压水反应堆一次冷却 剂加气的设备 本发明涉及一种压水反应堆液态的一次冷却剂加氢气的设备，其中，压水反应堆配备有体积补偿罐和至少一台在下游的高压泵。
在书“VGB-核电站-专家讨论会1970(VGB-Kernkraftwerks-Seminar 1970)”尤其第41页中，介绍了用于压水反应堆的一种一次冷却剂体积调节系统。属于此不断流过一部分一次冷却剂的系统的还有一加氢气的设备。借此应防止核反应堆中心区内冷却剂的放射性分解。在这种已知的加气设备中，氢输入一属于此体积调节系统的体积补偿罐内。此体积补偿罐的液面上方存在气垫。气垫内的氢分压根据在一次冷却剂中所希望的氢浓度调整。
这种加气设备的缺点在于，在体积补偿罐漏损地情况下氢逃逸，其结果是可能导致生成有爆炸危险的爆炸瓦斯。因此人们致力于避免或至少保持尽可能小的充填有氢的气室(如在反应堆技术中普遍的那样)。这种加气设备的另一个缺点在于，与气垫中存在的氢分压相比在一次冷却剂中氢浓度的偏离只能缓慢调整。
由德国专利文件DE 2828153已知上述加气设备的进一步发展。在那里，.一次冷却剂加氢气在一平行于体积补偿罐设置的旁通管内进行。在此通入体积补偿罐与三台平行工作的高压泵之间的吸入管中的旁通管内，在氢供入点后面有一混合器和一气体分离器。氢供入管借助于一由控制器控制的控制阀通向供入点。控制器按没有进一步说明的方式被馈予冷却水中的氢含量值和气体分离器的工作状态。
这种加气设备的缺点在于，不能准确调整一次冷却剂的氢含量。其原因在于，在旁通管内加了气的一次冷却剂，在吸入管中与来自体积补偿罐的氢浓度不同的一次冷却剂相遇并混合。此外，在所介绍的控制方案中，气体分离器内必然存在一定量的气态氢。此控制方案比较复杂，氢浓度的调整需要比较长的时间。此外，此控制器相当昂贵。
对专利DE 2828153颁发的附加专利2948297进一步改进了上述加气设备，其中将氢输送到液体喷射压缩机中，它用作为液体的一次冷却剂工作。这一方案同样也有上述种种缺点。
本发明的目的是提供前言所述类型的设备，其中，在体积补偿罐的液体容积以外存在的氢的量能保持得尽可能地小，以及它保证采取比较简单的措施迅速和准确地调整冷却剂内的氢含量。
按本发明此目的通过一种设备达到，这种设备的特征在于a)氢的供入点在体积补偿罐与高压泵之间的吸入管中，b)测量管，它从高压泵后面的压力管分出，c)测量装置，它设在测量管中用于测量氢浓度，d)控制器，它与测量装置在输入端连接，以及e)控制阀在氢的供给管道内，氢的供给管道通往供入点，控制阀与控制器输出端相连。
也就是说，按照本发明在高压泵的压力侧设(与体积补偿罐或与排水系统连接的)测量管。在此测量管中插接用于测量冷却剂氢含量的装置。因为在一台或多台高压泵压力侧为测量目的提取冷却剂的速率很低，通常每小时5至15升，所以测量管如已提及的那样可与核反应堆的排水系统连接。
按本发明的方案的优点在于，可以快速和准确地调整冷却剂内的氢含量。氢的死区限制为最低程度。不需要气体分离器。
如已提及的那样，设备与用于控制已提及的控制阀的控制器连接。按照本发明的另一种设计，此控制阀连接在贮氢罐与供入点之间。这就允许冷却剂的加氢气自动运行。
按本发明的另一种有利的设计，在供入点的下游设一混合器。由于在低压部分中已经混合，所以在高压部分中实际上只存在已溶解的氢。
最好设一配属于体积补偿罐的旁通管。其结果是体积补偿罐并因而还包括它的气室都可以保持同样地小。
按照本发明另一种有利的设计，旁通管在供入点上游通入设在体积补偿罐与高压泵之间的吸入管中。因此输入高压泵的全部冷却剂基本上有均匀的氢含量。
附图中表示了本发明的一种实施例并在下面详细说明。图中表示线路原理图。
此图表示了一种用于压水反应堆一次冷却剂加气的设备。从图中没有表示的压水反应器一次冷却剂回路分出的管段2，经一手控阀或附件4和一流量计5，通入体积补偿罐6的下部。体积补偿罐6的下部区8内装有一次冷却剂，例如水H2O。在体积补偿罐6内一次冷却剂上方的气室10，经管段12、14与图中未表示的排气系统连接并经输入管16与氮气接头连接。管段12中包含一单向阀15、一控制阀16、一流量计18和一配件20；它们都是一种已知的氮气流量调节系统的组成部分(参见DE-PS2828153)。在管段14中包含一控制阀22和一配件24；它们是一种已知的氮和可能包括氢的压力调节系统的组成部分(参见DE-PS2828153)。气室10主要充填氮N2。氮N2可通过输入管16和阀26及单向阀27供入。
带控制阀30的旁通管28平行于体积补偿罐6设置。它从管段2通往连接在下面的吸入管32；流量可用电机驱动的控制阀30调整。借助于控制阀30和附件4在体积补偿罐6内进行硼的浓度修正。硼的输入在管段2进口处进行，在此图中没有表示。经附件4不断地从主流中取出一定的流量，将其引入体积补偿罐6内，并在与体积补偿罐的内容物混合后在下方经管道32重新输出。
在吸入管32中旁通管28汇入口的下游设有一静力混合器34。它用来掺入H2。氢供入管36在此混合器34前的供入点38处汇入此吸入管32。氢供入管也可以通入混合器34中。氢供入管36有一单向阀40、一电机操纵的调整机构或控制阀42、一流量计44和一可通过截止阀46关闭的贮氢罐48。控制阀42经由控制线50与调节器或带有可调式额定值调整器54的调节装置52连接。在这里可针对所期望的氢含量调整额定值。调节器52经测量线56与氢H2测量装置58连接。有关此H2测量装置58尤其可涉及Orbispherelaboratories公司(CH-2000 Neuchatel，Schweiz)经销的这种装置。
在混合器34下游设互相平行展开的两台带通风配件64a、64b或66a、66b的高压泵60、62，在通风配件之间设有气体测量装置65或67，用于确定在有关的管道内是否存在气体。若检测到有气体，则打开有关的外部配件64b、66b，关闭内部的配件64a、66a，故气体可以逸出。泵60、62连接在第一和第二阀68与70之间或第三和第四阀72与74之间。高压泵60、62将来自旁通管28的绝大部分一次冷却剂，经公共的压力管76、流量计78和阀80送回一次回路。
体积补偿罐6的配置有不同的任务：首先它保证均衡高压泵60、62吸入侧一次冷却剂的高等级波动。此外，如果某一个(没有表示的)在控制阀30前面的附件因故障导致向高压泵60、62的一次冷却剂供应截止或中断，它保证冷却剂有一个储备量(例如12.5cbm)。这些泵60、62出自于安全的原因必须连续不断地运行。
从压力管76分出测量管或支管82。在测量管82内先后有阀84、86、流量计88、用于在线测量一次冷却剂内氢含量的测量装置58、节流装置90以及单向阀92。测量管82然后通入体积补偿罐6的下部8。按另一种可选择的方案它也可以通入气室10中，或通入排水系统94中。后面那种情况用虚线画的管道82a表示。用于确定被溶解的氢的测量装置58还设有分路96、98。这些分路96、98用于测量装置58经一定的工作时间后(借助于一没有表示的氢罐)重新校准，或在需要时为测量管82放水或放气。
只从压力管76分出较小的冷却剂量流过测量管82，例如5至10l/h。分出的冷却剂或经体积补偿罐6送回冷却剂回路中，或排入排水系统94。
所表示的设备的工作方式如下：
一次冷却剂加氢气的调整在两台高压泵60、62的低压侧亦即它们的吸入侧，通过控制阀42进行，控制阀42受控制器52控制。在供入点38实施氢的供入。受控量，亦即一次冷却剂(例如水)中的氢含量，则在两台高压泵60、62的压力侧，借助于在测量管82中的测量装置58测量。控制器52的任务是，保持主冷却剂内的氢浓度为预定的额定值，这一额定值可例如为2.5ppm。
所说明的设备可以始终如一地加气，也就是说在冷却剂(水)中造成确定的氢浓度。此设备的特点是结构简单。避免了不必要的气室。