CN107887048B - 一种放射性固体废物桶内压实装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废物压实装置，提供一种小空间使用的放射性固体废物桶内压实装置，包括机架、设置在废物产生区域的投料口、连通机架与投料口的废物滑道、机架进出通面板的闸板门、安装在机架底部运出运入钢桶的直线导轨、机架顶部连接压实盘的多级电动缸、机架顶部角落连接排气口的高压漩涡风机、机架内部的垃圾袋盛装盒、自动裁袋封口机构以及200L钢桶。本发明装置操作方便、外形尺寸适宜、可靠性高，能有效减少二次废物的产生，减少工作人员对放射性污染的接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种废物压实装置，尤其涉及一种小空间使用的放射性固体废物桶内压实装置。
背景技术
在不同的核设施运行、检修及退役过程中会产生大量的劳保产品，而这些劳保产品会有不同程度的放射性污染，若放射性剂量超过可回收再利用标准，这些含有微量低放射性的劳保产品就没有使用价值变成了废物。这些废物不能等同于没有受过放射性污染的废物，经过简单的粉碎-打包-储存或焚烧即可，不需要很特别的管制，而受过微量放射性污染的废物需要单独分类、分设备进行处理，处理后需要单独隔离暂存，待积累到一定数量后统一运送到放射性污染废物储存场永久隔离处理。
目前国内外核设施产生的微量低放射性废物基本上都采用压实减容打包，国内外的桶内压实设备大都采用油缸作为驱动，需要配置庞大复杂的液压系统，设备外形尺寸大；投料工位多设置在设备旁，增大了操作人员接触放射性污染的可能性。例如，CN202573035U其压实采用油缸驱动竖直升降，机架上设置回程油箱，进出桶滑块与提升门采用气缸驱动，不仅要配置液压系统还需要额外提供气源，管路复杂，占地空间大，且后期维护不便；其在装置投料面板设置投料门，虽然简化了投料过程，但操作人员仍需要在装置旁进行投料。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中的不足，而提供了一种放射性固体废物桶内压实装置，该装置操作方便、外形尺寸适宜、可靠性高，能有效减少二次废物的产生，减少工作人员对放射性污染的接触。
本发明的发明目的是通过如下技术方案实现的。
一种放射性固体废物桶内压实装置，包括：
机架，所述机架的侧面板上设有废物滑道，废物滑道与投料口连通，所述投料口设有可上下开合的盖子，盖子盖上后具有气密性；
所述机架的正面板上开设有进出桶口，进出桶口处设有闸板门，闸板门两侧的机架上设有导向槽，闸板门可沿导向槽竖直移动，闸板门与竖直蜗杆连接，位于闸板门顶部的机架内装有驱动电机，所述竖直蜗杆与连接驱动电机的蜗轮配合；
所述机架的底部设有延伸至机架外部的直线导轨，直线导轨在闸板门处设有相配合的断口，直线导轨与装有滚子可沿直线导轨移动进出的钢桶托盘连接，所述钢桶托架上放置用于收集储存放射性废物的200L钢桶，钢桶托盘上装有驱动电机，驱动电机与齿轮连接，齿轮与装在直线导轨上的齿条啮合，所述钢桶托盘两侧设有支架，支架上装有电动缸，电动缸推杆与抓手连接；
所述机架顶部中间设有法兰盘，法兰盘与安装在多级电动缸上的法兰连接，多级电动缸推杆与压实盘连接；
所述机架顶部开设有排气口，排气口与高压漩涡风机连接，所述高压漩涡风机通过排气管路与外部废气处理系统连通；
所述机架内废物滑道下方设有托架，托架上装有中间为圆形镂空结构的垃圾袋盛装盒，所述垃圾袋盛装盒上部沿圆形镂空设有一圈环形凹槽，垃圾袋底部展开后开口朝下叠放在凹槽中；
所述机架内垃圾袋盛装盒下方设有自动封口裁袋机构，所述自动封口裁袋机构包括与机架连接的一对齿条，齿条两端装有可同时向中间运动的两个电加热片安装板及驱动电机，每个电加热片安装板上装有上、下两个电加热片，其中一端的两个电加热片之间设有裁袋母槽，另一端两个电加热片之间设有裁袋镍铬合金电加热丝，所述齿条与连接驱动电机的齿轮啮合。
在上述技术方案中，所述投料口设置在废物产生区域，废物经打包后可直接从投料口经过废物滑道进入压实装置内的200L钢桶中，隔离人员工作区与废物处理区；投料口前侧设有信号指示灯，装置进行压缩作业时，投料口盖子锁死，信号指示灯闪烁；所述盖子装有微动开关，盖子开启时，高压漩涡风机启动实现压实装置内负压，盖子关闭时高压漩涡风机延时工作后自动停止。
在上述技术方案中，所述钢桶托盘设有凸台，与200L钢桶底部匹配，便于抓手夹紧、固定200L钢桶。
在上述技术方案中，压实装置作业前将垃圾袋预置在垃圾袋盛装盒中，垃圾袋为长筒型结构，垃圾袋可通过垃圾包自重或多级电动缸推动的压实盘带到钢桶底部。
在上述技术方案中，所述多级电动缸内部设有检测压缩作业压力的压力传感器，检测压缩压力达到设定值时进行一定时间保压后返回，设定值可根据废物类型进行适当调整。
在上述技术方案中，所述机架内设有料位检测传感器，多级电动缸在料位传感器检测到废物量达到一定位置时推动压实盘进行压缩作业，压实后若检测料位未达到桶满设定值，等待下一次投入废物；反之，自动封口裁袋机构的驱动电机带动四个电加热片、裁袋母槽及裁袋镍铬合金电加热丝向中间运动，对200L钢桶内打包废物的垃圾袋封口，同时，对上方新的垃圾袋封底，并将中间裁断。
在上述技术方案中，所述高压漩涡风机不仅在投料口盖子开启时启动，在压缩作业、封口裁袋作业及提升门开启时也同时启动，并在作业后延时关闭，保证压实装置内部一定的负压，防止放射性粉尘和气溶胶等溢出。
在上述技术方案中，所述机架内设有与远程遥控台连接的照明设备和视频监控设备，遥控台可视界面可全过程监控装置作业情况，所述远程遥控台与信号指示灯、微动开关、料位检测传感器、压力传感器及各驱动设备的控制端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
装置采用多级电动缸驱动带动压实盘压缩作业，安装长度小，结构简单紧凑，无各种阀门、油路系统、油源、气源，后期维护方便，桶内压实装置的整体高度降低且占地空间减小；投料口通过废物滑道与机架连通，废物垃圾可直接从投料口滑入机架内的200L钢桶中，隔离废物产生区域和废物处理区域；废物在200L钢桶内进行压缩减容，同时被套在垃圾袋中，压实后垃圾袋自动封口打包，桶内压实装置作业过程中高压漩涡风机启动保证装置内负压，除需人工对200L钢桶开盖封盖外均为自动化作业，更大程度避免操作人员与放射性污染的接触；装置作业情况辅以视频监控，安全性较高；模块化功能设计，便于维修更换。
附图说明
图1是本发明放射性固体废物桶内压实装置整体结构示意图。
图2是本发明中自动封口裁袋机构的结构示意图。
其中，1、投料口；2、盖子；3、微动开关；4、信号指示灯；5、废物滑道；6、高压漩涡风机；7、多级电动缸；8、排气管路；9、法兰；10、法兰盘；11、机架；12、压实盘；13、驱动电机一；14、蜗轮；15、蜗杆；16、导向槽；17、垃圾袋盛装盒；18、托架；19、200L钢桶；20、电动缸；21、抓手；22、支架；23、钢桶托盘；24、滚子组件；25、驱动电机二；26、齿轮一；27、齿条一；28、直线导轨；29、闸板门；30、电加热片安装板；31、连杆；32、齿条二；33、驱动电机三；34、裁袋母槽；35、齿轮二； 36、电加热片；37、裁袋镍铬合金电加热丝、38、自动封口裁袋机构。
具体实施方式
为了使本发明技术特点、特征、技术效果、设计目的更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述。
如图1和2所示，本发明实施例提供一种放射性固体废物桶内压实装置，包括：
机架11，所述机架11的侧面板上设有废物滑道5，废物滑道5与投料口1连通，所述投料口1设有可上下开合的盖子2，盖子2盖上后具有气密性；
所述机架11的正面板即进出桶面板上开设有进出桶口，进出桶口处设有闸板门29，闸板门29两侧的机架上设有导向槽16，闸板门29可沿导向槽16竖直移动，闸板门29与竖直蜗杆15连接，位于闸板门顶部的机架内装有驱动电机一13，竖直蜗杆15与连接驱动电机一13的蜗轮14配合；
所述机架11底部设有延伸至机架外部的直线导轨28，直线导轨28在闸板门29处设有与之关闭时相配合的断口，直线导轨28与装有滚子组件24可沿导轨28移动进出的钢桶托盘23连接，所述钢桶托盘23上放置用于收集储存放射性废物的200L钢桶19，钢桶托盘23上装有驱动电机二25，驱动电机二25与齿轮一26连接，齿轮一26与装在直线导轨28上的齿条一27啮合，所述钢桶托盘23两侧设有支架22，支架22上装有电动缸20，电动缸20的推杆与抓手21连接；
所述机架11顶部中间设有法兰盘10，法兰盘10与安装在可伸缩推杆的多级电动缸7上的法兰9连接，多级电动缸7推杆与压实盘12连接；
所述机架11顶部角落开设有排气口，排气口与高压漩涡风机6连接，所述高压漩涡风机6通过排气管路8与外部废气处理系统连通；
所述机架11内废物滑道5下方设有托架18，托架18上装有中间为圆形镂空结构的垃圾袋盛装盒17，所述垃圾袋盛装盒17上部沿圆形镂空设有一圈环形凹槽，垃圾袋底部展开后开口朝下叠放在凹槽中；
所述机架11内垃圾袋盛装盒17下方设有自动封口裁袋机构，所述自动封口裁袋机构包括与机架11连接的齿条二32，齿条二32两端装有可同时向中间运动的两个连杆31，连杆31下方焊接有两个电加热片安装板30，连杆31上设有驱动电机三33和齿轮二35，每个电加热片安装板33各装上、下两块电加热片36，其中一端两个电加热片36之间设有裁袋母槽34，另一端两个电加热片36之间设有裁袋镍铬合金电加热丝37，齿条二32与连接驱动电机三33的齿轮二35啮合。
为了避免工作人员接触放射性污染、提高装置的安全性，投料口1设置在废物产生区域，废物经打包后可直接从投料口1经过废物滑道5进入压实装置内的200L钢桶19中，隔离人员工作区与废物处理区；投料口1前侧设有信号指示灯4，装置进行压缩作业时，投料口盖子2锁死，信号指示灯4闪烁；所述盖子2装有微动开关3，盖子2开启时，高压漩涡风机6启动实现压实装置内负压，盖子2关闭时排气风机6延时工作后自动停止。
为了钢桶托盘23与200L钢桶19更好的定位匹配，钢桶托盘23设有凸台，与200L钢桶19底部匹配，便于抓手21夹紧、固定200L钢桶19。
为了实现放射性废物自动套垃圾袋，压实装置作业前将垃圾袋预置在垃圾袋盛装盒17中，垃圾袋为长筒型结构，只有一个袋体和一个袋底，垃圾袋可通过垃圾包自重或多级电动缸7推动的压实盘12带到钢桶19底部。
为了使放射性废物的压缩减容效果更好，多级电动缸7内部设有检测压缩作业压力的压力传感器，检测压缩压力达到设定值时进行一定时间保压后返回，设定值可根据废物类型进行适当调整。
为了提高装置自动化程度，机架11内设有料位检测传感器，多级电动缸7在料位传感器检测到废物量达到一定位置时推动压实盘12进行压缩作业，压实后若检测料位未达到桶满设定值，等待下一次投入废物；反之，所述驱动电机33带动四个电加热片36、裁袋母槽34及裁袋镍铬合金电加热丝37向中间运动，对200L钢桶19内打包废物的垃圾袋封口，同时，对上方新的垃圾袋封底，并将中间裁断。
为了防止放射性粉尘和气溶胶等溢出，高压漩涡风机6不仅在投料口盖子2开启时启动，在压缩作业、封口裁袋作业及提升门29开启时也同时启动，并在作业后延时关闭，保证压实装置内部一定的负压。
为了监视桶内压实装置里面各工序工作情况，各工作人员直观可视的界面，机架11内设有与远程遥控台连接的照明设备和视频监控设备，遥控台可视界面可全过程监控装置作业情况，所述远程遥控台与信号指示灯4、微动开关3、料位检测传感器、压力传感器及各驱动设备的控制端连接。
本发明实施例的工作过程如下：桶内压实装置工作前，在垃圾袋盛装盒17中布置好塑料垃圾袋，将空的200L钢桶19置于位于机架外部的钢桶托盘23上并打开桶盖，电动缸20推动抓手21夹紧钢桶，驱动电机一13带动蜗轮14、蜗杆15打开闸板门29，同时启动高压漩涡风机6排气，然后驱动电机二25带动钢桶托盘23进入压实装置，而后关闭闸板门29，高压旋涡风机6延迟工作后自动停止；经过简单塑料袋包扎的废物通过设在废物产生区域的投料口1投入，当打开盖子2时微动开关3打开，高压漩涡风机6启动，风机对装置进行排气负压作业，关闭投料口盖子2后，高压旋涡风机6延时工作后自动停止；当200L钢桶19内废物达到一定位置后，料位检测传感器发出信号，启动高压旋涡风机6排气，启动多级电动缸7带动压实盘12压缩作业，达到压力传感器设定压力时保压，保压一定时间后多级电动缸7收回压实盘12；压实结束后，若料位检测传感器检测未达到桶满设定值，等待下次投料，本次高压旋涡风机6延时后自动停止排气；若料位检测传感器压实后检测达到桶满设定值，高压漩涡风机6启动进行排气作业，同时启动自动封口裁袋机构，驱动电机三33带动四个电加热片36、裁袋母槽34及裁袋镍铬合金电加热丝37向中间运动，对200L钢桶19内打包废物的垃圾袋封口，同时对上方新的垃圾袋封底，并将中间裁断；打开闸板门29，驱动电机二25带动钢桶托盘23运出200L钢桶19并加盖桶盖，关闭闸板门29，高压漩涡风机6延迟工作后停止排气。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
以上所述的具体实施实例，仅为本发明的较佳实施方式之一。除此之外，本发明还可以有其他实现方式。需要说明的是，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种放射性固体废物桶内压实装置，其特征在于包括：
机架，所述机架的侧面板上设有废物滑道，废物滑道与投料口连通，所述投料口设有可上下开合的盖子，盖子盖上后具有气密性；所述投料口设置在废物产生区域，投料口前侧设有信号指示灯，投料口盖子锁死，信号指示灯闪烁；所述盖子装有微动开关，微动开关连接至高压漩涡风机，盖子开启时，高压漩涡风机启动，盖子关闭时高压漩涡风机延时工作后自动停止；
所述机架的正面板上开设有进出桶口，进出桶口处设有闸板门，闸板门两侧的机架上设有导向槽，闸板门可沿导向槽竖直移动，闸板门与竖直蜗杆连接，位于闸板门顶部的机架内装有驱动电机，所述竖直蜗杆与连接驱动电机的蜗轮配合；
所述机架的底部设有延伸至机架外部的直线导轨，直线导轨在闸板门处设有相配合的断口，直线导轨与装有滚子可沿直线导轨移动进出的钢桶托盘连接，所述钢桶托盘上放置用于收集储存放射性废物的200L钢桶，钢桶托盘上装有驱动电机，驱动电机与齿轮连接，齿轮与装在直线导轨上的齿条啮合，所述钢桶托盘两侧设有支架，支架上装有电动缸，电动缸推杆与抓手连接；
所述机架顶部中间设有法兰盘，法兰盘与安装在多级电动缸上的法兰连接，多级电动缸推杆与压实盘连接；
所述机架顶部开设有排气口，排气口与高压漩涡风机连接，所述高压漩涡风机通过排气管路与外部废气处理系统连通；
所述机架内废物滑道下方设有托架，托架上装有中间为圆形镂空结构的垃圾袋盛装盒，所述垃圾袋盛装盒上部沿圆形镂空设有一圈环形凹槽，垃圾袋底部展开后开口朝下叠放在凹槽中；
所述机架内垃圾袋盛装盒下方设有自动封口裁袋机构，所述自动封口裁袋机构包括与机架连接的一对齿条，齿条两端装有可同时向中间运动的两个电加热片安装板及驱动电机，每个电加热片安装板上装有上、下两个电加热片，其中一端的两个电加热片之间设有裁袋母槽，另一端两个电加热片之间设有裁袋镍铬合金电加热丝，所述齿条与连接驱动电机的齿轮啮合；
所述机架内设有用于检测废物量的料位检测传感器。
2.根据权利要求1所述的放射性固体废物桶内压实装置，其特征在于：所述钢桶托盘设有凸台，与200L钢桶底部匹配。
3.根据权利要求1所述的放射性固体废物桶内压实装置，其特征在于：该装置中使用的垃圾袋为长筒型结构。
4.根据权利要求1所述的放射性固体废物桶内压实装置，其特征在于：所述机架内设有与远程遥控台连接的照明设备和视频监控设备。
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