一种反应堆水池水质净化装置的制作方法

本实用新型涉及核安全技术领域，尤其涉及一种反应堆水池水质净化装置。

背景技术：

电站机组大修是核电厂重要生产活动之一，机组在进行一个周期运行后需要对反应堆内核燃料进行替换，在此同时对设备进行预防性和纠正性维修。其中，设备检修后对反应堆水池充水活动是大修关键路径的一个重要里程碑，进而反应堆水池水质是影响大修正常工作的重要影响因素。

目前，cpr1000机组反应堆水池中冷却剂浊度达到0.33ntu（散射浊度单位）以上，就会使得反应堆水池出现浑浊，不仅导致核燃料无法按计划装载，还将大大影响检修进度，并对处理此缺陷的作业人员产生额外放射性照射剂量，增加大修维修成本等。因此，有必要对反应堆水池水质中冷却剂进行过滤，用以清除水中悬浮物，保证反应堆及作业人员的安全。

然而，现有的反应堆水池水质净化装置不仅结构复杂，操作费力，而且频繁使用中净化装置中过滤器的滤芯易出现破损，易造成使用寿命严重缩短。

技术实现要素：

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种反应堆水池水质净化装置，不仅结构简单、省时省力，还能避免过滤器的滤芯破损，从而延长了使用寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种反应堆水池水质净化装置，其安装在位于反应堆水池外部的移动小车上，包括升降机构以及由所述升降机构驱动进入或拉出所述反应堆水池的净化模块；其中，

所述升降机构的一端固定于所述移动小车上，另一端安装有所述净化模块；

所述净化模块包括潜水泵、过滤腔、泵入口滤网及密封块；其中，

所述潜水泵设有垂直朝下开口的入水口和水平开口的出水口，且所述潜水泵还设有垂直朝下延伸出所述入水口一定长度的中空管道；

所述过滤腔为盖设并固定于所述潜水泵入水口处的空腔，其与所述潜水泵入水口相导通并容纳有所述中空管道，且其在远离所述潜水泵入水口的一端内壁上沿所述过滤腔径向周长环绕形成有环形凸缘；

所述泵入口滤网固定于所述过滤腔的内部并套接于所述中空管道上，且将所述过滤腔分隔出用于通过液体的上腔体和用于阻隔并收集放射性杂质及悬浮物的下腔体；

所述密封块位于所述下腔体的内部，其包括相互连接的运动杆和抵块；其中，所述运动杆的顶端伸入所述中空管道中并能在所述中空管道中滑动；所述抵块通过所述潜水泵的开闭来实现其在所述下腔体的内部活动，所述抵块的底端在所述潜水泵开启时因泵吸作用向上活动至第一位置与所述环形凸缘相脱离，能露出所述环形凸缘的环形开口，使得所述反应堆水池中的液体反复进入所述下腔体并经过滤从所述潜水泵出水口排出，且所述抵块的底端在所述潜水泵关闭时因自身重力作用向下活动至第二位置与所述环形凸缘相抵靠，能遮盖住所述环形凸缘的环形开口，使得所述反应堆水池中放射性杂质及悬浮物残留在所述下腔体内。

其中，所述泵入口滤网可拆卸的安装于所述过滤腔的内部。

其中，所述过滤腔与所述潜水泵入水口通过密封圈形成密封连接。

其中，所述抵块呈锥状，且其自与所述运动杆相连的端面起沿朝向所述环形凸缘方向运动的截面面积逐渐减少。

其中，所述抵块上设有用于排水的疏水孔和用于阻挡放射性杂质及悬浮物的疏水滤网；其中，

所述疏水孔为通孔，其一端贯穿所述抵块的底端端面形成有第一出口，另一端贯穿所述抵块的顶端端面或侧壁面形成有第二出口；其中，所述第二出口在所述潜水泵开启时所述抵块活动至第一位置或在所述潜水泵关闭时所述抵块活动至第二位置时，均位于所述环形凸缘的上方；

所述疏水滤网固定于所述抵块的底端端面上，并盖设于所述疏水孔的第一出口处。

其中，所述泵入口滤网与所述中空管道之间的空隙应小于所述泵入口滤网的筛孔尺寸。

其中，所述升降机构包括固定支架、手轮、滑轮及导向绳；其中，

所述固定支架安装于所述移动小车上；

所述手轮穿入所述滑轮内部并转动的安装于所述固定支架上，用以所述手轮转动时驱动所述滑轮同步转动；

所述导向绳的一端缠绕在滑轮的外部，另一端与所述净化模块中潜水泵的顶端相固定；

其中，当转动所述手轮时，带动所述导向绳拉伸或缩短来实现所述净化模块进入或拉出所述反应堆水池。

其中，所述潜水泵的顶端设有用于固定所述导向绳的吊耳。

其中，所述升降机构还包括导向柱，且所述导向柱一端固定于所述滑轮上，另一端向下并朝向所述潜水泵；

所述潜水泵的顶端还设有与所述导向柱相配合的导向环；其中，所述导向环为环状，其套接于所述导向柱上。

其中，所述导向柱上设有长度计量单位。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、本装置通过移动小车可在反应堆水池现场随意移动，具有适用性强，处理效率高的特点，从而能够减少检修工期，满足电站对于检修工期的要求；

2、本装置设计采用节能环保理念，将反应堆水池中杂质及悬浮物采用过滤腔集中收集，集中处理，减少了核电站对于放射性废物的处理数量；

3、本装置设计采用放射性剂量最有原则，减少人员处理反应堆水池浑浊剂量，满足核电厂对于放射性集体剂量控制原则；

4、本装置采用结构化模块设计，操作容易，不仅结构简单，还省时省力；

5、本装置将内部设有泵入口滤网的过滤腔密封连接在潜水泵入水口处，使得拆卸及维修极其简单，即便破损，只要维修过滤腔及其内部的泵入口滤网或其它部件即可，能够有效的延长了使用寿命，降低了维护成本；

6、本装置的泵入口滤网为可拆卸安装的机械滤网，可重复使用，较少了系统过滤器使用数量，降低放射性废物处理处置成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型实施例提供的反应堆水池水质净化装置的简略平面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的反应堆水池水质净化装置中净化模块的局部剖视图；

图3为图2中泵入口滤网的俯视图；

图4为图2中密封块上装配有疏水滤网的俯视图；

图中，11-固定支架、12-手轮、13-滑轮、14-导向绳、15-导向柱、21潜水泵、211-入水口、212-出水口、213-中空管道、214-吊耳、215-导向环、22-过滤腔、221-环状凸缘、222-上腔体、223-下腔体、23-泵入口滤网、24-密封块、241-运动杆、242-抵块、25-疏水孔、26-疏水滤网。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

本实用新型所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本实用新型，而非对本实用新型保护范围的限制。

如图1至图4所示，为本实用新型实施例中，提供的一种反应堆水池水质净化装置，其安装在位于反应堆水池（未图示）外部的移动小车（未图示）上，包括升降机构以及由升降机构驱动进入或拉出所述反应堆水池的净化模块；其中，

升降机构的一端固定于移动小车上，另一端安装有净化模块；

净化模块包括潜水泵21、过滤腔22、泵入口滤网23及密封块24；其中，

潜水泵21上设有垂直朝下开口的入水口211和水平开口的出水口212，且潜水泵21还设有垂直朝下延伸出入水口211一定长度的中空管道213；

过滤腔22为盖设并固定于潜水泵21入水口211处的空腔，其与潜水泵21入水口211相导通并容纳有中空管道213，且其在远离潜水泵21入水口211的一端内壁上沿过滤腔22径向周长环绕形成有环形凸缘221；

泵入口滤网23固定于过滤腔22的内部并套接于中空管道213上，且将过滤腔22分隔出用于通过液体的上腔体222和用于阻隔并收集放射性杂质及悬浮物的下腔体223；

密封块24位于下腔体223的内部，其包括相互连接的运动杆241和抵块242；其中，运动杆241的顶端伸入中空管道213中并能在中空管道213中滑动；抵块242通过潜水泵21的开闭来实现其在下腔体223的内部活动，该抵块242的底端在潜水泵21开启时因泵吸作用向上活动至第一位置与环形凸缘221相脱离，能露出环形凸缘221的环形开口，使得反应堆水池中的液体（如冷却剂）反复进入下腔体223并经过滤从潜水泵21出水口212排出，且抵块242的底端在潜水泵21关闭时因自身重力作用向下活动至第二位置与环形凸缘221相抵靠，能遮盖住环形凸缘221的环形开口，使得反应堆水池中放射性杂质及悬浮物残留在下腔体223内。

应当说明的是，运动杆241的顶端为运动杆241朝向潜水泵21的一端，抵块242的底端为远离潜水泵21的一端。抵块242的重力应满足下降的要求，使得抵块242的底端在潜水泵21关闭时，能因自身重力作用向下活动至第二位置与环形凸缘221相抵靠，从而遮盖住环形凸缘221的环形开口。

可以理解的是，本实用新型实施例中的反应堆水池水质净化装置，可以通过移动小车沿反应堆水池四周移动，实现在反应堆水池不同位置处的水质净化。在移动小车到达某一位置，通过升降机构驱动净化模块进入反应堆水池中，启动潜水泵21，反应堆水池中的液体通过潜水泵21入水口211进入，因潜水泵21的吸入压力导致抵块242提升，使抵块242的底端因泵吸作用向上活动至第一位置与环形凸缘221相脱离，能露出环形凸缘221的环形开口，液体通过泵入口滤网23进行过滤并从潜水泵21出水口212流出，而杂质及悬浮物被截留在泵入口滤网23下方的下腔体223内；潜水泵21关闭后因无吸入压力，使抵块242的底端自动下落遮盖住环形凸缘221的环形开口，从而确保下腔体223内的杂质及悬浮物被截留住而不会重新进入反应堆水池中。

在本实用新型实施例中，泵入口滤网23可拆卸的安装于过滤腔22的内部，即便泵入口滤网23损坏，只要拆卸泵入口滤网23进行维修或更换即可，从而能够有效的延长使用寿命，降低维护成本。

在本实用新型实施例中，过滤腔22与潜水泵21入水口211通过密封圈形成密封连接，这样可以避免过滤腔22与潜水泵21入水口211之间出现空隙，使得反应堆水池中的液体不经泵入口滤网23过滤而进入潜水泵21的入水口212，达不到净化的效果。

在本实用新型实施例中，抵块242呈锥状，且其自与运动杆241相连的端面起沿朝向环形凸缘221方向运动的截面面积逐渐减少，使得抵靠242向下活动至第二位置与环形凸缘221相抵靠，能遮盖住环形凸缘221的环形开口并保证密封，杜绝拦截的杂质及悬浮物从下腔体223重新进入反应堆水池中，提高过滤及拦截效果。

当然，为了避免每使用一次就需要清理杂质及悬浮物，以及液体在下腔体223中占用空间，需要在抵块242密封住环形凸缘221的环形开口的同时，将下腔体223内预留的液体进行排出以及拦截的杂质及悬浮物从下腔体223重新进入反应堆水池中，因此采用在抵块242上设有用于排水的疏水孔25和用于阻挡放射性杂质及悬浮物的疏水滤网26；其中，疏水孔25为通孔，其一端贯穿抵块242的底端端面形成有第一出口，另一端贯穿抵块242的顶端端面或侧壁面形成有第二出口；其中，第二出口在潜水泵21开启时抵块242活动至第一位置或在潜水泵21关闭时抵块242活动至第二位置时，均位于环形凸缘221的上方，这样就能确保抵块242不管活动到什么位置，都能确保疏水孔25是导通的；疏水滤网26固定于抵块242的底端端面上，并盖设于疏水孔25的第一出口处。应当说明的是，若潜水泵21的吸力不足破坏第一出口处加盖的疏水滤网26，则可以考虑在第一出口处同时加盖疏水滤网26。

在本实用新型实施例中，泵入口滤网23与中空管道213之间的空隙应小于泵入口滤网23的筛孔尺寸，这样可以避免杂质及悬浮物通过二者之间的空隙重新回流至反应堆水池中。

在本实用新型实施例中，升降机构可以考虑马达自动驱动，也可以考虑人工驱动。在一个实施例中，升降机构采用人工驱动，该升降机构包括固定支架11、手轮12、滑轮13及导向绳14；其中，固定支架11安装于移动小车上；手轮12穿入滑轮13内部并转动的安装于固定支架11上，用以手轮12转动时驱动滑轮13同步转动；导向绳14的一端缠绕在滑轮13的外部，另一端与净化模块中潜水泵21的顶端相固定；其中，当转动手轮12时，带动导向绳14拉伸或缩短来实现净化模块进入或拉出反应堆水池。当然，升降机构还可以进行横向移动的常规设计，在此不再赘述。

在本实用新型实施例中，潜水泵21的顶端设有用于固定导向绳14的吊耳214，这样便于潜水泵21的提拉。

在本实用新型实施例中，升降机构还包括导向柱15，且导向柱15一端固定于滑轮13上，另一端向下并朝向潜水泵21；潜水泵21的顶端还设有与导向柱15相配合的导向环215；其中，导向环215为环状，其套接于导向柱15上；这样就可以避免潜水泵21提拉过程中出现左右晃动而可能触碰到其它物体。当然，通过在导向柱15上设有长度计量单位，可以知悉潜水泵21进入或提出反应堆水池的高度，以便作业人员操作。

本实用新型实施例中的反应堆水池水质净化装置的工作原理为：

第一步、需完成净化模块的组装，具体为，先将密封块24上的抵块242放入过滤腔22并抵靠在环状凸缘221上，再将安装泵入口滤网23套接在密封块24的运动杆241上并固定于过滤腔22的内部，使密封块24的运动杆241的顶端穿入过滤腔22的上腔体222内，接着将过滤腔22的运动杆241的顶端对准潜水泵21的中空管道23并穿入，且让泵入口滤网23能同时套接在潜水泵21的中空管道23的外部，然后将过滤腔22通过密封圈密封连接在潜水泵21的入水口211处。

第二步、需完成升降机构的组装，具体为，先将固定支架11安装于移动小车上，再将手轮12穿入滑轮13内部并转动的安装于固定支架11上，接着将导向绳14的一端缠绕在滑轮13的外部，另一端与潜水泵21的吊耳214相固定，然后将导向柱15一端固定于滑轮13上，另一端穿入潜水泵21的导向环215内。

第三步、需通过升降机构驱动净化模块进入反应堆水池，具体为，移动小车移动至反应堆水池旁某处位置，转动手轮13慢慢将净化模块放入反应堆水池中。

第四步、开启净化模块进行净化，具体为，启动潜水泵21，反应堆水池中的液体通过潜水泵21入水口211进入，因潜水泵21的吸入压力导致密封块24上的抵块242提升，使密封块24上的抵块242的底端因泵吸作用向上活动至第一位置与环形凸缘221相脱离，能露出环形凸缘221的环形开口，液体通过泵入口滤网23进行过滤并从潜水泵21出水口212流出，而杂质及悬浮物被截留在泵入口滤网23下方的下腔体223内。

第五步、清除净化模块内的杂质及悬浮物，具体为，关闭潜水泵21，因无吸入压力，使密封块24上的抵块242的底端自动下落遮盖住环形凸缘221的环形开口。转动手轮12向上提升净化模块，使得该净化模块脱离反应堆水池并静止一段时间，由疏水孔25自动排出残留在过滤腔22的下腔体223内的液体，同时利用疏水滤网26阻挡放射性杂质及悬浮物重新排入反应堆水池中。

第六步、收集过滤腔22的下腔体223内的放射性杂质及悬浮物。

综上，本实用新型实施例中的反应堆水池水质净化装置不仅结构简单、操作容易，缩短检修工期，而且只需简单维护过滤腔22，就能提高使用寿命，降低维护成本。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、本装置通过移动小车可在反应堆水池现场随意移动，具有适用性强，处理效率高的特点，从而能够减少检修工期，满足电站对于检修工期的要求；

2、本装置设计采用节能环保理念，将反应堆水池中杂质及悬浮物采用过滤腔集中收集，集中处理，减少了核电站对于放射性废物的处理数量；

3、本装置设计采用放射性剂量最有原则，减少人员处理反应堆水池浑浊剂量，满足核电厂对于放射性集体剂量控制原则；

4、本装置采用结构化模块设计，操作容易，不仅结构简单，还省时省力；

5、本装置将内部设有泵入口滤网的过滤腔密封连接在潜水泵入水口处，使得拆卸及维修极其简单，即便破损，只要维修过滤腔及其内部的泵入口滤网或其它部件即可，能够有效的延长了使用寿命，降低了维护成本；

6、本装置的泵入口滤网为可拆卸安装的机械滤网，可重复使用，较少了系统过滤器使用数量，降低放射性废物处理处置成本。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。