A nyomáskompenzátor egy speciális kialakítású műszaki nyomástartó edény , amely felmelegedéskor kompenzálja a víz térfogatának változását zárt körben. Az atomerőművekben , nukleáris tengeralattjárókban és hajókban használt , nyomás alatt álló vizet hűtőközegként használó bypass reaktorok (beleértve a nehézvizes reaktorokat is) tervezési jellemzője, és általában olyan folyamatrendszer részének tekintik, amely stacioner üzemmódban fenntartja a nyomást a primer körben. és korlátozza a nyomáseltéréseket a reaktortelep átmeneti és vészhelyzeti üzemmódjában [1] [2] [3] [4] [5] .
A nyomáskompenzátor egyidejűleg a szükséges nyomás biztosítására és a primer körben a hűtőfolyadék térfogatváltozásának kompenzálására szolgáló rendszer, ezért kettős elnevezése van - a műszaki dokumentációban és a szakirodalomban nyomáskompenzátornak és nyomáskiegyenlítőnek is nevezhető. hangerő kompenzátor [6] .
A magas paraméterű víznek viszonylag nagy a térfogatváltozás hőmérsékleti együtthatója és alacsony az összenyomhatósága, ami zárt körben elfogadhatatlanul nagy nyomásváltozásokhoz vezet, ha hőmérsékleti rendszere megváltozik (még normál tranziens körülmények között is). Például már 10 MPa nyomáson és 250-300 °C hőmérséklet-változás mellett a víz fajlagos térfogata 11%-kal nő, miközben a legtöbb reaktor még magasabb paraméterekkel működik. Ez a körülmény speciális kiegyenlítő térfogat megszervezését teszi szükségessé a túlnyomásos reaktorok primer körében [4] .
Az elsődleges kör nyomáskompenzációs rendszere a következőkre szolgál:
A nyomáskiegyenlítő rendszer a biztonság szempontjából fontos normál működési rendszer [3] [4] .
A nyomáskiegyenlítő rendszer magában foglalhatja magát a nyomáskompenzátort, impulzusbiztonsági eszközöket (IPD) , buboréktartályt , csővezetékeket , szerelvényeket és műszereket .
A kompenzátort általában egy gyűrű alakú tartóra szerelt függőleges edény formájában készítik. A felső részben lehet: karbantartó nyílás, szerelvények hűtőfolyadék befecskendező csővezetékekhez, gőzleeresztő csővezetékekhez az IPU-n keresztül a buborékolóba, szintmérőkhöz és impulzuscsövek a paraméterek mérésére. Az alsó alsó részen van egy elágazó cső a csővezeték számára, amely összeköti az elsődleges kör egyik hurok meleg vezetékét a kompenzátorral. A belsejében sprinkler, védőernyő és cső alakú elektromos fűtőtestek (TEH) vannak felszerelve .
A fűtőelem hő hatására a víz felforr, és a keletkező gőz a nyomáskompenzátor felső részében összegyűlik, gőzpárnát hozva létre . Az edényben az alsó részét a keringető hurok forró menetével összekötő csővezetéken keresztül létrejövő nyomás átkerül a körbe. A névleges értéktől való nyomáseltérések korlátozása a kompenzátorban lévő gőzpárna összenyomásával vagy kitágításával érhető el. A kompenzátor nyomásának jelentős csökkenésével a gőzpárna nem tudja teljesen visszaállítani a kezdeti nyomást az áramkörben, majd további elektromos fűtőelemek kapcsolódnak be.
Jelentős nyomásnövekedés esetén, vagyis amikor csökkenteni kell, a cirkulációs hurok hideg menetéből hűtőfolyadékot táplálunk a HP felső részén (a gőzpárnában) elhelyezett permetezőkészüléken keresztül, és a gőzpárna a gőz részleges lecsapódása miatt összenyomódik , ami lelassítja vagy leállítja a növekedést.köri nyomás.
Ez egyfajta közvetett hatású biztonsági szelep , nagy teljesítményű eszköz a víz tömeges eltávolítására az áramkörben lévő nyomás vésznövekedése esetén. Az impulzusszelepek különféle kialakításúak lehetnek, leggyakrabban egy speciális eszközbe - egy buborékoló tartályba - ürítik ki a közeget, amely viszont saját védelemmel van felszerelve az éles és erős nyomásnövekedés miatti roncsolás ellen (általában biztonsági membránok ). .
Vízszintes, hengeres edény, ellipszis alakú fenékkel. Víztérfogatában két kollektor van elhelyezve, amelyeken keresztül az IPU-n keresztüli gőzszivárgásból, valamint annak kioldásakor gőz távozik a víztérfogatba. Minden kollektor rendelkezik fúvókákkal a hatékony gőzkondenzáció érdekében. A buborékoló leggyakrabban biztonsági membránokkal rendelkezik , amelyek néhány másodperc múlva felszakadnak, ha az IPU aktiválódik. A buborékoló gáztérfogatát folyamatosan nitrogénnel szellőztetik, hogy kizárják a primer körben a víz radiolízise során keletkező robbanásveszélyes hidrogénelegy képződését [3] [4] [4] .