一种放射性粉尘收集处理系统的制作方法

1.本实用新型具体涉及一种放射性粉尘收集处理系统。


背景技术：

2.核燃料后处理厂生产运行过程中部分投料、卸料、固体废物解体、红橙区检修等区域会产生放射性气溶胶或粉尘。放射性气溶胶或者粉尘的局部累积会对相对密封空间内的设备造成沾污，严重时可导致卡滞，并造成放射性物质的累积而很难去除。现国内外后处理厂均采用设置初、中、高效过滤器的方式对不同粒径的放射性气溶胶或者粉尘进行吸附，到达更换限值后更换过滤器，实现对密封环境内气溶胶或粉尘的有效去除。然而，采用这种方法，会产生大量强放射性固体废物较难处理，运行、处置费用很高；还会造成含铀、钚的粉尘随过滤器一起被处置，造成贵重金属损失；过滤器芯更换过程中操作不当会导致放射性外泄造成污染或者增加更换人员的受照剂量风险；若过滤器芯更换不及时还会造成放射性物质后移，从而造成气载流出物异常升高的安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种安全、环保的放射性粉尘收集处理系统，能够实现对放射性金属粉尘进行有效去除和收集，运行成本低，且避免了铀、钚粉尘中的贵重金属损失。
4.解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：
5.本实用新型提供一种放射性粉尘收集处理系统，包括：旋风分离器、集尘桶和粉尘过滤器；
6.所述旋风分离器的进风口与具有放射性粉尘的密封空间通过负压抽吸装置相连，其出风口与粉尘过滤器通过排风管相连，其排尘口与集尘桶通过第一水封结构密封相连，用于对从所述密封空间进入其内的含尘气流进行气固分离，分离后的气体进入所述粉尘过滤器中，分离后的粉尘进入所述集尘桶，
7.所述粉尘过滤器包括滤筒和滤芯，所述滤芯设于滤筒内，所述滤筒的侧壁上开设有排风口，所述排风管与滤芯通过第二水封结构密封相连，所述滤芯用于对从排风管进入其内的气体进行粉尘吸附，吸附后的洁净气体通过所述排风口排出。
8.可选地，所述第一水封结构包括第一环槽、第一水和桶盖，所述第一环槽环设于集尘桶内壁面的上部，第一水设于第一环槽内，所述桶盖的下部伸入所述第一环槽内的第一水中，所述旋风分离器的排尘口穿过桶盖后伸入集尘桶内，且与桶盖密封固连。
9.可选地，所述第二水封结构包括第二环槽、第二水和插管，所述排风管延伸至靠近滤筒底部，所述第二环槽环设于排风管靠近滤筒底部一端的外侧壁上，第二水设于第二环槽内，所述插管形成于滤芯的底部，其下部穿过滤筒底部后伸入所述第二环槽内的第二水中。
10.可选地，所述滤筒的顶部设有密封所述滤筒顶部开口的第三水封结构。
11.可选地，所述第三水封结构包括第三环槽、第三水和筒盖，所述第三环槽环设于滤筒外壁面的上部，第三水设于第三环槽内，所述筒盖的下部伸入所述第三环槽内的第三水中。
12.可选地，所述筒盖和滤芯的顶部均设有吊耳。
13.可选地，所述第一环槽、第二环槽和第三环槽的下部均连有进水管，所述第一环槽、第二环槽和第三环槽的上部均连有溢流管。
14.可选地，所述集尘桶的底部设有移动升降机构，用于水平移动所述集尘桶，以及升降所述集尘桶。
15.可选地，所述移动升降机构包括移动小车、升降驱动机构和升降平台，所述集尘桶设于升降平台上，所述升降驱动机构设于移动小车和升降平台之间，用于驱动升降平台升降，以带动集尘桶与桶盖相连或分离。
16.可选地，所述滤筒通过一支架固定于地面上。
17.本实用新型中，通过设计全新的放射性粉尘收集处理系统，投料、卸料、固体废物解体、红橙区检修等区域夹带有金属粉尘的气体先进入旋风分离器，气体在旋风分离器内受离心力作用，进行气—固分离，气体排入粉尘过滤器，对很小一部分未完全收集的金属粉尘进行再次过滤；固体金属粉尘落入集尘桶。该系统对5μm以上的放射性金属粉尘去除效率达99％以上，实现了放射性粉尘的低成本去除和收集。收集的粉尘可进行下一步分离处理，以分离出铀、钚等贵重金属。并且，旋风分离器排尘口与集尘桶、旋风分离器风管与粉尘过滤器之间均采用水封水进行密封，能保证100％不漏气，且该系统自动化程度高，便于远距离操作，从而确保了核燃料后处理正常、稳定运行，维护运行人员和周边环境安全。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例1提供的放射性粉尘收集处理系统的结构示意图。
19.图中：
20.1、区域地面；2、车轮；3、升降驱动机构；4、升降平台；5、集尘桶，6第一环槽；7、第一水；8、第一溢流管；9、桶盖；10、旋风分离器、11、第一进风口；12、排风管；13、第二进风口；14、排尘口；15、第一进水管；16、快速接头；17、移动小车；18、第三进水管；19、第三环槽；20、第二蘑菇头吊耳；21、第一蘑菇头吊耳；22、筒盖；23、第三溢流管；24、第三水；25、排风口；26、滤筒；27、滤芯；28、第二溢流管；29、第二环槽；30、第二进水管；31、支架；32、第二水；33、插管。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型的范围。
22.在本实用新型的描述中，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实用
新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，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。
24.在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。
25.本实用新型提供一种放射性粉尘收集处理系统，包括：旋风分离器、集尘桶和粉尘过滤器；
26.所述旋风分离器的进风口与具有放射性粉尘的密封空间通过负压抽吸装置相连，其出风口与粉尘过滤器通过排风管相连，其排尘口与集尘桶通过第一水封结构密封相连，用于对从所述密封空间进入其内的含尘气流进行气固分离，分离后的气体进入所述粉尘过滤器中，分离后的粉尘进入所述集尘桶，
27.所述粉尘过滤器包括滤筒和滤芯，所述滤芯设于滤筒内，所述滤筒的侧壁上开设有排风口，所述排风管与滤芯通过第二水封结构密封相连，所述滤芯用于对从排风管进入其内的气体进行粉尘吸附，吸附后的洁净气体通过所述排风口排出。
28.实施例1：
29.如图1所示，本实施例提供一种放射性粉尘收集处理系统，包括：旋风分离器10、集尘桶5和粉尘过滤器；
30.旋风分离器10的进风口与具有放射性粉尘的密封空间通过负压抽吸装置相连，其出风口与粉尘过滤器通过排风管12相连，其排尘口与集尘桶5通过第一水封结构密封相连，用于对从密封空间进入其内的含尘气流进行气固分离，分离后的气体进入粉尘过滤器中，分离后的粉尘进入集尘桶5，
31.粉尘过滤器包括滤筒26和滤芯27，滤芯27设于滤筒26内，滤筒26的侧壁上开设有排风口25，排风管12与滤芯27通过第二水封结构密封相连，滤芯27用于对从排风管12进入其内的气体进行粉尘吸附，吸附后的洁净气体通过排风口25排出。
32.由此，通过设计全新的放射性粉尘收集处理系统，投料、卸料、固体废物解体、红橙区检修等区域夹带有金属粉尘的气体先进入旋风分离器，气体在旋风分离器10内受离心力作用，进行气—固分离，气体排入粉尘过滤器，对很小一部分未完全收集的金属粉尘进行再次过滤；固体金属粉尘落入集尘桶5。该系统对5μm以上的放射性金属粉尘去除效率达99％以上，实现了放射性粉尘的低成本去除和收集。收集的粉尘可进行下一步分离处理，以分离出铀、钚等贵重金属。并且，旋风分离器10排尘口与集尘桶5、旋风分离器10的排风管12与粉尘过滤器之间均采用水封水进行密封，能保证100％不漏气，且该系统自动化程度高，便于远距离操作，从而确保了核燃料后处理正常、稳定运行，维护运行人员和周边环境安全。
33.旋风分离器10采用高效低阻型，对5μm以上的放射性金属粉尘去除效率可达到99％，在1500m3/h的风量下阻力小于1kpa，设置两个进风口，用以满足相应安装区域内较大排风量需求。
34.集尘桶5优选厂房内部高放固体废物桶，便于与放射性固体废物转运和贮存接口
相匹配，可接收固体金属粉尘500kg以上，避免了集尘桶5经常更换，从而降低了作业人员的受照剂量及运行成本。
35.本实施例中，第一水封结构包括第一环槽6、第一水7和桶盖9，第一环槽6环设于集尘桶5内壁面的上部，第一水7设于第一环槽6内，桶盖9的下部伸入第一环槽6内的第一水7中，旋风分离器10的排尘口穿过桶盖9后伸入集尘桶5内，且与桶盖9密封固连。
36.第一环槽6底部设置成斜锥形，便于更换时将其内水封水全部放空。
37.本实施例中，第二水封结构包括第二环槽29、第二水32和插管33，排风管12延伸至靠近滤筒26底部，第二环槽29环设于排风管12靠近滤筒26底部一端的外侧壁上，第二水32设于第二环槽29内，插管33形成于滤芯27的底部，其下部穿过滤筒26底部后伸入第二环槽29内的第二水32中。
38.本实施例中，滤筒26的顶部设有密封滤筒26顶部开口的第三水封结构。水封水确保其内部过滤器芯100％密封不漏气，避免了使用密封圈老化后无法进行远距离更换的缺陷。
39.本实施例中，第三水封结构包括第三环槽19、第三水24和筒盖22，第三环槽19环设于滤筒26外壁面的上部，第三水24设于第三环槽19内，筒盖22的下部伸入第三环槽19内的第三水24中。
40.本实施例中，筒盖22和滤芯27的顶部均设有吊耳。具体地，筒盖22上的吊耳为第一蘑菇头吊耳21，滤芯27上的吊耳为第二蘑菇头吊耳20。蘑菇头吊耳便于远距离吊装。
41.本实施例中，第一环槽6、第二环槽29和第三环槽19的下部均连有进水管，第一环槽6、第二环槽29和第三环槽19的上部均连有溢流管。具体地，与第一环槽6相连的进水管和溢流管分别为第一进水管15和第一溢流管8，二者端部均安装有便于与水源快速连通的快换接头16。与第二环槽29相连的进水管和溢流管分别为第二进水管30和第二溢流管28。与第三环槽19相连的进水管和溢流管分别为第三进水管18和第三溢流管23。
42.本实施例中，集尘桶5的底部设有移动升降机构，用于水平移动集尘桶5，以及升降集尘桶5。借助移动升降机构对粉尘收集桶进行更换。
43.本实施例中，移动升降机构包括移动小车17、升降驱动机构3和升降平台4，集尘桶5设于升降平台4上，升降驱动机构3设于移动小车17和升降平台4之间，用于驱动升降平台4升降，以带动集尘桶5与桶盖9相连或分离。移动小车17的车轮2与区域地面1上平面接触。
44.升降驱动机构3必须不受热室粉尘环境影响，可采用免维修的气压装置或千斤顶等升降机构部件，可将集尘桶5升高100mm-500mm，甚至更高。
45.本实施例中，滤筒26通过一支架31固定于地面上。
46.投料、卸料、固体废物解体、红橙区检修等区域的放射性气体分别通过第一进风口11和第二进风口13进入旋风分离器10，含放射性金属粉尘的放射性气体在旋风分离器10内进行气—固分离后，放射性气体通过旋风分离器10的排风管12进入粉尘过滤器中的滤芯27(具体为中效过滤器芯)内，小颗粒放射性金属粉尘被中效过滤器芯吸附后，相对洁净的放射性气体通过排风口25排入下级高效过滤器。放射性金属粉尘通过旋风分离器10的排尘口14进入集尘桶5，集尘桶5收集金属粉尘体积达到50％-80％后，通过移动小车17进行更换。
47.在工艺系统暂停或停止装投料期间，需要通过相应区域移动式γ探头近距离对已接收粉尘的集尘桶5进行放射性测量，当达到高放固体废物更换标准时对其进行更换。首
先，将去离子水管的快速接头16分别与集尘桶5的第一进水管15、第一溢流管8进行脱开，使第一环槽6内的水封水通过第一进水管15排空。更换时需要操作移动升降机构的升降驱动机构3，将载有集尘桶5的升降平台4降低至设定高度，使集尘桶5的顶端第一环槽6的边缘与旋风分离器10的排尘口14连带桶盖9的底边缘彻底脱开。而后，解锁移动升降机构的车轮2，牵引移动升降机构，将集尘桶5按预定路线进行强放射性固体废物的转运、处置。
48.完毕后，将空的集尘桶5放置于移动升降机构的升降平台4上，牵引移动升降机构，将空的集尘桶5移动至旋风分离器10的排尘口14的正下方，对准位置，半锁紧牵引移动升降机构的车轮2，操作移动升降机构的升降驱动机构3，将载有集尘桶5的升降平台4升高至设定高度，使旋风分离器10对应的排尘口14连带的桶盖9插入空的集尘桶5的顶端第一环槽6内，再锁紧牵引移动升降机构的车轮2。最后，将去离子水管的快速接头16分别与集尘桶5的第一进水管15、第一溢流管8进行连接，而后向第一环槽6内通入第一水7，确保第一溢流管8接至相应区域地漏处的溢流管口有水流出，保持水封水小流量连续滴灌式通入，以确保旋风分离器10与集尘桶5的100％密封完好后，从而确保旋风分离器10内的金属固体粉尘完全落入集尘桶5内。
49.粉尘过滤器包括滤筒26和滤芯27
50.在排风管12的底部，及其靠近中效过滤器的滤筒26的一端，以及滤筒26的排风口25处的风管上分别设置压力测量管，两根压力测量管与一台压差变送器进行连接，对中效过滤器内部的滤芯27压差进行测量。当滤芯27压差达到设定值且在工艺系统暂停或停止装投料期间，需要对滤芯27进行更换。首先，关闭中效过滤器滤筒26上端第三环槽19的第三进水管18，再关闭中效过滤器滤筒26底端第二环槽29的第二进水管30。接着，使用蘑菇头吊具，锁紧第一蘑菇头吊耳21，吊起滤筒26的筒盖22，将其转移至区域地面1上，蘑菇头吊具松开第一蘑菇头吊耳21；再使用蘑菇头吊具，锁紧第二蘑菇头吊耳20，吊起滤芯27，将其转移至区域地面1上的强放射性固体废物桶内，按照预定程序进行处理。
51.完毕后，使用蘑菇头吊具锁紧另一台新的滤芯27的第二蘑菇头吊耳20，吊起新的滤芯27，将其装入滤筒26内。随后，使用蘑菇头吊具松开第二蘑菇头吊耳20，二次锁紧第一蘑菇头吊耳21，吊起滤筒26的筒盖22，将其放入滤筒26上部的第三环槽19内。最后，依次打开第二环槽29的第二进水管30和第三环槽19的第三进水管18，分别确保第三溢流管23、第二溢流管28接至相应区域地漏处的溢流管口有水流出后，保持水封水小流量连续滴灌式通入，以确保中效过滤器不漏气，从而确保放射性气体对较小金属粉尘的净化效果。
52.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型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实用新型的保护范围。