CN104900295B - 用于流体加工的辐照设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于流体加工的辐照设备及其方法；用于流体加工的辐照设备包括屏蔽体，及设于屏蔽体内的放射源和流体管道，流体管道设有流体入口和流体出口；被加工的流体流经所述的流体管道，受放射源的辐射。本发明采用屏蔽体结构，将需要加工的流体流经位于屏蔽体内的流体管道，并经由位于屏蔽体内的放射源的照射，实现能量转移，可以对特定流体进行放射性照射，达到改善流体性能的作用，并且有利于流体的批量化加工生产。其中的流体为液体或气体，又或颗粒状固体。以燃油添加剂为例，液体原料在吸收放射能之后，一部分化学结合性较弱的碳氢分子链被裂解，生成较小的碳氢分子链，重质成分随之减少，轻质成分增加，成为燃油添加剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种辐照设备，尤其涉及一种对流体进行连续加工的放射性照射设备及其方法。
背景技术
自1895年伦琴发现X射线和1898年居里夫人发现镭元素以来，钴60、加速器等放射性同位素、放射性装置相继被发现和制造，核科学技术也一直在不断的发展成熟，并被应用到各行各业，深刻改变着世界。如医学方面的X光检查、肿瘤放疗；矿业方面的放射性选矿；工业方面的核能发电、探测焊接点和金属铸件的裂缝；考古方面通过放射性鉴定古物所属的年代；食品药品行业钴60辐照灭菌处理；以及农业方面的辐射育种等等。因此核科学给人类带来了巨大收益。
但截止目前，尚未有文献报道利用量子力学理论，将放射核能通过特定方式转移到流体，使流体获得核能后，成为一种高能量物质的方法和装置。
发明内容
为了弥补上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种用于流体加工的辐照设备及其方法。
本发明的技术方案是：
用于流体加工的辐照设备，包括屏蔽体，及设于屏蔽体内的放射源和流体管道，所述的流体管道设有流体入口和流体出口；被加工的流体流经所述的流体管道，受放射源的辐射。
其进一步技术方案为：所述的放射源为放射性核素或射线装置；所述的流体为液体或气体，又或由带有压力的液体或气体进行推送的颗粒状固体。
其进一步技术方案为：所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192。
其进一步技术方案为：所述的流体管道为位于屏蔽体中间的直通管；所述的放射源设于直通管的侧边。
其进一步技术方案为：所述的流体管道为设于屏蔽体内的环形管道；所述的放射源包括设于环形管道的中心空腔内的内放射源，所述的中心空腔两端设有屏蔽端盖。
其进一步技术方案为：放射源还包括设于环形管道外侧的外放射源。
其进一步技术方案为：所述屏蔽体包括屏蔽底座和可拆式联接于屏蔽底座上方的屏蔽上盖；所述的环形管道固定于所述的屏蔽底座；还包括环向设于环形管道外周的旋转体；所述的旋转体上设有所述的外放射源。
本发明一种用于流体加工的辐照方法，该方法是利用放射性核素或射线装置产生的放射线，对流体进行照射，流体吸收其放射能后，成为一种高能量流体物质；其中，所述的放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192；所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射线包括α射线、β射线、γ射线或X射线。
其进一步技术方案为：照射时，燃油添加剂流体进行旋转或放射源进行旋转，其中，流体管道的管径为5-500mm，流体的流动动速度为3-1000mm/s，照射时间为0.5-60分钟，放射强度为0.1-10Gy/min。
本发明一种燃油添加剂的加工方法，该方法是利用放射性核素或射线装置产生的放射线，对液体原料进行照射，液体原料吸收其放射能后，成为燃油添加剂；其中，所述的放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192；所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射线包括α射线、β射线、γ射线或X射线；其中，流体管道的管径为5-500mm，流体的流动动速度为3-1000mm/s，照射时间为0.5-60分钟，放射强度为0.1-10Gy/min。其中，液体原料可以是原油，也可以汽油，或者其它燃油，优先选择与需要被添加的燃油相同的原料。在添加至燃油时，燃油添加剂与燃油的比例为1：50-1000；当液体原料照射时间超过10分钟以上，燃油添加剂与燃油的比例为1：500-1000。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明采用屏蔽体结构，将需要加工的流体流经位于屏蔽体内的流体管道，并经由位于屏蔽体内的放射源的照射，实现能量转移，可以对特定流体进行放射性照射，达到改善流体性能的作用，并且有利于流体的批量化加工生产。其中，以燃油添加剂为例，液体原料在吸收放射能之后，一部分化学结合性较弱的碳氢分子链被裂解，生成较小的碳氢分子链，重质成分随之减少，轻质成分增加，成为燃油添加剂。因为燃油中的轻质成分比重质成分更易于充分燃烧，所以将其添加至燃油中，吸收核能后的燃油的燃烧效率有了明显的提高。本发明还可以用于其它流体的照射性加工，比如工业用的流体状添加剂。还可以用于气体的放射性照射，也可以用于颗粒状的固体物的加工。比如量子光纤加工用的膜，对膜片的颗粒状原料进行辐射，改善其原材料的性质。颗粒状固体可以通过压力实现颗粒状固体的流动，或通过液体当用载体实现流动辐射。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明用于流体加工的辐照设备具体实施例一的结构示意图；
图2为本发明用于流体加工的辐照设备具体实施例二的结构示意图；
图3为本发明用于流体加工的辐照设备具体实施例三的结构示意图；
图4为本发明用于流体加工的辐照设备具体实施例四的结构示意图。
附图标记
10A 屏蔽体 10B 屏蔽体
11 屏蔽底座 12 屏蔽上盖
19 侧立板 20A 直形管道
20B 环形管道 20C 环形管道
21 内管道 22 外管道
23 端盖板 24 隔板
28 屏蔽端盖 29 中心空腔
30A 外放射源 30B 内放射源
40 旋转体 41 外轴承
411 挡板 412 凹槽
421 挡板 422 凹槽
42 内轴承 47 齿圈
48 传动机构 49 电机
S1 辐照设备 S2 辐照设备
S3 辐照设备 S4 辐照设备
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
根据量子力学理论，各种物质均具有能量，且这种能量在特定条件下可以互相转移。本发明应用量子力学上述理论，将放射性核能能量通过特定方式转移到流体，使流体获得核能后，成为一种高能量物质。
如图1所示，本发明用于流体加工的辐照设备S1，包括屏蔽体10A，及设于屏蔽体10A内的放射源和流体管道，流体管道设有流体入口和流体出口；被加工的流体流经所述的流体管道，受放射源的辐射。其中的流体管道为直形管道20A，放射源为设于直形管道外侧的外放射源30A。其中的放射源为放射性核素或射线装置。其中的放射源采用现有技术中的常规结构，不做详述。其中的放射源可以是一个，也可以是二个或三个。
当放射源采用射线装置时，可以是加速器、中子发生器或质子发生器；当放射源采用放射性核素时，可以是钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192。
如图2所示的实施例中，与图1实施例的不同之处在于，流体管道为设于屏蔽体10B内的环形管道20B；放射源为设于环形管道20B的中心空腔29内的内放射源30B，在中心空腔29两端设有屏蔽端盖28。为了便于加工，环形管道20B可以采用同心的内管道21、外管道22通过端盖板23焊接而成，二个端盖板23分别设有流体入口管接头和流体出口管接头(图中未示出)。为了让流体流经内放射源位置的路径(或时间)更长，可以进一步地在环形管道20B内的设有二个隔板24，二个隔板24上设有的通孔241错开180度。
如图3所示的实施例中，与图2实施例不同的地方在于，放射源还包括设于环形管道20B外侧的外放射源30A。
于其它实施例中，环形管道可以不采用同心的环形管道，而采用由螺旋管来构成一个流体可以螺旋式移动的环形管道，这种结构不需要像图2、图3的实施例中增加的隔板。
如图4所示的实施例与图3所示实施例相近，不同之处在于外放射源可以旋转。具体结构为：屏蔽体包括屏蔽底座11和可拆式联接于屏蔽底座11上方的屏蔽上盖12(二者的分界线优选在旋转体的中心线的位置)；环形管道20C通过侧立板19固定于屏蔽底座11；还包括环向设于环形管道20C外周的旋转体40；旋转体40上设有所述的外放射源30A。
其中，旋转体40与屏蔽体之间设有二个外轴承41，旋转体40与环形管道20C之间设有内轴承42。为起到更好的屏蔽作用，在外轴承41的外侧设有固定于旋转体上的挡板411(屏蔽体上配有相应的凹槽412)，在内轴承42的外侧设有固定于环形管道20C端部的挡板421(旋转体上配有相应的凹槽422)。
为实现对旋转体40的驱动，屏蔽底座11内设有电机49，及与电机49传动联接的传动机构48。其中的传动机构48为减速齿轮组，在旋转体40上设有与减速齿轮组啮合的齿圈47。
其中的旋转体可以是连续旋转，也可以是小于360度的往复式旋转。当采用连续旋转方式时，可以采用电刷式的电接点为射线装置供电。
本发明一种用于流体加工的辐照方法，该方法是利用放射性核素或射线装置产生的放射线，对流体进行照射，流体吸收其放射能后，成为一种高能量流体物质；其中，放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192；所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射线包括α射线、β射线、γ射线或X射线。所述的流体为液体或气体，又或由带有压力的液体或气体进行推送的颗粒状固体。
在照射时，流体进行旋转或发射源进行旋转，其中，流体管道的管径为5-500mm，流体的流动动速度为3-1000mm/s，照射时间为0.5-60分钟，放射强度为0.1-10Gy/min。
本发明一种燃油添加剂的加工方法，该方法是利用放射性核素或射线装置产生的放射线，对液体原料进行照射，液体原料吸收其放射能后，成为燃油添加剂；其中，所述的放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192；所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射线包括α射线、β射线、γ射线或X射线；其中，流体管道的管径为5-500mm，流体的流动动速度为3-1000mm/s，照射时间为0.5-60分钟，放射强度为0.1-10Gy/min。
于其它实施例中，流体还可以用于其它液体，比如工业用的流体状添加剂。还可以用于气体的放射性照射，也可以用于颗粒状的固体物的加工。比如量子光纤加工用的膜，对膜片的颗粒状原料进行辐射，改善其原材料的性质。颗粒状固体可以通过压力实现颗粒状固体的流动，或通过液体当用载体实现流动辐射。
综上所述，本发明采用屏蔽体结构，将需要加工的流体流经位于屏蔽体内的流体管道，并经由位于屏蔽体内的放射源的照射，实现能量转移，可以对特定流体进行放射性照射，达到改善流体性能的作用，并且有利于流体的批量化加工生产。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (7)
1.一种用于流体加工的辐照方法，该方法是利用放射性核素或射线装置产生的放射线，对流体进行照射，流体吸收其放射能后，成为一种高能量流体物质；
其中，所述的放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192；所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射线包括α射线、β射线、γ射线或X射线；所述的流体为液体或气体，又或由带有压力的液体或气体进行推送的颗粒状固体；
所述辐照方法采用的辐照设备包括屏蔽体，及设于屏蔽体内的发射源和流体管道，所述的流体管道设有流体入口和流体出口；被加工的流体流经所述的流体管道，受发射源的辐射；
所述的流体管道为设于屏蔽体内的环形管道；所述的发射源包括设于环形管道的中心空腔内的内发射源，所述的中心空腔两端设有屏蔽端盖；
所述发射源还包括设于环形管道外侧的外发射源；
所述屏蔽体包括屏蔽底座和可拆式联接于屏蔽底座上方的屏蔽上盖；所述的环形管道固定于所述的屏蔽底座；还包括环向设于环形管道外周的旋转体；所述的旋转体上设有所述的外发射源。
2.根据权利要求1所述的用于流体加工的辐照方法，其特征在于照射时，流体进行旋转或发射源进行旋转，其中，流体管道的管径为5-500mm，流体的流动动速度为3-1000mm/s，照射时间为0.5-60分钟，放射强度为0.1-10Gy/min。
3.用于流体加工的辐照设备，其特征在于包括屏蔽体，及设于屏蔽体内的发射源和流体管道，所述的流体管道设有流体入口和流体出口；被加工的流体流经所述的流体管道，受发射源的辐射；所述的流体管道为设于屏蔽体内的环形管道；所述的发射源包括设于环形管道的中心空腔内的内发射源，所述的中心空腔两端设有屏蔽端盖；所述发射源还包括设于环形管道外侧的外发射源；所述屏蔽体包括屏蔽底座和可拆式联接于屏蔽底座上方的屏蔽上盖；所述的环形管道固定于所述的屏蔽底座；还包括环向设于环形管道外周的旋转体；所述的旋转体上设有所述的外发射源。
4.根据权利要求3所述用于流体加工的辐照设备，其特征在于所述的发射源为放射性核素或射线装置；所述的流体为液体或气体，又或由带有压力的液体或气体进行推送的颗粒状固体。
5.根据权利要求4所述用于流体加工的辐照设备，其特征在于所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192。
6.根据权利要求3所述用于流体加工的辐照设备，其特征在于所述的流体管道为位于屏蔽体中间的直通管；所述的发射源设于直通管的侧边。
7.一种燃油添加剂的加工方法，该方法是利用放射性核素或射线装置产生的放射线，对液体原料进行照射，液体原料吸收其放射能后，成为燃油添加剂；其中，所述的放射性核素为钴60、钋、镭、铀、碘125、碘-131、铯-137或铱192；所述的射线装置为加速器、中子发生器或质子发生器；所述的放射线包括α射线、β射线、γ射线或X射线；其中，流体管道的管径为5-500mm，流体的流动动速度为3-1000mm/s，照射时间为0.5-60分钟，放射强度为0.1-10Gy/min；所述的加工方法采用权利要求3所述的辐照设备。
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