CN113915967A - 潮湿废物桶内干燥站及干燥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了潮湿废物桶内干燥站及干燥方法,涉及放射性废物处理技术领域,包括内设干燥工位的干燥室,所述干燥工位用于废物桶的上料放置,所述干燥工位的顶部设置有封盖,所述封盖相对于所述干燥工位可上下移动的设置用以密封或者打开放置在所述干燥工位上的废物桶;通过在干燥室内设置专用于密封废物桶用的封盖,相比于传统不加设封盖而直接敞开进行烘干的处理方式,本方案能够有效避免废物桶内的潮湿废物在干燥过程中扩散飞溅的问题,避免含放射性液滴的气体扩散至干燥室内部及相连的管道或者设备中造成对设备管道的损害和对相关人员的辐射伤害。
Description
技术领域
本发明涉及放射性废物处理技术领域,具体涉及一种适用放射性潮湿废物的桶内干燥站及干燥方法。
背景技术
核能,其清洁且不受天气条件限制的特点使其在能源界备受推崇,目前,全世界大约16%的电能是由核反应堆生产的,有9个国家的40%以上的能源生产来自核能。而国际原子能机构预测到2030年核动力至少占全部动力的25%,最大的增长可能达到100%。但是,在利用核能发电的过程中不可避免地会产生一些放射性废物,为了保护人类健康和环境安全,如何处置这些放射性废物至关重要。
放射性固体废物是放射性废物的主要类型之一,而减容系数是衡量其处置效果的重要指标,尤其核固废填埋技术需要大量的土地资源,对于土地资源不丰富特别是环海类的岛国,提高减容效果是极为重要的。
超级压缩技术,是对放射性固体废物进行压缩减容的技术,但是在某些情况下,部分被压缩的废物是潮湿的,比如在某废物库退役过程中回取出的部分可压缩废物含水量会高达30%,而现有的一般压缩生产线不具备压缩处理游离水含量大于1%的废物,这就需要先对这部分潮湿废物进行烘干,使其游离水含量减少,才能进行压缩打包。另一方面,根据放射性固体废物的特点可将其分为四类:废树脂、废液干燥浓缩后的盐饼、废过滤器滤芯和其他固体废物,其中其他固体废物处理量最大,电厂开始运行时两个机组年处理值可达300m3,而上述潮湿废物是其他固体废物的主要类型之一。在此情况下,如何高效处理潮湿废物成为了目前的一大难题。
针对上述问题,需要从如何设计合理的干燥站结构、以何种工艺完成潮湿废物的烘干等各方面进行综合考虑,此类问题均需要在实际的设计中得以解决;因此设计一种能够同时解决上述问题的潮湿废物桶内干燥站势在必行。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提出了一种潮湿废物桶内干燥站,通过对该干燥站结构的改进设计,以达到提高潮湿废物处理效率和处理效果的目的。
本发明提供的具体方案如下:
潮湿废物桶内干燥站,包括内设干燥工位的干燥室,所述干燥工位可用于废物桶的上料放置,所述干燥工位的顶部设置有封盖,所述封盖相对于所述干燥工位可上下移动的设置,用以密封或者打开放置在所述干燥工位上的废物桶。
进一步的,所述干燥室的顶部外侧设置有顶升驱动器,所述顶升驱动器的输出端处固定有顶升板,所述封盖通过穿设所述干燥室的直线轴杆与所述顶升板固定;所述顶升驱动器的驱动作用以使所述封盖在所述干燥室内相对于所述废物桶上下移动。
进一步的,所述封盖通过具有缓冲作用的浮动接头与所述直线轴杆连接固定。
进一步的,所述干燥工位至少设置一个,每个所述干燥工位对应有单独的封盖。
进一步的,所述潮湿废物桶内干燥站还包括冷凝系统,所述冷凝系统包括气体管路和在所述气体管路上依次设置的冷凝单元、冷凝液收集单元和真空单元;
所述冷凝单元包括过滤器和气体冷却器;
所述冷凝液收集单元包括计量罐;
所述真空单元包括真空风机;
所述计量罐的顶部与真空风机连通,所述计量罐内设置有丝网除沫器,所述计量罐的底部连通有疏水排放管;
每个所述封盖上插接有具有开关阀门的导气管路,所述导气管路通过汇流管在所述干燥室外部汇合为一条管路与所述气体管路连通。
进一步的,所述潮湿废物桶内干燥站还包括加热系统,所述加热系统包括加热单元,所述加热单元包括加热管路和在所述加热管路上依次设置的出风管、循环风机、空气加热器、进风管;
所述干燥室的顶部设置有出风口,所述出风管与所述出风口连通;所述干燥室侧壁下方或底部开有进风口,所述进风管通过所述进风口与干燥室内部连通从而形成循环的热空气线路。
进一步的,所述潮湿废物桶内干燥站还包括冷却系统,所述冷却系统包括冷却单元,所述冷却单元包括设置在所述加热单元中的空气冷却器,所述空气冷却器下端与冷却水源连通并设置第一水阀控制进水,空气冷却器上端同样与冷却水源连通并设置第二水阀控制出水,所述第一水阀和所述第二水阀开启实现对所述干燥室中进行降温冷却。
一种对潮湿废物的干燥方法,所述干燥方法通过利用如上所述的潮湿废物桶内干燥站,包括以下步骤:
S1.上料封盖:将装有潮湿废物的废物桶放置在干燥工位上,干燥工位正上方的封盖在顶升驱动器的作用下下行,封盖盖住废物桶的桶口,整个废物桶处于密封状态;
S2.关舱:经位置感应器感应到封盖完成关闭之后,干燥室中的舱门关闭使得整个干燥室处于密封状态;
S3.升温过程:启动空气加热器和循环风机(空气冷却器设置在加热管路中,但此时空气冷却器不工作),空气加热器产生的热量通过加热管路流向进风口进入到干燥室内,通过热空气传导的方式对干燥室内的废物桶进行加热升温,在循环风机的作用下从出风口回到空气加热器中,以此形成热空气的循环,直至干燥室升温至预设温度;
S4.干燥和冷凝过程:干燥产生的气体通过导气管路在干燥室外进行汇合,汇合为一条管路后依次经过滤器、气体冷却器和计量罐中,通过计量罐中的丝网除沫器进行分离,其中冷凝液收集在计量罐中,不凝气体由真空风机进行排放;
S5.冷却过程:干燥完成后,启动空气冷却器,空气冷却器对干燥室内输送循环的热空气进行冷却;并保持步骤4中的真空风机持续开启,以促进降温效率;
S6.卸料:干燥室温度冷却到预设值之后,打开舱门移出废物桶。
进一步的,所述干燥工位的下方设置有导流风箱,所述导流风箱用于在进行步骤S3时为所述干燥室形成均匀的热空气;
所述导流风箱的上盖中设置有蜂窝状的出风网;所述导流风箱固定在所述干燥室的进风口处与所述进风管连通;所述空气加热器产生的热空气通过所述导流风箱的出风网均匀地分布在所述干燥工位的下方。
进一步的,所述导流风箱的内部还设有第一导风板和第二导风板,所述第一导风板呈V型结构与所述导流风箱的进风口正对设置,所述第二导风板分别间隔设置在所述第一导风板的左右两侧以将所述导流风箱的内部分为四个空腔,热空气通过所述第一导风板和第二导风板的分流作用均匀的分散到四个空腔中。
进一步的,每个所述封盖面向所述废物桶的一端设置有网罩,所述网罩用于在步骤S4中防止废物堵住气体出口。
进一步的,还包括惰化系统,所述惰化系统包括阻燃单元和气体检测单元;
所述阻燃单元包括装有液态保护气的惰化罐,所述惰化罐通过惰化管路连通设置在所述冷凝单元中的过滤器、气体冷却器之间,所述惰化管路上设置有用于控制液态保护气释放的电磁阀和用于监测保护气流量的流量开关;
所述气体检测单元包括气体监测传感器,所述气体监测传感器设置在所述过滤器与所述惰化罐之间的气体管路上。
进一步的,所述气体监测传感器监测步骤S4中的气体,若冷凝管路中的可燃或者有毒气体达到预设值,或者干燥室内温度达到预设值,惰化罐中释放出惰性气体充满废物桶及整个冷凝管路,空气加热器、循环风机停止运行。
采用本技术方案所达到的有益效果为:
1.通过在干燥室内设置专用于密封废物桶用的封盖,相比于传统不加设封盖而直接敞开进行烘干的处理方式,本方案能够有效避免废物桶内的潮湿废物在干燥过程中有液体扩散飞溅的问题,避免含放射性液滴的气体扩散至干燥室内部及相连的管道或者设备中造成对设备管道的损害和对相关人员的辐射伤害;同时通过增设封盖的结构,使得废物桶内的不会出现热量损失,对于提升对潮湿废物的处理效率和提高干燥效果均具有极大的促进作用。
2.本方案通过设置至少一个干燥工位,在利用干燥室对潮湿废物进行干燥处理时,可以根据实际情况放置一个或者数个干燥桶,对于提高潮湿废物的处理效率具有极大的促进作用。
3.本方案通过在干燥室内设置封盖,使得方案中提出的冷凝系统和加热系统因为封盖的存在而相对独立,冷凝系统在封盖的作用下直接连通废物桶,一方面使得冷凝的效率更高,对放射性气体收集更彻底,在测量时容易得到更精确的结果;另一方面避免了废物桶内的放射性物质对加热系统和干燥室内造成污染,进而避免本发明像现有的潮湿废物处理系统一样造成放射性物质增容的不利后果。
4.通过在加热和降温过程中保证真空风机的持续开启,在加热过程中利用真空风机保持气体管路处于微负压状态,通过降低液体沸点的方式促进冷凝的效率提升,并防止放射性气溶胶扩散到外部环境中;降温过程中利用真空风机来促进降温效率的提升。
5.将加热系统和冷却系统进行合并设计,共用相同的管道,有利于提高对管道的有效利用,在加热升温过程中,空气加热器产生的热空气通过空气冷却器的壳程(冷却水阀门关闭,管程冷却水不介入),壳程作为连通的风管,连接空气加热器和干燥室,从而实现制热;降温冷却过程中,空气冷却器的冷却水阀门开启,管程冷却水介入,空气冷却器实现制冷,并且升温降温合并,实现一种结构设计适用于两种工况,简化了设备空间及成本。
6.本方案在进风口处设置了导流风箱,利用导流风箱将气流相对均匀地分布在干燥工位的下方,使得气流分布均匀,对干燥工位中的废物桶起到了很好的加热和降温效果。
附图说明
图1为封盖的具体结构图。
图2为封盖与干燥室的内部结构图。
图3为本干燥站具体工艺布置结构图。
图4为导流风箱的立体结构图。
图5为导流风箱的内部结构图。
其中:10封盖、11顶升驱动器、12顶升板、13直线轴杆、14网罩、15密封圈、21过滤器、22气体冷却器、23计量罐、24真空风机、25惰化罐、31出风管、32循环风机、33空气加热器、34进风管、35导流风箱、35-1第一导风板、35-2第二导风板、35-3上盖、41空气冷却器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
本实施例提供了一种潮湿废物桶内干燥站,通过对该干燥站的结构设计,使得本干燥站能够适用对潮湿废物的干燥,通过利用该干燥站达到提升干燥效率、提高干燥效果的目的。
本方案中,设计的干燥站包括干燥室,装有潮湿废物的废物桶置于干燥室内进行后续的干燥工序;具体的,干燥室内设干燥工位,干燥工位主要用于废物桶的上料放置;可以理解为装有潮湿废物的废物桶通过上料工序进入到干燥工位处,在干燥工位处稳定放置后再进行后续操作。
本方案中在干燥工位的顶部设置有封盖10,参见图1、图2,封盖10相对于干燥工位可上下移动的设置用以密封或者打开放置在干燥工位上的废物桶。在废物桶稳定的处于干燥工位上之后,将封盖盖住废物桶的桶口,使废物桶处于关闭状态。本实施例中,干燥室上设计有舱门,在完成对废物桶的密封后,将舱门进行封闭,使得整个干燥室也处于密封状态。
可选的,在封盖10上还设置了密封圈15,通过密封圈15保证废物桶的密封性;即在废物桶上料过程中,舱门处于打开状态;废物桶上料完成后,舱门闭合,处于关闭状态。
这里设计封盖10的目的主要在于实现对废物桶的密封,需要让废物桶内的潮湿废物处于独立的密封空间中,这样在对干燥室进行升温干燥时,能够有效的避免废物桶中潮湿废物产生的液体飞溅,以及蒸发的气体扩散到干燥室和其他管路中的问题。
在目前的桶内干燥工艺中,对潮湿废物进行干燥时均未设计加盖工艺,即废物桶的上方开口完全敞开与干燥室的内部空间直接连通,因此在干燥过程中废液可能从废物桶的开口飞溅至干燥室内,含放射性的液滴和气体扩散至干燥室及相连的管道、设备中,这将导致放射性物质扩散增容,不利于减容目的的达成,使干燥室及工艺系统的后期清理更加困难,增加企业维护成本;还因为放射性物质的扩散,增加了对相关人员的辐射危险性。
因此,本方案针对废物桶设计专用的封盖10,使得整个干燥处理过程均在废物桶内进行,相比于现有技术,对于处理效率的提升和延长干燥室及相关管道、设备的寿命均具有极大的促进作用。
具体的,封盖10的上下运动是通过驱动器实现的,即本方案中在干燥室的顶部外侧设置有顶升驱动器11,顶升驱动器11的输出端处固定有顶升板12,封盖10通过穿设干燥室的直线轴杆13与顶升板12固定;顶升驱动器11的驱动作用以使封盖10在干燥室内上下移动。
将顶升驱动器11设置在干燥室的外部,相比于将其设置在干燥室内部受到的高温、放射性环境导致电气元件老化加速等影响,设置在外部有利于保证顶升驱动器11运行的稳定和保证其使用寿命。
顶升驱动器11的设置可以为伺服电机、气缸或者电动缸等驱动元件,本方案优选采用气缸,即气缸的伸缩轴与顶升板12固定连接,伸缩轴的伸缩运动使得顶升板12上下动作,从而通过直线轴杆13带动封盖10同步的运动。
可选的,封盖10通过具有缓冲作用的浮动接头与直线轴杆13连接固定,即通过浮动接头避免了封盖10与废物桶之间的硬性碰撞。
可选的,上文描述的干燥工位设置多个,每个干燥工位对应有单独的封盖10,即为了提高干燥效率,可以在干燥室内设置多个干燥工位,每个干燥工位均设置了独立的封盖10来对放置的废物桶进行密封;本实施例中,经过综合考虑,设计的干燥工位为两个。
在具体的干燥过程中,需要对其产生的放射性物质进行合理处置,常规做法是将干燥产生的气体区分为可凝气体和不凝气体,并对可凝气体液化后的液体和不凝气体分别收集处理。此外,为了保证干燥的效果,还需要对干燥过程进行检测测量,取得潮湿废物在干燥过程中的相关数据。
因此本实施例中,潮湿废物桶内干燥站还包括冷凝系统。
参见图3,所述冷凝系统包括气体管路和在所述气体管路上依次设置的冷凝单元、冷凝液收集单元和真空单元;冷凝单元包括过滤器21和气体冷却器22;所述冷凝液收集单元包括计量罐23;所述真空单元包括真空风机24,计量罐23的顶部与真空风机24连通,计量罐23内设置有丝网除沫器,计量罐23的底部连通有疏水排放管。
即利用气体管路,在真空风机24的作用下,用于保持气体管路处于微负压状态,以降低液体沸点的方式促进冷凝的效率提升,并防止放射性气溶胶扩散到外部环境中,同时使得产生的潮湿废物混合气体通过气体管路经过滤器21过滤,再通过气体冷却器22进行冷凝,其中设定气体冷却器22中冷却水的温度小于40℃。冷凝后,混合气体变成冷凝液和不凝气体的混合物,混合物进入计量罐23中,通过丝网除沫器进行分离,其中冷凝液收集在计量罐23中,不凝气体由真空风机24进行排放。
在传统的设计中,因为干燥室内的废物桶为敞口结构,设计的气体管路直接与干燥室连通,使得干燥室通产生的混合气体进入到气体管路中即可;但是本方案中,设置了封盖10,利用封盖10将废物桶和干燥室分为两个独立的空间,因此本方案中此时的气体管路需要与废物桶内部连通。
具体的,每个封盖10上插接有具有开关阀门的导气管路,导气管路通过汇流管在干燥室外部汇合为一条管路后与气体管路连通;可以理解为,每个封盖10上插接了单独的导气管路,将所有的导气管路引出到干燥室外部后通过一个汇流管汇合为一条管路,这一条管路再与气体管路进行连通,使得每个废物桶中的气体都能够被气体管路进行收集。
需要注意的是,这里将所有的导气管路在干燥室外部汇合,主要为了避免干燥室的放射性环境和高温影响;同时将开关阀门设置在导气管路上,当某个干燥工位上没有废物桶时,仅仅需要关闭相应的开关阀门,这样依旧保证了对其余废物桶的干燥冷凝提取效果;以适应待烘干废物桶的数量少于干燥工位的工况。
并且,考虑到潮湿废物烘干后可能产生变形,为了避免在烘干操过程中有变形后的废物堵住气体出口的情况,每个封盖10面向废物桶的一端设置有网罩14,通过网罩14将桶内的废物与导气管路的入口隔离开,保证导气管路的畅通,使得气体能够顺利且稳定的向着气体管路进行输送。
本方案中,参见图3,潮湿废物桶内干燥站还包括惰化系统,由于废物桶内部物体不定,可能会出现废物桶内温度达到桶内部分物体燃点的情况;为避免火灾危险,设有惰化系统。
惰化系统由阻燃单元和气体检测单元组成,其中阻燃单元包括装有液态保护气的惰化罐25,惰化罐25内装有惰化气体,惰化罐25设置在过滤器21、气体冷却器22之间,通过独立的惰化管路与气体管路连通;并且在惰化管路上设置有用于控制液态保护气释放的惰化电磁阀和用于监测保护气流量的流量开关;气体检测单元包括气体监测传感器,气体监测传感器设置在惰化系统与干燥室连接的管路上。
本方案中,考虑成本等因素,本设计方案中的保护气采用CO2。气体检测单元包括设置在气体管路上的有毒气体传感器和可燃气体传感器。
具体的操作方式为:
当检测到有毒气体浓度超过预定数值(有毒气体传感器测量)或可燃气体浓度超过预定数值(可燃气体传感器测量),停止对干燥室的升温加热。当有毒气体浓度低于预定数值且可燃气体浓度低于预定数值后,再由操作人员手动重启。
当有毒气体浓度超过预定数值或可燃气体浓度超过预定数值,启动惰化系统,或者干燥室的气体出口温度超过220℃时(通过设置在干燥室内的温度传感器进行监测),也启动惰化系统;触发启动惰化系统时,发出报警信号,并开启惰化电磁阀输送液态CO2,并停止对干燥室的升温加热,保持冷凝系统中的真空风机24继续运行。CO2注入气体管路,惰化气体充满废物桶及整个气体管路,惰化过程至少持续18分钟。惰化过程结束后,先对干燥室进行冷却,当干燥室气体出口温度〈60℃后,移出废物桶进行原因调查。
本方案中,参见图3,对干燥室的升温加热是通过加热系统完成的,即提供的潮湿废物桶内干燥站还包括加热系统,所述加热系统包括加热单元,所述加热单元包括依次设置的出风管31、循环风机32、空气加热器33和进风管34;在干燥室的顶部设置有出风口,出风管31与出风口连通;在干燥室的侧壁下方开有进风口,进风管34通过进风口与干燥室内部连通从而形成循环的热空气线路。
在传统的升温加热方案中,有在干燥室的背板上设置电加热器的方式,也有采用微波加热的方式等,此类加热方式存在一定的问题,即弊端在于造成干燥室内部热度不均匀,若废物桶内存在燃点较低的物质(如:纸、木屑等)容易引发火灾;由于上述原因,有的进一步设计为在干燥室顶部设置风机,用于促进干燥室内部的热循环;但即使通过这种设计,其干燥室内部的空气流动仍然是混乱的、无序的,无法有效的实现换热和热量的流动。
而本方案中,采用热空气循环的加热方式,其热空气下进上出,使得整个加热线路的空气顺序循环流动,最终起到对干燥室持续有效的加热效果,并且为了进一步的促进热空气在干燥室内的扩散,本实施例还在干燥工位底部设计导流风箱35作为热空气的出口,将热空气相对均匀地分布在干燥工位的下方。由于废物桶内的潮湿废物在底部更为集中,加上循环的热空气线路中设置有循环风机32,使得整个热空气线路的热空气是顺序循环的,顺序循环的热空气可以提升干燥效率,起到靶向加热的效果,最终提升效率。
具体的,参见图3-图5,导流风箱35设置在干燥工位的下方,并且导流风箱35的上盖35-3中设置有蜂窝状的出风网;导流风箱35固定在干燥室的进风口处与进风管34连通;空气加热器33产生的热空气通过导流风箱35的出风网均匀地分布在干燥工位的下方。
为了实现对热空气的分流,导流风箱35的内部还设有第一导风板35-1和第二导风板35-2,所述第一导风板35-1呈V型结构与导流风箱35的进风口正对设置,第二导风板35-2分别间隔设置在第一导风板35-1的左右两侧以将导流风箱35的内部分为四个空腔,热空气通过第一导风板35-1和第二导风板35-2的分流作用均匀的分散到四个空腔中;通过采用以上结构设计的导流风箱35,能够对热空气做进一步均匀细致地划分,对于促进干燥室内部热空气的循环和干燥室内部热度的均匀效果起到的极大地促进作用,提升干燥效率,降低因局部过热造成的风险。
对干燥室采用以上的加热系统进行逐步升温,当室内温度传感器测量温度为160℃~180℃左右时,干燥室升温过程结束;当然此过程中,冷凝系统需要同步地进行工作进行实时地检测操作;干燥过程中,当室内温度传感器测量温度维持在160℃-180℃之间,通过控制程序自动调高空气加热器33的加热功率;室内温度传感器测量温度大于180℃时,自动调低空气加热器33的加热功率;低于160℃,自动增加空气加热器33的加热功率;通过保证加热系统和冷凝系统的相互独立,不会出现热空气与放射性气体混同的情况,不会有放射性物质对热空气线路的管道和设备造成损害。
干燥室的温度达到预设温度,并且需要保持一定的干燥时间维持,以保证对废物桶内潮湿废物的有效干燥,在干燥过程完成后,对废物桶进行卸载前需要等待干燥室冷却。
为加速干燥室的冷却,潮湿废物桶内干燥站还包括冷却系统;参见图3,这里的冷却系统与常规设计不同之处在于,本方案中的冷却系统设置在加热系统中,可以理解为,冷却系统与加热系统共用一条线路。
具体的,所述冷却系统包括冷却单元,所述冷却单元包括与空气加热器33并联的空气冷却器41,空气冷却器41下端与冷却水源连通并设置第一水阀控制进水,空气冷却器41上端同样与冷却水源连通并设置第二水阀控制出水,第一水阀和第二水阀开启使得干燥室中得到降温冷却。
在具体的实施例中,冷却的方式有两种,即第一种通过输送冷空的方式,即空气冷却器中产生冷空气,将冷空气输入到热空气的循流管路中,利用冷空气与热空气的混合实现对干燥室的降温冷却;第二种方式为直接冷却热空气的方式,即空气冷却器不产生冷空气,空气冷却器作为热空气线路的管路之一,热空气进入到空气冷却器中使得热空气的温度得以下降,在热空气不断循流过程热空气的温度逐渐的下降,从而达到对干燥室的降温目的。
本方案采用第二种方式,即在对干燥室进行升温加热时,空气冷却器41不进行冷却,仅作为热空气线路的管路之一;对干燥室进行降温冷却时,空气加热器33不进行加热仅作为冷空气线路的管路之一,对经过的热空气进行降温;通过将加热系统和冷却系统的线路进行合并设计,共用相同的管道,有利于提高对管道的有效利用,同时有利于保证热空气或者冷空气在干燥室的均匀扩散。
在另外的实施例中,空气冷却器41还可以与空气加热器33进行串联设置,即空气冷却器41直接设置在加热管路中,在进行加热工序时,空气冷却器41不工作仅成为加热管路;但是在降温工序中,空气加热器33就不工作竟仅作为降温管路。
可选的,在对干燥室进行降温冷却时可以保持冷凝系统持续运行,利用其中的真空风机24抽真空以辅助放热降温。
至此,可以总结整个干燥站的操作步骤:
第一步.上料封盖:将装有潮湿废物的废物桶放置在干燥工位上,干燥工位正上方的封盖在顶升驱动器的作用下下行,封盖盖住废物桶的桶口,整个废物桶处于密封状态;
第二步.关舱:经位置感应器感应到封盖完成关闭之后,干燥室中的舱门下降关门使得整个干燥室处于密封状态;
第三步.升温加热过程:启动空气加热器和循环风机(空气冷却器设置在加热管路中,但此时空气冷却器不工作),空气加热器产生的热量通过加热管路流向进风口进入到干燥室内对干燥室内的废物桶进行加热升温,在循环风机的作用下从出风口回到空气加热器中,以此形成热空气的循环,直至干燥室升温至预设温度;
第四步.干燥和冷凝过程:步骤3中加热产生的气体通过导气管路在干燥室外进行汇流,汇合为一条管路后依次经过滤器、气体冷却器和计量罐中,通过计量罐中的丝网除沫器进行分离,其中冷凝液收集在计量罐中,不凝气体由真空风机进行排放;
需要注意的是,在以上步骤中启用惰气保护:气体监测传感器监测步骤4中的气体,若气体中的可燃或者有毒气体达到预设值,或者气体温度达到预设值,惰化罐中释放出惰性气体充满废物桶及整个气体管路;需要注意的是,若是发生的第五步的惰气释放,则整个空气加热器、循环风机停止运行。
第五步.降温冷却:在步骤5未发生时,干燥室持续升温至预设温度,保持一定的干燥时间后,启动空气冷却器,空气冷却器中利用加热管路向干燥室内输送循环的冷空气(此时空气加热器不工作)形成冷却管路;并保持步骤4中的真空风机持续开始,以促进降温效率;
第六步.卸料:温度冷却到预设值之后,打开舱门移出废物桶。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.潮湿废物桶内干燥站,包括内设干燥工位的干燥室,所述干燥工位可用于废物桶的上料放置,其特征在于,所述干燥工位的顶部设置有封盖(10),所述封盖(10)相对于所述干燥工位可上下移动的设置,用以密封或者打开放置在所述干燥工位上的废物桶。
2.根据权利要求1所述的潮湿废物桶内干燥站,其特征在于,所述干燥室的顶部外侧设置有顶升驱动器(11),所述顶升驱动器(11)的输出端处固定有顶升板(12),所述封盖(10)通过穿设所述干燥室的直线轴杆(13)与所述顶升板(12)固定;所述顶升驱动器(11)的驱动作用以使所述封盖(10)在所述干燥室内相对于所述废物桶上下移动。
3.根据权利要求2所述的潮湿废物桶内干燥站,其特征在于,所述封盖(10)通过具有缓冲作用的浮动接头与所述直线轴杆(13)连接固定。
4.根据权利要求1-3任一项所述的潮湿废物桶内干燥站,其特征在于,所述干燥工位至少设置一个,每个所述干燥工位对应有单独的封盖(10)。
5.根据权利要求4所述的潮湿废物桶内干燥站,其特征在于,所述潮湿废物桶内干燥站还包括冷凝系统,所述冷凝系统包括气体管路和在所述气体管路上依次设置的冷凝单元、冷凝液收集单元和真空单元;
所述冷凝单元包括过滤器(21)和气体冷却器(22);
所述冷凝液收集单元包括计量罐(23);
所述真空单元包括真空风机(24);
所述计量罐(23)的顶部与真空风机(24)连通,所述计量罐(23)内设置有丝网除沫器,所述计量罐(23)的底部连通有疏水排放管;
每个所述封盖(10)上插接有具有开关阀门的导气管路,所述导气管路通过汇流管在所述干燥室外部汇合为一条管路与所述气体管路连通。
6.根据权利要求5所述的潮湿废物桶内干燥站,其特征在于,所述潮湿废物桶内干燥站还包括加热系统,所述加热系统包括加热单元,所述加热单元包括加热管路和在所述加热管路上依次设置的出风管(31)、循环风机(32)、空气加热器(33)、进风管(34);
所述干燥室的顶部设置有出风口,所述出风管(31)与所述出风口连通;所述干燥室侧壁下方或底部开有进风口,所述进风管(34)通过所述进风口与干燥室内部连通从而形成循环的热空气线路。
7.根据权利要求6所述的潮湿废物桶内干燥站,其特征在于,所述潮湿废物桶内干燥站还包括冷却系统,所述冷却系统包括冷却单元,所述冷却单元包括设置在所述加热单元中的空气冷却器(41),所述空气冷却器(41)下端与冷却水源连通并设置第一水阀控制进水,空气冷却器(41)上端同样与冷却水源连通并设置第二水阀控制出水,所述第一水阀和所述第二水阀开启实现对所述干燥室中进行降温冷却。
8.一种对潮湿废物的干燥方法,所述干燥方法通过利用如权利要求7所述的潮湿废物桶内干燥站,其特征在于,包括以下步骤:
S1.上料封盖:将装有潮湿废物的废物桶放置在干燥工位上,干燥工位正上方的封盖在顶升驱动器的作用下下行,封盖盖住废物桶的桶口,整个废物桶处于密封状态;
S2.关舱:经位置感应器感应到封盖完成关闭之后,干燥室中的舱门关闭使得整个干燥室处于密封状态;
S3.升温过程:启动空气加热器和循环风机(空气冷却器设置在加热管路中,但此时空气冷却器不工作),空气加热器产生的热量通过加热管路流向进风口进入到干燥室内,通过热空气传导的方式对干燥室内的废物桶进行加热升温,在循环风机的作用下从出风口回到空气加热器中,以此形成热空气的循环,直至干燥室升温至预设温度;
S4.干燥和冷凝过程:干燥产生的气体通过导气管路在干燥室外进行汇合,汇合为一条管路后依次经过滤器、气体冷却器和计量罐中,通过计量罐中的丝网除沫器进行分离,其中冷凝液收集在计量罐中,不凝气体由真空风机进行排放;
S5.冷却过程:干燥完成后,启动空气冷却器,空气冷却器对干燥室内输送循环的热空气进行冷却;并保持步骤4中的真空风机持续开启,以促进降温效率;
S6.卸料:干燥室温度冷却到预设值之后,打开舱门移出废物桶。
9.根据权利要求8所述的一种对潮湿废物的干燥方法,其特征在于,所述干燥工位的下方设置有导流风箱(35),所述导流风箱(35)用于在进行步骤S3时为所述干燥室形成均匀的热空气;
所述导流风箱(35)的上盖(35-3)中设置有蜂窝状的出风网;所述导流风箱(35)固定在所述干燥室的进风口处与所述进风管(34)连通;所述空气加热器(33)产生的热空气通过所述导流风箱(35)的出风网均匀地分布在所述干燥工位的下方。
10.根据权利要求9所述的一种对潮湿废物的干燥方法,其特征在于,所述导流风箱(35)的内部还设有第一导风板(35-1)和第二导风板(35-2),所述第一导风板(35-1)呈V型结构与所述导流风箱(35)的进风口正对设置,所述第二导风板(35-2)分别间隔设置在所述第一导风板(35-1)的左右两侧以将所述导流风箱(35)的内部分为四个空腔,热空气通过所述第一导风板(35-1)和第二导风板(35-2)的分流作用均匀的分散到四个空腔中。
11.根据权利要求8所述的一种对潮湿废物的干燥方法,其特征在于,每个所述封盖(10)面向所述废物桶的一端设置有网罩,所述网罩用于在步骤S4中防止废物堵住气体出口。
12.根据权利要求8所述的一种对潮湿废物的干燥方法,其特征在于,还包括惰化系统,所述惰化系统包括阻燃单元和气体检测单元;
所述阻燃单元包括装有液态保护气的惰化罐(25),所述惰化罐(25)通过惰化管路连通设置在所述冷凝单元中的过滤器(21)、气体冷却器(22)之间,所述惰化管路上设置有用于控制液态保护气释放的电磁阀和用于监测保护气流量的流量开关;
所述气体检测单元包括气体监测传感器,所述气体监测传感器设置在所述过滤器(21)与所述惰化罐(25)之间的气体管路上。
13.根据权利要求12所述的一种对潮湿废物的干燥方法,其特征在于,所述气体监测传感器监测步骤S4中的气体,若冷凝管路中的可燃或者有毒气体达到预设值,或者干燥室内温度达到预设值,惰化罐中释放出惰性气体充满废物桶及整个冷凝管路,空气加热器、循环风机停止运行。
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