Меню
![Главная](https://www.lcard.ru/sites/default/files/Logo.jpg)
+7 (495) 785-95-25
sale@lcard.ru
sale@lcard.ru
Жидкий натрий широко используется в атомной энергетике в качестве теплоносителя для реакторов на быстрых нейтронах типа БН, что связано с преимуществами физико-химических свойств натрия по сравнению с другими теплоносителями.
В филиале Института атомной энергии РГП НЯЦ РК проведена разработка многозонного уровнемера кондуктометрического типа, предназначенного для измерения уровня жидкого натрия в экспериментальных емкостях при проведении внутриреакторных и внереакторных экспериментов с жидким натрием [1]. В разработке был задействован крейт LTR.
Принцип действия многозонного уровнемера УН‑800 основан на измерении электрического сопротивления чувствительного элемента, шунтируемого измеряемой средой – жидким натрием. Первичный измерительный преобразователь уровня выполнен в виде трубы (поз. 2). Труба разбита на 9 участков. На границах зон, начиная от нулевого уровня до максимального измеряемого уровня, приварены 10 измерительных электродов (поз. 6), покрытых термостойкой электроизоляцией. Измерительные электроды разделяют уровнемер на восемь зон и служат для измерения падения напряжения на зонах. Электропитание на датчик подводится по внутреннему токовводу (поз. 4) и к корпусу уровнемера (поз. 5) от источника постоянного тока. Внутренний токоввод выполнен из медного провода, приваренного к заглушке (поз. 1). Для герметизации датчика уровня при установке в ёмкость предусмотрен фланец, который выполнен единой конструкцией с чувствительным элементом уровнемера (поз. 3).
Рисунок 1. Структурная схема уровнемера УН-800: 1 – заглушка; 2 – первичный измерительный преобразователь; 3 – чувствительный элемент; 4 – внутренний токоввод; 5 – корпус; 6 – измерительные электроды.
На рисунке 2 показан общий вид уровнемера УН‑800. Начальными координатами уровня жидкого натрия является начало первой зоны.
Рисунок 2. Общий вид уровнемера УН‑800.
Пропускался ток порядка 20‑30 А через первичный преобразователь (труба диаметром 14 мм). Измерением падения напряжения в зонах определялся уровень жидкого натрия. Для регистрации рабочих сигналов уровнемера УН‑800 и контроля уровня в экспериментальной емкости с жидким натрием, разогретым до 200 °C, была разработана и собрана локальная система регистрации параметров жидкого натрия. Данная измерительная система включает в себя следующее оборудование: датчики пустот (3 шт.); уровнемер уровня жидкого натрия УН-800; пульт управления локальной системой регистрации (компьютер) и панель с блоками ADAM для управления источниками тока датчиков пустот; блоки с нормирующими усилителями и источниками тока; портативный крейт L‑CARD LTR‑EU‑2 c модулем LTR11 для оцифровки сигналов. На рисунке 3 показана фотография локальной системы измерения в сборе.
Рисунок 3. Локальная система измерения параметров жидкого натрия в сборе.
Для проведения экспериментальных работ по проверке работоспособности уровнемера УН‑800 использована следующая схема: уровнемер УН‑800 установлен в крышку экспериментальной ёмкости, которая соединена трубопроводом с разделительной ёмкостью. Предварительно натрий в разделительной ёмкости равномерно нагревался до температуры 200 °С, трубопровод и экспериментальная ёмкость также нагревались до температуры 200 °С. Затем жидкий натрий вытесняется из разделительной ёмкости в экспериментальную инертным газом под давлением до 2 атм. Заполнение экспериментальной ёмкости выполняется снизу вверх и регулируется открытием/закрытием вентиля. Слив жидкого натрия осуществляется сбросом давления из разделительной ёмкости и подачей давления до 2 атм. инертного газа в экспериментальную ёмкость. Слив жидкого натрия также регулируется открытием/закрытием вентиля. Общий вид схемы эксперимента показан на рисунке 4.
Рисунок 4. Общий вид схемы эксперимента (трубопровод и экспериментальная ёмкость без теплоизоляции).
Заполнение экспериментальной ёмкости до уровня 630 мм контролировалось датчиками пустот в количестве 3 шт. Схема расположения уровнемера УН‑800 и датчиков пустот в экспериментальной ёмкости приведена на рисунке 5.
Рисунок 5. Схема расположения уровнемера УН‑800 и датчиков пустот в экспериментальной ёмкости.
На рисунке 6 представлены экспериментальные результаты изменения сигналов напряжения с датчиков пустот и уровня жидкого натрия в процессе заполнения и слива экспериментальной ёмкости.
Рисунок 6. Графики изменения сигналов напряжения с датчиков пустот и уровня жидкого натрия с уровнемера УН-800 в процессе заполнения (а, в, д) и слива (б, г, е) экспериментальной ёмкости.
Приводим полностью заключение данной работы:
В ходе экспериментальных работ по проверке работоспособности уровнемера УН‑800 было установлено следующее:
Таким образом, на погрешность измерения при измерении уровня жидкого натрия уровнемером УН‑800 влияют следующие основные факторы: неточность определения места расположения уровнемера УН‑800 относительно точки отсчета в экспериментальной ёмкости, скорость заполнения/слива жидкого натрия (что влияет на скорость растворения пленки окислов и гидроокислов натрия на поверхности уровнемера) и погрешность измерительной системы, которая по оценке «сухой» калибровки находится на уровне ±2 мм.
Источник:
Тарасенко Е.В., Райханов М.Б., Сарсембаев Е.А. Разработка и исследование многозонного уровнемера кондуктометрического типа для измерения уровня жидкого натрия // Вестник НЯЦ РК. – 2017. – Вып. 3. – С. 76‑83.
Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4
Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru
Время работы: с 9-00 до 19-00 мск