CN109745789A - 一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，涉及乏燃料后处理设施中的放射性通风系统设备的技术领域。该装置包括内置在厂房地坑中的一体式筒状壳体，对称布置在壳体腔底的第一级过滤器和第二级过滤器，固定在壳体的底壁下方、且与第一级过滤器连通的进风接头，固定在壳体的底壁下方、且与第二级过滤器连通的出风接头，封堵在壳体上口的屏蔽盖板和屏蔽塞；在所述进风接头与第一级过滤器进口端的结合部位、出风接头与第二级过滤器出口端的结合部位均安装有密封圈。本发明优化了传统地坑式过滤净化装置的气流结构，增加了气体流道中的有效气流截面，大幅度降低了气流系统的阻力，降低系统后期运行成本。

Description

一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置

技术领域

本发明涉及乏燃料后处理设施中的放射性通风系统设备的技术领域，更具体讲涉及一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置。

背景技术

伴随着我国核能的规模化发展，核电站乏燃料的产生量是日益增加，我国也正在加快乏燃料后处理厂的设计和建造进度。传统核化工厂房的排风过滤器一般是采用庞大的金属净化箱体，其缺点是：占用厂房的地面操作空间大、且不能够有效地保护操作人员免受辐射剂量的危害。为了克服上述不足，有人改新后设计了一种地坑式净化装置——将两级过滤器分别设置在厂房正下地坑中的第一独立壳14和第二独立壳体16内，两个独立壳体之间通过连接管15连通，同时第一独立壳体14连通外部进气管、第二独立壳体16连通外部排气管，这样就形成了废气二级过滤净化的气流通道（参见图5）。虽然这种传统的地坑式净化装置不占用厂房的地面操作空间，但是由于两个独立客体与过滤器之间的有效气流截面较小、再加上受两壳体连接管流通能力的限制，所以存在过滤过程中气流系统阻力太高的问题，不利于生产过程中的实际操作。

发明内容

本发明正是针对现有技术的不足之处而提供一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置。本发明优化了传统地坑式过滤净化装置的气流结构，增加了气体流道中的有效气流截面，大幅度降低了气流系统的阻力，大大降低系统后期运行成本，进而真正发挥出地坑式过滤净化装置节省地面操作空间和保护操作人员免受辐射的优势。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

本发明的一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置包括内置在厂房地坑中的一体式筒状壳体，对称布置在壳体腔底的第一级过滤器和第二级过滤器，固定在壳体的底壁下方、且与第一级过滤器连通的进风接头，固定在壳体的底壁下方、且与第二级过滤器连通的出风接头，封堵在壳体上口的屏蔽盖板和屏蔽塞（屏蔽盖板和屏蔽塞用于屏蔽车间地面以下放射性物质所发出的放射性射线）；在所述进风接头与第一级过滤器进口端的结合部位、出风接头与第二级过滤器出口端的结合部位均安装有密封圈（通过密封圈实现结合部位的有效密封）。

在本发明中所述壳体的腔底面上竖直设置有用于导向安装第一级过滤器和第二级过滤器的两组导向装置（在过滤器的装入和取出过程中实现对过滤器的导向和定位，便于过滤器的快速更换和准确放置）；每组导向装置是由三个沿圆周方向均布的导向板组成。

本发明中所述屏蔽塞和屏蔽盖板卡嵌后形成一个整体；所述屏蔽盖板设置在厂房地坑的上方、且向外延伸后固定在车间地面基座上，屏蔽盖板为长方体结构，在屏蔽盖板中开设两个用于卡嵌屏蔽塞的阶梯槽，阶梯槽大孔径段的内径和深度分别与屏蔽塞的外径和深度相匹配；在由阶梯槽的小孔径段和屏蔽塞的底面凹槽连通后形成的空腔内设置有袋封接盘（袋封接盘的主要作用是在更换过滤器时撑张防辐塑料袋，实现过滤器的袋进袋出操作，保护操作人员尽可能减少辐射）。

本发明中所述进风接头和出风接头均为顶面中心带有锥台状罐口的罐体结构（在安装新的过滤器时可以快速定位），在罐体结构的侧壁上均连通有一段衔接管（方便与外部的气体管路快速对接），锥台状罐口的壳体外表面与所述密封圈的内面挤压贴合。

在本发明中所述第一级过滤器的进口端内壁上和第二级过滤器的出口端内壁上均开设有用于卡嵌密封圈的卡槽。

在本发明中所述屏蔽塞的顶面上设置有吊环（用于起吊屏蔽塞，保证过滤器顺利更换）。

在本发明中所述进风接头和出风接头的罐体底部连接有排液管（排液管的作用是使气流中夹带的水分汇集后及时顺利排出）。

本发明的工作原理如下：

本发明优化了传统地坑式过滤净化装置的气流结构，大大增加了气体流道中的有效气流截面，大幅度降低了气流系统的阻力，实现了地坑式过滤净化装置的低流通阻力，提高地坑式过滤净化装置的实用性能，进而真正发挥出地坑式过滤净化装置节省地面操作空间和保护操作人员免受辐射的优势。更进一步讲，本发明采用一体式筒状壳体取代了传统两个独立的壳体以及两个独立壳体中间的连接管，将两级过滤器布置在厂房地坑中的一体式筒状壳体内腔中，再将外部进气管与第一级过滤器的进口端连通，将外部排气管与第二级过滤器的出口端连通，这样就形成气流畅通的低流通阻力的气流通道：即被污染的空气沿着外部进气管经进风接头向上进入第一级过滤器、一级过滤后的气流从第一级过滤器的侧壁排出到一体式筒状壳体的宽敞内腔中、再从第二级过滤器的侧壁进入滤芯、二级过滤后的干净气体经过与第二级过滤器连通的出风接头后从外部排气管排出。在过滤净化的过程中，气流中夹带的水分汇集后可以沿着进风接头或出风接头罐体底部连接的排液管及时顺利排出。由上述可知，本发明采用的一体式筒状壳体大大增加了气体流道中的有效气流截面，大幅度降低了气流系统的阻力，实现了地坑式过滤净化装置的低流通阻力，大大降低系统后期运行成本，提高地坑式过滤净化装置的可操作性。同时，由于在整个净化装置内置地坑中，在地坑上方封堵有能够屏蔽车间地面以下放射性物质所发出的放射性射线的屏蔽盖板和屏蔽塞，在地坑底部第一级过滤器的进口端与进风接头的结合部位、第二级过滤器的出口端与出风接头的结合部位均安装有密封圈，可以实现整个地坑与外界的有效密封，可以有效保护操作人员免受辐射。因此，本发明是一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，能够真正发挥出地坑式过滤净化装置节省地面操作空间和保护操作人员免受辐射的优势。

本发明的有益技术效果如下：

本发明优化了传统地坑式过滤净化装置的气流结构，增加了气体流道中的有效气流截面，大幅度降低了气流系统的阻力，实现了地坑式过滤净化装置的低流通阻力（整体阻力控制在800Pa以内），大大降低系统后期运行成本，进而真正发挥出地坑式过滤净化装置节省地面操作空间和保护操作人员免受辐射的优势。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中的C-C剖视图。

图4是图1中A处、B处的局部放大图。

图5是传统地坑式空气过滤净化装置的结构示意图。

图中零件序号：1、车间地面基座，2、屏蔽盖板，3、屏蔽塞，4、吊环，5、袋封接盘，6、导向板，7、第二级过滤器，8、出风接头，9、排液管，10、密封圈，11、进风接头，12、第一级过滤器，13、壳体，14、第一独立壳体，15、连接管，16、第二独立壳体。

具体实施方式

本发明以下结合附图作进一步描述：

如图1～图4所示，本发明的一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置包括内置在厂房地坑中的一体式筒状壳体13，对称布置在壳体13腔底的第一级过滤器12和第二级过滤器7，固定在壳体13的底壁下方、且与第一级过滤器12连通的进风接头11，固定在壳体13的底壁下方、且与第二级过滤器7连通的出风接头8，封堵在壳体13上口的屏蔽盖板2和屏蔽塞3（屏蔽盖板2和屏蔽塞3用于屏蔽车间地面以下放射性物质所发出的放射性射线）；在所述进风接头11与第一级过滤器12进口端的结合部位、出风接头8与第二级过滤器7出口端的结合部位均安装有密封圈10（通过密封圈10实现结合部位的有效密封）。

在本发明中所述壳体13的腔底面上竖直设置有用于导向安装第一级过滤器12和第二级过滤器7的两组导向装置（在过滤器的装入和取出过程中实现对过滤器的导向和定位，便于过滤器的快速更换和准确放置）；每组导向装置是由三个沿圆周方向均布的导向板6组成。

本发明中所述屏蔽塞3和屏蔽盖板2卡嵌后形成一个整体；所述屏蔽盖板2设置在厂房地坑的上方、且向外延伸后固定在车间地面基座1上，屏蔽盖板2为长方体结构，在屏蔽盖板2中开设两个用于卡嵌屏蔽塞3的阶梯槽，阶梯槽大孔径段的内径和深度分别与屏蔽塞3的外径和深度相匹配；在由阶梯槽的小孔径段和屏蔽塞3的底面凹槽连通后形成的空腔内设置有袋封接盘5（袋封接盘5的主要作用是在更换过滤器时撑张防辐塑料袋，实现过滤器的袋进袋出操作，保护操作人员尽可能减少辐射）。

本发明中所述进风接头11和出风接头8均为顶面中心带有锥台状罐口的罐体结构（在安装新的过滤器时可以快速定位），在罐体结构的侧壁上均连通有一段衔接管（方便与外部的气体管路快速对接），锥台状罐口的壳体外表面与所述密封圈10的内面挤压贴合。

在本发明中所述第一级过滤器12的进口端内壁上和第二级过滤器7的出口端内壁上均开设有用于卡嵌密封圈的卡槽。

在本发明中所述屏蔽塞3的顶面上设置有吊环4（用于起吊屏蔽塞3，保证过滤器顺利更换）。

在本发明中所述进风接头11和出风接头8的罐体底部连接有排液管9（排液管9的作用是使气流中夹带的水分汇集后及时顺利排出）。

本发明的具体使用情况如下：

首先，按照上述结构关系描述，组装本发明，并保证第一级过滤器12和第二级过滤器7安装到位、密封到位，确认用于屏蔽车间地面以下放射性物质所发出的放射性射线的屏蔽盖板2和屏蔽塞3封堵到位。然后，将外部进气管与进风接头11罐体结构侧壁上的衔接管焊接连接，将外部排气管与出风接头8罐体结构侧壁上的衔接管焊接连接。随后，启动控制系统，被污染的空气沿着外部进气管和进风接头11向上进入第一级过滤器12，经第一级过滤器12过滤后从第一级过滤器的侧壁排出，经一级过滤后的气体充盈到一体式筒状壳体13的宽敞内腔中，随后从第二级过滤器7的侧壁进入滤芯，经过二级过滤后的干净气体从第二级过滤器7底部的出口端进入出风接头8，最后顺着外部排气管排出。在过滤净化的过程中，气流中夹带的水分汇集后可以沿着进风接头11或出风接头8罐体底部连接的排液管9及时顺利排出。

当第一级过滤器12和第二级过滤器7使用一段时间后需要更换成新的过滤器时的具体操作如下：用外力作用到吊环4上起吊、移开屏蔽塞3；将防辐塑料袋外套在袋封接盘5上，操作人员将防辐塑料袋反套在手臂上，向下伸手去抓取第一级过滤器12或第二级过滤器7；当抓取到第一级过滤器12或第二级过滤器7后沿着导向装置上移，在上移过程中逐渐将第一级过滤器12或第二级过滤器7装入到防辐塑料袋的内部，进行封口处理、转移到后续处理工位；然后拆开装有新的第一级过滤器12或第二级过滤器7的防辐塑料袋的一端口，套装在袋封接盘5上，在第一级过滤器12的进口端内壁上或第二级过滤器7的出口端内壁上的卡槽内嵌装密封圈，手臂隔着防辐塑料袋将新的第一级过滤器12或第二级过滤器7沿着导向装置慢慢下移放置到壳体13的腔底，使进风接头11与第一级过滤器12进口端的结合部位密封配合，或者使出风接头8与第二级过滤器7出口端的结合部位密封配合；移开防辐塑料袋，起吊、移动屏蔽塞3，将屏蔽塞3卡嵌到屏蔽盖板2中的阶梯槽内；这样，就可以启动控制系统正常使用了。

Claims (7)

1.一种低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，其特征在于：它包括内置在厂房地坑中的一体式筒状壳体（13），对称布置在壳体（13）腔底的第一级过滤器（12）和第二级过滤器（7），固定在壳体（13）的底壁下方、且与第一级过滤器（12）连通的进风接头（11），固定在壳体（13）的底壁下方、且与第二级过滤器（7）连通的出风接头（8），封堵在壳体（13）上口的屏蔽盖板（2）和屏蔽塞（3）；在所述进风接头（11）与第一级过滤器（12）进口端的结合部位、出风接头（8）与第二级过滤器（7）出口端的结合部位均安装有密封圈（10）。

2.根据权利要求1所述的低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，其特征在于：在所述壳体（13）的腔底面上竖直设置有用于导向安装第一级过滤器（12）和第二级过滤器（7）的两组导向装置；每组导向装置是由三个沿圆周方向均布的导向板（6）组成。

3.根据权利要求1所述的低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，其特征在于： 所述屏蔽塞（3）和屏蔽盖板（2）卡嵌后形成一个整体；所述屏蔽盖板（2）设置在厂房地坑的上方、且向外延伸后固定在车间地面基座（1）上，屏蔽盖板（2）为长方体结构，在屏蔽盖板（2）中开设两个用于卡嵌屏蔽塞（3）的阶梯槽，阶梯槽大孔径段的内径和深度分别与屏蔽塞（3）的外径和深度相匹配；在由阶梯槽的小孔径段和屏蔽塞（3）的底面凹槽连通后形成的空腔内设置有袋封接盘（5）。

4.根据权利要求1所述的低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，其特征在于：所述进风接头（11）和出风接头（8）均为顶面中心带有锥台状罐口的罐体结构，在罐体结构的侧壁上均连通有一段衔接管，锥台状罐口的壳体外表面与所述密封圈（10）的内面挤压贴合。

5.根据权利要求1所述的低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，其特征在于：在所述第一级过滤器（12）的进口端内壁上和第二级过滤器（7）的出口端内壁上均开设有用于卡嵌密封圈的卡槽。

6.根据权利要求1或3所述的低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，其特征在于：在所述屏蔽塞（3）的顶面上设置有吊环（4）。

7.根据权利要求1所述的低流通阻力的地坑式空气过滤净化装置，其特征在于：在所述进风接头（11）和出风接头（8）的罐体底部均连接有排液管（9）。