Painekompensaattori on tekninen paineastia, jossa on erikoisrakenne ja joka kompensoi veden tilavuuden muutoksia suljetussa piirissä lämmitettäessä. Se on ydinvoimaloissa, ydinsukellusveneissä ja laivoissa käytettävien paineistettua vettä käyttävien ohitusreaktorien suunnitteluominaisuus ( mukaan lukien raskaan veden reaktorit ) , ja sitä pidetään yleensä osana prosessijärjestelmää, joka ylläpitää painetta primääripiirissä paikallaan olevissa tiloissa. ja rajoittaa painepoikkeamia reaktorilaitoksen transientti- ja hätätiloissa [1] [2] [3] [4] [5] .
Painekompensaattori on samanaikaisesti järjestelmä vaaditun paineen tuottamiseksi ja jäähdytysnesteen tilavuuden muutosten kompensoimiseksi primääripiirissä, joten sillä on kaksoisnimi - teknisessä dokumentaatiossa ja kirjallisuudessa sitä voidaan kutsua sekä paineenkompensaattoriksi että äänenvoimakkuuden kompensaattori [6] .
Suurilla parametreilla vesillä on suhteellisen suuri tilavuuden muutosten lämpötilakerroin ja alhainen kokoonpuristuvuus, mikä suljetussa piirissä johtaa liian suuriin paineen muutoksiin sen lämpötilatilan muuttuessa (jopa normaaleissa ohimenevissä olosuhteissa). Esimerkiksi jo 10 MPa :n paineessa ja lämpötilan muutoksessa 250 - 300 °C , veden ominaistilavuus kasvaa 11%, kun taas useimmat reaktorit toimivat vielä korkeammilla parametreilla. Tämä seikka edellyttää erityisen kompensoivan tilavuuden järjestämistä paineistettujen reaktorien primääripiiriin [4] .
Ensiöpiirin paineenkompensointijärjestelmä on tarkoitettu:
Paineenkompensointijärjestelmä on normaali, turvallisuuden kannalta tärkeä käyttöjärjestelmä [3] [4] .
Paineentasausjärjestelmä voi sisältää itse paineenkompensaattorin, impulssiturvalaitteet (IPD) , kuplasäiliön , putkistot , liittimet ja instrumentoinnin .
Kompensaattori on yleensä valmistettu pystysuoraksi astian muotoiseksi, joka on asennettu rengasmaiseen tukeen. Yläosassa voi olla: huoltoluukku, liittimet jäähdytysnesteen ruiskutusputkille, höyrynpoistoputkille IPU:n läpi kuplitukseen, tasomittarit ja impulssiputket parametrien mittausta varten. Alapohjassa on haaraputki putkilinjalle, joka yhdistää ensiöpiirin yhden silmukan kuumalinjan kompensaattoriin. Sisään on asennettu sprinkleri, suojaverkko ja putkimaisia sähkölämmittimiä (TEH) .
Lämmityselementin lämmöstä johtuen vesi kiehuu ja muodostuva höyry kerääntyy paineentasauslaitteen yläosaan muodostaen höyrytyynyn . Astiassa syntyvä paine putkilinjan kautta, joka yhdistää sen alaosan kiertosilmukan kuumaan kierteeseen, siirtyy piiriin. Painepoikkeamien rajoittaminen nimellisarvosta saavutetaan puristamalla tai laajentamalla kompensaattorissa olevaa höyrytyynyä. Kun kompensaattorin paine laskee merkittävästi, höyrytyyny ei pysty täysin palauttamaan piirin alkupainetta, minkä jälkeen sähkölämmittimien lisäryhmät kytketään päälle.
Merkittävällä paineen nousulla, eli kun sitä on alennettava, jäähdytysnestettä syötetään kiertosilmukan kylmästä kierteestä HP:n yläosassa (höyrytyynyssä) sijaitsevan suihkutuslaitteen kautta ja höyrytyyny puristuu kokoon höyryn osittaisen tiivistymisen vuoksi , mikä hidastaa tai pysäyttää kasvun.
Tämä on eräänlainen epäsuoran toiminnan varoventtiili , korkean suorituskyvyn laite veden massapoistoon, jos sen paine nousee hätätilanteessa piirissä. Impulssiventtiilit voivat olla erilaisia, useimmiten ne tyhjentävät väliaineen erityiseen laitteeseen - kuplivaan säiliöön, joka puolestaan on varustettu omilla suojavälineillään jyrkän ja voimakkaan paineen nousun vuoksi (yleensä turvakalvot ) .
Se on vaakasuora sylinterimäinen astia, jossa on elliptiset pohjat. Sen vesitilavuuteen sijoitetaan kaksi keräilijää, joiden kautta höyryä puretaan vesitilavuuteen IPU:n läpi vuotavasta höyrystä sekä sen laukaistuessa. Jokaisessa keräimessä on suuttimet tehokkaaseen höyryn kondensaatioon. Bubblerissa on useimmiten turvakalvot , jotka repeävät muutaman sekunnin kuluttua, jos IPU laukeaa. Kuplittimen kaasutilavuutta tuuletetaan jatkuvasti typellä , jotta vältetään räjähtävän vetyseoksen muodostuminen, joka muodostuu veden radiolyysin aikana primääripiirissä [3] [4] [4] .