CN112539503B - 核燃料循环设施热室通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核燃料循环设施热室通风系统。核燃料循环设施热室通风系统包括：送风空气处理机组、转送区进风管道、多个热室进风管道、总排风管道、多个热室排风管道、总排风风机、以及多个电动调节阀。核燃料循环设施热室通风系统用于维持热室内部相对外界环境的负压和控制单间热室的送排风量时的好处在于：整个调节过程总排风量不变，从而不需要总排风风机和所有排风调节阀联合动作，优化了控制方式，且能够可靠地控制单间热室的送排风量和合理控制热室的负压。并且，仅需要一套送风空气处理机组送风和一套总排风风机排风，不需要配置专门的转送区排风风机，系统配置简洁、设备较少，能够节省空间、能耗以及建造成本。

Description

核燃料循环设施热室通风系统

技术领域

本发明涉及热室通风技术领域，特别是涉及核燃料循环设施热室通风系统。

背景技术

安全性、经济性、可持续发展性已成为核电发展的主题，由此，与核电相关的材料研发、放射性部件检测、先进核能发展、燃料再生循环以及核技术应用等成为目前核电发展的主要方向之一。然而我国在核燃料加工制造、核燃料循环关键环节技术研究、核技术应用等方面，仍未能脱离对外国技术的依赖，自主研发能力亟待提高，热室是开展此类工作必备的设施，而且核燃料循环设施的规模在逐渐扩大，单个工艺线内热室的数量不断增多。

通风是控制热室气态放射性物质的重要手段，目的是减少工作人员吸入照射和浸没照射的剂量。目前已建和在建的核燃料循环设施内热室通风系统系统配置复杂，设备较多，需要更多的通风机房面积，增大了日常运行能耗和建造成本，而且系统控制较为复杂，若需要调节单间热室的送排风量和控制热室的负压时，则需要同时调节所有热室的排风调节阀、总排风风机以及转送区排风风机，难以对有效控制单间热室的送排风量，且难以合理控制热室相对外界环境的负压。

发明内容

基于此，有必要针对传统的核燃料循环设施内热室通风系统配置复杂、难以对有效控制单间热室的送排风量，难以合理控制热室相对外界环境的负压的问题，提供一种配置方案简单，且能够有效控制单间热室的送排风量、能够合理控制热室相对外界环境的负压的核燃料循环设施热室通风系统。

本申请实施例提供一种核燃料循环设施热室通风系统，用于为多个热室进行通风，包括：

送风空气处理机组；

转送区进风管道，用于分别与所述送风空气处理机组和转送区连接，所述送风空气处理机组能够将外界环境的风处理后，再通过所述转送区进风管道送入所述转送区；

多个热室进风管道，每个所述热室进风管道分别用于与所述转送区和对应的所述热室连通；所述送风空气处理机组送入所述转送区的至少一部分风能够通过所述热室进风管道进入对应的所述热室；

总排风管道；

多个热室排风管道，每个所述热室排风管道分别与对应的所述热室和所述总排风管道连通；

总排风风机，设置于所述总排风管道，所述总排风风机能够通过所述热室排风管道将对应的所述热室内的风排出至所述总排风管道；以及

多个电动调节阀，每个所述电动调节阀分别设置在对应的所述热室进风管道，用于调节对应的所述热室进风管道的进风量。

上述的核燃料循环设施热室通风系统，用于单间热室的送排风量并维持热室内部相对外界环境的负压时，可将总排风风机的总排风量固定不变，即从热室和转送区排出的总排风量固定不变，再通过电动调节阀单独调节对应的热室的进风量，从而可以有效维持对应的热室的负压值在允许范围之内；同时，可通过调节送风空气处理机组的送风量来实现转送区的负压在相对恒定的范围内。

相比于现有技术，本申请核燃料循环设施热室通风系统用于维持热室内部相对外界环境的负压和控制单间热室的送排风量时的好处在于：整个调节过程总排风量不变，从而不需要总排风风机和所有排风调节阀联合动作，优化了控制方式，且能够可靠地控制单间热室的送排风量和合理控制热室的负压。并且，仅需要一套送风空气处理机组送风和一套总排风风机排风，不需要配置专门的转送区排风风机，系统配置简洁、设备较少，能够节省空间、能耗以及建造成本。进一步地，由于一般转送区的空间比较大，而单间热室的风量调节通常较小，因此，总排风量固定不变时，仅调节单间热室的进风量，对转送区的负压影响较小。

在一实施例中，所述送风空气处理机组送入所述转送区的其中一部分风能够通过所述热室进风管道进入对应的所述热室，另一部分风位于所述转送区内；

所述的核燃料循环设施热室通风系统还包括：转送区排风管道，所述转送区排风管道用于分别与所述转送区和所述总排风管道连通；所述总排风风机能够通过所述转送区排风管道将所述转送区内的风排至所述总排风管道。

在一实施例中，所述的核燃料循环设施热室通风系统还包括：

多个热室压差计，每个所述热室压差计用于测量对应的所述热室与外界环境的压差；和

转送区压差计，用于测量所述转送区与外界环境的压差。

在一实施例中，所述的核燃料循环设施热室通风系统还包括控制装置；

所述控制装置用于接收所述热室压差计测量的热室压差数据，并根据所述热室压差数据控制对应的所述电动调节阀调节对应的所述热室的进风量；

所述控制装置还用于接收所述转送区压差计测量的转送区压差数据，并根据所述转送区压差数据控制所述送风空气处理机组调节进入所述转送区的风量。

在一实施例中，所述的核燃料循环设施热室通风系统还包括设置于所述总排风管道的总排风过滤器，所述总排风过滤器用于对进入所述总排风管道的风进行过滤。

在一实施例中，所述的核燃料循环设施热室通风系统还包括：

多个热室排风过滤器，每个所述热室排风过滤器设置于对应的所述热室排风管道，用于对流过对应的所述热室排风管道的风进行过滤；和/或，

转送区排风过滤器，设置于所述转送区排风管道，用于对流过所述转送区排风管道的风进行过滤。

在一实施例中，所述转送区进风管道、所述热室进风管道、所述热室排风管道以及所述转送区排风管道分别配置有各自对应的手动调节阀，所述手动调节阀用于调节对应的管道流过的风量。

在一实施例中，所述的核燃料循环设施热室通风系统还包括多个热室进风过滤器，每个所述热室进风过滤器设置于对应的所述热室进风管道，并用于对进入对应的所述热室进风管道的风进行过滤。

在一实施例中，所述总排风风机为变频风机。

在一实施例中，所述送风空气处理机组包括：

过滤器组件，用于对进入所述转送区进风管道的风进行过滤；和

送风风机，用于将来自外界环境的风送入所述转送区进风管道。

在一实施例中，所述送风风机为变频风机。

附图说明

图1为第一实施例的核燃料循环设施热室通风系统的示意图。

图2为第二实施例的核燃料循环设施热室通风系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参考图1，本申请第一实施例提供一种核燃料循环设施热室通风系统100。核燃料循环设施通常具有转送区12和多个热室11。核燃料循环设施热室通风系统100包括送风空气处理机组110、转送区进风管道120、多个热室进风管道130、转送区排风管道140、多个热室排风管道160、总排风管道150、总排风风机151以及多个电动调节阀131。

转送区进风管道120用于分别与送风空气处理机组110和转送区12连通，送风空气处理机组110能够将外界环境的新风处理后，再通过转送区进风管道120送入转送区12。热室进风管道130与热室11一一对应。每个热室进风管道130分别与转送区12和对应的热室11连通。送风空气处理机组110送入转送区12的其中一部分风能够通过热室进风管道130进入对应的热室11，另一部分风位于转送区12内。

具体地，请参考图1，在本实施例中，热室11的数量为四个。可以理解，热室11的数量还可以为其他数量，例如两个、三个或五个等。对于核燃料循环设施来说，转送区12通常是指吊装大厅。

送风空气处理机组110设置于转送区进风管道120。送风空气处理机组110包括过滤器组件111和送风风机112。送风风机112工作时产生的风压能够使得来自外界环境的新风进入转送区进风管道120，再由转送区进风管道120进入转送区12，并且进入转送区12的一部分风通过热室进风管道130进入对应的热室11。送风风机112可采用变频风机，便于控制送入转送区12的风量。过滤器组件111用于对来自外界环境的风进行过滤，从而进入转送区进风管道120的风经过过滤器组件111过滤后再进入转送区12，可以净化进入转送区12的风。过滤器组件111可包括粗效过滤器、中效过滤器等。送风处理机组110还可以设置用于对风进行加热的加热盘管，或设置用于对风进行降温的冷却盘管。

来自外界环境的新风由送风空气处理机组110处理后，经过转送区进风管道120送入吊装大厅(即转送区12)，经过吊装大厅后再分别通过对应的热室进风管道130进入对应的各个热室11，一方面，通过送风空气处理机组110可以为转送区12送风也可以为热室11送风，这样就不用专门为各间热室11配置送风空气处理机组，可以起到节能和简化配置的作用；另一方面，通过转送区12将外界环境的新风转送至热室11，也可以避免热室11内受污染气体直接与外界环境连通，能够起到包容的目的。

转送区排风管道140分别与转送区12和总排风管道150连通。热室排风管道160与热室11一一对应。每个热室排风管道160分别与各自对应的热室11连通，并且同时与总排风管道150连通。总排风风机151设置于总排风管道150。总排风风机151能够通过热室排风管道160将热室11内的风排出至总排风管道150。总排风风机151能够通过转送区排风管道140将转送区12内的风排至总排风管道150。

具体地，如前所述，送风空气处理机组110送入转送区12的其中一部分风通过热室进风管道130进入对应的热室11，另一部分风位于转送区12内。如图1所示，由于转送区排风管道140和多个热室排风管道160共同连接至总排风管道150，从而在总排风风机151产生的风压作用下，进入每个热室11内的风经过对应的热室排风管道160排至总排风管道150，位于转送区12内的风经过对应的转送区排风管道140也排至总排风管道150，即所有热室11内的风和转送区12内的风共同排至总排风管道150，再经总排风管道150排出。总排风管道150可连接至核燃料循环设施厂区的烟囱13，则排至总排风管道150的风最终可经烟囱131释放至外界环境。

电动调节阀131与热室进风管道130一一对应。每个电动调节阀131设置在对应的热室进风管道130。通过电动调节阀131可调节对应的热室进风管道130的送风量，从而可以调节对应的热室11内的进风量。

具体地，可为核燃料循环设施热室通风系统100配置控制装置(未示出)。将控制装置与电动调节阀131通过有线或无线的方式连接，从而可以通过控制装置远程控制电动调节阀131调节对应的热室进风管道130的送风量。控制装置例如是笔记本电脑、控制台等。

上述的核燃料循环设施热室通风系统100，用于单间热室11的送排风量并维持热室11内部相对外界环境的负压时，可将总排风风机151的总排风量固定不变，即从热室11和转送区12排出的总排风量固定不变，再通过电动调节阀131单独调节对应的热室11的进风量，从而可以有效维持对应的热室11的负压值在允许范围之内；同时，可通过调节送风空气处理机组10的送风量来实现转送区12的负压在相对恒定的范围内。

相比于现有技术，本申请核燃料循环设施热室通风系统100用于维持热室11内部相对外界环境的负压和控制单间热室11的送排风量时的好处在于：整个调节过程总排风量不变，从而不需要总排风风机151和所有排风调节阀联合动作，优化了控制方式，且能够可靠地控制单间热室11的送排风量和合理控制热室11的负压。并且，不需要配置专门的转送区排风风机，仅需要一套送风空气处理机组110送风和一套总排风风机150排风，系统配置简洁、设备较少，能够节省空间、能耗以及建造成本。进一步地，由于一般转送区12的空间比较大，而单间热室11的风量调节通常较小，因此，总排风量固定不变时，仅调节单间热室11的进风量，对转送区12的负压影响较小。

在一实施例中，核燃料循环设施热室通风系统100还包括多个热室压差计和转送区压差计。热室压差计与热室11一一对应。每个热室压差计用于测量对应的热室11与外界环境的压差。转送区压差计用于测量转送区12与外界环境的压差。

具体地，热室压差计可嵌装在热室11的混凝土墙中。通过将热室压差计与控制装置用有线连接或通过无线连接的方式通信连接，则控制装置能够接收热室压差计测量的对应的热室11压差数据，从而控制装置能够根据该热室11压差数据控制对应的电动调节阀131调节对应的热室11的进风量，以便该对应的热室11的负压维持在合理范围内。

同理，控制装置能够接收转送区压差计测量的转送区压差数据，从而控制装置能够根据转送区压差数据控制送风空气处理机组110调节送入转送区12的风量，以便转送区12的负压维持在合理范围内。

请参考图1，在一实施例中，核燃料循环设施热室通风系统100还包括多个热室进风过滤器132，每个热室进风过滤器132设置于对应的热室进风管道130，并用于对进入对应的热室进风管道130的风进行过滤。

具体地，热室进风过滤器132与热室进风管道130一一对应。每个热室进风过滤器132用于对进入对应的热室进风管道130的风进行过滤，从而进入热室进风管道130的风能够经过对应的热室进风过滤器132过滤净化后再进入对应的热室11，进而能够提高热室11的通风效果。

在一实施例中，核燃料循环设施热室通风系统100还包括设置于总排风管道150的总排风过滤器152，总排风过滤器152用于对进入总排风管道150的风进行过滤。

具体地，如前所述，热室11内的风和转送区12内的风共同排至总排风管道150，再经总排风管道150和烟囱131最终释放至外界环境。本实施例中，由于在总排风管道150设置了总排风过滤器152，因此，热室11内的风和转送区12经过总排风管道150排出至外界环境之前，经过总排风过滤器152的过滤净化，能够减少环境污染。

总排风过滤器152可包含HEPA(高效空气粒子)过滤器，还可以根据需要增设碘吸附器等额外设施。

进一步地，如前所述，本申请的核燃料循环设施热室通风系统100，不需要配置专门的转送区排风风机，仅需要一套送风空气处理机组110送风和一套总排风风机150排风，热室11内的风和转送区12共同经过总排风管道150排出至外界环境，因此，在总排风管道150设置一组总排风过滤器152即可过滤所有的排风，不需要配置专门的转送区排风风机和转送区过滤器，从而可以设置较少的过滤器，简化系统配置，减少设备。

在一实施例中，核燃料循环设施热室通风系统100还包括：多个热室排风过滤器161和多个转送区排风过滤器141。每个热室排风过滤器161设置于对应的热室排风管道160，用于对流过对应的热室排风管道160的风进行过滤。每个转送区排风过滤器141设置于对应的转送区排风管道140，用于对流过转送区排风管道140的风进行过滤。

具体地，热室排风过滤器161与热室排风管道160一一对应。转送区排风过滤器141与转送区排风管道140一一对应。

如前所述，热室11内的风经过热室排风管道160排至总排风管道150，再经总排风管道150和烟囱131最终释放至外界环境。本实施例中，由于在热室排风管道160设置了热室排风过滤器161，因此，热室11内的风在经过热室排风过滤器161的过滤净化后排出至总排风管道150，再经过总排风过滤器152的净化，才排出至外界环境。由此可见，热室11的风排出至外界环境之前，经过了热室排风过滤器161的预过滤，再经过总排风过滤器152过滤，共实现了两级过滤，能够提高过滤效率，保证过滤的有效性，减少对的环境污染。并且，热室11排出的风经过热室排风过滤器161的预过滤后，再由总排风过滤器152过滤，能够延长总排风过滤器152的使用寿命。

同理，转送区12的风排出至外界环境之前，经过转送区排风过滤器141的预过滤，再经过总排风过滤器152过滤，共实现两级过滤，能够提高过滤效率，保证过滤的有效性，减少对环境的污染。并且，转送区12排出的风经过转送区排风过滤器141的预过滤后，再由总排风过滤器152过滤，能够延长总排风过滤器152的使用寿命。

热室排风过滤器161可包含预过滤器和HEPA(高效空气粒子)过滤器。转送区排风过滤器141可包含预过滤器和HEPA(高效空气粒子)过滤器。

在一实施例中，总排风风机151为变频风机。

具体地，变频风机可以通过压头变化保证流量恒定。随着核燃料循环设施热室通风系统100的运行，总排风过滤器152的阻力会逐渐变大，因此，总排风风机151采用变频风机，可以通过增大压头，维持恒定的排风量。

请参考图1，在一实施例中，转送区进风管道120、热室进风管道130、热室排风管道160以及转送区排风管道140分别配置有各自对应的手动调节阀170。

具体地，核燃料循环设施热室通风系统100在调试阶段时，可以通过各个手动调节阀170调节对应的管道的送风量或排风量，以实现系统的风量平衡。

请参考图2，本申请第二实施例提供一种核燃料循环设施热室通风系统200。核燃料循环设施热室通风系统200包括送风空气处理机组210、转送区进风管道220、多个热室进风管道230、多个热室排风管道260、总排风管道250、总排风风机251、总排风过滤器252以及多个电动调节阀231。第二实施例的核燃料循环设施热室通风系统200与第一实施例的核燃料循环设施热室通风系统100结构和功能基本相同。下面重点介绍第二实施例的核燃料循环设施热室通风系统200与第一实施例的核燃料循环设施热室通风系统100的不同之处。

相比于第一实施例的核燃料循环设施热室通风系统100，第二实施例的核燃料循环设施热室通风系统200未设置转送区排风管道，这是因为：当进入转送区22的风量与转送到多个热室21的风量相匹配时，进入转送区22的风量可全部转送至多个热室21，再经多个热室21排入总排风管道250，从而不需要从转送区22直接向总排风管道250排风，此时，可以取消第一实施例中的转送区排风管道，即可以采用第二实施例的核燃料循环设施热室通风系统200，这样能够简化配置。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种核燃料循环设施热室通风系统，用于为多个热室进行通风，其特征在于，包括：

送风空气处理机组；

转送区进风管道，用于分别与所述送风空气处理机组和转送区连接，所述送风空气处理机组能够将外界环境的风处理后，再通过所述转送区进风管道送入所述转送区；

多个热室进风管道，每个所述热室进风管道分别用于与所述转送区和对应的所述热室连通；所述送风空气处理机组送入所述转送区的至少一部分风能够通过所述热室进风管道进入对应的所述热室；所述送风空气处理机组送入所述转送区的其中一部分风能够通过所述热室进风管道进入对应的所述热室，另一部分风位于所述转送区内；

总排风管道；

多个热室排风管道，每个所述热室排风管道分别与对应的所述热室和所述总排风管道连通；总排风风机，设置于所述总排风管道，所述总排风风机能够通过所述热室排风管道将对应的所述热室内的风排出至所述总排风管道；

转送区排风管道，所述转送区排风管道用于分别与所述转送区和所述总排风管道连通，所述总排风风机能够通过所述转送区排风管道将所述转送区内的风排至所述总排风管道；以及

多个电动调节阀，每个所述电动调节阀分别设置在对应的所述热室进风管道，用于调节对应的所述热室进风管道的进风量。

2.根据权利要求1所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，还包括：

多个热室压差计，每个所述热室压差计用于测量对应的所述热室与外界环境的压差；和

转送区压差计，用于测量所述转送区与外界环境的压差。

3.根据权利要求2所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，还包括控制装置；

所述控制装置用于接收所述热室压差计测量的热室压差数据，并根据所述热室压差数据控制对应的所述电动调节阀调节对应的所述热室的进风量；

所述控制装置还用于接收所述转送区压差计测量的转送区压差数据，并根据所述转送区压差数据控制所述送风空气处理机组调节进入所述转送区的风量。

4.根据权利要求1所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，还包括设置于所述总排风管道的总排风过滤器，所述总排风过滤器用于对进入所述总排风管道的风进行过滤。

5.根据权利要求4所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，还包括：

多个热室排风过滤器，每个所述热室排风过滤器设置于对应的所述热室排风管道，用于对流过对应的所述热室排风管道的风进行过滤；和/或，

转送区排风过滤器，设置于所述转送区排风管道，用于对流过所述转送区排风管道的风进行过滤。

6.根据权利要求1所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，所述转送区进风管道、所述热室进风管道、所述热室排风管道以及所述转送区排风管道分别配置有各自对应的手动调节阀，所述手动调节阀用于调节对应的管道流过的风量。

7.根据权利要求1所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，

所述的核燃料循环设施热室通风系统还包括多个热室进风过滤器，每个所述热室进风过滤器设置于对应的所述热室进风管道，并用于对进入对应的所述热室进风管道的风进行过滤。

8.根据权利要求7所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，所述总排风风机为变频风机。

9.根据权利要求1所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，所述送风空气处理机组包括：

过滤器组件，用于对进入所述转送区进风管道的风进行过滤；和

送风风机，用于将来自外界环境的风送入所述转送区进风管道。

10.根据权利要求9所述的核燃料循环设施热室通风系统，其特征在于，所述送风风机为变频风机。

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