aerosoles de la corriente de descarga ya antes de su entrada en el intercambiador de calor y, de este modo, actuar en contra de una disminucion de efectividad de la transmision de calor como consecuencia de la sedimentacion de aerosoles sobre las superficies de intercambiador de calor ya en una primera fase.
A este respecto se realiza espedficamente en el segmento de alta presion de la corriente gaseosa principal, a unas mayores velocidades de flujo en la tubena de p.ej. > 50 m/s, la extraccion de la corriente gaseosa parcial prevista para el caldeo. Esta extraccion se realiza espedficamente en contra de la direccion de flujo de la corriente gaseosa principal, a su vez a unas velocidades de gas elevadas de p.ej. > 50 m/s, de tal manera que mediante la inversion de flujo forzada espontaneamente se consigue una considerable precipitacion por inercia, mediante fuerzas inerciales y centnfugas, que actuan sobre las partfculas contenidas en el gas y, de este modo, se produce una precipitacion efectiva desde la corriente de extraccion de las partfculas mayores en una cantidad importante. La aspiracion puede realizarse a este respecto tambien, para reducir el grosor de chorro y aumentar la eficiencia, mediante elementos con unas dimensiones menores, p.ej. mediante tubenas con entradas perforadas o ranuradas. En total mediante esto se reducen decisivamente las masas de aerosol contenidas en el aire con mayores dimensiones en la corriente gaseosa de calentamiento y, de este modo, posibles sedimentaciones en la zona del intercambiador, y se hace posible una elevada seguridad de funcionamiento del intercambiador de calor regenerativo, tambien en la zona de gas bruto.
Mediante la realizacion de las superficies de caldeo como superficies lisas que desvfan la suciedad, con recubrimientos resistentes a la radiacion o superficies lisas de acero fino, o que se han tratado adicionalmente como p.ej. pulido, electropulido, y la integracion de sistemas de distribucion de agua condensada en la zona del intercambiador de calor, como p.ej. sistemas de suelo o acanaladuras y/o sistemas de pulverizacion, se apoya eficaz y permanentemente una transmision de calor efectiva.
En el segmento de alta presion se ajusta ventajosamente una velocidad de flujo de la corriente de descarga en un margen de entre 10 y 50 m/s. En el segmento de sobrecalentamiento se ajusta ventajosamente una velocidad de flujo de la corriente de descarga en un margen de entre 10 y 70 m/s. La seccion transversal de flujo libre del estrangulador se ajusta convenientemente de tal manera, que la presion en el segmento de alta presion es de dos a cinco veces la presion en el segmento de sobrecalentamiento.
Como ya se ha citado anteriormente el gas vent que contiene aerosoles es conducido en el segmento de alta presion ventajosamente alrededor de los tubos de intercambiador, que estan dispuestos favorablemente en una estructura de tipo canal (camara central) para generar unas velocidades de gas elevadas, en especial > 10 m/s. Los elementos de transmision de calor (nervios) en el lado del gas bruto estan realizados de forma preferida a una distancia > 1 m, de forma especialmente preferida > 5 m, y predominantemente en vertical. Mediante la eleccion de una superficie de intercambio correspondientemente sobredimensionada en el lado del gas de aerosol, con una reserva adicional de superficies de caldeo > 100%, de forma especialmente robusta y segura para el funcionamiento > 500% (con relacion al valor sin factor de ensuciamiento), puede garantizarse un funcionamiento seguro. En la unidad de intercambiador de calor puede realizarse tambien a este respecto, asimismo, espedficamente un filtrado profundo de aerosoles y yodo.
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El guiado de gas de los gases que contienen aerosoles a traves de los tubos de intercambiador de calor se hace posible con una realizacion como intercambiador de tubos lisos y unas velocidades de flujo especialmente elevadas, de p.ej. > 10 m/s a 40 m/s, de tal manera que pueden evitarse unas sedimentaciones importantes en los tubos. En el lado atmosferico filtrado se ajustan tambien, en unas fases de caudal maximas, unas elevadas velocidades de gas de > 10 m/s a 70 m/s, de tal manera que se logran unos elevados valores de transmision de calor y unos componentes muy compactos.
Puede materializarse de forma preferida una recuperacion de calor regenerativa a alta velocidad, en una realizacion del intercambiador de calor conforme al principio de contracorriente o contracorriente cruzada, como intercambiador de calor de tubos nervados o de placas. Para conseguir un paso de calor efectivo en casos con un caudal reducido estan previstos de forma preferida en/sobre los tubos, para producir unas condiciones de flujo turbulentas y/o afectadas por la torsion, unas estructuras internas correspondientes o unas superficies tubulares estructuradas (nervios, etc.). A este respecto se consigue alcanzar un mdice de calor de retorno > 0,5, en el caso de una presion de recinto de contencion y un caudal elevados, que a continuacion puede aumentarse hasta 0,8 en el caso de una presion de recinto de contencion y un caudal reducidos, con unas unidades muy compactas.
Mediante la inyeccion o insercion de hidroxido de sodio o sosa caustica (NaOH) y/o tiosulfato de sodio (Na2S2O3) y/o peroxido de calcio (CaO2) en el agua condensada, por ejemplo en la zona de la piscina colectora de agua condensada, puede realizarse adicionalmente un aumento importante de la precipitacion de yodo ya en el segmento de alta presion del intercambiador de calor regenerativo. Asimismo puede favorecerse de este modo el filtrado o la retencion de gases que contienen cloro. Alternativa o adicionalmente puede realizarse una introduccion por tobera o insercion de tales reactivos en la corriente de descarga en forma solida o lfquida, tambien en la zona del filtro de lecho de arena o grava.
Mediante un caldeo adicional puede realizarse de forma especialmente efectiva, tambien en unas fases de accidente tardfas, la minimizacion del requisito de energfa adicional en conexion con el intercambiador regenerativo.
Como ya se ha explicado anteriormente, la corriente de descarga (el gas vent) recorre un filtro de arena o grava, despues del estrangulamiento y antes de entrar en el segmento de sobrecalentamiento del intercambiador de calor regenerativo, a temperaturas bajas en el estado de secado por expansion. Esta instalacion se hace funcionar de forma preferida en funcionamiento con sobrecalentamiento, en especial con un caudal elevado, para evitar evacuacion de agua condensada. El filtro de lecho de arena se disena asimismo se disena de tal manera (p.ej. aislado termicamente), que en el caso de un caudal elevado a traves del estrangulamiento preconectado, teniendo en cuenta las perdidas de calor por funcionamiento, todavfa puede lograrse un funcionamiento seco y de forma preferida en funcionamiento con carga parcial se produce una condensacion parcial y una disminucion del punto de rodo/un secado en el gas.
El filtro de lecho de arena contiene en la zona de corriente de ataque arena de grandes dimensiones, p.ej. con un diametro de grano medio en un margen de entre 0,5 y 2 mm (evitacion de bloqueo), con un grosor de la capa de filtro de preferiblemente entre 0,5 y 1 m. Siguiendo la direccion de flujo se preve despues arena de filtrado mas fina con un granulado de entre 0,8 y 0,3 mm. El funcionamiento se realiza, como se ha citado, predominantemente en funcionamiento seco. En una realizacion correspondiente del filtro de lecho de arena con un separador de agua condensada efectivo postconectado, p.ej. como separador de fibras o separador por choques, puede realizarse alternativamente con caudales elevados predominantemente un funcionamiento humedo y, de este modo, conseguirse otro aumento importante de la precipitacion de aerosoles en el medio filtrante.
En una conformacion especialmente preferida del sistema de despresurizacion esta previsto un prefiltro (prefiltro seco), en especial dentro de la envuelta de seguridad, pero dado el caso tambien por fuera de la envuelta de seguridad para el filtrado grueso de aerosoles de la corriente de descarga. En paralelo al prefiltro esta conectado ventajosamente un conducto de derivacion que puede cerrarse con una valvula regulable, de tal manera que la corriente de descarga puede conducirse en caso necesario, mediante la evitacion parcial o total del prefiltro, desde la envuelta de seguridad hasta los sistemas de filtrado situados por fuera.
Al realizar el venting de la envuelta de seguridad puede conducirse por lo tanto la corriente gaseosa con mucho contenido de actividad a traves del prefiltro, en donde se realizan, por ejemplo mediante cartuchos filtrantes de lecho profundo metalicos o filtro de fibras metalicas, un filtrado amplio de los aerosoles brutos con diametros > 1 mm (tasa de retencion preferiblemente > 90%) y un filtrado parcial de los porcentajes de aerosoles finos cuantitativamente reducidos con diametros < 1 mm (tasa de retencion preferiblemente > 50%), El prefiltrado se hace funcionar de forma preferida con dos a cinco veces la presion en el filtro de absorcion (tamiz molecular), en un margen de presion de p.ej. 7 a 1 bar.
Para limitar las posibles perdidas de presion en el prefiltro esta previsto en caso necesario un funcionamiento de
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derivacion mediante la evitacion del prefiltro. La apertura de la derivacion se realiza de forma preferida automatica y pasivamente (es decir, sin el empleo de ene^a externa), mediante la integracion de una instalacion limitadora de sobrepresion, como p.ej., una membrana rompible o una instalacion de valvula de rebosamiento bajo presion de un muelle. El mecanismo de apertura puede estar ajustado por ejemplo de tal manera que se libere el conducto de derivacion si la perdida de presion en el prefiltro supera un valor > 5 bares. Mediante la retencion de la cantidad predominante de los aerosoles a partir de la fase de alta concentracion inicial del accidente, producida mediante el prefiltro con el conducto de derivacion cerrado, puede hacerse despues posible en la fase de accidente posterior, con el conducto de derivacion cerrado, un funcionamiento efectivo de la instalacion de intercambiador de calor regenerativa - incluso sin prefiltro.
De forma ventajosa se dimensionan unos componentes de instalacion importantes de tal manera, y se eligen los parametros de funcionamiento en funcionamiento de descarga de tal manera, que la perdida de presion producida a causa del prefiltro y del intercambiador de calor regenerativo en el segmento de alta presion supone en total < 30% de la presion total disponible hasta la liberacion a la atmosfera, para garantizar un nivel de temperatura elevado para el caldeo regenerativo.
En una variante de realizacion ventajosa esta prevista una instalacion suplementaria, en especial una instalacion de caldeo electrica o una instalacion de caldeo que funciona con vapor de proceso procedente de otra instalacion, para calentar la corriente de descarga, que puede ajustarse o regularse convenientemente con independencia de las condiciones de funcionamiento en el intercambiador de calor regenerativo y en el segmento de sobrecalentamiento. Esta instalacion de caldeo puede estar dispuesta por ejemplo aguas abajo del estrangulador, por ejemplo en la zona del filtro de lecho de arena o grava y/o en el segmento de sobrecalentamiento. Alternativa o adicionalmente estos elementos de caldeo tambien pueden estar dispuestos aguas arriba del estrangulador en el segmento de alta presion del conducto de descarga.
Un caldeo suplementario de este tipo de la corriente de descarga puede realizarse tambien mediante un segundo acumulador de calor, calentado previamente mediante la corriente de descarga o mediante fuentes de energfa auxiliar separadas. Estas instalaciones pueden utilizarse tambien para puentear el funcionamiento de puesta en marcha.
De forma preferida se utiliza el lecho de arena o grava del filtro seco como acumulador de calor en el funcionamiento de puesta en marcha y se precalienta mediante caldeo stand-by, p.ej. mediante aire caliente o caldeo superficial, hasta > 80 °C, de forma preferida > 100 °C.
En otra variante conveniente se ha conectado entre el filtro de lecho de arena o grava y el segmento de sobrecalentamiento un secador de gas o un refrigerador por secado en el conducto de descarga, que produce un secado adicional y una disminucion del punto de rocfo de la corriente de descarga antes de su entrada en el segmento de sobrecalentamiento. La potencia de refrigeracion de un refrigerador por secado de este tipo es convenientemente < 25% de la potencia de refrigeracion del intercambiador de calor regenerativo, de forma preferida < 10%.
De este modo se disminuye el punto de rocfo mediante entrega de calor al entorno o tambien a masas a calentar con una capacidad calonfica correspondiente, en casos de funcionamiento con una presion de recinto de contencion ya reducida y temperaturas bajas, es decir, con un potencial de sobrecalentamiento tan solo reducido. En el siguiente segmento de sobrecalentamiento puede asegurarse a continuacion una clara distancia de punto de rocfo, mediante un caldeo de la corriente de descarga, hasta casi la temperatura de proceso a alta presion.
En una conformacion ventajosa esta conectado o en caso necesario puede acoplarse un soplante de aspiracion con accionamiento por motor electrico o de combustion en el conducto de descarga, de tal manera que en especial en funcionamiento prolongado del sistema de despresurizacion, es decir, la elevada presion interior de recinto de contencion existente inicialmente despues de un caso de avena ya se ha eliminado en gran medida, la corriente de descarga es aspirada “activamente” mediante el soplante de aspiracion desde la envuelta de seguridad al conducto de descarga con los dispositivos de filtrado situados en la misma. En otras palabras, mediante el acoplamiento de un soplante de aspiracion puede hacerse funcionar tambien activamente el sistema de filtro en funcionamiento de caso de post-avena prolongado o utilizarse tambien espedficamente para mantener la baja presion en el recinto de contencion, para de este modo evitar por completo fugas exteriores del recinto de contencion no filtradas.
En las fases de desconexion la refrigeracion de la unidad de filtro seco (es decir, del filtro de lecho de arena o grava) se realiza ventajosamente mediante la vaporizacion del agua condensada, formada en el intercambiador de calor regenerativo y recogida en la camara colectora de agua condensada, mediante las actividades acumuladas y mediante la conduccion a continuacion del vapor a traves de la unidad de filtro seco. La camara colectora de agua condensada esta dimensionada para ello convenientemente de tal modo, que pueden dominarse potencias calonficas post-descomposicion de filtro seco > 10 kW, incluso durante un espacio de tiempo> 8 h, mediante
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refrigeracion de vapor. Para intensificar todavfa mas la refrigeracion puede integrarse tambien un soplante acoplable temporalmente en los conductos que conducen hasta el filtro seco.
Mediante las medidas citadas anteriormente, en especial mediante el secado de gas y el aumento de este modo producido de la distancia de punto de rodo, puede evitarse con seguridad de aqu en adelante una ocupacion importante de la gran superficie de reaccion interna del filtro de absorcion con vapor que contiene agua, tanto en la zona macro como microporosa del medio de absorcion, y de este modo realizarse de forma especialmente efectiva la retencion de yodo mediante adsorcion sobre las superficies y, dado el caso, absorcion qrnmica sobre el material de absorcion.
Los materiales de absorcion o absorbedores estan realizados de forma preferida con una superficie interior > 50 m2/g y con materiales inorganicos. Mediante el procedimiento de sobrecalentamiento que actua ahora permanentemente es de este modo posible incluso el empleo de materiales de absorcion con ocupacion de nitrato de plata sensible a la humedad (soluble en agua) o dopaje.
Una utilizacion de productos ceramicos impregnados con plata, p.ej. gel de sflice, hace posible por ejemplo obtener permanentemente una precipitacion de yodo muy eficiente > 99%. El tamiz molecular puede estar fabricado tambien sobre base zeolttica o con otro cuerpo portante, de forma preferida inorganico, y estar ocupado o dopado con nitrato de plata (AgNOa), que se transforma en yoduro de plata si se presenta yodo. Esto es sin embargo solo favorable, si puede garantizarse un sobrecalentamiento suficiente de la corriente de descarga en todas las fases de funcionamiento. A este respecto tambien la retencion de yodo organico puede realizarse de forma muy efectiva en gases impuros, p.ej. gases que contienen oxidos azoicos, etc.
Como material filtrante mas robusto puede utilizarse una zeolita artificial, en la que se han introducido por ejemplo en la rejilla de cristal tridimensional unos cationes de plata y/o metales pesados por ejemplo mediante intercambio de iones. Tambien son posibles combinaciones de zeolitas sin aglutinantes, de forma preferida con estructura abierta. Un tamiz molecular sin aglutinantes de este tipo, p.ej. del tipo estructural estructura de faujasita, tiene un funcionamiento todavfa mas seguro, incluso en una atmosfera de vapor muy sobrecalentada de p.ej. > 200 °C, y incluso en condiciones de absorcion de vapor de agua de corta duracion (funcionamiento humedo). Un funcionamiento humedo de corta duracion no conduce por lo tanto a la destruccion de estas zeolitas dopadas por ejemplo con plata. Del mismo modo puede tolerarse una pequena introduccion de lejfa. Asimismo mediante la adsorcion humeda se consigue un breve sobrecalentamiento de gas.
Es especialmente preferido que el filtro de absorcion comprenda un material absorbente sobre base zeolftica como mezcla entre zeolitas con dopaje no soluble en agua, en especial un dopaje de plata, y material absorbentes inorganicos con dopaje soluble en agua, por ejemplo un dopaje de nitrato de plata. A este respecto la adsorcion de vapor de agua se realiza ventajosamente, incluso en fases humedas cortas, exclusivamente o en todo caso principalmente sobre la zeolita, de tal manera que ahora puede evitarse con seguridad una eliminacion de las sustancias solubles en agua, como por ejemplo nitrato de plata. Esta combinacion de por ejemplo tanto un dopaje de plata como un dopaje de nitrato de plata sobre un cuerpo portador comun ha demostrado ser, mediante el mecanismo de precipitacion dual, muy eficiente y con funcionamiento seguro.
Ademas de esto pueden utilizarse tambien como materiales absorbente adecuados, para una retencion de yodo especialmente efectiva y economica, moleculas de fosfaceno, en especial zeolitas de ciclotrifosfaceno, cristales de tipo canal, dado el caso con dopaje adicional.
En una conformacion preferida la camara de filtro, ademas del filtro de absorcion de yodo, puede contener tambien otras instalaciones de filtrado e instalaciones de retencion, por ejemplo para retener gases que contengan cloro y/o nitrosos y/o compuestos que contengan aceite. Para ello pueden estar previstos por ejemplo otros filtros de lecho de arena asf como, dado el caso, la introduccion por tobera o insercion de unas sustancias qrnmicas apropiadas.
Ademas de esto puede conseguirse a este respecto, en determinadas fases de funcionamiento, mediante una adsorcion parcial espedfica de vapor de agua a las zeolitas antes citadas (aumento de la humedad en p.ej. < 2% en peso mediante absorcion), otro sobrecalentamiento de gas de corta duracion y, de este modo, garantizarse la retencion continuada de yodo organico deseada. Esto tiene un interes especial en funcionamiento de puesta en marcha (la llamada adsorcion de puesta en marcha). Para limitar las temperaturas en caso de existir humedad puede llevarse a cabo asimismo una limitacion espedfica de la actividad catalttica de estos absorbedores, por ejemplo mediante capas de difusion o dopaje mixto (por ejemplo con cationes de playa y/o metales pesados) y, dado el caso con aditivos no catalfticos.
Como ya se ha indicado anteriormente en funcionamiento de puesta en marcha del sistema de despresurizacion - a unas temperaturas de funcionamiento relativamente reducidas - se admite ventajosamente en el filtro de absorcion una adsorcion de vapor al menos parcial, y se aprovecha el calor de adsorcion para sobrecalentar la corriente de descarga y el filtro de absorcion. Sin embargo, esto solo es practico si el filtro de absorcion se
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suficientemente sensible a la humedad, es decir, esta estructurado p.ej. sobre base zeolftica con dopaje no soluble.
Asimismo se seca ventajosamente la corriente de descarga, aguas abajo del estrangulador, en funcionamiento de puesta en marcha mediante condensacion y disminucion del punto de rodo en el filtro de banco de arena o grava.
Con relacion al dispositivo, la tarea citada al comienzo es resuelta mediante un sistema de despresurizacion con las caractensticas de la reivindicacion 10.
Segun esto esta previsto conforme a la invencion que
aguas abajo del estrangulador este conectado un filtro de lecho de arena o grava en el conducto de descarga,
el conducto de descarga presenta mas aguas abajo un segmento de sobrecalentamiento, que a traves de unas superficies de intercambiador de calor interactua termicamente con el segmento de alta presion,
el conducto de descarga desemboca directamente aguas abajo del segmento de sobrecalentamiento en la entrada de la camara de filtro, y
la salida de la camara de filtro esta unida a una abertura de descarga por soplado que conduce hasta la atmosfera.
Otras conformaciones ventajosas del dispositivo ya se han descrito anteriormente o se deducen analogamente de la descripcion de los pasos de procedimiento correspondientes.
Las ventajas conseguidas mediante la invencion consisten en especial en que mediante un sobrecalentamiento espedfico de la corriente de descarga, antes de su entrada en el filtro de absorcion de yodo, en el absorbedor tanto en la zona macro como microporosa puede impedirse con seguridad una ocupacion importante de las superficies de reaccion con vapor de agua y un bloqueo mediante condensacion capilar. Mediante la conformacion pasivo- regenerativa del proceso de sobrecalentamiento con recuperacion de calor desde la zona de alta presion, el procedimiento puede emplearse incluso en el caso de una cafda de energfa completa (“station blackout”) en la central nuclear a descargar. Asimismo mediante el decisivo gran sobrecalentamiento de gas de > 10 °C, de forma preferida > 20 °C, p.ej. en el nivel de temperatura > 120 °C a 170 °C y mas (en el caso de caudales elevados y gran sobrecalentamiento de gas en la fase inicial del proceso de descarga), se produce un aumento significativo de las velocidades de reaccion en el filtro de absorcion de yodo. Mediante las muy altas superficies de reaccion interiores ahora disponibles de forma practicamente ilimitada y mediante la difusion mejorada, se consigue obtener un filtrado de absorcion de yodo pasivo y muy eficaz, incluso para compuestos de yodo organico, con tasas de retencion > 97%, de forma preferida > 99%. Puede evitarse en gran medida una resuspension (retro-liberacion) del yodo desde el filtro de absorcion de yodo mediante el enlace qmmico del yodo y mediante el caldeo permanente del filtro de absorcion de yodo.
En union a otras instalaciones de filtrado, en especial a un prefiltro metalico y a un filtro seco sobre base de lecho de arena o grava, se hace de este modo por primera vez posible entregar filtrados a la atmosfera los gases o vapores activos producidos en estados de avena en el recinto de contencion - para una limitacion de presion total en el recinto de contencion - con una retencion de yodo organico de > 99% al 99%. Con ello se retienen con seguridad en el sistema de filtrado otros aerosoles y actividades contenidos en el aire, incluso con un funcionamiento vent a lo largo de varios dfas.
A continuacion se explica con mas detalle un ejemplo de realizacion de la invencion en base a unos dibujos. En estos muestran en una representacion respectivamente muy simplificada y esquematizada:
la fig. 1 un esquema de conexiones de principio de componentes esenciales de un sistema de despresurizacion conforme a la invencion para una central nuclear,
la fig. 2 una unidad de intercambiador regenerativo y filtro de absorcion del sistema de despresurizacion conforme a la fig. 1, en un corte longitudinal,
la fig. 3 una vista en perspectiva de varias unidades de intercambiador regenerativo y filtro de absorcion del sistema de despresurizacion, colocadas unas junto a otras, conforme a la fig. 2,
la fig. 4 una variante del sistema de despresurizacion conforme a la fig. 1, y
la fig. 5 el detalle D de la fig. 4.
Las piezas igual o con igual efecto estan dotadas en todas las figuras de los mismos sfmbolos de referencia.
La central nuclear 2 representada de forma fragmentaria en la fig. 1 presenta una envuelta de seguridad exterior 4
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tambien llamada recinto de contencion con una cubierta de hormigon armado maciza. La envuelta de seguridad 4 abraza un espacio interior 6. En el espacio interior 6 estan dispuestos los componentes nucleares esenciales de la central nuclear 2, como por ejemplo el recipiente a presion del reactor con el nucleo del reactor as^ como otros componentes de central nucleares y no nucleares (no representados). La cubierta de hormigon armado de la envuelta de seguridad 4 esta revestida en su lado interior con una cubierta de acero. La envuelta de seguridad 4 forma un cierre hermetico del espacio interior 6 con respecto al mundo exterior y produce, en el caso de una improbable avena con liberacion de gases o vapores cargados radioactivamente en el espacio interior 6, su retencion y oclusion.
La envuelta de seguridad 4 esta disenada para resistir unas presiones interiores incluso relativamente elevadas de p.ej. 3 a 8 bares en el espacio interior 6, como las que podnan darse por ejemplo en estados de avena con una liberacion de vapor masiva, y permanecer estanca al mismo tiempo durante un espacio de tiempo prolongado. Igualmente para aumentar todavfa mas la seguridad del reactor, y tambien para poder acceder de nuevo al espacio interior 6 despues de un caso de avena, esta previsto un sistema de despresurizacion 8 con cuya ayuda pueden filtrarse, limpiarse y descargarse por soplado en muy gran medida al entorno los gases y vapores contenidos en el espacio interior 6, de tal manera que se haga posible una reduccion de presion controlada en el espacio interior 6. El proceso correspondiente recibe tambien el nombre de venting.
El sistema de despresurizacion 8 esta disenado en este caso para una retencion especialmente efectiva y energeticamente favorable de portadores de actividades contenidos en el gas vent, en especial del yodo elemental y compuestos organicos que contengan yodo con un bajo numero de carbonos (el llamado yodo organico). Con esta finalidad el sistema de despresurizacion 8 comprende un conducto de descarga 12 conectado a una salida 10 o a un paso de la envuelta de seguridad 4, en el que estan conectados consecutivamente entre otras cosas un filtro de lecho de arena o grava 14 y mas aguas abajo un filtro de absorcion 18 dispuesto en una camara de filtro 16, precisamente un filtro de absorcion de yodo. Mas aguas abajo se descarga por soplado la corriente de descarga filtrada a traves de una chimenea 20 o tronera, en general una abertura de descarga por soplado. La direccion de flujo de la corriente de descarga esta indicada respectivamente mediante flechas.
Como puede verse en la fig. 1, el conducto de descarga 12 puede comprender tambien un segmento de conducto interior 22 situado dentro de la envuelta de seguridad 4, en el que esta conectado un prefiltro 24, especial un prefiltro metalico, para retener los aerosoles brutos. Para evitar en caso necesario el prefiltro 24 esta previsto un conducto de derivacion 26 conectado en paralelo al mismo, que puede abrirse o cerrarse con una valvula de regulacion 28 cuando sea necesario.
Pueden estar dispuestas una o varias valvulas de bloqueo 30 conectadas en el conducto de descarga 12, cerradas en funcionamiento normal de la central nuclear 2, como es visible en la fig. 1, por fuera de la envuelta de seguridad 4, alternativa o adicionalmente tambien dentro de la envuelta de seguridad 4, por ejemplo directamente en la entrada 32 del segmento de conducto 22, es decir aguas arriba del prefiltro 24 y del punto de ramificacion 34 del conducto de derivacion 26. Para iniciar el proceso de despresurizacion en un caso de avena con aumento de presion en el espacio interior 6, se abre la valvula de bloqueo 30 respectiva, lo que se realiza de forma preferida automaticamente y sin empleo de energfa externa, por ejemplo mediante un dispositivo de activacion en funcion de la presion.
Para ajustar en el filtro de absorcion 18 las condiciones de funcionamiento mas optimas posibles en cuanto al objetivo de filtrado esta prevista una serie de medidas: por un lado se precaliente la propia camara de filtro 16 con el filtro de absorcion 18 en funcionamiento de descarga a traves de unas superficies de intercambiador de calor 36 correspondientes mediante la corriente de descarga relativamente caliente, situada todavfa aproximadamente (en cualquier caso en cuanto a orden de magnitud) en el nivel de presion en el espacio interior 6. Solo despues de esta entrega y transmision de calor en el segmento de alta presion 38 del conducto de descarga 12 se expande aproximadamente (en cualquier caso en cuanto a orden de magnitud) a la presion ambiente la corriente de descarga en otra valvula de estrangulamiento situada mas aguas abajo, abreviadamente estrangulador 40, y de este modo se seca. La parte del conducto de descarga 12 aguas arriba del estrangulador 40 forma el segmento de alta presion 38, la parte aguas abajo el segmento de baja presion 42.
A continuacion del secado por expansion mediante el estrangulador 40 se conduce la corriente de descarga a traves del filtro de lecho de arena o grava 14. Aguas abajo del filtro de lecho de arena o grava 14 pueden estar conectados unos secadores de gas 44 adicionales, como se indica en la fig. 1, con precipitadores de agua condensada correspondientes y depositos colectores de agua condensada 46 en el conducto de descarga 12. Mas aguas abajo se conduce la corriente de descarga en el segmento de baja presion 42 del conducto de descarga 12 a lo largo del segmento de alta presion 38, de tal maneras que sobre las correspondientes superficies de intercambiador de calor 48 se realiza una transmision de calor desde la corriente gaseosa en el segmento de alta presion 38 a la corriente gaseosa en el segmento de baja presion 42. Solo despues del sobrecalentamiento producido de este modo se conduce la corriente de descarga expandida a traves de la camara de filtro 16 con el
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filtro de absorcion 18.
La energfa calonfica contenida en la corriente de descarga todavfa no expandida en el segmento de alta presion 38 se aprovecha por lo tanto de dos formas: por un lado se realiza a traves de las superficies de intercambiador de calor 36 un caldeo de la camara de filtro 16 con el filtro de absorcion 18 dispuesto en la misma. Por otro lado se realiza a traves de las superficies de intercambiador de calor 48 un sobrecalentamiento de la corriente de descarga expandida justo antes de la entrada en la camara de filtro 16. A este respecto mediante un dimensionado y un diseno apropiados de los componentes que gman el flujo conducen el calor y, dado el caso, mediante un ajuste adecuado de la seccion transversal de estrangulador del estrangulador 40 asf como de otros parametros de funcionamiento, se garantiza que la corriente de descarga se caliente en el segmento de sobrecalentamiento 50, es decir justo antes de la entrada en la camara de filtro 16, hasta una temperatura situada al menos 10 °C por encima de la temperatura de punto de rocfo allf existente, en funcionamiento a plena carga del sistema de despresurizacion 8 incluso al menos 20 °C. Mediante la combinacion de estas dos medidas se evita con seguridad una condensacion de la corriente de descarga en la camara de filtro 16, que podna conducir a una limitacion de eficiencia o incluso a una destruccion permanente del filtro de absorcion 18.
La fig. 2 muestra con algo mas de detalle una conformacion concreta de la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52 que contiene las superficies de intercambiador de calor 36 y 48. La camara de filtro 16 esta realizada como camara anular, que rodea anular y en especial coaxialmente una camara central 54 por ejemplo cilmdrica o paralelepipedica. El eje longitudinal de la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52 esta orientado verticalmente. La camara de filtro 16 y la camara central 54 estan separadas una de otra de forma estanca a los gases mediante una pared separadora 56 que conduce bien el calor. La camara de filtro 16 esta dividida a su vez, mediante unos elementos filtrantes 58 dispuestos anularmente en la misma, en una camara de corriente de entrada situada internamente, limitada hacia dentro mediante la pared separadora 56, y una camara de corriente de salida 62 situada exteriormente. Alternativamente a la forma constructiva de camara anular puede estar tambien prevista una sencilla forma constructiva de caja, en donde a una camara central 54 paralelepipedica se conecta, hacia un lado, una camara de filtro 16 paralelepipedica separada por una pared separadora recta. Como es natural a una camara central 54 tambien pueden estar asociadas varias camaras de filtro 16 separadas unas de otras que, con relacion a la corriente de descarga expandida en el segmento de baja presion 42, estan conectadas entonces en paralelo conforme al flujo.
La camara central 54 presenta en la zona de cubierta una entrada de camara central 64, a la que esta conectado el segmento de conducto 66 del conducto de descarga 12 que viene de la envuelta de seguridad 4 (vease tambien la fig. 1). En la zona del suelo, la camara central 54 presenta una salida de camara central 68, a la que esta conectado el segmento de conducto 70 del conducto de descarga 12 que conduce hasta el estrangulador 40 y a continuacion al filtro de lecho de arana o grava 14. El segmento de conducto 72 del conducto de descarga 12, conducido hacia fuera del filtro de arana o grava 14 segun se mira en la direccion de flujo de la corriente de descarga, esta unido a un sistema dispuesto en el espacio interior 74 de la camara central 54 de tubos de intercambiador de calor 78, conectados en paralelo conforme al flujo y dotados de unos nervios 76 en su lado exterior (en las zonas extremas los tubos de intercambiador de calor 78 se han dibujado en semiperspectiva, entremedio solo se han representado como unas lmeas sencillas; una segunda pareja de tubos de intercambiador de calor 78 solo se ha representado en la zona de las aberturas de paso (82).
Para ello el conducto de descarga 12 en el segmento de conducto 72 es guiado mediante unos orificios pasantes de carcasa 80, practicados cerca del suelo y cerrados de forma estanca a los gases en su lado exterior, hacia dentro de la camara central 54 y esta unido a los tubos de intercambiador de calor 78 dado el caso a traves de piezas de ramificacion. Alternativamente pueden estar tambien previstos intercambiadores de calor de placa u otros elementos de intercambiador de calor. Los tubos de intercambiador de calor 78 son guiados en el espacio interior 74 de la camara central 54, en forma de meandro desde abajo hacia arriba hasta la zona de cubierta, y allf se unen a unas aberturas de paso 82, que conducen hasta el espacio de flujo de entrada 60 de la camara de filtro 16 y que atraviesan la pared separadora 56, que forman juntas la entrada de camara de filtro 84. La salida de camara de filtro 86 esta dispuesta a su vez en el lado exterior de la carcasa de camara de filtro 88, p.ej. en su zona de suelo o tambien en otro punto. A traves de un segmento de conducto 90 del conducto de descarga 12 conectado a la salida de camara de filtro 86, el espacio de salida de flujo 62 de la camara de filtro 16 esta unido a la chimenea 20.
De este modo la corriente de descarga que viene en el segmento de conducto 66 desde la envuelta de seguridad 4 de la central nuclear 2, esta sometida a una alta presion y es relativamente caliente es conducida a traves de la entrada de camara central 64 hasta dentro de la camara central 54, y circula a traves de la misma fundamentalmente en vertical desde arriba hasta abajo. A continuacion el gas vent es guiado a traves de la salida de camara central 68 y del segmento de conducto 70 hasta el estrangulador 40, se seca por expansion y despues se conduce a traves del filtro de lecho de arena o grava 14. A traves del segmento de conducto 72 la corriente gaseosa expandida entra en los tubos de intercambiador de calor 78, y es guiada fundamentalmente desde abajo
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hacia arriba en contracorriente o contracorriente cruzada respecto a la corriente de descarga de alta presion. El gas vent, al fluir a traves de la camara central 54, entra en contacto termico en el segmento de alta presion 38 por un lado con la pared separadora 56 que es buena conductora de calor, que de este modo es efectiva como superficie de intercambiador de calor 36 para transmitir calor a la camara de filtro 16, y por otro lado con los tubos de intercambiador de calor 78 que son buenos conductores de calor, que de este modo actuan como superficies de intercambiador de calor 48 para transmitir calor a la corriente de descarga expandida mediante el estrangulador 40, que es guiada en los tubos de intercambiador de calor 78. Los tubos de intercambiador de calor 78 forman de este modo al mismo tiempo el segmento de sobrecalentamiento 50, en el que se produce el sobrecalentamiento ya descrito anteriormente de la corriente de descarga expandida, antes de que esta entre en el estado de sobrecalentamiento a traves de la entrada de camara de filtro 84 en el espacio de entrada de flujo 60 de la camara de filtro 16, a continuacion fluya a traves de los elementos filtrantes 58 y por ultimo llegue, a traves del espacio de salida de flujo 62, la salida de camara de filtro 86 y el segmento de conducto 90, filtrada a la chimenea 20.
Para una mejora del paso de calor los tubos de intercambiador de calor 78 pueden estar estructurados tambien de forma apropiada en su interior, p.ej. estar dotados de nervios o presentar unas estructuras internas que producen otra turbulencia o un flujo afectado por la torsion.
Para una limpieza operacional de las superficies de intercambiador de calor 36 y 48 esta previstas en el segmento de alta presion 38 asimismo una realimentacion (parcial) y una pulverizacion del agua condensada que se forma en la camara central 54. Para ello la zona de suelo de la camara central 54 esta configurada como piscina colectora de agua condensada 92, tambien llamado foso. La piscina colectora de agua condensada 92 esta dimensionada de tal manera que el nivel de agua condensada 94 que se ajusta en el funcionamiento de descarga esta situado por debajo de la salida de camara central 68. Por debajo del nivel de agua condensada 94 esta conectado un conducto de realimentacion de agua condensada 96, cuyo otro extremo desemboca en la zona de la entrada de camara central 64 en un estrechamiento 98 del segmento de conducto 66. De este modo se realimenta el agua condensada 100 que se acumula en la piscina colectora de agua condensada 92 - apoyada por la accion aspirante del estrechamiento 98 - a traves del segmento ascendente 102 del conducto de realimentacion de agua condensada 96 en la circulacion natural, al menos parcialmente, hasta la entrada de camara central 64 y se introduce por tobera mediante unos medios apropiados, como p.ej. una tobera 130, como lluvia en gotas o niebla pulverizada en la corriente de descarga que afluye a la camara central 54. El agua condensada 100 sobrante puede extraerse en caso necesario a traves de un conducto de salida de agua condensada 102, que se ramifica desde el conducto de realimentacion de agua condensada 96, y guiarse por ejemplo hasta un deposito de almacenamiento de agua condensada (no representado).
El filtro de lecho de arena o grava 14 posee una zona de flujo de entrada 110 conectada aguas abajo del estrangulador 40 a un segmento de conducto 70, una zona de flujo de salida 112 unida al segmento de conducto 72 y un lecho de arana o grava 114 situado entremedio, que actua como medio de filtrado. El lecho de arena o grava 114 presenta varias capas, en donde el diametro de grano de la arena filtrante disminuye desde la zona de aflujo de entrada 110 a la zona de flujo de salida 112, por ejemplo de 2 mm a 0,5 mm. El filtro de lecho de arena o grava 114 esta disenado de forma preferida para un funcionamiento seco sin presencia de agua condensada en el lecho de arena o grava 114 y se hace funcionar de este modo mediante un ajuste correspondiente de temperatura y humedad en la corriente de descarga. Para el caso alternativo de un funcionamiento humedo, por ejemplo en funcionamiento de puesta en marcha, al lecho de arena y grava 114 esta post-conectado convenientemente, segun se mira en al direccion de flujo, un separador de agua condensada 116 indicado aqm solo esquematicamente.
Los elementos filtrantes 58 del filtro de absorcion 18 estan fabricados de forma preferida con materiales que absorben el yodo y el yodo organico, p.ej. con zeolitas sin aglutinante con estructura abierta, es decir un sistema de poros abierto, y con un dopaje de plata no soluble en funcionamiento humedo. En el caso de que pueda descartarse con seguridad una presencia de humedad en el filtro de absorcion 18 en todos los estados de funcionamiento del sistema de despresurizacion 8, por ejemplo mediante un diseno correspondiente de la potencia de sobrecalentamiento en el segmento de sobrecalentamiento 50, pueden estar previstas tambien alternativamente zeolitas con un dopaje o una ocupacion de nitrato de plata como materiales filtrantes, o en cualquier caso anadirse mezclando, cuya accion de retencion para yodo organico ha resultado ser sorpresivamente especialmente alta en el caso de una distancia de punto de rodo suficientemente elevada de la corriente de descarga.
Para un dominio seguro de estados de funcionamiento especiales, por ejemplo en funcionamiento de puesta en marcha, esta acoplada opcionalmente una instalacion de caldeo suplementaria 106, que se hace funcionar con una fuente de energfa externa, termicamente al conducto de descarga 12, aqrn en la fig. 1 por ejemplo en la zona del segmento de conducto 70 entre la salida de camara central 64 de la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52 y el estrangulador 40. Asimismo puede estar alojada respectivamente una calefaccion suplementaria electrica 132, como se ha representado en la fig. 2, en la camara central 54 y/o en la camara de filtro 16, en especial en su espacio de flujo de entrada 60.
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En el segmento de conducto 72 entre el filtro de arena o grava 14 y el segmento de sobrecalentamiento 50 pueden estar previstos, como ya se ha mencionado anteriormente, unos secadores de gas 44 adicionales. El agua condensada que aparece en el secador de gas 44 se desvfa mediante un conducto de desvfo de agua condensada 118, que desemboca como en la fig. 1 dado el caso en el conducto de agua condensada que viene de la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52.
Asimismo pueden estar previstos unos dispositivos para limitar el vado en el segmento de conducto 66, entre la salida 10 de la envuelta de seguridad 4 y la entrada de camara central 64 de la unidad de intercambiador de calor- filtro de absorcion 52. De este modo se evita o se limita cuantitativamente una formacion de vado en la envuelta de seguridad 4, p.ej. una vez realizado el venting y la condensacion parcial a continuacion del vapor presente (p.ej. mediante el acoplamiento de un sistema de pulverizacion o refrigeracion de otro tipo), mediante una aspiracion de aire en la envuelta de seguridad 4 segun cada necesidad.
Para una aspiracion activa de la mezcla gas-vapor situada en la envuelta de seguridad 4 puede estar conectado opcionalmente o acoplarse en caso necesario un soplante de aspiracion 120 en el conducto de descarga 12, que se alimenta con energfa de accionamiento mediante una fuente de energfa externa. De este modo es posible llevar y mantener a baja presion (reducida) el espacio interior 6 de la envuelta de seguridad con relacion a la atmosfera ambiente.
Por ultimo cabe citar que el sistema de despresurizacion 8 puede presentar varios ramales conectados en paralelo conforme al flujo de forma constructiva igual o similar. Tambien es posible que solo esten duplicados unos segmentos aislados del conducto de descarga 12 mediante la conexion en paralelo de componentes del mismo tipo. A este respecto puede ser practico instalar varias de las unidades de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52 representadas en la fig. 2 a modo de un sistema modular, de forma que sean directamente adyacentes unas a otras y esten acopladas termicamente unas con otras, y precisamente de forma preferida con una disposicion alternante de por ejemplo camaras centrales 54 en forma de caja y camara de filtro 16 correspondientes. Esto puede verse en la fig. 3.
El sistema de despresurizacion 8 conforme a la fig. 4 se diferencia del de la fig. 1 en que una corriente parcial de la corriente de descarga en el segmento de alta presion 38 es guiada a lo largo de la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52, es decir no fluye a traves de la camara central 54 y de este modo no contribuye al sobrecalentamiento de la corriente de descarga a baja presion en el segmento de baja presion 42. Para ello esta conectada en el punto de ramificacion 134 aguas arriba de la entrada de camara central 64 aqrn aguas arriba de la tobera 130 para la pulverizacion de agua condensada, un conducto de derivacion 136 al conducto de descarga 12, que desemboca de nuevo en el conducto de descarga 12 en el punto de desembocadura 138 aguas abajo de la entrada de camara central 68 y aguas arriba del estrangulador 40. Para ajustar la relacion de corriente parcial pueden estar previstas unas instalaciones de ajuste y regulacion (no representadas).
En una conformacion especialmente ventajosa el punto de ramificacion se ha obtenido como en el detalle D extrafdo aumentado, representado de nuevo espedficamente en la fig. 5: la corriente de descarga a alta presion que viene en el segmento de conducto 66 desde la envuelta de seguridad 4 fluye a traves de una tubena 140 en la direccion de flujo principal 142. Una corriente parcial de la corriente de descarga se extrae en el punto de ramificacion 134, de tal manera que se fuerza una inversion de sentido al menos temporal para al corriente parcial, en contra de la direccion de flujo principal 142. Esto puede realizarse, como se ha representado, mediante un racor de extraccion 144 implantado en la tubena 140, tambien tubular y que presenta una o varias aberturas de entrada 146 dispuestas y orientadas de forma correspondiente, por ejemplo de tipo rendija o laminilla, para la corriente parcial a extraer asf como un segmento de contracorriente corto 148, en el que tiene que fluir la corriente parcial extrafda en contra de la direccion de flujo principal 142. La corriente parcial extrafda de este modo (llamada aqrn corriente de caldeo) se alimenta a traves del segmento de conducto 150 de la camara central 54 a la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52, mientras que la segunda corriente parcial (llamada aqrn corriente principal) que sigue fluyendo en la direccion de flujo principal 142 es guiada a traves del conducto de derivacion 136 a lo largo de la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52, es decir, que evita la misma sin entrega de calor.
Mediante la inversion de sentido forzada de la corriente de caldeo en comparacion con la direccion principal se produce, segun el principio de la precipitacion por inercia, una precipitacion efectiva de las partfculas arrastradas en la corriente de descarga desde la corriente de caldeo. La corriente de caldeo guiada a traves de la unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion 52 post-conectada conforme al flujo esta con ello en gran medida libre de partfculas, de tal manera que el paso de calor a las superficies de intercambiador de calor 36, 48 ad situadas solo se ve poco limitado incluso sin pulverizacion de agua condensada. Las partfculas arrastradas en el conducto de derivacion 136 se extraen filtradas de la corriente de descarga mas aguas abajo, en su mayor parte en el filtro de lecho de arena o grava 114, de tal manera que tampoco en la zona de baja presion se produce una limitacion digna de mencion de las superficies de intercambiador de calor 48 del segmento de sobrecalentamiento 50,
situadas interiormente en los tubos de intercambiador de calor 78. Lista de simbolos de referencia
2 Central nuclear
4 Envuelta de seguridad
6 Espacio interior
8 Sistema de despresurizacion
10 Salida
12 Conducto de descarga
14 Filtro de lecho de arena o grava
16 Camara de filtro
18 Filtro de absorcion
20 chimenea
22 Segmento de conducto
24 Prefiltro
26 Conducto de derivacion
28 Valvula de regulacion
30 Valvula de bloqueo
32 Entrada
34 Punto de ramificacion
36 Superficie de intercambiador de calor
38 Segmento de alta presion
40 Estrangulador
42 Segmento de alta presion
44 Secador de gas
46 Deposito colector de agua condensada
48 Superficie de intercambiador de calor
50 Segmento de sobrecalentamiento
52 Unidad de intercambiador de calor-filtro de absorcion
54 Camara central
56 Pared separadora
58 Elemento filtrante
60 Espacio de flujo de entrada
62 Espacio de flujo de salida
64 Entrada de camara central
66 Segmento de conducto
68
70
72
74
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
102
104
106
108
110
112
114
116
118
120
130
132
134
136
138
140
142
144
Salida de camara central Segmento de conducto Segmento de conducto Espacio interior Nervios
Tubo de intercambiador de calor
Orificio pasante de carcasa
Abertura de paso
Entrada de camara de filtro
Salida de camara de filtro
Carcasa de camara de filtro
Segmento de conducto
Piscina colectora de agua condensada
Nivel de agua condensada
Conducto de realimentacion de agua condensada
Estrechamiento
Agua condensada
Segmento ascendente
Desvfo de agua condensada
Instalacion suplementaria
Limitacion de vacfo
Zona de flujo de entrada
Zona de flujo de salida
Lecho de arena o grava
Separador de agua condensada
Desvfo de agua condensada
Soplante de aspiracion
Tobera
Calefaccion suplementaria Punto de ramificacion Conducto de derivacion Punto de desembocadura Tubena
Direccion de flujo principal Racor de extraccion
146 Abertura de entrada
148 Segmento de contracorriente
150 Segmento de conducto
Claims (18)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. - Procedimiento para despresurizar una central nuclear (2), con una envuelta de seguridad (4) para la oclusion de portadores de actividad y con una salida (10) para una corriente de descarga, en donde la corriente de descarga es guiada hasta la atmosfera desde la envuelta de seguridad (4) a traves de un conducto de descarga (12) dotado de un sistema de filtrado, en donde el sistema de filtrado comprende una camara de filtro (16) con una entrada de camara de filtro (84), una salida de camara de filtro (86) y un filtro de absorcion (18) situado entremedio, en donde la corriente de descarga es guiada en un segmento de alta presion (38) del conducto de descarga (12), al menos parcialmente, a lo largo de la camara de filtro (16) y esta se caldea con ello mediante transmision de calor, y en donde la corriente de descarga se expande y seca al final del segmento de alta presion (38) mediante expansion en un estrangulador (40), caracterizado porque la corriente de descargaa continuacion es conducida a traves de un filtro de lecho de arena o grava (14),a continuacion es guiada en un segmento de sobrecalentamiento (50) a lo largo del segmento de alta presion (38) del conducto de descarga (12) y con ello se calienta mediante transmision de calor,directamente a continuacion en este estado es conducida a traves de la camara de filtro (16) con el filtro de absorcion (18), ypor ultimo se descarga por soplado a la atmosfera.
- 2. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en donde la corriente de descarga se caldea en el segmento de sobrecalentamiento (50) hasta una temperatura, que esta situada al menos 10 °C, de forma preferida entre 20 °C y 50 °C por encima de la temperatura de punto de rocfo allf existente.
- 3. - Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en donde la corriente de descarga es conducida en el segmento de alta presion (40) a traves de una camara central (54), que esta rodeada por la camara de filtro (16) o limita con la misma, y en donde la corriente de descarga es conducida en el segmento de sobrecalentamiento (50) a traves de unos elementos de intercambiador de calor dispuestos en la camara central (54), en especial unos tubos de intercambiador de calor (78).
- 4. - Procedimiento segun la reivindicacion 3, en donde la corriente de descarga es guiada en el segmento de sobrecalentamiento (50) en contracorriente o contracorriente cruzada respecto a la corriente de descarga en el segmento de alta presion (38).
- 5. - Procedimiento segun la reivindicacion 3 o 4, en donde la camara central (54) presenta una entrada de camara central (64), a traves de la cual se introduce la corriente de descarga en el segmento de alta presion (38) en la camara central (54), y en donde el agua condensada que se forma en la camara central (54) se recoge en una piscina colectora de agua condensada (92) unida a la camara central (54) y se realimenta al menos parcialmente a la entrada de camara central (64) y se introduce por tobera como lluvia en gotas o niebla pulverizada.
- 6. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, en donde en especial en funcionamiento a plena carga en el segmento de alta presion (38) se ajusta una velocidad de flujo de la corriente de descarga en un margen de entre 10 y 50 m/s.
- 7. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde en especial en funcionamiento a plena carga en el segmento de sobrecalentamiento (50) se ajusta una velocidad de flujo de la corriente de descarga en un margen de entre 10 y 70 m/s.
- 8. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la seccion transversal de flujo libre del estrangulador (40) se ajusta de tal manera, que la presion en el segmento de alta presion (38) es de dos a cinco veces la presion en el segmento de sobrecalentamiento (50).
- 9. - Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la corriente de descarga es guiada a traves de un filtro de absorcion (18) con dopaje de plata no soluble en agua.
- 10. - Sistema de despresurizacion (8) para una central nuclear (2) con una envuelta de seguridad (4) para la oclusion de portadores de actividad y con una salida (10) para una corriente de descarga, en donde a la salida (10) esta conectado un conducto de descarga (12) dotado de un sistema de filtrado, en donde el sistema de filtrado comprende una camara de filtro (16) con una entrada de camara de filtro (84), una salida de camara de filtro (86) y un filtro de absorcion (18) situado entremedio, en donde el conducto de descarga (12) comprende un segmento de alta presion (38), que es guiado al menos en un segmento parcial a lo largo de la camara de filtro (16), e interactua termicamente con esta a traves de superficies de intercambiador de calor (36), y en donde al final del segmento de alta presion (38) esta conectado un estrangulador (40) en el conducto de descarga (12), caracterizado porque5101520253035aguas abajo del estrangulador (40) esta conectado un filtro de lecho de arena o grava (14) en el conducto de descarga (12),el conducto de descarga (12) presenta mas aguas abajo un segmento de sobrecalentamiento (50), que a traves de unas superficies de intercambiador de calor (48) interactua termicamente con el segmento de alta presion (38),el conducto de descarga (12) desemboca directamente aguas abajo del segmento de sobrecalentamiento (50) en la entrada de la camara de filtro (84), yla salida de la camara de filtro (86) esta unida a una abertura de descarga por soplado que conduce hasta la atmosfera.
- 11. - Sistema de despresurizacion (8) segun la reivindicacion 10, en el que las superficies de intercambiador de calor (48) entre el segmento de alta presion (38) y el segmento de sobrecalentamiento (50) estan dimensionadas de tal manera, que la corriente de descarga que se ajusta en condiciones de caso de avena de diseno en el segmento de sobrecalentamiento (50) se caldea hasta una temperatura, que esta situada al menos 10 °C, de forma preferida entre 20 °C y 50 °C por encima de la temperatura de punto de rodo allf existente.
- 12. - Sistema de despresurizacion (8) segun la reivindicacion 10 u 11, en donde la camara de filtro (16) rodea o es adyacente a una camara central (54) prevista para conducir la corriente de descarga en el segmento de alta presion (38), y en donde el conducto de descarga (12) presenta en la zona del segmento de sobrecalentamiento (50) varios elementos de intercambiador de calor, dispuestos en la camara central (54) o que penetran en la misma.
- 13. - Sistema de despresurizacion (8) segun la reivindicacion 12, en donde los elementos de intercambiador de calor estan orientados con relacion a la camara central (54) de tal manera, que la corriente de descarga es guiada en el segmento de sobrecalentamiento (50) en contracorriente o contracorriente cruzada respecto a la corriente de descarga en el segmento de alta presion (38).
- 14. - Sistema de despresurizacion (8) segun la reivindicacion 12 o 13, en el que la camara central (54) presenta una entrada de camara central (64), a traves de la cual se introduce la corriente de descarga en el segmento de alta presion (38) en la camara central (54), y en donde a una piscina colectora de agua condensada (92) unida a la camara central (54) esta conectado un conducto de realimentacion de agua condensada (96), cuyo otro extremo esta unido a un dispositivo de pulverizacion de agua condensada dispuesto en la zona de la entrada de camara central (64), en especial una tobera (130).
- 15. - Sistema de despresurizacion (8) segun una de las reivindicaciones 10 a 14, en donde se ha conectado entre el filtro de lecho de arena o grava (14) y el segmento de sobrecalentamiento (50) un secador de gas (44) en el conducto de descarga (12).
- 16. - Sistema de despresurizacion (8) segun una de las reivindicaciones 10 a 15, en donde el filtro de absorcion (18) comprende un material absorbente sobre base zeolftica, de forma preferida un dopaje de plata no soluble en agua.
- 17. - Sistema de despresurizacion (8) segun una de las reivindicaciones 10 a 16, en donde el filtro de absorcion (18) comprende un material absorbente con dopaje de nitrato de plata.
- 18. - Central nuclear (2) con una envuelta de seguridad (4) para la oclusion de portadores de actividad y con un sistema de despresurizacion (8) segun una de las reivindicaciones 10 a 17.
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