一种串联式换热器放射性废气冷却系统的制作方法

本发明涉及废气冷却设备技术领域，具体涉及一种串联式换热器放射性废气冷却系统。

背景技术：

核电厂发电的动力来源是核裂变产生的裂变能，在裂变释放能量的过程中，会产生大量的裂变产物及活化产物。虽然反应堆的安全设计中，有燃料包壳及一回路边界及安全壳的纵深防御屏蔽措施，但是由于燃料包壳特殊情况下的少量破损，一回路的正常泄漏以及与一回路相连的堆安全设施和核辅助设施的少量泄漏，控制区的检修活动等都会产生放射性废物。燃料包壳在正常运行期间由于在热应力，侵蚀或腐蚀作用下出现破损或由于加工过程中的缺陷出现破损，扩散到芯块之间的放射性裂变产物便会通过破损的包壳进入反应堆冷却剂。包括一些惰性气体(如xe，kr等)，卤素气体以及气溶胶等，这些构成放射性气体的基本来源。

放射性废气指含有放射性的气体和气溶胶,且放射性浓度超过国家审管部门规定的排放限值的气态废弃物。放射性气体进人人体后，一部分可转移到有关器官中积存起来。在人体内的积存量与放射性气体中粉尘的可溶性有关，不同的核素，积存的器官和能力都不同。如专利cn201520972307.8公开了一种串联式换热器放射性废气冷却系统。本实用新型包括上游气水换热器、下游气水换热器和管道控制设备：上游气水换热器和下游气水换热器相串联；放射性废气通过废气进口进入上游气水换热器，管道控制设备控制放射性废气经上游气水换热器处理后直接由废气出口排出，或放射性废气依次经上游气水换热器和下游气水换热器分别处理后再由废气出口排出。该系统解决了现有放射性废气冷却系统换热效率较低、难以使工艺放射性废气处理效果达到设计指标值的技术问题。但是该装置只解决了换热效率的问题。基于此，本发明设计了一种串联式换热器放射性废气冷却系统，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种串联式换热器放射性废气冷却系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种串联式换热器放射性废气冷却系统，包括两组气水换热器，左侧所述气水换热器的进气口连接有废气进气管道，左侧所述气水换热器的出气口与右侧所述气水换热器的进气口连通，两组所述气水换热器的进水口均连通有冷却水入口管道，两组所述气水换热器的出水口均连通有冷却水出口通道，单组所述气水换热器上冷却水入口管道的进水口和冷却水出口通道的出水口之间连通有水箱，所述水箱的顶部中央连接有冷凝器，所述冷凝器的冷凝出口与水箱的进口之间连接有单向阀，右侧所述气水换热器的出气口连通有废气出气管道，所述废气出气管道的左侧连接有温度检测器，所述温度检测器的右侧设有第一阀门，所述第一阀门的右侧设有气体冷却器，所述气体冷却器的出口设有放射性检测装置，所述温度检测器和第一阀门之间连通有分支管道，所述分支管道上设有第二阀门，所述分支管道的出口处与放射性检测装置的入口处连通，所述放射性检测装置的右侧设有第三阀门，所述放射性检测装置的出口处设有回流管道，所述回流管道的出口处与右侧所述气水换热器的进气口连通，所述回流管道上设有第四阀门。

优选的，所述水箱的内腔底部左右两侧分别搭接有第一水泵和第二水泵，所述第一水泵的进水口与冷却水出口通道的出水口套接，所述第二水泵的出水口与冷却水入口管道的进水口套接，所述第一水泵的出水口和第二水泵的进水口均插接有水管，且水管位于水箱的内部。

优选的，所述温度检测器、第一阀门、气体冷却器、放射性检测装置和第三阀门均位于废气出气管道上。

优选的，所述第一阀门和第二阀门均为温控阀。

优选的，所述第三阀门和第四阀门均为手动阀。

优选的，所述第一水泵和第二水泵及冷凝器分别通过控制按钮并联市电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过放射性废气排出从废气进气管道进入到第一组气水换热器中，水箱的内腔分别通过第一水泵和第二水泵连接冷却水出口通道和冷却水入口管道，实现冷却水的循环利用，将废气中的热量交换到冷却水中，两组气水换热器串联，连续两次热量转换，实现高效冷却，通过温度检测器检测温度，若是冷却温度未达到标准，则再次进行换热冷却，达到标准则直接通过放射性检测装置进行放射性检测，若检测放射性不达标则从回流管道被排放到第二组气水换热器中再经过一次换热冷却，重新检测冷却温度和放射性，直至放射性达标予以排放，使得废气温度满足系统工艺设计要求，冷却效果好，提升了系统的可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明水箱结构示意图。

图3为本发明气水换热器与水箱连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

气水换热器1，废气进气管道2，冷却水入口管道3，冷却水出口通道4，水箱5，冷凝器6，单向阀7，废气出气管道8，温度检测器9，第一阀门10，气体冷却器11，放射性检测装置12，分支管道13，第二阀门14，第三阀门15，回流管道16，第四阀门17，第一水泵51，第二水泵52，水管53。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种串联式换热器放射性废气冷却系统，包括两组气水换热器1，左侧气水换热器1的进气口连接有废气进气管道2，左侧气水换热器1的出气口与右侧气水换热器1的进气口连通，两组气水换热器1的进水口均连通有冷却水入口管道3，两组气水换热器1的出水口均连通有冷却水出口通道4，单组气水换热器1上冷却水入口管道3的进水口和冷却水出口通道4的出水口之间连通有水箱5，水箱5的顶部中央连接有冷凝器6，冷凝器6的冷凝出口与水箱5的进口之间连接有单向阀7，右侧气水换热器1的出气口连通有废气出气管道8，废气出气管道8的左侧连接有温度检测器9，温度检测器9的右侧设有第一阀门10，第一阀门10的右侧设有气体冷却器11，气体冷却器11的出口设有放射性检测装置12，温度检测器9和第一阀门10之间连通有分支管道13，分支管道13上设有第二阀门14，分支管道13的出口处与放射性检测装置12的入口处连通，放射性检测装置12的右侧设有第三阀门15，放射性检测装置12的出口处设有回流管道16，回流管道16的出口处与右侧气水换热器1的进气口连通，回流管道16上设有第四阀门17。

其中，水箱5的内腔底部左右两侧分别搭接有第一水泵51和第二水泵52，第一水泵51的进水口与冷却水出口通道4的出水口套接，第二水泵52的出水口与冷却水入口管道3的进水口套接，第一水泵51的出水口和第二水泵52的进水口均插接有水管53，且水管53位于水箱5的内部。

温度检测器9、第一阀门10、气体冷却器11、放射性检测装置12和第三阀门15均位于废气出气管道8上。

第一阀门10和第二阀门14均为温控阀，第一阀门10和第二阀门14均通过控制器与温度检测器9电性连接，根据控制器中设置的不同温度阈值控制打开，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现。

第三阀门15和第四阀门17均为手动阀。

第一水泵51和第二水泵52及冷凝器6分别通过控制按钮并联市电，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

本实施例的一个具体应用为：放射性废气排出从废气进气管道2进入到第一组气水换热器1中，气水换热器1的进出水口分别通过冷却水入口管道3和冷却水出口通道4连接有水箱5，水箱5通过冷凝器6对箱内液体进行制冷，水箱5的内腔分别通过第一水泵51和第二水泵52连接冷却水出口通道4和冷却水入口管道3，实现冷却水的循环利用，将废气中的热量交换到冷却水中，两组气水换热器1串联，连续两次热量转换后排出的废气通过温度检测器9检测冷却温度，若是冷却温度未达到标准，则关闭第二阀门14打开第一阀门10，使得废气经过气体冷却器11冷却后进行放射性检测，达到标准则关闭第一阀门10打开第二阀门14使得经过冷却的废气直接从分支管道13排放到连接放射性检测装置12的废气出气管道8中，通过放射性达标检测后再关闭第三阀门15打开第四阀门17将经过冷却的废气排出，若检测放射性不达标则关闭第四阀门17打开第三阀门15，使得废气从回流管道16被排放到第二组气水换热器1中再经过一次换热冷却，重新检测冷却温度和放射性，直至放射性达标予以排放，使得废气温度满足系统工艺设计要求，冷却效果好，提升了系统的可靠性高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。