CN103896039B - 电磁颗粒筛选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁颗粒筛选装置。筛选模块包括筛选部分，用于从颗粒中除去小于预定粒径的颗粒。电磁运输模块包括运输装置和电磁铁。运输装置包括运输部分，运输部分设置在筛选部分下方用于输送从筛选部分落下的小于预定粒径的颗粒。电磁铁用于将小于预定粒径的颗粒吸附在运输部分上。与传统的筛选除尘装置相比，本发明的电磁颗粒筛选装置的优点在于使用了电磁技术对破损的磁性颗粒及粉尘进行筛选、吸附、输运等操作，筛选除尘效率更高，且自动的废料收集方法使得传送装置中的颗粒、粉尘废料收集更彻底，无需人工对电磁除尘运输模块进行专门的清洁。本发明适于磁性颗粒材料的筛选除尘，尤其是在密闭、或具有放射性等人工无法完成的特殊环境中。

Description

电磁颗粒筛选装置

技术领域

本发明涉及一种电磁颗粒筛选装置，尤其是用于使用固体颗粒流靶系统的反应堆中的电磁颗粒筛选装置。

背景技术

在使用固体颗粒流靶系统的反应堆中需要及时对颗粒靶或颗粒冷却剂进行筛选除尘操作。因为：首先，破损的颗粒会影响颗粒流的流体性质；第二，颗粒的回路是处于不同真空度的封闭管道里，破损的颗粒容易破坏其中的真空差分系统；第三，破损的颗粒会加大磨损的面积，磨损度直接跟面积呈正相关，而且破损的颗粒更容易产生粉尘，对于系统安全有较大影响；第四，破损的颗粒会影响其中子学性能以及相关的能量沉积等参数。由于核反应堆处在一个密闭、高温的环境下，且其放射性极强，因此普通的筛选除尘设备不宜在其内使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁颗粒筛选装置，该电磁颗粒筛选装置能够高效地对磁性颗粒材料进行筛选除尘，尤其是对使用磁性颗粒靶或磁性颗粒冷却剂的核反应堆循环流出的磁性颗粒进行筛选与除尘。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种电磁颗粒筛选装置，该电磁颗粒筛选装置包括：筛选模块，所述筛选模块包括筛选部分，所述筛选部分用于对颗粒进行筛选，以从颗粒中除去小于预定粒径的颗粒；以及电磁运输模块，该电磁运输模块包括：运输装置，该运输装置包括运输部分，该运输部分设置在筛选部分下方，用于输送从筛选部分落下的小于预定粒径的颗粒；以及电磁铁，该电磁铁用于将小于预定粒径的颗粒吸附在所述运输装置的运输部分上。

根据本发明的一方面，所述运输装置包括滚筒，以及围绕滚筒的环形传送带，环形传送带包括作为运输部分的上传送带和下传送带，所述上传送带设置在筛选部分下方。

根据本发明的一方面，所述电磁铁设置在所述环形传送带的上传送带和下传送带之间。

根据本发明的一方面，筛选部分是筛选网或以预定间隔排列的辊子。

根据本发明的一方面，所述电磁运输模块还包括废料收集斗，该废料收集斗设有废料收集斗电磁铁，所述运输装置的运输部分将小于预定粒径的颗粒运输到废料收集斗。

根据本发明的一方面，所述电磁运输模块还包括控制器；以及用于对所述电磁铁供电的电源，在所述筛选部分对颗粒进行筛选期间，所述控制器使所述运输装置的运输部分停止运输，且使电源为所述电磁铁供电以使电磁铁将小于预定粒径的颗粒吸附在所述运输装置的运输部分上，并且在运输部分运输小于预定粒径的颗粒时使所述电磁铁断电。

根据本发明的一方面，在所述运输部分运输小于预定粒径的颗粒时，筛选模块停止对颗粒的筛选。

根据本发明的一方面，在所述运输部分运输小于预定粒径的颗粒时，所述废料收集斗的电磁铁通电和/或所述筛选部分对颗粒进行筛选时，所述废料收集斗电磁铁断电。

根据本发明的一方面，所述筛选模块还包括缓冲室，该缓冲室用于暂时存储颗粒，并且以预定的时间间隔将颗粒供给到筛选部分上。

与传统的筛选除尘装置相比，根据本发明的电磁颗粒筛选装置的优点在于使用了电磁技术对破损的磁性颗粒及粉尘进行筛选、吸附、输运等操作，筛选除尘效率更高，且自动的废料收集方法使得传送装置中的颗粒、粉尘废料收集更彻底，无需人工对电磁除尘运输模块进行专门的清洁。本发明适用于磁性颗粒材料的筛选除尘，尤其是在密闭、或具有放射性等人工无法完成的特殊环境中。

附图说明

图1为根据本发明实施例的电磁颗粒筛选装置的示意图；

图2为根据本发明实施例的电磁颗粒筛选装置的废料收集斗的示意图；以及

图3为根据本发明实施例的电磁颗粒筛选装置的一个电磁铁的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1至3所示，根据本发明的电磁颗粒筛选装置包括：筛选模块M1和电磁运输模块M2。所述筛选模块M1包括作为筛选部分的筛选网3，所述筛选网3用于对颗粒进行筛选，以从颗粒中除去小于预定粒径的颗粒。筛选网3可以倾斜或水平设置。电磁运输模块M2包括：运输装置14，该运输装置14包括运输部分6，该运输部分6设置在筛选网3下方，用于输送从筛选网3落下的小于预定粒径的颗粒；以及电磁铁5，该电磁铁5用于将小于预定粒径的颗粒吸附在所述运输装置14的运输部分6上。

本发明的电磁颗粒筛选装置可以用于除尘，因此可以称为电磁颗粒筛选除尘装置，而电磁运输模块M2可以称为电磁除尘运输模块。

如图1所示，所述运输装置14包括滚筒7，以及围绕滚筒7的环形传送带，环形传送带包括作为运输部分6的上传送带和下传送带，所述上传送带设置在筛选网3下方。运输装置14可以采用其它的用于运输颗粒状物体的运输装置。所述电磁铁5设置在所述环形传送带的上传送带和下传送带之间，并且电磁铁5与所述环形传送带的上传送带和下传送带之间可以具有预定间隔。

如图1和2所示，所述电磁运输模块M2还包括废料收集斗9，该废料收集斗9设有电磁铁15，所述运输装置14的运输部分6将小于预定粒径的颗粒运输到废料收集斗9。

如图1所示，所述电磁运输模块M2还包括控制器8；以及用于对所述电磁铁5和/或电磁铁15供电的电源，在所述筛选网3对颗粒进行筛选期间，所述控制器8使所述运输装置14的运输部分6停止运输，且使电源为所述运输部分6的电磁铁5供电以使电磁铁5将小于预定粒径的颗粒吸附在所述运输装置14的运输部分6上，此时，所述废料收集斗9的电磁铁15可为断电状态，并且在运输部分6运输小于预定粒径的颗粒时使运输部分6的所述电磁铁5断电。在所述运输部分6运输小于预定粒径的颗粒时，筛选模块M1可以停止对颗粒的筛选。此外，在所述运输部分6运输小于预定粒径的颗粒时，所述废料收集斗9的电磁铁15通电。

如图1所示，所述筛选模块M1还包括缓冲室1，该缓冲室1用于暂时存储颗粒，并且以预定的时间间隔将颗粒供给到筛选网3上。

如图1所示，所述筛选模块M1还包括：支架2、筛选网3的侧边挡板4。缓冲室1设置在筛选网3的最上端，用于将从反应堆出口流出的磁性颗粒靶或磁性冷却颗粒储存在其中，达到一定的量或等待一定的时间时开启，使里面储存的颗粒沿筛选网3由高到低滚下。筛选网3是由耐高温、非磁性的金属材料丝制成，如金属铝等，其为纵横交织的网状结构，网孔大小根据需要具体设定。筛选网3整体为长方形，且与水平面呈30度至90度的倾斜角度。如果采用振动式筛选机，可将筛选网3设置于震荡机上方。在筛选网3的两侧设置有挡板4，防止磁性颗粒在滚动过程中滚落下去，或震荡过程中震荡出去。筛选网3也可用辊筒输送机、或使用网状传送带的输送机代替。本发明中小于预定粒径的颗粒直接从辊子间的空隙或网状传送带的网孔中掉落至下方传送带上，各辊子之间的距离或网状传送带的网孔大小可根据需要具体设定。辊筒输送机或使用网状传送带的输送机可以布置在水平或倾斜的平面中。因此，本发明的筛选部分不限于筛选网3，显然，根据本发明的筛选部分也可以采用任何其它现有的合适的筛选部分。

如图1所示，电磁运输模块M2的传送带6是耐高温传送带。传送带6的整体宽度应略大于筛选网3的整体宽度。传送带6的转动方向与筛选网3上电磁颗粒滚动的方向相反，传送带6的速度可调节。在上下传送带中间均匀竖直设置有若干电磁铁5，如图3所示，该电磁铁5由铁芯12及螺线管13构成。为防止粉尘及破损的颗粒直接被吸附到电磁铁5上，可将电磁铁5设置在一个密闭壳内。设置的电磁铁5与传送带6之间有一定的空隙，不影响传送带6的正常运转。当该筛选除尘装置运行时，电磁铁5的螺线管13中通入周期性脉冲电流，电流脉冲周期的长短与筛选模块M1中缓冲室1的开启周期相同。开始时电流为峰值，此时传送带6静止，电磁铁5产生的电磁场穿透传送带6，并将从筛选模块M1中筛出的破损电磁颗粒及粉尘吸附在传送带6上，等电磁颗粒完全滚落后，电磁铁5的螺线管13中以峰值的状态再持续一定时间，进一步吸附悬浮在空气中的粉尘及微小颗粒。时间到后，电流变为0，电磁场消失，传送带6开始运转，由滚筒7驱动传送带6将废料运送至废料收集斗9处。废料收集斗9与传送带6相对的内侧面设置有电磁铁15，例如均匀设置有电磁铁15，为防止粉尘及破损磁性颗粒直接吸附于电磁铁15上，在电磁铁15的外侧设置有保护壳。当传送带6开始运转的同时，废料收集斗9中电磁铁15的螺线管13的电流由0变为峰值。在废料收集斗9中设有设置电磁铁15的情况下，传送带6中较大的颗粒由于自身重力会直接落入废料收集斗9中，微小颗粒及粉尘由于传送带6上可能存在的静电会一直粘在传送带6上，通过传送带6的运转又带回下一次的筛选除尘过程中，形成的废料层日积月累，越来越厚，但是由于是密闭环境或强辐射环境，人工无法清除，这将严重影响颗粒的筛选除尘效果。若在废料收集斗9中设置电磁铁15，则传送带6上的微小颗粒及粉尘会被废料收集斗9侧壁的电磁铁15吸附掉，而干净的传送带6则反向折回，继续传送。当传送带6中电磁铁5的螺线管13的电流变为峰值时，废料收集斗9中电磁铁15的螺线管13的电流变为0，被吸附的小颗粒及粉尘落入斗中，依次循环。废料收集斗9为可拆卸式。控制器8可设置于电磁除尘运输模块的任意一侧。电磁铁15与电磁铁5的结构相同，也由如图3所示的铁芯12及螺线管13构成。

运输部分6除了可以使用传送带之外，也可以采用其它合适的传送装置，只要能够利用电磁铁5即可。

另外，为了防止粉尘扩散，可以在整体装置的外侧设置一个保护壳，整个筛选除尘过程在保护壳中进行。由于反应堆运行时温度很高，考虑到筛选除尘装置的耐热性，在缓冲室1的两侧设置有风冷系统11，对其进行预冷却。

具体工作原理：经过核反应后的磁性颗粒靶或磁性冷却颗粒，从反应堆下部的输出口输出后，流入缓冲室1，靶颗粒或冷却颗粒储存在其中，当达到一定的量或等待一定的时间时开启，此时，缓冲室1中储存的颗粒沿筛选网3由高到低自由滚落。满足一定要求的颗粒会滚入与筛选网3低处相接的颗粒存储器10，而破损的达不到标准的磁性颗粒从筛选网3中滚落的过程中会从网孔落下，同时，由于在破损颗粒坠落过程中会产生大量的悬浮粉尘及细小的破损颗粒，若使用普通的传送带，很难将它们去除。而本发明中带有脉冲电流的电磁铁5和15可以解决这个问题。当电磁颗粒从缓冲室1滚落时，传送带是静止的，在电磁铁5的螺线管13中通入周期脉冲电流，此时设置为峰值电流。当一批电磁颗粒从筛选网3中滚过，同时缓冲室1关闭后，在电磁铁5的螺线管13带有峰值电流的同时传送带6再静止一定时间，进一步吸附悬浮在空中粉尘及小颗粒。设置的时间一到，电磁铁5的螺线管13中电流立即变为0，传送带6开始运转，运转方向与筛选网3中电磁颗粒滚落方向相反。与此同时，废料收集斗9中流入电磁铁15的电流变为峰值，较大的颗粒由于自身重力直接落入废料收集斗9中，传送带6上的小颗粒及粉尘则被斗侧壁上的电磁铁15吸附掉，干净的传送带6反向折回，继续传送。当传送带6中的电磁铁5电流变为峰值时，传送带6停止运转，进行下一轮颗粒的筛选除尘工作。此时废料收集斗9中的电磁铁15的电流变为0，被吸附的小颗粒及粉尘落入斗中。废料收集斗9为可拆卸式，隔一段时间可进行更换处理。

Claims (8)

1.一种电磁颗粒筛选装置，包括：

筛选模块，所述筛选模块包括筛选部分，所述筛选部分用于对颗粒进行筛选，以从颗粒中除去小于预定粒径的颗粒；以及

电磁运输模块，该电磁运输模块包括：

运输装置，该运输装置包括运输部分，该运输部分设置在筛选部分下方，用于输送从筛选部分落下的小于预定粒径的颗粒；以及

电磁铁，该电磁铁用于将小于预定粒径的颗粒吸附在所述运输装置的运输部分上，

所述电磁运输模块还包括控制器；以及

用于对所述电磁铁供电的电源，

在所述筛选部分对颗粒进行筛选期间，所述控制器使所述运输装置的运输部分停止运输，且使电源为所述电磁铁供电以使电磁铁将小于预定粒径的颗粒吸附在所述运输装置的运输部分上，并且在运输部分运输小于预定粒径的颗粒时使所述电磁铁断电。

2.根据权利要求1所述的电磁颗粒筛选装置，其中

所述运输装置包括滚筒，以及围绕滚筒的环形传送带，环形传送带包括作为运输部分的上传送带和下传送带，所述上传送带设置在筛选部分下方。

3.根据权利要求2所述的电磁颗粒筛选装置，其中

所述电磁铁设置在所述环形传送带的上传送带和下传送带之间。

4.根据权利要求1所述的电磁颗粒筛选装置，其中

所述筛选部分是筛选网或以预定间隔排列的辊子。

5.根据权利要求1所述的电磁颗粒筛选装置，其中

所述电磁运输模块还包括废料收集斗，该废料收集斗设有废料收集斗电磁铁，所述运输装置的运输部分将小于预定粒径的颗粒运输到废料收集斗。

6.根据权利要求1所述的电磁颗粒筛选装置，其中

在所述运输部分运输小于预定粒径的颗粒时，筛选模块停止对颗粒的筛选。

7.根据权利要求5所述的电磁颗粒筛选装置，其中

在所述运输部分运输小于预定粒径的颗粒时，所述废料收集斗电磁铁通电，和/或所述筛选部分对颗粒进行筛选时，所述废料收集斗电磁铁断电。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的电磁颗粒筛选装置，其中

所述筛选模块还包括缓冲室，该缓冲室用于暂时存储颗粒，并且以预定的时间间隔将颗粒供给到筛选部分上。