CN108253764A - 放射性固体废物微波隧道干燥机 - Google Patents

放射性固体废物微波隧道干燥机 Download PDF

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陈梅倩
付毕安
张红帅
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Abstract

本发明提供了一种放射性固体废物微波隧道干燥机。微波腔体，在微波腔体的两侧分别密封连接进口微波抑制器和出口微波抑制器，进口微波抑制器、微波腔体和出口微波抑制器采用中空结构，在进口微波抑制器的进口处设置输送辊，输送辊的上方设置传送带，传送带采用三层结构，由聚四氟乙烯、碳化硅和平板式链板组成，其贯穿进口微波抑制器、微波腔体和出口微波抑制器。在微波腔体的上部外壁设置抽气泵，在进口微波抑制器的外部侧壁设置鼓风泵和进气预热装置，在微波腔体的上方按三角形排列设置磁控管。本发明的装置可使得隧道内微波能均匀分布且适用于放射性固体废物，可有效地防止传送带在隧道内变形及打火，防止物料掉入碳化硅板间缝隙。

Description

放射性固体废物微波隧道干燥机
技术领域
本发明涉及微波加热技术领域，尤其涉及一种放射性固体废物微波隧道干燥机。
背景技术
核电站在给社会带来巨大经济利益的同时，也不可避免地会产生一定量的放射性固体废物，随着核电工业的快速发展，投入运行的机组数量随之增加，大量的放射性固体废弃物需处置和贮存，固体废弃物中主要以高密度聚乙烯塑料为主，其处置方法通常为压实固化贮存。固体废弃物中湿分的存在使得后期压缩处理过程易产生液体溢流，增大人员沾污风险，并且固体废弃物中较高的含水量也增大了货包贮存和处置期间的腐蚀风险，《低、中水平放射性固体废物包装安全标准》中要求，固体废弃物包装容器中游离液体重量应小于其重量的1％，因而需要在固化贮存前对放射性固体废物进行干燥处理。然而固体废弃物的导热系数很低，传统的加热方式不仅效率低、时间长，还易造成表面过热，表层高密度聚乙烯塑料熔融粘结，进一步抑制干燥进行。微波干燥技术则是通过微波交变电磁场与物料内部极性分子(主要为水分子)的相互作用而直接在内部产生大量热量，所产生的热量可深入物料内部，对物料进行整体加热，并且微波加热具有能量利用率高、加热速度快、过程控制迅速和选择性加热等特点，有助于提高产品产量及品质，因而广泛应用于食品、烟草、化学和塑料等行业。
微波是正弦传播的电磁波，其分布不均匀且随时间呈动态变化。反射波与行进波易干涉而产生驻波，驻波的波腹位置能量密度最高，波节位置能量密度最低，进一步影响分布的均匀性，因而设备内腔微波能分布不均匀，易造成物料内部温度分布不均匀，造成局部热失控。
目前，现有技术中的国内外隧道式微波设备，微波腔体内多采用非金属传送带输送物料。非金属传送带受热易发生不可恢复的延伸，影响设备正常运行；并且非金属传送带多为柔性材料，湿固体废弃物易在重力的作用下使得传动带下凹变形，传送带不能保持平直运行，影响物料传输，造成微波能分布不均匀。若采用金属传动带，其在微波腔中易出现打火问题，并且由于金属的微波能吸收能力很低，其温度低于物料的温度，物料内部的热量向金属传送带传递，不利于干燥的进行。并且高密度聚乙烯塑料等固体废物的介电特性较低，微波能的吸收能力较弱，达到《低、中水平放射性固体废物包装安全标准》中的含湿率要求所需的干燥时间较长，传动带长度较长，设备尺寸较大。
发明内容
本发明的实施例提供了一种放射性固体废物微波隧道干燥机，以解决先用技术中的微波隧道干燥机微波能分布不均匀，非金属传送带的受热形变，金属传送带温度低、易打火的问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种放射性固体废物微波隧道干燥机，包括：
微波腔体，在所述微波腔体的两侧分别密封连接进口微波抑制器和出口微波抑制器，所述进口微波抑制器、所述微波腔体和所述出口微波抑制器采用中空结构；
在所述进口微波抑制器的进口处设置输送辊，所述输送辊的上方设置传送带，所述传送带贯穿所述进口微波抑制器、所述微波腔体和所述出口微波抑制器，在所述微波腔体的上部外壁设置抽气泵，在所述进口微波抑制器的外部侧壁设置鼓风泵和进气预热装置，在所述微波腔体的上方设置磁控管。
进一步地，所述传送带采用三层结构，由聚四氟乙烯、碳化硅和平板式链板组成，所述聚四氟乙烯喷涂在所述碳化硅的表面，各碳化硅板间通过聚四氟乙烯带连接，所述碳化硅层通过焊接方式与平板式链板连接。
进一步地，在所述传送带的下方设有若干承重辊筒。
进一步地，在所述微波腔体的上方呈正三角形排列设置三个磁控管。
进一步地，将1-2mm的聚四氟乙烯喷涂在碳化硅表面，碳化硅层的厚度和物料厚度根据回波损耗参数进行优化。
进一步地，在平板式链板上喷涂一层环氧基树脂。
进一步地，多个承重辊筒等间距设置于所述平板式链板的下方。
由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的放射性固体废物微波隧道干燥机可使得隧道内微波能均匀分布且适用于放射性固体废物，通过在平板式链板上喷涂一层环氧基树脂，可有效地防止干燥机在隧道内打火。通过在各碳化硅板间采用聚四氟乙烯带连接，可以在保证传送带正常运行的条件下，防止物料掉入碳化硅板间缝隙。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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中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为本发明实施例提供的一种微波隧道干燥机的立体结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种微波隧道干燥机中的传送带的正视图；
图3为本发明实施例提供的一种微波隧道干燥机中的传送带的俯视图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本发明实施例提供了一种放射性固体废物微波隧道干燥机，可使得隧道内微波能均匀分布且适用于传输放射性固体废物，该微波隧道干燥机的立体结构示意图如图1所示，图2为微波隧道干燥机中的传送带的正视图，图3为传送带俯视图的俯视图。
如图1、图2和图3所示，在所述微波腔体(10)的两侧分别密封连接进口微波抑制器(3)和出口微波抑制器(3)，所述进口微波抑制器(3)、所述微波腔体(10)和所述出口微波抑制器(3)采用中空结构，
在所述进口微波抑制器(3)的进口处设置输送辊(1)，所述输送辊(1)的上方设置传送带(2)，所述传送带(2)贯穿所述进口微波抑制器(3)、所述微波腔体和所述出口微波抑制器(3)，在所述微波腔体(10)的上部外壁设置抽气泵(4)，在所述进口微波抑制器(3)的外部侧壁设置鼓风泵(5)和进气预热装置(6)，在所述微波腔体(10)的上方设置磁控管(7)-(9)。所述传送带(2)上传输放射性固体废物。
所述传送带采用三层结构，由聚四氟乙烯(13)、碳化硅(12)和平板式链板(11)组成，所述聚四氟乙烯(13)喷涂在所述碳化硅(12)的表面，各碳化硅板间通过聚四氟乙烯带连接，所述碳化硅层(12)通过焊接方式与平板式链板(11)连接。所述三层传送带下方设有若干承重辊筒。
优选地，三个磁控管(7)-(9)在微波腔体(10)的上方呈正三角形排列，可有效提高微波能分布均匀性。
优选地，1-2mm的聚四氟乙烯(13)喷涂在碳化硅(12)表面，碳化硅层通过焊接方式与平板式链板(11)连接，碳化硅层的厚度可根据回波损耗等参数进行优化。
优选地，在确定了碳化硅层厚度的基础上，基于回波损耗等参数确定最优物料厚度。
优选地，各碳化硅(12)板间通过聚四氟乙烯(13)带连接，在保证传送带正常运行的条件下，可防止物料掉入碳化硅(12)板间缝隙。
优选地，在平板式链板(11)上可喷涂一层环氧基树脂，用于促进平板式链板(11)对微波的反射能力，防止其在隧道内打火。
优选地，承重辊筒等间距置于平板式链板(11)的下方。
综上所述，本发明实施例提供的放射性固体废物微波隧道干燥机可使得隧道内微波能均匀分布且适用于放射性固体废物，通过在平板式链板上喷涂一层环氧基树脂，可有效地防止传送带在隧道内打火。
通过将聚四氟乙烯喷涂在碳化硅表面，可有效防止放射性固体废物在传动带上的粘结情况。
通过在各碳化硅板间采用聚四氟乙烯带连接，可以在保证传送带正常运行的条件下，防止物料掉入碳化硅板间缝隙。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种放射性固体废物微波隧道干燥机，其特征在于，包括：
微波腔体，在所述微波腔体的两侧分别密封连接进口微波抑制器和出口微波抑制器，所述进口微波抑制器、所述微波腔体和所述出口微波抑制器采用中空结构；
在所述进口微波抑制器的进口处设置输送辊，所述输送辊的上方设置传送带，所述传送带贯穿所述进口微波抑制器、所述微波腔体和所述出口微波抑制器，在所述微波腔体的上部外壁设置抽气泵，在所述进口微波抑制器的外部侧壁设置鼓风泵和进气预热装置，在所述微波腔体的上方设置磁控管。
2.根据权利要求1所述的放射性固体废物微波隧道干燥机，其特征在于，所述传送带采用三层结构，由聚四氟乙烯、碳化硅和平板式链板组成，所述聚四氟乙烯喷涂在所述碳化硅的表面，各碳化硅板间通过聚四氟乙烯带连接，所述碳化硅层通过焊接方式与平板式链板连接。
3.根据权利要求1所述的放射性固体废物微波隧道干燥机，其特征在于，在所述传送带的下方设有若干承重辊筒。
4.根据权利要求1所述的放射性固体废物微波隧道干燥机，其特征在于，在所述微波腔体的上方呈正三角形排列设置三个磁控管。
5.根据权利要求2所述的放射性固体废物微波隧道干燥机，其特征在于，将1-2mm的聚四氟乙烯喷涂在碳化硅表面，碳化硅层的厚度和物料厚度根据回波损耗参数进行优化。
6.根据权利要求2所述的放射性固体废物微波隧道干燥机，其特征在于，在平板式链板上喷涂一层环氧基树脂。
7.根据权利要求3所述的放射性固体废物微波隧道干燥机，其特征在于，多个承重辊筒等间距设置于所述平板式链板的下方。
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