23.5. Расчёт времени подпитки первого контура концентрированным раствором борной кислоты до достижения безопасной стояночной концентрации

При необходимости повышения концентрации борной кислоты в теплоносителе первого контура система борного регулирования переключается на подачу на всас подпиточных насосов первого контура раствора борной кислоты из бака с раствором, имеющим концентрацию С_к = 40 г/кг. Этот раствор условно называют концентрированным раствором борной кислоты.

Величина текущего значения концентрации борной кислоты в контуре при его подпитке таким раствором повышается в соответствии с экспоненциальным законом (см. п.22.2):

, (23.5.1)

если начальная концентрация борной кислоты в контуре – нулевая. На основании этой формулы рассчитываются и строятся графики С(t) при различных расходах подпитки первого контура (см. рис.22.2).

Обычная для оператора РУ задача формулируется так: найти время повышения концентрации борной кислоты в первом контуре от значения её в момент останова реактора (С_о) до расчётного безопасного стояночного значения (С_ст) при постоянном расходе подпитки первого контура (G_п) раствором с концентрацией С_к.

Из (23.5.1) следует, что время повышения концентрации борной кислоты от нуля до С_о при расходе подпитки G_п составляет

,

а время подъёма концентрации борной кислоты от нуля до С_ст при том же расходе

.

Разница этих времён и составит время повышения концентрации от С_о до С_ст:

. (23.5.2)

Время подъёма концентрации до стояночной имеет порядок десятков минут, поэтому для того, чтобы подставлять в (23.5.2) величину расхода подпитки в привычной размерности [т/ч] (V[м³] и [кг/м³])и получать искомую величину времени в [мин], в эту формулу следует вставить переводной коэффициент:

. (23.5.3)

Как и в случае разбавления теплоносителя первого контура дистиллатом, искомое время подъёма концентрации борной кислоты до стояночного значения может быть просто снято с расчётного графика, показанного на рис.22.2: на экспоненте G_п = idem отмечаются точки, соответствующие начальной (С_о) и конечной (С_ст) концентраций, находятся соответствующие им абсциссы t_o и t_ст, и из второй величины вычитается первая.

Литература

1. Вейнберг А., Вигнер Е. Физическая теория ядерных реакторов. ИЛ, М. 1961.

2. Галанин Д.Ф. Теория ядерных реакторов на тепловых нейтронах. Атомиздат., М., 1981.

3. Гордеев И.В., Кардашев Д.А., Малышев А.В. Ядерно-физические константы. Справочник. Атомиздат., М., 1963.

4. Кап Ф. Физика и техника ядерных реакторов. ИЛ, М., 1960.

5. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. «Энергия», М., 1980.

6. Саркисов А.А., Пучков В.Н. Физика переходных процессов в ядерных реакторах. Атомэнергоиздат., М., 1981.

7. Саркисов А.А., Пучков В.Н. Физические основы эксплуатации ядерных паропроизводящих установок. Атомэнергоиздат., М., 1987.

8. Саркисов А.А., Пучков В.Н. Судовые реакторы и парогенераторы. Ч.1. Физика ядерных реакторов. Под общ. редакцией чл.-корр. АН СССР А.А.Саркисова. М., Воениздат., 1985.

9. Смирнов В.И. Курс высшей математики. Т.1 и 2. Изд. 21-е, стереотипное. «Наука», Гл. редакция физико- математической литературы. М., 1974.

10. Таблицы физических величин. Справочник. Под ред. акад. И.Ф.Кикоина. Атомиздат., М., 1976.