CN113472192B - 用于放射性废液玻璃固化处理系统的电源 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种电源，应用于采用冷坩埚对放射性废液进行玻璃固化处理的系统中，其包括：至少一个电源本体，所述电源本体的输出端连接于所述系统中的感应器，用于为所述感应器提供电流，其中，所述电源本体包括高频电源和/或中频电源；至少两个滤波装置，每两个所述滤波装置对应连接于各所述电源本体的输入端，用于滤除所述高频电源和/或中频电源产生的杂波；其中，所述至少一个电源本体被配置为独立接地。采用本发明实施例的电源，可以有效滤除高频电源和中频电源产生的杂波，消除所述杂波对电源本身和电路中其他用电设备的干扰。

Description

用于放射性废液玻璃固化处理系统的电源

技术领域

本发明的实施例涉及放射性废液玻璃固化技术领域，具体涉及一种用于放射性废液玻璃固化处理系统的电源。

背景技术

当前，我国正处于核能高速发展的时期，在核工业中，势必产生大量放射性废物。其中，放射性废液尤其是高水平放射性废液，由于具有放射性比活度高、成分复杂、酸性强、腐蚀性强、并且含有一些半衰期长、生物毒性高的核素等特点，对放射性废液的处理与处置尤为重要。对放射性废液进行妥善处理，可以使放射性废液对环境造成的影响降低到最小。

冷坩埚玻璃固化技术是目前国际上一种用于放射性废物处理的新型玻璃固化技术。冷坩埚玻璃固化技术是利用高频电源产生高频电流，再通过感应线圈转换成电磁流透入待处理物料内部形成涡流产生热量，将待处理物料熔制成玻璃。坩埚的炉体内壁通有冷却水，坩埚内的熔融物在坩埚内壁上凝固而形成一冷壁，因此，称之为冷坩埚。由于高温熔融物与冷坩埚壁不直接接触，使得坩埚壁不受腐蚀。冷坩埚不需耐火材料，不用电极加热，由于熔融物包容在冷壁之内，大幅减少了对坩埚的腐蚀和污染，并且冷坩埚使用寿命长、退役简单，冷坩埚玻璃固化技术熔制温度高、可处理废物类型较广、固化速度快，因此，采用冷坩埚玻璃固化技术处理放射性废物具有独特的优势。

在采用冷坩埚对放射性废液进行玻璃固化处理时，冷坩埚外设置的感应器在冷坩埚内形成电磁场，以对冷坩埚内的物料进行熔制，以实现物料的玻璃固化。其中，感应器的动力来源为高频电源，高频电源为感应器提供电流以使感应器在冷坩埚内部形成高频电磁场，从而对冷坩埚内的玻璃和放射性废液等物料进行熔制。另外，在放射性废液的玻璃固化系统中，还可能存在其他高频或中频电源。例如，冷坩埚下方的卸料装置外也可以设置感应器，该感应器通过中频电源提供的电流，在卸料装置内形成电磁场，为卸料装置内的物料加热。当高频电源或中频电源工作时，在高频电源和/或中频电源所在的电路中会产生强烈的杂波，影响其他用电设备的运行，当高频电源和中频电源同时工作时，高频电源和中频电源可能会相互影响，并且两者产生的杂波相互叠加。

发明内容

本发明的实施例一个方面提供了一种电源，应用于对放射性废液进行玻璃固化处理的系统中，其包括：至少一个电源本体，所述电源本体的输出端连接于所述系统中的感应器，用于为所述感应器提供电流，其中，所述电源本体包括：高频电源和/或中频电源；至少两个滤波装置，每两个所述滤波装置对应连接于各所述电源本体的输入端，用于滤除所述高频电源和/或中频电源产生的杂波；其中，所述至少一个电源本体被配置为独立接地。

在一些实施方式中，所述滤波装置包括：低通滤波器。

在一些实施方式中，所述低通滤波器包括：电磁干扰滤波器。

在一些实施方式中，各所述电源本体分别独立地连接于一接地体，所述接地体的数量与所述电源本体的数量相同；各所述接地体之间的距离大于或等于预设距离。

在一些实施方式中，所述接地体包括：钢管、角钢、圆钢或者石墨体。

在一些实施方式中，所述电源本体外的至少一侧设置有屏蔽装置，所述屏蔽装置用于屏蔽所述感应器产生的电磁场。

在一些实施方式中，所述屏蔽装置罩设于所述电源本体外。

在一些实施方式中，所述屏蔽装置包括：电磁吸收层；至少一个第一导电层和至少一个第二导电层，连接于两个所述电磁吸收层之间；其中，当所述第一导电层和/或所述第二导电层为多个时，多个所述第一导电层之间和/或多个所述第二导电层之间为间隔设置。

在一些实施方式中，在两个所述电磁吸收层之间，至少一个所述第一导电层和至少一个第二导电层对称设置。

本发明的实施例另一个方面提供了一种电磁感应系统，包括：至少一个感应器；如上述实施方式中任一项所述的电源，所述电源的各电源本体的输出端分别连接于各所述感应器；其中，所述电源本体包括高频电源和/中频电源。

本发明的实施例另一个方面提供了一种对放射性废液进行玻璃固化处理的系统，包括：冷坩埚，至少一个感应器，其中一个所述感应器绕设于所述冷坩埚的主体外；如上述实施方式中任一项所述的电源，所述电源的各电源本体的输出端分别连接于各所述感应器；其中，所述电源本体包括高频电源和/中频电源。

在一些实施方式中，所述系统还包括屏蔽装置，所述屏蔽装置设置于所述感应器和/或所述电源本体的至少一侧。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明的实施例所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1是根据本发明一个实施例的电源的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的对放射性废液进行玻璃固化处理的系统的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的对放射性废液进行玻璃固化处理的系统的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的屏蔽装置的结构示意图；

图5是根据本发明另一个实施例的屏蔽装置的结构示意图。

需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。

附图标记说明：

110、电源本体；120、滤波装置；200、感应器；300、冷坩埚；400、接地体；500、屏蔽装置；600、卸料装置；700、其他用电设备；10、电磁吸收层；20、第一导电层；30、第三导电层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。此外，为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“上方”、“下方”、“顶部”、“底部”等，仅用来描述如图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系，应当理解为也包含除了图中所示的方位之外的在使用或操作中的不同方位。

在对放射性废液进行玻璃固化处理的系统中包括冷坩埚200，冷坩埚200的主体外设置有感应器300，感应器300与电源连接，电源可以为感应器300提供电流，以使感应器300在冷坩埚200内形成电磁场，冷坩埚200内的玻璃和放射性废液可以在电磁场的感应加热下熔融，实现对放射性废液的玻璃固化。

本发明的实施例一个方面提供了一种电源，可以应用于采用冷坩埚对放射性废液进行玻璃固化的系统中。

图1示出了根据本发明一个实施例的电源的结构示意图。如图1所示，所述电源包括至少一个电源本体110，所述电源本体110的输出端连接于所述系统中的感应器300，用于为所述感应器300提供电流，以使所述感应器300在其周围空间内产生电磁场。其中，所述电源本体110包括高频电源和/或中频电源，以使与所述电源本体110连接的感应器300产生高频电磁场或中频电磁场。

高频电源或中频电源运行时，会在电源所连接的电路内产生杂波，并且，当高频电源和中频电源同时运行时，会在两者所在的电路产生强烈的可叠加的杂波，影响电源的运行效率，还会影响电路中其他用电设备的正常运行。

在本实施例中，所述电源还包括至少两个滤波装置120，每两个所述滤波装置120对应连接于各所述电源本体110的输入端，用于滤除所述高频电源和/或中频电源产生的杂波，以消除所述杂波对电源本体110以及电路中其他用电设备的干扰，提供电源的运行效率和稳定性。具体地，两个所述滤波装置120可以分别连接于所述电源本体110的正、负输入端，以防止电源本体110产生的杂波传输至电路中，以及电路中的其他杂波传输至电源本体110。

需要说明的是，本实施例中所述的电路包括为所述系统中各个用电设备供电的电路，例如市电电网等。

在一些实施例中，所述滤波装置120可以包括低通滤波器。采用低通滤波器可以有效地滤除电路中的高频和中频杂波。本实施例采用的低通滤波器的输出侧与电源本体110的阻抗相配适，以有效消除电路中的杂波干扰。具体地，本实施例中的滤波装置110可以包括电磁干扰滤波器。

在本实施例中，所述至少一个电源本体110被配置为独立接地。具体地，可以将各所述电源本体110分别独立连接于一接地体400，所述接地体400的数量与所述电源本体110的数量相同。

本实施例采用独立接地的方式将各电源本体110接地，使电源本体110与系统中的其他用电设备不共用一个接地体或接地系统，避免了使用同一接地体或接地系统时，电源本体110产生的杂波通过接地体或接地系统对同一接地体或接地系统中所连接的其他用电设备的干扰。

在一些实施例中，各所述接地体400之间的距离大于或等于预定距离。当其中一个接地体流过电流时，与其相邻的另一接地体的电压会受到影响而变化，进而影响与其连接的用电设备。将各接地体400之间距离设置为大于或等于预定距离，可以将所述电压的变化控制在允许的预定阈值内，以减少电源本体110产生的杂波对其他用电设备的干扰。具体地，所述接地体可以包括钢管、角钢、圆钢或者石墨体等。所述接地体设置于土地中，且具有良好的导电性。需要说明的是，本实施例对接地体的类型并不进行限制，本实施例可以选择任何合适的接地体，以对所述电源本体110进行独立接地。

图2是根据本发明一个实施例的对放射性废液进行玻璃固化处理的系统的结构示意图。如图2所示，所述系统包括冷坩埚200，冷坩埚200的主体外设置有感应器300，感应器300与电源本体110连接，电源本体110可以为感应器300提供电流，感应器300可以在其周围的空间内产生电磁场。

如图3所示，在一些实施例中，电源本体110外的至少一侧还设置有屏蔽装置500，所述屏蔽装置500用于屏蔽所述感应器300产生的电磁场，以消除所述电磁场对电源本体110的干扰。

在一些实施例中，所述屏蔽装置500可以罩设于所述电源本体110外，以将所述电磁场屏蔽在所述屏蔽装置500外，消除电磁场对电源本体110的干扰。

图4示出了根据本发明一个实施例的屏蔽装置的结构示意图。如图4所示，所述屏蔽装置500包括电磁吸收层10，至少一个第一导电层20和至少一个第二导电层30。其中，所述至少一个第一导电层20和至少一个第二导电层30固定连接于两个所述电磁吸收层10之间。当所述第一导电层20和/或所述第二导电层30为多个时，多个所述第一导电层20之间和/或多个所述第二导电层30之间为间隔设置。

本实施例中的屏蔽装置500包括多个依次固定连接的屏蔽层，其中，电磁吸收层10具有良好的磁性能，能够吸收电磁能量，利用在电磁场中的磁滞损耗，阻隔部分电磁场的辐射传播。由于第一导电层20和第二导电层30具有较高的电导率，第一导电层和第二导电层在电磁场中的涡流损耗较大，可以不断地将电磁场能量转化为热量，从而阻隔部分电磁场的辐射传播。本实施例中的屏蔽装置500通过多层屏蔽层对电磁场的能量进行吸收和转化，利用多层屏蔽层对电磁场的磁滞损耗和涡流损耗，阻隔了电磁场的辐射和传播，可以有效地消除感应器产生的电磁场对电源本体110的干扰或者空间中的其他电磁场对电源本体110的干扰，提高电源本体110的运行效率和稳定性。

如图5所示，在一些实施例中，在两个所述电磁吸收层10之间，至少一个所述第一导电层20和至少一个第二导电层30对称设置。本实施例的屏蔽装置500沿其轴线对称设置，采用本实施例中的屏蔽装置500，无需分辨屏蔽装置的正反两面，即可将屏蔽装置500设置于电源本体110的外侧，使用方便。

具体地，所述电磁吸收层10由软磁合金制成。软磁合金具有较高的磁导率，对高频电磁场和低频电磁场均具有较好的屏蔽效果。在一些实施例中，所述电磁吸收层10可以为铁镍合金板，其高导磁的性质有利于对电磁能量的吸收。所述第一导电层20由第一金属材料制成，第二导电层30由第二金属材料制成。金属材料具有较高的电导率，可以利用涡流损耗来阻隔电磁场的辐射传播，不断地将电磁能量转化为热量。具体地，所述第一金属材料可以包括电工纯铁、电解铁或者羰基铁等，所述第二金属材料可以包括纯铜。其中，第一金属材料磁性能较稳定，可以有效屏蔽低频电磁场。纯铜具有较高的电导率，利用涡流效应可以有效屏蔽电磁场，同时，纯铜具有良好的导热性，有利于屏蔽装置500的散热。

本发明的另一个方面还提供了一种电磁感应系统，包括至少一个感应器以及如上述实施例所述的电源。具体地，感应器300可以绕设于冷坩埚200的主体外，用于在冷坩埚内部形成电磁场以对冷坩埚200内的玻璃和放射性废液煅烧物进行感应加热和熔融。另一感应器300可以设置于冷坩埚下方的卸料装置外，用于加热所述卸料装置内的物料。并且，所述电源的电源本体110的输出端分别连接于各感应器300，用于为所述感应器300提供电流。其中，电源本体110可以为高频电源和/或中频电源。

此外，本发明实施例提供的电磁感应系统，通过设置上述任一技术方案中所述的电源，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。

如图2和图3所示，本发明的实施例另一个方面还提供了一种对放射性废液进行玻璃固化处理的系统。所述系统包括冷坩埚200、至少一个感应器以及如上述实施例所述的电源。其中一个感应器300绕设于冷坩埚200的主体外，用于在冷坩埚内部形成电磁场以对冷坩埚200内的玻璃和放射性废液煅烧物进行感应加热和熔融。所述电源的电源本体110的输出端分别连接于各感应器300，用于为所述感应器300提供电流。

在本实施例中，所述系统还包括卸料装置600，另一感应器300设置于所述卸料装置600外，另一电源本体110与该感应器300电连接，以使所述感应器300产生电磁场。具体地，设置于所述冷坩埚200主体外感应器可以为高频感应器，与其连接的电源本体110为高频电源，设置于所述卸料装置600外的感应器为中频感应器，与其连接的电源本体110为中频电源。当高频电源和中频电源工作时，会在其连接的电路中产生强烈的杂波，当两者同时工作时，所形成的杂波可叠加，影响电路中用电设备的运行。本实施例通过设置滤波装置120，可以有效滤除电路中的杂波，避免所述杂波对用电设备的干扰。

在一些实施例中，所述系统还包括屏蔽装置500，屏蔽装置500可以设置于所述感应器300和/或所述电源本体110的至少一侧，以消除感应器产生的电磁场对电源本体110的干扰。另外，所述屏蔽装置500还可以设置于所述系统中其他用电设备700的外侧，以消除所述电磁场对其他用电设备700的干扰，保证电源本体110和其他用电设备700运行的稳定性。

此外，本发明实施例提供的对放射性废液进行玻璃固化处理的系统，通过设置上述任一技术方案中所述的电源，从而具有以上全部有益效果，在此不再赘述。

对于本发明的实施例，还需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电源，应用于采用冷坩埚对放射性废液进行玻璃固化处理的系统中，其特征在于，所述冷坩埚(200)的主体外绕设有高频感应器，所述高频感应器用于在冷坩埚(200)内部形成电磁场以对所述冷坩埚(200)内部的玻璃和放射性废液煅烧物进行感应加热；所述冷坩埚(200)的下方设置有卸料装置(600)，所述卸料装置(600)外设置有中频感应器，用于加热所述卸料装置(600)内的物料；

所述电源包括：

多个电源本体(110)，所述电源本体(110)的输出端连接于所述系统中的感应器(300)，用于为所述感应器(300)提供电流，其中，所述多个电源本体(110)包括：高频电源和中频电源；所述感应器(300)包括所述高频感应器和中频感应器；所述高频电源与所述高频感应器连接，所述中频电源与所述中频感应器连接；

多个滤波装置(120)，每两个所述滤波装置(120)对应连接于各所述电源本体(110)的输入端，用于滤除所述高频电源和中频电源产生的杂波；

其中，所述多个电源本体(110)被配置为独立接地。

2.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述滤波装置(120)包括：低通滤波器。

3.如权利要求2所述的电源，其特征在于，所述低通滤波器包括：电磁干扰滤波器。

4.如权利要求1所述的电源，其特征在于，各所述电源本体(110)分别独立地连接于一接地体(400)，所述接地体(400)的数量与所述电源本体(110)的数量相同；

各所述接地体(400)之间的距离大于或等于预设距离。

5.如权利要求4所述的电源，其特征在于，所述接地体(400)包括：钢管、角钢、圆钢或者石墨体。

6.如权利要求1所述的电源，其特征在于，所述电源本体(110)外的至少一侧设置有屏蔽装置(500)，所述屏蔽装置(500)用于屏蔽所述感应器(300)产生的电磁场。

7.如权利要求6所述的电源，其特征在于，所述屏蔽装置(500)罩设于所述电源本体(110)外。

8.如权利要求6所述的电源，其特征在于，所述屏蔽装置(500)包括：

电磁吸收层(10)；

至少一个第一导电层(20)和至少一个第二导电层(30)，连接于两个所述电磁吸收层(10)之间；

其中，当所述第一导电层(20)和/或所述第二导电层(30)为多个时，多个所述第一导电层(20)之间和/或多个所述第二导电层(30)之间为间隔设置。

9.如权利要求8所述的电源，其特征在于，在两个所述电磁吸收层(10)之间，至少一个所述第一导电层(20)和至少一个第二导电层(30)对称设置。

10.一种电磁感应系统，其特征在于，包括：

多个感应器(300)；

如权利要求1-9任一项所述的电源，所述电源的各电源本体(110)的输出端分别连接于各所述感应器(300)；

其中，所述电源本体(110)包括高频电源和中频电源。

11.一种对放射性废液进行玻璃固化处理的系统，其特征在于，包括：

冷坩埚(200)，

多个感应器(300)，其中一个所述感应器(300)绕设于所述冷坩埚(200)的主体外，该感应器(300)为高频感应器；另一感应器(300)绕设于所述冷坩埚(200)下方的卸料装置(600)外，所述另一感应器(300)为中频感应器；

如权利要求1-9任一项所述的电源，所述电源的各电源本体(110)的输出端分别连接于各所述感应器(300)；

其中，所述电源本体(110)包括高频电源和中频电源。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，还包括屏蔽装置(500)，所述屏蔽装置(500)设置于所述感应器(300)和/或所述电源本体(110)的至少一侧。

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