CN105421316A - 移动式液面除渣装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动式液面除渣装置，用于清除压水堆核电站换料水池液面上漂浮的杂质，所述移动式液面除渣装置包括液面除渣器、杂质收集器和连通所述液面除渣器和所述杂质收集器的通水管；所述液面除渣器用于采集液面上漂浮的杂质，所述杂质收集器内设有循环泵和过滤器，所述循环泵用于将所述液面除渣器采集的杂质通过所述通水管抽取至所述杂质收集器，所述过滤器用于对进入所述杂质收集器的杂质过滤并存储。根据本发明提供的移动式液面除渣装置，其结构简单、工作状态平稳，有效保证换料水池清洁度。

Description

移动式液面除渣装置

技术领域

本发明涉及一种清理设备，尤其涉及一种用于清除压水堆核电站换料水池表面漂浮的粒子污物和灰尘的移动式液面除渣装置。

背景技术

压水堆开启后，水流会对压水堆设备有一定的冲洗作用，并将冲洗下来的杂质带入换料水池。其中，杂质密度较大的会沉入换料水池底部，对换料水池的透明度不会产生明显的影响，而杂质体积较小或密度较小的粒子污物和灰尘会漂浮在液面上，严重影响了换料水池的透明度，其不利于对换料水池进行检测。

因此，亟需一种液面除渣设备，以方便地清理换料水池液面的杂物，保持水面透明，以使作业人员有更好的视野，降低核安全风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种液面除渣设备，以方便地清理换料水池液面的杂物，保持水面透明，以使作业人员有更好的视野，降低核安全风险。

为了实现上述目的，本发明公开了一种移动式液面除渣装置，用于清除压水堆核电站换料水池液面上漂浮的杂质，所述移动式液面除渣装置包括液面除渣器、杂质收集器和连通所述液面除渣器和所述杂质收集器的通水管；所述液面除渣器用于采集液面上漂浮的杂质，所述杂质收集器内设有循环泵和过滤器，所述循环泵用于将所述液面除渣器采集的杂质通过所述通水管抽取至所述杂质收集器，所述过滤器用于对进入所述杂质收集器的杂质过滤并存储。

与现有技术相比，本发明提供的移动式液面除渣装置，使用时，液面除渣器采集漂浮于换料水池液面上的杂质，液面除渣器采集杂质时，亦会不可避免的混入水，杂质和水的混合物进入通水管；循环泵工作，将进入通水管的杂质和水的混合物抽取至杂质收集器，并通过过滤器对杂质和水的混合物过滤去除水。根据本发明提供的移动式液面除渣装置，其结构简单、工作状态平稳，有效保证换料水池清洁度。

较佳的，所述杂质收集器还包括连通所述循环泵、所述过滤器及所述通水管的通道。

较佳的，所述杂质收集器具有密闭腔体；所述密闭腔体对杂质收集器提供浮力，使得杂质收集器得以漂浮于换料水池的液面上。

较佳的，所述杂质收集器的底部设置有轮子；当本发明移动式液面除渣装置未投入使用、杂质收集器未置于换料水池时，设置于杂质收集器底部的轮子方便作业人员移动杂质收集器。

较佳的，所述液面除渣器和/或所述杂质收集器设置有吊环；将吊动设备方便地连接于吊环，即可将液面除渣器和/或杂质收集器吊起以放入或吊离换料水池。

较佳的，所述通水管连接有第一浮子，若干所述第一浮子沿所述通水管的长度方向均匀设置；若干第一浮子对通水管提供以向上的拉力，避免通水管垂坠至换料水池底部并与其发生摩擦，一方面减小本发明移动式除渣装置的移动阻力，另一方面防止通水管与换料水池底部摩擦而导致通水管破损。

具体地，所述通水管固定连接于所述液面除渣器的竖向轴心处；若干所述第一浮子分别通过柔性连接件与所述通水管相连接；所述通水管靠近所述液面除渣器的一端向所述通水管靠近所述杂质收集器的一端方向上的若干个所述柔性连接件的长度依次减小；固定连接于液面除渣器的通水管的重力对液面除渣器于产生向下的拉力，为使得通水管施加于液面除渣器上的拉力位于液面除渣器的轴心以保证液面除渣器受力均衡，通水管固定连接于液面除渣器的竖向轴心处，且连接于通水管靠近液面除渣器一端的柔性连接件较长，使得离开除渣器的通水管在一定长度上呈竖直。

具体地，所述柔性连接件的数量至少为三个，沿所述通水管的长度方向上设置地若干所述柔性连接件的长度呈等差数列；若干柔性连接件的长度呈等差数列，使得沉没于换料水池的通水管呈靠近液面除渣器的一端较低、靠近杂质收集器的一端较高的直线型，从而方便循环泵抽取通水管内的杂质和水进入杂质收集器。

较佳的，所述液面除渣器包括溢流件，所述溢流件包括封头和侧壁，所述封头和所述侧壁围成一下侧封闭的腔体，所述侧壁具有溢流堰；所述通水管连接于所述溢流件使得所述通水管与所述腔体相连通，所述通水管的进水口低于所述溢流堰且高于所述腔体的底部；使用时，液面除渣器漂浮于液面且溢流堰低于液面，漂浮于液面的杂质在重力作用下与水一同经溢流堰进入腔体中；杂质和水的混合物进入腔体后，于腔体内形成与换料水池相独立的液态环境，杂质在重力作用下漂浮于腔体中的液面上，并经低于腔体中液面的进水口进入通水管；利用溢流堰低于液面、进水口高于腔体底部且低于溢流堰，对漂浮于液面的杂质先后两次进行过滤，实现杂质和水的混合物自动进入通水管，且使得进入通水管的杂质和水的混合物中杂质比例较高。

较佳的，所述液面除渣器还包括第二浮子，所述第二浮子固定连接于所述溢流件；第二浮子固定连接于溢流件以使溢流件漂浮于液面。

附图说明

图1为本发明移动式液面除渣装置的结构示意图。

图2为液面除渣器的俯视图。

图3为图2中A-A方向上的剖视图。

图4为图3中B部的放大图。

图5为杂质收集器的剖面示意图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1所示的移动式液面除渣装置，用于清除压水堆核电站换料水池液面上漂浮的杂质。其中，杂质主要为粒子污物和灰尘，其密度较小质量较轻，以得以漂浮于水面上。移动式液面除渣装置包括液面除渣器100、杂质收集器200和连通液面除渣器100和杂质收集器200的通水管300；液面除渣器100用于采集液面上漂浮的杂质，液面除渣器100采集杂质时，亦会不可避免的混入换料水池中的水，杂质和水的混合物进入通水管300；通水管300将液面除渣器100采集的杂质输送到杂质收集器200，杂质收集器200将混合物中的水滤除，并将滤除水后的杂质储存，从而减少换料水池液面上漂浮的杂质，提高换料水池的清洁度。结合图2-图5所示，更具体地：

本发明提供的移动式液面除渣装置使用时，液面除渣器100和杂质收集器200均漂浮于换料水池的液面上，通水管300沉没于换料水池中。液面除渣器100利用杂质漂浮于换料水池液面的特性，利用重力势能使得杂质和水一同进入液面除渣器100并随后进入通水管300；杂质收集器200具有密闭腔体220，密闭腔体220使得杂质收集器200受到足够的浮力得以漂浮在换料水池液面上，杂质收集器200内设有循环泵230和过滤器240，循环泵230用于抽取进入通水管300的杂质和水的混合物并将其抽取至杂质收集器200，过滤器240用于对进入杂质收集器200的杂质过滤并存储。

以下对本发明提供的移动式液面除渣装置的各部件分别进行详细说明。

如图2和图3所示，液面除渣器100包括溢流件110、第二浮子120、平衡调整件130和第一吊环140。第二浮子120固定连接于溢流件110以使溢流件110漂浮于换料水池的液面上，通水管300连接于溢流件110以使进入溢流件110的杂质进入通水管300，第一吊环140用以方便地连接吊动设备，从而方便地将液面除渣器100吊起以放入或吊离换料水池。

如图3和图4所示，溢流件110包括封头111和侧壁112。封头111和侧壁112围成一下侧封闭的第一容置腔110a，侧壁112的上侧具有溢流堰112a；当液面除渣器100置入换料水池、进入工作状态时，液面除渣器100漂浮于换料水池的液面上，且溢流堰112a略低于换料水池的液面，在重力作用下，漂浮于液面的杂质与水一同经溢流堰112a进入第一容置腔110a中，于第一容置腔110a中形成一与换料水池相独立的液态环境，实现对换料水池的第一次杂质过滤。

较佳的，封头111和侧壁112均呈圆形，即，侧壁112呈圆环形，封头111呈圆形以封闭侧壁112的底部，以减少溢流件110外壁受到的水流冲击力对溢流件110产生的影响。

较佳的，如图3和图4所示，溢流件110的封头111和侧壁112呈分体结构，溢流件110的封头111和侧壁112之间连接有柔性隔膜150，从而使得溢流堰112a的封头111和侧壁112可以相对移动。柔性隔膜150调整第一容置腔110a的体积，使得溢流件110所受浮力可自动调节，从而提高液面除渣器100的稳定性。具体地：侧壁112的内径大于封头111的外径，柔性隔膜150呈周侧封闭的圆环状；一卡箍160将柔性隔膜150的上侧边固定连接于侧壁112外壁的下侧，另一卡箍160将柔性隔膜150的下侧边固定连接于封头111外壁的上侧；当第一容置腔110a内杂质和水的混合物较少、封头111内侧受到杂质和水的混合物的重力小于封头111外侧受到的液体压力时，封头111向上移动靠近侧壁112，减少第一容置腔110a的体积从而减少溢流件110受到的浮力，以保持溢流堰112a略低于换料水池液面、进水口310低于溢流堰112a的状态；当第一容置腔110a内杂质和水的混合物较多、封头111内侧受到杂质和水的混合物的重力大于封头111外侧受到的液体压力时，封头111向下移动远离侧壁112，增大第一容置腔110a的体积从而增大溢流件110受到的浮力，以保持溢流堰112a保持略低于换料水池液面、进水口310低于溢流堰112a的状态。上述侧壁112的内径大于封头111的外径为一较佳的实施例，在上述实施例中，封头111相对侧壁112可移动的距离范围为两倍柔性隔膜150的长度，使得第一容置腔110a的体积调整范围较大；当然亦可以封头111的直径大于或等于侧壁112的直径，此时，封头111相对侧壁112可移动的距离范围为一倍柔性隔膜150的长度。更进一步的，柔性隔膜150的材质为聚氨酯。

通水管300连接于溢流件110使得通水管300与第一容置腔110a相连通，通水管300的进水口310低于溢流堰112a且高于第一容置腔110a的底部；进入第一容置腔110a的杂质和水的混合物中，杂质漂浮于第一容置腔110a中的液面上，当进入第一容置腔110a的杂质和水的混合物高于进水口310时，位于液面上的杂质和水在重力作用下经进水口310进入通水管300，实现对换料水池的第二次杂质过滤。具体地：封头111朝向背离第一容置腔110a的方向凸伸呈弧形，使得封头111与侧壁112围成的第一容置腔110a的截面呈U型；通水管300固定连接于封头111的底部中心处使得通水管300与第一容置腔110a相连通，通水管300的进水口310伸入至第一容置腔110a内且位于侧壁112的竖向中心线方向上，使得进水口310高于第一容置腔110a的底部。通水管300内设置有单向阀330；单向阀330防止进入通水管300的杂质含量较高的液体回流到第一容置腔110a或换料水池中。进入通水管300的杂质和水排出换料水池，从而实现将换料水池液面的杂质滤除的目的，有效保证换料水池清洁度。

在部分实施例中，由于封头111和侧壁112围成一下侧封闭的第一容置腔110a，依靠该第一容置腔110a即可实现液面除渣器100漂浮于液面上。当然，亦可以采用其他技术方案。如在本实施例中，依靠可拆卸的固定连接于溢流件110的第二浮子120对溢流件110提供浮力，使得液面除渣器100漂浮于液面上，如图2和图3所示，具体地：三个第二浮子120设置于溢流件110外部，且三个第二浮子120绕溢流件110的中轴线均匀排布，三个第二浮子120通过呈刚性的管材121可拆卸的固定连接于溢流件110；第二浮子120由两个不锈钢板冲压成的椭球形钢板焊接而成的空心椭球体，当液面除渣器100置入换料水池、进入工作状态时，第二浮子120空心椭球体的长轴呈平行于换料水池液面的方向设置，第二浮子120的底部固定连接有用于连接溢流件110的具有一定弯度的管材121，第二浮子120空心椭球体的长轴所在的平行于换料水池液面的平面与侧壁112的高度大致相等，从而使得液面除渣器100漂浮于换料水池液面上进行作业时，第二浮子120部分没于换料水池中以对溢流件110提供浮力，由于第二浮子120设置于溢流件110的外部，从而对溢流件110以较大的力矩，使得溢流件110非常平稳，水流波动、经溢流件110进入的液体和杂质不均衡等不会造成溢流件110失衡。

较佳的，若干平衡调整件130亦绕溢流件110的中轴线均匀排布并固定连接于溢流件110；平衡调整件130具有第二容置腔131和开设于第二容置腔131上部的开口132；经开口132对平衡调整件130的第二容置腔131中加入水或其他物质，即可方便的调整液面除渣器100，使得漂浮于液面上的液面除渣器100呈平衡的状态。在本实施例中，平衡调整件130的数量为三个，如图2和图3所示，三个平衡调整件130绕溢流件110的中轴线均匀排布，三个平衡调整件130分别固定连接于侧壁112，且平衡调整件130高于侧壁112，位于任两平衡调整件130之间的部分侧壁112形成溢流堰112a。具体地：平衡调整件130包括由两块扇形不锈钢板和一块折成三面的矩形不锈钢焊成的扇形的第二容置腔131，于顶部的扇形钢板上开有一开口132，经开口132对第二容置腔131中加入水或其他物质，以调整液面除渣器100的配重。更进一步的，侧壁112沿溢流件110的中轴线均匀开设有三个避让口，避让口的大小和形状与平衡调整件130相对应；三个平衡调整件130分别设置于一避让口，且三个平衡调整件130分别固定连接于侧壁112，以使得溢流件110的侧壁112呈封闭；固定连接于侧壁112的平衡调整件130高于侧壁112，位于任两平衡调整件130之间的部分侧壁112形成溢流堰112a；高于溢流堰112a的平衡调整件130可以防止漂浮于液面上的大型杂物移动至溢流件110上部而导致液面除渣器100沉没。

较佳的，液面除渣器100还包括第一吊环140，第一吊环140固定连接于通水管300；将吊动设备方便地连接于第一吊环140，即可将液面除渣器100吊起以放入或吊离换料水池。

如图5所示，杂质收集器200包括一主架210，密封腔体220均匀地设置于主架210的侧部，循环泵230和过滤器240固定连接于主架210，且循环泵230位于主架210的轴心位置。具体地：密封腔体220由不锈钢板材和/或不锈钢管材焊接加工制成，制成的密封腔体220呈环状，密封腔体220的轴心具有呈圆筒状的安装腔221，密封腔体220固定连接于主架210的侧部，且密封腔体220的中心线与主架210的中心线重合；循环泵230设置于安装腔221内，且循环泵230固定连接于密封腔体220。密闭腔体220均匀地设置于主架210的侧部，当杂质收集器200漂浮于换料水池液面上时，杂质收集器200所受的浮力分布比较均匀，从而使得杂质收集器200比较稳定，不容易出现倾斜或侧翻。

循环泵230的进口连通于通水管300的出口，循环泵230的出口连通于过滤器240的进口，从而使得通水管300、循环泵230和过滤器240之间形成一通道270，通道270使得进入通水管300的杂质和水的混合物经循环泵230进入过滤器240，过滤器240将混合物中的水滤除，并将滤得的杂质存储。

杂质收集器200的底部设置有轮子260，具体地：主架210的底部均匀设置有四个轮子260，其中，安装于主架210底部的相邻的两个轮子260为定向轮，相邻的另两个轮子260为万向轮。当移动式液面除渣装置未投入使用、杂质收集器200置于换料水池之外的地面上时，设置于杂质收集器200底部的轮子260方便作业人员移动杂质收集器200。

杂质收集器200设置有第二吊环250；第二吊环250的结构和作用均与第一吊环140相类似，其均用于连接吊动设备，以将杂质收集器200吊起以放入或吊离换料水池。

通水管300的进水口端连接于液面除渣器100，通水管300的出水口端连接于杂质收集器200。通水管300连接有第一浮子320，第一浮子320对通水管300提供以向上的拉力，使得沉没于换料水池中的通水管300不至垂坠到与换料水池的底部相接触，从而避免液面除渣器100和杂质收集器200于换料水池内移动并拖动通水管300时，通水管300与换料水池底部发生摩擦，其一方面减小本发明移动式除渣装置移动阻力，另一方面防止通水管300与换料水池底部摩擦而导致通水管300破损。较佳的，通水管300固定连接于液面除渣器100的竖向轴心处，若干第一浮子320沿通水管300的长度方向均匀设置，且若干第一浮子320分别通过柔性连接件321与通水管300相连接，自通水管300靠近液面除渣器100的进水口端到通水管300靠近杂质收集器200的出水口端方向上的若干柔性连接件321的长度依次减小，固定连接于液面除渣器100的通水管300的重力对液面除渣器100于产生向下的拉力，为使得通水管300施加于液面除渣器100的向下的拉力位于液面除渣器100的轴心以保证液面除渣器100受力均衡，通水管300固定连接于液面除渣器100的竖向轴心处，且连接于通水管300靠近液面除渣器100一端的柔性连接件321较长，使得离开除渣器的通水管300在一定长度上呈竖直。更进一步的，柔性连接件321的数量至少为三个，沿通水管300的长度方向上设置地若干个柔性连接件321的长度呈等差数列；若干个柔性连接件321的长度呈等差数列，使得沉没于换料水池的通水管300呈靠近液面除渣器100的一端较低、靠近杂质收集器200的一端较高的直线型，从而方便循环泵230抽取通水管300内的杂质和水进入杂质收集器200。

结合图1-图5所示，对本发明提供的移动式液面除渣装置的使用过程做一详细说明：将与第二浮子120相焊接的管材121插接于溢流件110的底部，并通过销钉使得第二浮子120与溢流件110固定连接；吊动设备连接第一吊环140，将液面除渣器100放入换料水池中；对第一容置腔110a中注入水直至第一容置腔110a中的液面与进水口310相平；经开口132对平衡调整件130的第二容置腔131注入水，使得溢流件110保持平衡，且使得溢流堰112a低于换料水池的液面、平衡调整件130高于换料水池的液面；待液面除渣器100保持稳定平衡后，吊动设备连接第二吊环250，将杂质收集器200缓缓放入换料水池中，通水管300亦随之进入换料水池中；待杂质收集器200和通水管300亦保持稳定平衡后，启动循环泵230和过滤器240进行调试确认；调试确认好后，移动式液面除渣装置即进入正常工作。

与现有技术相比，本发明提供的移动式液面除渣装置，使用时，液面除渣器100和杂质收集器200漂浮于换料水池的液面上、通水管300沉没于换料水池中；漂浮于换料水池液面的杂质和水经溢流堰112a进入溢流件110，进入溢流件110的杂质和水形成独立于换料水池的稳定的液态环境，该液态环境中，漂浮于液面上的杂质和水经进水口310进入通水管300；循环泵230工作抽取通水管300中的杂质和水的混合物，混合物沿通道进入到过滤器240中，过滤器240对混合物进行过滤，滤除混合物中的水，并将滤得的杂质存储于过滤器240中。根据本发明提供的移动式液面除渣装置，其结构简单、工作状态平稳，一旦投入使用，移动式液面除渣装置即可自动对换料水池的液面杂质进行过滤去除，有效保证换料水池清洁度。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种移动式液面除渣装置，用于清除压水堆核电站换料水池液面上漂浮的杂质，其特征在于：包括液面除渣器、杂质收集器和连通所述液面除渣器和所述杂质收集器的通水管；所述液面除渣器用于采集液面上漂浮的杂质，所述杂质收集器内设有循环泵和过滤器，所述循环泵用于将所述液面除渣器采集的杂质通过所述通水管抽取至所述杂质收集器，所述过滤器用于对进入所述杂质收集器的杂质过滤并存储。

2.如权利要求1所述的移动式液面除渣装置，其特征在于：所述杂质收集器还包括连通所述循环泵、所述过滤器及所述通水管的通道。

3.如权利要求1所述的移动式液面除渣装置，其特征在于：所述杂质收集器具有密闭腔体。

4.如权利要求1所述的移动式液面除渣装置，其特征在于：所述杂质收集器的底部设置有轮子。

5.如权利要求1所述的移动式液面除渣装置，其特征在于：所述液面除渣器和/或所述杂质收集器设置有吊环。

6.如权利要求1所述的移动式液面除渣装置，其特征在于：所述通水管连接有第一浮子，若干所述第一浮子沿所述通水管的长度方向均匀设置。

7.如权利要求6所述的移动式液面除渣器，其特征在于：所述通水管固定连接于所述液面除渣器的竖向轴心处上；若干所述第一浮子分别通过柔性连接件与所述通水管相连接；所述通水管靠近所述液面除渣器的一端向所述通水管靠近所述杂质收集器的一端方向上的若干所述柔性连接件的长度依次减小。

8.如权利要求7所述的移动式液面除渣器，其特征在于：所述柔性连接件的数量至少为三个，沿所述通水管的长度方向上设置地若干个所述柔性连接件的长度呈等差数列。

9.如权利要求1所述的移动式液面除渣装置，其特征在于：所述液面除渣器包括溢流件，所述溢流件包括封头和侧壁，所述封头和所述侧壁围成一下侧封闭的腔体，所述侧壁具有溢流堰；所述通水管连接于所述溢流件使得所述通水管与所述腔体相连通，所述通水管的进水口低于所述溢流堰且高于所述腔体的底部。

10.如权利要求1所述的移动式液面除渣装置，其特征在于：所述液面除渣器还包括第二浮子，所述第二浮子固定连接于所述溢流件。