放射性尾气处理滤芯、过滤器及处理系统的制作方法

本发明具体涉及一种放射性尾气处理滤芯，以及，包含所述放射性尾气处理滤芯的放射性尾气过滤器，以及，包含所述放射性尾气过滤器的放射性尾气处理系统。

背景技术：

核工业生产过程中，会产生大量放射性废液，根据废物最小化原则，为减少放射性废液的体积，需对放射性废液做蒸发、浓缩等处理，在废液处理过程中，会产生大量的放射性尾气。这些尾气夹带大量放射性液滴和气溶胶，具有较强的腐蚀性和放射性，不能直接排放至环境，需要进行净化处理。

放射性废气需要采用密封式高效过滤器进行过滤处理，用于去除放射性废气中的放射性液滴和气溶胶。现有技术中，由于放射性尾气的湿含量高，导致过滤器的过滤效率低，造成了过滤器更换频繁，过滤器的工程成本高的问题。

现有技术中，还可以采用除雾器进行气体的过滤处理，其中，过滤式除雾器广泛用于气体的除湿过滤，但是过滤式除雾器多采用丝网或膜作为滤芯进行过滤，而采用这两种材料的滤芯均无法适用于放射性废气的处理。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种放射性尾气处理滤芯、以及包含所述放射性尾气处理滤芯的放射性尾气过滤器、以及包含放射性尾气过滤器的放射性尾气处理系统，所述放射性尾气处理滤芯能够用于湿含量高的放射性尾气的过滤，且过滤效率高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种放射性尾气处理滤芯，包括过滤层，所述过滤层由玻璃纤维束缠绕而成，所述玻璃纤维束包括多根微米级的玻璃纤维丝，多根微米级的玻璃纤维丝螺旋交织设置。

优选的，所述玻璃纤维丝的直径为8-25μm；

所述过滤层的厚度为45-50mm。

优选的，放射性尾气处理滤芯还包括支撑层，所述支撑层用于支撑所述过滤层；

所述支撑层包括内支撑层和外支撑层，

所述内支撑层为筒状，筒状的内支撑层由钢丝网制成，所述玻璃纤维束缠绕在所述内支撑层外表面上；

所述外支撑层也由钢丝网制成，其包裹在所述过滤层之外，并通过扎带将所述外支撑层绑扎在所述过滤层上。

本发明还提供了一种放射性尾气过滤器，包括壳体和滤芯，所述滤芯采用上述的放射性尾气处理滤芯，

所述放射性尾气处理滤芯设置在所述壳体内；

所述壳体上设置有进气口和出气口；

所述放射性尾气从所述进气口进入，通过放射性尾气处理滤芯过滤后再通过所述出气口排出至所述放射性尾气过滤器外。

优选的，所述放射性尾气过滤器吊装在建筑面层上，

所述放射性尾气过滤器还包括支撑组件和连接杆，

所述支撑组件设置在所述壳体内，其包括上端盖、下端盖和支撑杆，所述支撑杆的两端分别与所述上端盖和所述下端盖连接；

所述放射性尾气处理滤芯的两个端部分别与所述上端盖和所述下端盖固定连接，所述放射性尾气处理滤芯的过滤层与所述上端盖和所述下端盖的连接处采用无胶黏剂进行固定；

所述连接杆一端与所述建筑面层连接，另一端与所述上端盖连接。

优选的，所述支撑杆的一端与所述上端盖焊接，另一端与所述下端盖通过第一螺纹结构连接；

所述下端盖外还设有保护盖，所述下端盖与所述保护盖通过密封组件连接。

优选的，放射性尾气过滤器还包括屏蔽盖板和塞板，

所述屏蔽盖板设置在所述建筑面层上，所述屏蔽盖板上设有穿孔，所述塞板用于堵塞所述穿孔，

所述塞板的底端与所述连接杆固连。

优选的，所述塞板通过环形的镶嵌件卡设在所述屏蔽盖板的穿孔内，所述穿孔为纵截面为阶梯型，相应的，所述镶嵌件的纵截面也为阶梯型，

所述镶嵌件通过螺栓螺母组件与所述屏蔽盖板固定连接，并且，镶嵌件的内孔孔壁上设有凹槽，所述塞板的外壁上相应设有凸起，

所述过滤器还包括压板，所述压板设置在所述塞板上并处于建筑面层的外部，压板的周边与所述屏蔽盖板密封连接。

本发明还提供了一种放射性尾气处理系统，包括上述的放射性尾气过滤器、以及清洁装置，

所述放射性尾气过滤器和清洁装置均设置在热室内；

所述清洁装置包括喷头和去离子水输送管道，所述喷头设置在所述放射性尾气过滤器的壳体内，且位于所述放射性尾气处理滤芯上方，用于清洗放射性尾气处理滤芯；

所述去离子水输送管道与所述喷头连通，用于向所述喷头中输送去离子水。

优选的，处理系统还包括压力监测器和控制器，

所述压力监测器与所述控制器电连接，其设置在所述放射性尾气过滤器的壳体的进气口，用于测量所述放射性尾气过滤器中进气口的压力，并将测量得到的压力值传送给所述控制器；

所述清洁装置还包括去离子水管路阀门，所述去离子水管路阀门设置在所述去离子水输送管道上；

所述控制器还与所述去离子水管路阀门电连接，用于将接收的压力值与其内存储的压力预设值进行比较，并根据比较结果控制所述去离子水管路阀门的启闭。

本发明的放射性尾气处理滤芯采用玻璃纤维束缠绕而成，且玻璃纤维束包括多根微米级的玻璃纤维丝，使得滤芯能够捕捉和去除尾气中的液体和气溶胶，且过滤效率高，能够有效防止处理后的放射性尾气二次夹带液体和气溶胶的问题。

本发明的放射性尾气过滤器通过采用上述的放射性尾气过滤器，能够有效的实现对放射性尾气的除湿过滤操作，且结构简单，操作方便。

本发明的放射性尾气处理系统通过采用上述放射性尾气过滤器，能够对放射性尾气进行除湿过滤操作，且能够通过处理系统中的清洁装置直接对放射性尾气处理滤芯进行清洁操作，从而能够有效的延长放射性尾气处理滤芯的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例1中的放射性尾气处理滤芯的结构示意图；

图2为本发明实施例2中的放射性尾气过滤器的结构示意图；

图3为本发明实施例3中的放射性尾气处理系统的结构示意图。

图中：1-放射性尾气处理滤芯；2-进气口；3-出气口；4-排液口；5-壳体；6-屏蔽盖板；7-镶嵌件；8-塞板；9-压板；10-脱钩压紧机构；11-压力监测器；12-去离子水管路阀门；13-放射性尾气管路阀门；14-冲洗环管；15-喷头；16-废液收集器；17-过滤层；

18-内支撑层；19-外支撑层；20-上端盖；21-下端盖；22-密封垫；

23-支撑杆；24-连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种放射性尾气处理滤芯，包括过滤层，所述过滤层由玻璃纤维束缠绕而成，所述玻璃纤维束包括多根微米级的玻璃纤维丝，多根微米级的玻璃纤维丝螺旋交织设置。

本发明还提供一种放射性尾气过滤器，包括壳体和滤芯，所述滤芯采用上述的放射性尾气处理滤芯，

所述放射性尾气处理滤芯设置在所述壳体内；

所述壳体上设置有进气口和出气口；

所述放射性尾气从所述进气口进入，通过放射性尾气处理滤芯过滤后再通过所述出气口排出至所述放射性尾气过滤器外。

本发明还提供一种放射性尾气处理系统，包括上述的放射性尾气过滤器、以及清洁装置，

所述放射性尾气过滤器和清洁装置均设置在热室内；

所述清洁装置包括喷头和去离子水输送管道，所述喷头设置在所述放射性尾气过滤器的壳体内，且位于所述放射性尾气处理滤芯上方，用于清洗放射性尾气处理滤芯；

所述去离子水输送管道与所述喷头连通，用于向所述喷头中输送去离子水。

实施例1：

本实施例公开了一种放射性尾气处理滤芯，如图1所示，包括过滤层17，其中，过滤层17由玻璃纤维束缠绕而成，且玻璃纤维束包括多根微米级的玻璃纤维丝，且多根微米级的玻璃纤维丝螺旋交织设置组成了玻璃纤维束。本实施例中的放射性尾气处理滤芯能够用于捕捉和去除尾气中的液体和气溶胶，且过滤效率高。

本实施例中，玻璃纤维丝的直径为8-25μm，该直径范围的玻璃纤维丝制成的玻璃纤维束，以及由该玻璃纤维束缠绕而成的过滤层17能够捕捉和去除尾气中的液体和气溶胶。

优选的，玻璃纤维丝的直径为8-10μm。

本实施例中，过滤层17的厚度为45-50mm，该厚度范围的过滤层17可用于捕捉和去除尾气中的液体和气溶胶，且对液体和气溶胶的收集效率可达99％，能够有效防止放射性尾气中液体和气溶胶的二次夹带的问题。

本实施例中，放射性尾气处理滤芯还包括支撑层，支撑层用于支撑过滤层17，防止运行过程中放射性尾气处理滤芯塌陷。

其中，支撑层包括内支撑层18和外支撑层19，内支撑层18为筒状，且筒状的内支撑层18由钢丝网制成，玻璃纤维束缠绕在内支撑层18外表面上。

外支撑层19也由钢丝网制成，其包裹在过滤层17外，并通过扎带将外支撑层绑扎在过滤层17上。

本实施例的放射性尾气处理滤芯不但能够对放射性尾气进行除湿过滤处理，且过滤效率高，能够有效防止处理后的放射性尾气二次夹带液体和气溶胶的问题。

实施例2：

本实施例公开了一种放射性尾气过滤器，如图2所示，其包括壳体5和滤芯，其中，滤芯采用实施例1的放射性尾气处理滤芯1，放射性尾气处理滤芯1设置在壳体5内。

本实施例中，壳体5上设置有进气口2和出气口3，放射性尾气从进气口2进入，通过放射性尾气处理滤芯过滤后通过出气口3排出至放射性尾气过滤器外。

本实施例的放射性尾气过滤器通过采用上述的放射性尾气过滤器，能够有效的实现对放射性尾气的除湿操作，且结构简单，操作方便。

本实施例中，放射性尾气过滤器吊装在建筑面层上。

本实施例中，放射性尾气过滤器还包括支撑组件和连接杆24，支撑组件设置在壳体5内，其包括上端盖20、下端盖21和支撑杆23，支撑杆23的两端分别与上端盖20和下端盖21连接，用于增强放射性尾气过滤器的强度。

此外，放射性尾气处理滤芯1的两个端部分别与上端盖20和下端盖21固定连接，且放射性尾气处理滤芯1的过滤层17与上端盖20和下端盖21的连接处采用无胶黏剂进行固定，用于防止过滤层13脱离上端盖20和下端盖21。

连接杆24的一端与建筑面层连接，另一端与上端盖20连接。

具体的，上端盖20的上表面上设置有凹槽，连接杆24的一端设置有凸起，连接杆24通过端头上的凸起伸入至上端盖20上的凹槽中与上端盖20连接，并通过螺栓组件将两者进行紧固。

本实施例中，支撑杆23的一端与上端盖20焊接，另一端与下端盖21通过第一螺纹结构连接。

优选的，下端盖21外还设有保护盖，下端盖21与保护盖通过密封组件连接。

本实施例中，保护盖设置在下端盖21外，且覆盖在第一螺纹结构外侧，能够防止滤芯内的气体通过第一螺纹结构与支撑杆23或下端盖21之间的缝隙泄漏。

本实施例中，密封组件包括密封垫22和第二螺纹结构，第二螺纹结构用于将下端盖21与保护盖连接。

密封垫22设置在下端盖21和保护盖之间，且密封垫22包裹在第二螺纹结构的周围，能够防止气体从第二螺纹结构与下端盖21以及保护盖之间的缝隙泄漏。

优选的，密封垫22为唇形，能够使密封垫22更紧密的包裹在第二螺纹结构的周围，为第二螺纹结构与下端盖21以及保护盖的连接处提供更好的密封性。

本实施例中，放射性尾气过滤器还包括屏蔽盖板6和塞板8，其中，屏蔽盖板6设置在建筑面层上，屏蔽盖板6上设有穿孔，塞板8用于堵塞穿孔。

塞板8的底端与连接杆24固连。

具体的，塞板8通过环形的镶嵌件7卡设在屏蔽盖板6的穿孔内，且穿孔的纵截面为阶梯型，相应的镶嵌件7的纵截面也为阶梯型。屏蔽盖板6能够通过镶嵌件7与建筑面层连接。

本实施例中，将屏蔽盖板6通过镶嵌件7与建筑面层相连，能够使屏蔽盖板6与建筑面层的连接更加稳固，且镶嵌件7与建筑面层的接触面的形状可以根据建筑面层的形状进行设计，使得屏蔽盖板6的应用范围更广，其安装不受建筑面层形状的限制。

其中，屏蔽盖板6用于屏蔽放射性尾气过滤器中的放射性物质，避免操作人员受到辐照。其中，屏蔽盖板6的厚度根据实际工况中，放射性尾气的放射性水平确定。

本实施例中，镶嵌件7通过螺栓螺母组件与屏蔽盖板6固定连接，并且，镶嵌件7的内孔孔壁上设有凹槽，塞板8的外壁上相应设有凸起。

本实施例中，放射性尾气过滤器还包括压板9，压板9设置在塞板8上且处于建筑面层的外部，压板9的周边与屏蔽盖板6密封连接，用于将塞板8压紧在镶嵌件7中。

本实施例中，连接单元包括螺栓螺母组件，镶嵌件7通过螺栓螺母组件与屏蔽盖板6固定连接。

本实施例中，放射性尾气过滤器还包括脱钩压紧机构10，脱钩压紧机构10一端与塞板8连接，另一端与连接杆24连接。

其中，脱钩压紧机构10用于连接塞板8和滤芯1，能够直接将塞板8通过其与连接杆24和放射性尾气处理滤芯1进行分离。

本实施例中，塞板8上设置有与抓具相连的接口，当放射性尾气处理滤芯1需要检修或更换时，可以通过抓具与塞板8的接口相连，并通过吊具将塞板8、脱钩压紧机构10、连接杆24以及放射性尾气处理滤芯1同时从壳体5中吊进检修容器中，就可实现放射性尾气处理滤芯1的检修和更换，在更换新的放射性尾气处理滤芯后，再将塞板8，脱钩压紧机构10、连接杆24以及新的放射性尾气处理滤芯吊装至放射性尾气过滤器的壳体5内。

本实施例的放射性尾气处理滤芯1可进行拆卸式更换，在更换放射性尾气处理滤芯1时，只需通过吊具将放射性尾气处理滤芯1从壳体5中抽出，并在检修容器中安装入新的放射性尾气处理滤芯即可，不影响壳体5及放射性尾气过滤器中其他部件的结构，便于操作，减小对操作人员的辐射。

优选的，塞板8远离放射性尾气处理滤芯1的一面的表面采用不锈钢覆面，用于将塞板8与屏蔽盖板6焊接。

本实施例中，屏蔽盖板6用于屏蔽辐射，屏蔽盖板6的厚度根据热室内气体放射性水平计算，保证人员接触到的放射性水平控制在标准范围内。

本实施例中，放射性尾气过滤器的壳体5底部设有排液口4，放射性尾气通过进气口2进入放射性尾气过滤器内，且进气口位于放射性尾气处理滤芯1的下方，然后通入放射性尾气处理滤芯1，该放射性尾气处理滤芯1为筒状结构，放射性尾气夹带的液滴和气溶胶在放射性尾气处理滤芯1中进行了充分的运动和碰撞后，从壳体5底部的排液口4排出，净化后的尾气通过壳体的出气口3排出，并输送至后续处理设备。

本实施例的放射性尾气过滤器，能够有效的实现对放射性尾气的除湿和过滤操作，且结构简单，操作方便。

实施例3：

本实施例公开了一种放射性尾气处理系统，如图3所示，包括实施例2中的放射性尾气过滤器和清洁装置。

其中，放射性尾气过滤器和清洁装置均设置在热室内。

清洁装置包括喷头15和去离子水输送管道，其中喷头15设置在放射性尾气过滤器的壳体5内，且位于放射性尾气处理滤芯1上方，用于清洗放射性尾气处理滤芯1。

去离子水输送管道与喷头15连通，用于向喷头15中输送去离子水。

优选的，喷头15的数量为多个，多个喷头15均匀的设置在放射性尾气处理滤芯1上方，且喷头15的喷嘴朝向放射性尾气处理滤芯设置。

本实施例中，清洁单元还包括冲洗环管14，冲洗环管14设置在放射性尾气处理滤芯1的上方，多个喷头15均匀的设置在冲洗环管14上。

本实施例中，放射性尾气处理系统还包括压力监测器11和控制器。

压力监测器11与控制器电连接，其设置在放射性尾气过滤器的壳体5的进气口2上，用于测量放射性尾气过滤器中进气口2的压力，并将测量到的压力值传送给控制器。

本实施例中，清洁装置还包括去离子水管路阀门12，去离子水管路阀门12设置在去离子水输送管道上，用于控制去离子水输送管道的通闭。

本实施例中，控制器还与去离子水管路阀门12电连接，用于将接收的压力值与其内存储的压力预设值进行比较，并根据比较结果控制去离子水管路阀门12的启闭。

具体的，放射性尾气过滤器的壳体5的进气口2上设有压力监测器11，压力监测器11测量放射性尾气过滤器中进气口2的压力，并将压力值传送给控制器，控制器接收到压力值，并与其存储的压力值进行比较，其中，预设压力值包括第一预设压力值和第二预设压力值，当压力值大于第一预设压力值时，控制器控制去离子水管路阀门12打开，去离子水经过冲洗环管14，再从喷头15中喷出去离子水对放射性尾气处理滤芯和放射性尾气过滤器的壳体5的内壁进行冲洗清洁。当测量压力值小于第二预设压力值时，控制器控制去离子水管路阀门12关闭，放射性尾气过滤器静置，直至放射性尾气过滤器干燥。

本实施例中，第一预设压力值可以设置为放射性尾气过滤器的进气口2的2倍初始阻力。第二预设压力值可以设置为放射性尾气过滤器的进气口2的初始阻力。

本实施例中，若测量得到的压力值未达到第二预设压力值，则由清洁装置进行循环清洗操作。当重复多次仍无法满足压力的要求时，则认为需要更换放射性尾气处理滤芯1。

本实施例中，放射性尾气过滤器的壳体5底部设有排液口4，去离子水以及正常运行中捕集到的液滴通过重力自流的作用，经过排液口4输送至废液收集器16中，等待进一步处理。

本实施例的放射性尾气处理系统通过采用上述放射性尾气过滤器，能够对放射性尾气进行除湿操作，且能够通过处理系统中的清洁装置直接对放射性尾气处理滤芯进行清洁操作，从而可以有效的延长放射性尾气处理滤芯的使用寿命，降低放射性尾气处理滤芯的更换频率，减少废物产生量，并降低放射性尾气处理系统的运行成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。