CN111678851A - 一种核电厂用过滤器性能检测系统 - Google Patents

Abstract

本申请适用于核电厂通风系统技术领域，提供了一种核电厂用过滤器性能检测系统，其包括风道装置、检测源发生装置、检测箱、前取样管、后取样管以及检测装置。风道装置用于传输空气。检测源发生装置与风道装置连通，用于产生待检测源。检测箱用于安装待检测过滤器，该检测箱的两端分别与前取样管和后取样管连通，前取样管的一端与检测源发生装置连通。检测装置分别与前取样管和后取样管连通，计算出待检测过滤器的过滤效率。本申请提供的核电厂用过滤器性能检测系统，将各个装置模块化设计，并将各个装置彼此连通起来，将整体集约化设置，缩小了整体体积，便于移动，可以实现在多个核电站的空气过滤器的检测，操作集成化，可实现一人全部操作。

Description

一种核电厂用过滤器性能检测系统

技术领域

本申请属于核电厂通风系统技术领域，更具体地说，是涉及一种核电厂用过滤器性能检测系统。

背景技术

随着环境污染的日益严重，各种类型的过滤器也随之产生，有呼吸过滤器、空气过滤器，净水过滤器等。核电厂运行期间，为了避免控制区内可能的放射性物质外泄到环境中，均设有专用的通风系统和空气过滤器，每年因此而更换下来大量的通风过滤器，这些废弃的过滤器由于可能产生含有放射性物质被暂存，因此每年可能产生大量的放射性废物。过滤器的金属框架无论是作为放射性废物暂存或者进一步进行解控处理，都需要增加额外的处理成本。

为了进一步减少放射性废物量以及节能减排，因此研发了金属框架可以重复利用的空气过滤器，采用上述空气过滤器可以有效降低金属放射性废物产生量，当该过滤器达到使用寿命后，可以通过拆解设备对其进行拆解，拆解下来的金属框架可以重复利用，进行再次组装灌封，形成新的过滤器，但是新的过滤器需要通过检测保证其过滤性能，从而需要一种对过滤器性能进行检测的测测装置，而为了避免核污染外泄，此工作需要在各个核电现场进行，但是现有的检测装置一般安置于厂内试验室，无法做到模块化且体积过于庞大，无法外出机动作业，且需要多人配合作业。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种核电厂用过滤器性能检测系统，以解决现有技术中的检测装置无法做到模块化且体积过于庞大不便于移动的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种核电厂用过滤器性能检测系统，包括：风道装置，用于传输空气；

检测源发生装置，与所述风道装置连通，用于产生待检测源；

检测箱，用于放置待检测过滤器；

前取样管，所述前取样管的一端与所述检测源发生装置连通，所述前取样管的另一端与所述检测箱连通，用于获取过滤前的待检测源；

后取样管，所述后取样管的一端与所述检测箱连通，用于获取过滤后的待检测源；以及

检测装置，与所述前取样管和所述后取样管连通，用于获取所述过滤前的待检测源和所述过滤后的待检测源，并计算出待检测过滤器的效率。

可选地，所述检测装置包括：

换向阀，与所述前取样管的前取样口和所述后取样管的后取样口连通；

燃烧器，与所述换向阀连通，用于对所述过滤前的待检测源和过滤后的待检测源进行燃烧，并获取对应的光电流值；以及

控制操作台，与所述燃烧器连通，用于分别获取所述过滤前的待检测源和过滤后的待检测源光电流值，并计算待检测过滤器的效率。

可选地，所述检测装置还包括：

第一静压环，套设于所述前取样管上，与所述前取样管和所述控制操作台连通，用于检测过滤前待检测源的阻力并传输至所述控制操作台；以及

第二静压环，套设于后取样管上，与所述后取样管连通和所述控制操作台连通，用于检测过滤后的待检测源的阻力。

可选地，所述核电厂用过滤器性能检测系统还包括：

缓冲装置，连通于所述前取样管与所述检测源发生装置之间，用于缓冲系统中的气流。

可选地，所述风道装置包括：

风机箱，用于送风和控制风速；

加热箱，所述加热箱的进风口与所述风机的出风口连通，用于控制系统内的温度和湿度；以及

过滤器，所述过滤器的一端与所述加热箱的出风口连通，所述过滤器的另一端与所述检测源发生装置连通。

可选地，所述检测源发生装置包括：

压缩空气供给机构，用于提供压缩空气；

喷雾箱，所述喷雾箱的一端与所述过滤器的远离所述加热箱的一端连通，所述压缩空气装置供给机构与所述喷雾箱连通；以及

干燥段，所述干燥段的一端与所述喷雾箱的另一端连接，所述干燥段的另一端与所述缓冲装置连通，用于蒸发所述待检测源。

可选地，所述压缩空气供给机构包括：

空气压缩机箱，所述空气压缩机箱内设有用于产生压缩空气的空气压缩机；

储气罐，与所述空气压缩机连通；

气液分离器，与所述储气罐连通；以及

分气缸，所述分气缸的一端与所述气液分离器连通，所述分气缸的另一端与所述喷雾箱连通。

可选地，所述压缩空气供给机构还包括自然干燥再生装置，所述自然干燥再生装置包括：

第一干燥塔，设有第一进口和第一出口；

第二干燥塔，设有第二进口和第二出口；

其中，所述第一进口和所述第二进口分别与所述气液分离器连通，所述第二进口和所述第二出口分别与所述分气缸连通。

可选地，所述核电厂用过滤器性能检测系统还包括调节装置，所述调节装置包括：

流量计，与所述检测装置连通，用于计算运行风量；以及

光圈阀，通过管道与所述流量计连通，用于获取所述流量计所得出的风量，并传递给所述控制操作台，以调节风机箱的进风量。

可选地，所述核电厂用过滤器性能检测系统还包括：

架体，所述风道装置、所述检测源发生装置、所述检测箱、所述前取样管、后取样管和所述检测装置均设置于架体上；以及

集装箱，所述架体设置于所述集装箱内。

本申请提供的核电厂用过滤器性能检测系统的有益效果在于：与现有技术相比，本申请核电厂用过滤器性能检测系统，将各个装置模块化设计，并将各个装置彼此连通起来，将整体集约化设置，缩小了整体体积，便于移动，可以实现在多个核电站的空气过滤器的检测，操作集成化，可实现一人全部操作。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的核电厂用过滤器性能检测系统的立体结构图一；

图2为本申请实施例提供的核电厂用过滤器性能检测系统的立体结构图二；

图3为图2的A部分的局部放大结构图；

图4为图2中B部分的局部放大结构图；

图5为本申请实施例提供的检测装置的立体结构图；

图6为本申请实施例提供的风道装置的立体结构图；

图7为本申请实施例提供的待检测源发生装置的立体结构图；

图8为本申请实施例提供的集装箱的立体结构图。

其中，图中各附图标记：

1-架体；2-风道装置；21-风机箱；211-风机；22-加热箱；23-过滤器；3-检测源发生装置；31-压缩空气供给机构；311-空气压缩机箱；3110-空气压缩机；312-储气罐；313-气液分离器；3131-气液体进口；3132-液体出口；3133-气体出口；314-分气缸；3140-分管道；315-自然干燥再生装置；3151-第一干燥塔；3152-第二干燥塔；3153-第一进口；3154-第一出口；3155-第二进口；3156-第二出口；316-第一分流阀；317-第二分流阀；32-喷雾箱；33-干燥段；41-检测箱；42-前取样管；420-前取样口；43-后取样管；430-后取样口；5-检测装置；51-换向阀；52-燃烧器；53-控制操作台；6-缓冲装置；71-第一静压环；72-第二静压环；8-调节装置；81-流量计；82-光圈阀；9-集装箱。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

请一并参阅图1及图2，现对本申请实施例提供的核电厂用过滤器性能检测系统进行说明。核电厂用过滤器性能检测系统，能够根据核电厂空气过滤器的更换情况，实现空气过滤器的复用组装设备在核电站现场检测复用组装的空气过滤器，进而实现空气过滤器在多个核电现场的流动式性能检测。该核电厂用过滤器性能检测系统是按照GB/T 6165《高效空气过滤器性能试验方法效率和阻力》的要求设计,用来检测待检测空气过滤器的效率和阻力。该核电厂用过滤器性能检测系统包括风道装置2、检测源发生装置3、检测箱41、前取样管42、后取样管43以及检测装置5。

其中，风道装置2用于传输空气，使得待检测源在整个系统内流动。检测源发生装置3与风道装置2连通，用于产生待检测源并传递至前取样管42中。检测箱41用于放置待检测过滤器，该检测箱41的两端分别与前取样管42和后取样管43连通，前取样管42的一端与检测源发生装置3连通，用于获取过滤前的待检测源，后取样管43用于获取过滤后的待检测源，该后取样管43的另一端与其他管道连通，将过滤后的待检测源收集起来。检测装置5分别与前取样管42和后取样管43连通，分别获取过滤前的待检测源的浓度和过滤后的待检测源的浓度，并计算出待检测过滤器的过滤效率。

本申请提供的核电厂用过滤器性能检测系统，与现有技术相比，将各个装置模块化设计，并将各个装置彼此连通起来，将整体集约化设置，缩小了整体体积，便于移动，可以实现在多个核电站的空气过滤器的检测，操作集成化，可实现一人全部操作。

在本申请另一个实施例中，请一并参阅图2、图3、图4及图5，该检测装置5包括换向阀51、燃烧器52以及控制操作台53。其中，换向阀51与前取样管42的前取样口420和后取样管43的后取样口430连通，通过换向阀51换向从而依次获取过滤前的待检测源以及过滤后的待检测源。燃烧器52与换向阀51连通，用于分别收集过滤前的待检测源和过滤后的待检测源并进行燃烧，该燃烧器52连接有光电测量仪(图中未示出)，由光电测量仪获取对应的光电流值，并将数据传输给与燃烧器52连通的控制操作台53，由控制操作台53获取过滤前的待检测源光电流值数据和过滤后的光电流值数据，并计算出待检测过滤器的过滤效率。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1及图2，为了检测待检测源过滤前后的压差，该检测装置5还包括第一静压环71和第二静压环72。其中第一静压环71套设于前取样管42上，与前取样管42和控制操作台53连通，用于检测过滤前的待检测源的阻力并传输给控制操作台53，第二静压环72套设于后取样管43上，与后取样管43和控制操作台53连通，用于检测过滤后的待检测源的阻力并传输给控制操作台53。其中，第一静压环71和第二静压环72还分别连接压差计(图中未示出)，由压差计检测系统过滤前后的压差。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1及图2，核电厂用过滤器性能检测系统还包括缓冲装置6，该缓冲装置6为缓冲箱。该缓冲装置6连通于前取样管42和检测源发生装置3之间，可以对系统中的气流进行缓冲，避免气流冲击太大，影响待检测源过滤器的过滤性能。气流从缓冲装置6流出后有一稳定过程，以使得待检测源在前取样管42管口的速度场和浓度场基本均匀。

在本申请另一个实施例中，参阅图1及图6，风道装置2包括风机箱21、加热箱22以及过滤器23。其中，风机箱21内设有用于送风的风机211，该风机箱21为变频柜，可以对风机211的转速进行控制，加热箱22的进风口与风机211的出风口连通，该加热箱22可以对系统里的温度和湿度进行控制。过滤器23与加热箱22的出风口连通，过滤器23的另一端与检测源发生装置3连通。

当设备温度超标时，加热箱22的中的排风装置(图中未示出)自动打开，从而保证整个系统的进风温度不低于5℃，缓冲装置6的进风口处空气的相对湿度不高于30％。

过滤器23可以对风机211输出的空气进行过滤，避免对待检测过滤器的过滤性能造成影响。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1及图7，该待检测源为气溶胶，该检测源发生装置3包括压缩空气供给机构31、喷雾箱32以及干燥段33。其中压缩空气供给机构31可以为系统提供压缩空气，以形成气溶胶。喷雾箱32的一端与过滤器23远离加热箱22的一端连通，压缩空气供给机构31与喷雾箱32连通。干燥段33的一端与喷雾箱32的另一端连通，干燥段33的另一端与缓冲装置6连通，用于蒸发含雾滴气溶胶。该喷雾箱32内设有氯化钠溶液，压缩空气供给机构31产生的压缩空气与喷雾箱32内的氯化钠溶液雾化以形成含盐雾滴气溶胶，进一步与来自风机211的经过加热与过滤的洁净热空气相混合，在混合干燥段33，雾滴中的水蒸发，气流在到达缓冲装置6时已形成均匀的多分散的固体气溶胶。

在本申请另一个实施例中，请参阅图7，压缩空气供给机构31包括空气压缩机箱311、储气罐312、气液分离器313以及分气缸314。其中，空气压缩机箱311内设有用于产生压缩空气的空气压缩机3110，空气压缩机箱311上设有与空气压缩机3110连通的出气口，储气罐312与该出气口连通。气液分离器313用于对压缩空气进行气液分离，该气液分离器313具有气液体进口3131、液体出口3132以及气体出口3133，气液体进口3131与储气罐312连通，分气缸314与气体出口3133连通，该分气缸314上设有多个与分气缸314连通的分管道3140，各个分管道3140远离分气缸314的一端与喷雾箱32连通。空气压缩机3110通过各个分管道3140向喷雾箱32供气。分管道3140上还设有对应的流量阀，可以控制压缩空气的流量。将空气压缩机3110放置于密闭的空气压缩机箱311内，有效地降低了噪音。

在本申请另一个实施例中，参阅图7，该压缩空气供给机构31还包括自然干燥再生装置315，可以对压缩空气进一步进行干燥。该自然干燥再生装置315包括第一干燥塔3151和第二干燥塔3152，第一干燥塔3151设有第一进口3153和第一出口3154，第二干燥塔3152设有第二进口3155和第二出口3156。其中第一进口3153和第二进口3155均与气液分离器313的气体出口3133连通，第二进口3155和第二出口3156均与分气缸314连通。

具体地，在本实施例中，该自然干燥再生装置315还包括第一分流阀316和第二分流阀317。其中第一分流阀316具有第一阀口、第二阀口和第三阀口，第一阀口与第一进口3153连通，第二阀口与第二进口3155连通，第三阀口与气液分离器313的气体出口3133连通。第二分流阀317具有第四阀口、第五阀口和第六阀口，第四阀口与第一出口3154连通，第五阀口与第二出口3156连通，第六阀口与分气缸314连通。

在本申请另一个实施例中，请参阅图1，该核电厂用过滤器性能检测系统还包括调节装置8，可以测试运行风量并传递给风机箱21。该调节装置8包括流量计81和光圈阀82。流量计81与检测装置5连通，用于计算整个系统的运行风量，光圈阀82通过管道与流量计81连通，用于获取流量计81所得出的风量，并传递给控制操作台53，根据风量调节风机箱21内的风机211的进风量。

在本申请另一个实施例中，请参阅图8，该核电厂用过滤器性能检测系统还包括架体1和集装箱9，架体1设置于集装箱9内，风道装置2、检测源发生装置3、检测箱41、前取样管42、后取样管43和检测装置5均设置于架体1上。从而将各个装置均放置于集装箱9内，可以实现长途运输，该集装箱9为40GP的集装箱9，便于运输和存放。从而实现了集约化、小型化以及易流转。进一步在集装箱9的底部设置移动轮，便于推动至各个厂房。

以下对检测装置5的检测原理进行说明：

气溶胶粒径大部分小于2μm，其质量中值直径约0.5μm，几何标准差小于2。风道装置2的风量和静压阀门控制试验后的气流由系统末端排出。气溶胶取样是靠风道内的静压，通过前取样管42的前取样口420以及后取样管43的后取样口430压入检测装置5，并通过转动换向阀51的手柄，交替对前取样管42内的气溶胶、后取样管43内的气溶胶进行取样。气溶胶经过换向阀51进入燃烧器52。气溶胶所含钠原子在燃烧器52中被氢气火焰高温所激发，发出波长约589nm的黄色特征光，其强度与气溶胶质量浓度成正比。钠光强值通过光电转换器)变为光电流值，由光电测量仪检测出光电流值，该光电测量仪在控制操作台53里面，测量所有光电流值后并自动记录,最终计算待检测过滤器的效率。过滤器23透过率P为过滤后气溶胶浓度与原始气溶胶浓度之比，以百分数表示。

待检测过滤器的效率计算：

根据氯化钠气溶胶浓度与钠光强度成比例的关系，而钠光强度又可用光电流值表示，则过滤器23效率E可按下列公式计算：

E＝(1-P)×100％＝{1-A2-A0/A1×ψ}×100％

通过以上公式得出待检测过滤器的效率。

式中：

P－待检测过滤器的透过率，％，该透过率为光电测量仪自动检测并计算；

A2－待检测过滤器的过滤后的气溶胶光电流值，μA；

A0－检测系统本地光电流值，μA，本地光电流值为通过光电测量仪自动测量数值；

A1－待检测过滤器的过滤前气溶胶光电流值，μA；

ψ－自吸收系数，ψ＝2

待检测过滤器的阻力

为一定风量下前取样管42和后取样管43的压差，由待检测过滤器两侧的静压环连接至压差计检测，通过检测待检测过滤器的阻力以确定该待检测过滤器的性能是否复合规定要求。

所有的检测数据均通过控制操作台53计算，保证了待检测过滤器检测数据的正确性。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：包括：

风道装置，用于传输空气；

检测源发生装置，与所述风道装置连通，用于产生待检测源；

检测箱，用于放置待检测过滤器；

前取样管，所述前取样管的一端与所述检测源发生装置连通，所述前取样管的另一端与所述检测箱连通，用于获取过滤前的待检测源；

后取样管，所述后取样管的一端与所述检测箱连通，用于获取过滤后的待检测源；以及

检测装置，与所述前取样管和所述后取样管连通，用于获取所述过滤前的待检测源和所述过滤后的待检测源，并计算出待检测过滤器的效率。

2.如权利要求1所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述检测装置包括：

换向阀，与所述前取样管的前取样口和所述后取样管的后取样口连通；

燃烧器，与所述换向阀连通，用于对所述过滤前的待检测源和过滤后的待检测源进行燃烧，并获取对应的光电流值；以及

控制操作台，与所述燃烧器连通，用于分别获取所述过滤前的待检测源和过滤后的待检测源光电流值，并计算待检测过滤器的效率。

3.如权利要求2所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述检测装置还包括：

第一静压环，套设于所述前取样管上，与所述前取样管和所述控制操作台连通，用于检测过滤前待检测源的阻力并传输至所述控制操作台；以及

第二静压环，套设于后取样管上，与所述后取样管连通和所述控制操作台连通，用于检测过滤后的待检测源的阻力。

4.如权利要求1至3任一项所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述核电厂用过滤器性能检测系统还包括：

缓冲装置，连通于所述前取样管与所述检测源发生装置之间，用于缓冲系统中的气流。

5.如权利要求4所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述风道装置包括：

风机箱，用于送风和控制风速；

加热箱，所述加热箱的进风口与所述风机的出风口连通，用于控制系统内的温度和湿度；以及

过滤器，所述过滤器的一端与所述加热箱的出风口连通，所述过滤器的另一端与所述检测源发生装置连通。

6.如权利要求5所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述检测源发生装置包括：

压缩空气供给机构，用于提供压缩空气；

喷雾箱，所述喷雾箱的一端与所述过滤器的远离所述加热箱的一端连通，所述压缩空气装置供给机构与所述喷雾箱连通；以及

干燥段，所述干燥段的一端与所述喷雾箱的另一端连接，所述干燥段的另一端与所述缓冲装置连通，用于蒸发所述待检测源。

7.如权利要求6所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述压缩空气供给机构包括：

空气压缩机箱，所述空气压缩机箱内设有用于产生压缩空气的空气压缩机；

储气罐，与所述空气压缩机连通；

气液分离器，与所述储气罐连通；以及

分气缸，所述分气缸的一端与所述气液分离器连通，所述分气缸的另一端与所述喷雾箱连通。

8.如权利要求7所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述压缩空气供给机构还包括自然干燥再生装置，所述自然干燥再生装置包括：

第一干燥塔，设有第一进口和第一出口；

第二干燥塔，设有第二进口和第二出口；

其中，所述第一进口和所述第二进口分别与所述气液分离器连通，所述第二进口和所述第二出口分别与所述分气缸连通。

9.如权利要求5所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述核电厂用过滤器性能检测系统还包括调节装置，所述调节装置包括：

流量计，与所述检测装置连通，用于计算运行风量；以及

光圈阀，通过管道与所述流量计连通，用于获取所述流量计所得出的风量，并传递给所述控制操作台，以调节风机箱的进风量。

10.如权利要求1至3任一项所述的核电厂用过滤器性能检测系统，其特征在于：所述核电厂用过滤器性能检测系统还包括：

架体，所述风道装置、所述检测源发生装置、所述检测箱、所述前取样管、后取样管和所述检测装置均设置于架体上；以及

集装箱，所述架体设置于所述集装箱内。

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