Индикатор водорода

Ц 9) (11) С 01 И 25/14 ТЕНИЯ ЕЛьСТ оля годер и среде и рячий конец з материаа вдоль о по крайаов ения ч даемыи конец т нен сужающимся ю - стявляется достаточ водорода ГОСХРЮ СТВЕННЫй НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР( 54)( 57) ИНДИКАТОР ВОДОРОДА, соджащий тепловую трубу, о т л и чщ и й с я тем, что, с целью осущ Изобретение относится к газовому анализу и может быть применено для обнаружения течи воды из парогенератора в жидкометаллический натриевый теплоноситель ня атомных электростанциях на быстрых нейтронах по появлению водорода в теплоносителе в результате реакции воды с натрием,Известно устройство для индикации водорода в щелочном металле, содержащее датчик водорода, выполненный в виде трубчатой мембраны из никеля, и анализатор-электроразрядный ионный насос. Датчик установлен в металл с температурой 500 С. О содержании водорода в металле судят по току электроразрядного ионного насоса, которыи зависит от количества прошедшего через мембрану водорода из металла в насос.Недостатком данного устройства сложность конструкции, неая надежность проводимости 1 ембраной, которая изменявления непрерывного контр жания водорода в изучяемо упрощения конструкции, го тепловой трубь выполнен и ла, пропускающего водород тепловой трубы установлен ней мере двс термог арь.2. Индикаточ ю щ и й с р по и.1, о т л и - я тем, что с целью твительности, охлажепловой трубы, выпол -ется в процессе работы из-за образования на мембране поверхностныхпленок со стороны насоса.Наиболее близким техническим решением является устройство для детектирования водорода в щелочных металлах,содержащее пробоотборник, приспособление для отделения примесей от металла и анализатор состава примесей.Приспособление для отделения примесейот металла выполнено в виде газорегулируемой тепловой трубы, Неконденсирующиеся примеси (водород) отделяюттепловой трубой из пара щелочного металла, который является теплоносителем тепловой трубы и направляют всмеси с гелием в анализатор,Основным недостатком этого устройства является отсутствие непрерывногоконтроля за примесями. Целью изобретения является осуществление непрерывного контроля содержания водорода в изучаемой среде и упрощение конструкции.Поставленная цель достигается тем,что в индикаторе водорода, содержащемтепловую трубу, горячий конец тепловой трубы выполнен из материала, пропускающего водород, а вдоль тепловойтрубы установлено по крайней мере дветермопары. С целью повышения чувствительцости охлаждаемый конец тепловойтрубы выполнен сужающимся,На чертеже изображен индикаторводорода, продольный разрез,Индикатор водорода состоит из тепловой трубы 1, у которой пористаяструктура 2 расположена на ее внутренней стенке, холодильника 3, нагревателя ч ( нагревателем является аналцзируемьй щелочной металл). Горячийконец А трубы выполнен в виде мембраны 5 из пикеля. На холодном конце 6тепловой трубы установлена термопара6, а ца транспортной части В - термоцара 7. Горячий конец установленв трубе 8 с ацализируемым щелочныммета:гм. Пористая структура 2 пропп.аца щелочным металлом, напримере а т 1 хч е ь 1,Индикатор водорода работает следующим образом,По трубе 8 пропускают теплоносите:и. црц температуре 500 С. Температуру по, держивают постоянной и выборее величины оп 1 еделяют из зависимости проводимости мембраны водорода от температуры, прочности мембраны и диссоциа 1 ьни водородосодержащих соединений в тецлоцосителе. В горячем конце А тецлоцоситель тепловой трубы 1 испаряется от притока тепла от теплоносителя трубь. 8, пар проходит транспортную часть 8 и конденсируется в холодцом конце Б за счет холодильника 3, конденсат стекает по пористой структуре 2 в горячий конец Л. Разность показаний термопар вначале будет обусловлена погрешностью самих термопар и теплопроводностью конструк ццонных материалов трубы 1, При появлении водорода в теплоносителе трубы 8 водород будет проникать через мембрану 5 в тепловую трубу 1 и потоком пара транспортироватт ся в холодный конец Б, где будет создаваться газовая ( водородная) подушка, препятствующая конденсации пара ца поверхности конца Б,В результате уменьшения притока тепла от коцденсации пара будет понижаться температура блокированной15 20 25 30 35 40 Индикатор водорода обладает свойствами непрерывности измерения содержания водорода в исследуемой среде при простоте и надежности конструкциианализатора ( термопары),За базовый объект принят индикатор водорода ИВА, который используется на установках с реактором на быстрых нейтронах ( БН, БН), Индикатор содержит датц: водорода в виде мембраны из никеля, анализатор - электроразрядный насос и вторичную электронную регистрирующую аппаратуру, зна-.ительно удорожающую, стоимость индикатора. Кроме того, базовому объекту присуще снижение. проводимости мембраны в процессе эксплуатации вследствие изменения ее поверхности со стороны электроразряд 45 50 55 поверхности конца Б, что и зафиксирует термопара 6. По мере увеличенияводородной подушки скорость и величина парового потока будут уменьшаться, так как часть охлаждаемой поверхности конца Б блокируются водороднойподушкой и между величиной, объемаводородной подушки тепловой трубыи содержанием водорода в теплоносителе трубы 8 установится равновесие,т,е, соответственно между разностьюпоказаний термопар 6 и 7 с содержанием водорода в теплоносителе трубы8. При изменении содержания водорода в теплоносителе трубы 8 изменитсявеличина водородной подушки, котораявлияет на передачу тепла от паратепловой трубы к холодильнику 3, исоответственно изменится разностьпоказаний термопар 6 и 7,По показаниям термопар судят о содержании водорода, используя градуировочцый график. Более точное определение содержания водорода в тепло- носителе трубы 8 будет при изменении температуры вдоль поверхности конца Б, что выполняют по термопарам, установленным вдоль поверхности коц.,а Б.При выполнении холодной части трубы 1 (конца Б) сужающейся между водородной подушкой и паром устанавливается более резкая граница, и термопара 6 блокируется меньшим количеством водорода, что увеличивает чувствительность индикатора, особенно при малом содержании водорода в теплоносителе трубы 8,10 б 2516 ного насоса. В предлагаемом индика - что поддерживает ее проницаемость торе мембрана с обеих сторон сопри- по водороду постоянной и, следовакасается с щелочным металлом, очи- тельно, не снижает чувствительность щающим обе ее поверхности от пленок,5прибора в процессе его эксплуатации Редактор С.Тито хред А.Кравч орректор А,ОбручЗаказ 106 ВНИИПИ Га водственно-издательскнй комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О П Тираж 387венного комитета по изобретени113035, Москва, Ж, Раушская Подписноеи открытиям при ГКНТ ССб, д. 4/5