En trykkompensator er en teknisk trykbeholder med et særligt design, der giver kompensation for ændringer i vandmængden i et lukket kredsløb, når det opvarmes. Det er et designelement i bypass- reaktorer med trykvand som kølemiddel (inklusive tungtvandsreaktorer ), der bruges på atomkraftværker , atomubåde og skibe og betragtes normalt som en del af et processystem, der opretholder trykket i det primære kredsløb i stationære tilstande og begrænser trykafvigelser i transient- og nødtilstande i reaktoranlægget [1] [2] [3] [4] [5] .
Trykkompensatoren er samtidig et system til at levere det nødvendige tryk og kompensere for ændringer i kølevæskens volumen i det primære kredsløb, derfor har den et dobbeltnavn - i den tekniske dokumentation og litteratur kan den kaldes både en trykkompensator og en lydstyrkekompensator [6] .
Vand ved høje parametre har en relativt stor temperaturkoefficient for volumenændring og lav kompressibilitet, hvilket i et lukket kredsløb fører til uacceptabelt store trykændringer , når dets temperaturregime ændres (selv under normale transiente forhold). For eksempel, allerede ved et tryk på 10 MPa og en ændring i temperatur fra 250 til 300 ° C , øges det specifikke volumen af vand med 11%, mens de fleste reaktorer opererer ved endnu højere parametre. Denne omstændighed kræver organisering af et særligt kompenserende volumen i det primære kredsløb af trykreaktorer [4] .
Det primære kredsløbs trykkompensationssystem er beregnet til:
Trykkompensationssystemet er et normalt driftssystem, der er vigtigt for sikkerheden [3] [4] .
Trykkompensationssystemet kan omfatte selve trykkompensatoren, impulssikkerhedsanordninger (IPD) , bobletank , rørledninger , fittings og instrumentering .
Kompensatoren er normalt lavet i form af en lodret beholder monteret på en ringformet understøtning. I den øverste del kan der være: en vedligeholdelsesluge, fittings til kølevæskeindsprøjtningsrørledninger, til dampudledningsrørledninger gennem IPU'en ind i bobleren, til niveaumålere og impulsrør til måling af parametre. I den nederste bund er der et grenrør til rørledningen, der forbinder den varme linje i en af løkkerne i det primære kredsløb med kompensatoren. En sprinkler, en beskyttelsesskærm og blokke af rørformede elektriske varmelegemer (TEH) er installeret indeni .
På grund af varmeelementets varme koger vand, og den resulterende damp samles i den øverste del af trykkompensatoren, hvilket skaber en damppude . Det tryk, der skabes i beholderen gennem rørledningen, der forbinder dens nedre del med den varme tråd i cirkulationssløjfen, overføres til kredsløbet. Begrænsning af trykafvigelser fra den nominelle værdi opnås ved at komprimere eller udvide damppuden i kompensatoren. Med et betydeligt fald i trykket i kompensatoren er damppuden ikke i stand til fuldt ud at genoprette det indledende tryk i kredsløbet, så tændes yderligere grupper af elektriske varmeapparater.
Med en betydelig stigning i trykket, det vil sige når det er nødvendigt at reducere det, tilføres en kølevæske fra den kolde tråd i cirkulationssløjfen gennem en sprøjteanordning placeret i den øverste del af HP (i damppuden), og damppuden komprimeres på grund af delvis kondensering af dampen, hvilket bremser eller stopper væksten.
Dette er en slags sikkerhedsventil med indirekte virkning, en højtydende enhed til massefjernelse af vand i tilfælde af en nødstigning i dets tryk i kredsløbet. Impulsventiler kan have forskellige designs, oftest udleder de mediet til en speciel enhed - en boblende tank, som igen er udstyret med sine egne midler til beskyttelse mod ødelæggelse på grund af en skarp og stærk stigning i tryk (normalt sikkerhedsmembraner ) .
Det er et vandret cylindrisk kar med elliptisk bund. To solfangere er placeret i dens vandvolumen, hvorigennem damp ledes ud i vandmængden fra damplækage gennem IPU'en, samt når den udløses. Hver solfanger har dyser til effektiv dampkondensering. Bobleren har oftest sikkerhedsmembraner , som brister efter få sekunder, hvis IPU'en udløses. Boblerens gasvolumen ventileres konstant med nitrogen for at udelukke dannelsen af en eksplosiv blanding af brint dannet under radiolysen af vand i det primære kredsløb [3] [4] [4] .