CN114656129A - 煅烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种煅烧装置,包括:炉管,可沿自身轴线进行转动;可拆部件及动密封结构,可拆部件与动密封结构相连接,两者连接后形成的整体结构可沿炉管的轴向装配至炉管的端部或由炉管的端部拆下,当整体结构装配至炉管的端部后,动密封结构套设在炉管的该端部外侧,其中,可拆部件包括进料结构和/或出料结构;第一支架,用于对整体结构进行支撑;导向结构,设置在第一支架与整体结构之间,以在整体结构拆装时沿炉管的轴向对其进行导向。在此过程中,第一支架始终对整体结构能够起到一定的支撑作用。同时,整体结构在进行拆装时需要沿炉管的轴向进行移动,通过导向结构对整体结构的移动进行导向,从而便于整体结构的拆装操作。
Description
技术领域
本发明涉及煅烧炉技术领域,具体涉及一种煅烧装置。
背景技术
目前,在核工业领域中,冷坩埚玻璃固化技术由于具有处理温度高、可处理废物类型广、熔炉使用寿命长、退役容易等优点,成为国内及国际上用于放射性废物处理采用的较为先进的工艺手段。由于冷坩埚的埚体的容积有限,在处理主要以液态存在的放射性废物(即放射性废液)时,可以通过配备一台煅烧炉(例如回转煅烧炉)提前对放射性废液进行预处理,将放射性废液煅烧转形至固体粉末状,再通入至冷坩埚中进行后续熔融固化,这种方式被称为两步法冷坩埚玻璃固化技术。
两步法冷坩埚玻璃固化技术的主要设备包括煅烧炉和冷坩埚。其中,煅烧炉通常采用回转煅烧炉,回转煅烧炉包括支架、可转动地设置在支架上的炉管、用于加热炉管的加热部件、与炉管的第一端连通的进料结构及与炉管的第二端连通的出料结构,炉管可沿自身轴线转动。放射性废液及其他添加剂通过进料结构进入到炉管中,通过加热部件对炉管进行加热,与此同时炉管沿自身轴线进行转动,放射性废液逐渐被煅烧转形至固体粉末状物料,并经由出料结构进行出料。出料结构与冷坩埚的埚体连通,由出料结构出来的物料混合玻璃基料一同进入冷坩埚的埚体中,进行后续的熔融固化过程。
然而,在现有技术中,上述煅烧炉包括诸多部件,部件之间的连接关系复杂,特别是部件较多的炉头和炉尾部分。当煅烧炉处于初始装配、退役或需要移动而进行拆卸、设备检修或更换部件而需要进行拆装等情况时,操作十分不便,并且操作时间较长、效率较低。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的煅烧装置。
本发明提供了一种煅烧装置,包括:炉管,可沿自身轴线进行转动;可拆部件及动密封结构,可拆部件与动密封结构相连接,两者连接后形成的整体结构可沿炉管的轴向装配至炉管的端部或由炉管的端部拆下,当整体结构装配至炉管的端部后,动密封结构套设在炉管的该端部外侧,其中,可拆部件包括进料结构和/或出料结构;第一支架,用于对整体结构进行支撑;导向结构,设置在第一支架与整体结构之间,以在整体结构拆装时沿炉管的轴向对其进行导向。
进一步地,动密封结构与炉管同轴设置。
进一步地,导向结构包括滑槽和滑动配合件,滑槽和滑动配合件中的一个设置在第一支架上,另一个设置在整体结构上,滑槽沿炉管的轴向延伸且一端具有开口,滑动配合件由该开口进入至滑槽内并可沿其进行滑动。
进一步地,滑动配合件沿相应的滑槽的宽度方向的尺寸与该滑槽的槽宽相适配。
进一步地,滑动配合件包括滑块或滑轮。
进一步地,滑槽为多个,多个滑槽沿炉管的周向或在水平面内沿炉管的径向间隔设置。
进一步地,导向结构包括导向弧面,导向弧面设置在第一支架上,动密封结构的横截面的外轮廓呈圆形,导向弧面与动密封结构的周向外壁紧密贴合,并且动密封结构可沿导向弧面进行滑动。
进一步地,还包括:定位装置,在整体结构装配至炉管的端部的过程中,定位装置能够在整体结构移动至预设位置时与其进行配合,以使整体结构能够定位至预设位置。
进一步地,定位装置包括定位件,定位件连接在第一支架或炉管上,当整体结构移动至预设位置时,整体结构与定位件相贴合。
进一步地,定位装置包括位置传感器,位置传感器用于感测整体结构的位置,当位置传感器感测到整体结构移动至预设位置时,控制整体结构停止移动。
进一步地,可拆部件与动密封结构可拆卸连接。
进一步地,进料结构包括第一进料管,部分第一进料管由炉管的第一端插入至炉管内,第一进料管位于炉管外的一端与动密封结构相连接且设有进料口,第一进料管位于炉管内的一端设有供料口。
进一步地,还包括:滚动支撑结构和保温套,保温套套设在炉管的外侧以对其进行保温,滚动支撑结构与炉管位于保温套外侧的部分进行滚动配合,并且在炉管的轴向上,滚动支撑结构位于供料口与保温套之间。
进一步地,第一进料管位于炉管外的一端设有第一进料接管,第一进料接管的管口形成进料口,进料结构还包括第二进料管,第二进料管能够通过快拆结构可拆卸地与第一进料接管进行插接;和/或,第一进料管位于炉管外的一端设有尾气排放接管,尾气排放接管的管口形成尾气排放口,进料结构还包括尾气排放管,尾气排放管能够通过快拆结构可拆卸地与尾气排放接管进行插接。
进一步地,出料结构包括:出料仓,其内腔与炉管的第二端连通,出料仓与动密封结构相连接,出料仓设有出料接管;出料管,能够通过快拆结构可拆卸地与出料接管进行插接。
进一步地,出料结构还包括:第二进料接管,设置在出料仓或出料管上;第三进料管,能够通过快拆结构可拆卸地与第二进料接管进行插接。
进一步地,出料结构还包括:第三进料管,一端插入至出料仓的内腔中,另一端外露于出料仓,并且第三进料管与出料仓连接为一体结构;或者,第三进料管和出料控制阀,出料控制阀设置在出料管上,第三进料管连接在出料管位于出料控制阀下游的部分上。
进一步地,快拆结构包括卡槽和可活动卡扣,卡槽和可活动卡扣分别设置在两个待连接管的管壁上,可活动卡扣具有凸出于相应的待连接管管壁的凸出状态及隐藏于该管壁内部的隐藏状态,当两个待连接管插接后,控制可活动卡扣处于凸出状态并卡住卡槽,以使两个待连接管连接;当需要将两个待连接管之间的连接解除时,控制可活动卡扣处于隐藏状态,以使一个待连接管能够由另一个待连接管拔出。
进一步地,还包括:滚动支撑结构,包括第二支架和设置在第二支架上的滚轮,第二支架包括多个子支架,多个子支架沿炉管的周向布置,其中,相邻的子支架之间可拆卸连接,以使多个子支架具有相互拼接以包围炉管的拼接状态以及至少一个子支架与其余子支架可完全分离的分离状态;或者,子支架为两个,两个子支架的一侧可转动连接,另一侧可拆卸连接,以使两个子支架具有相互拼接以包围炉管的闭合状态以及朝向相背的方向发生相对转动以使至少部分炉管外露的打开状态。
应用本发明的技术方案,可拆部件与动密封结构相连接,两者连接后形成的整体结构可沿炉管的轴向装配至炉管的端部或由炉管的端部拆下,相比于现有的进料结构/出料结构和动密封结构分别进行与炉管的拆装的方式,可以简化拆装步骤,并且更加便于操作。第一支架用于对整体结构进行支撑,导向结构设置在第一支架与整体结构之间,以在整体结构拆装时沿炉管的轴向对其进行导向。在此过程中,第一支架始终对整体结构能够起到一定的支撑作用。同时,整体结构在进行拆装时需要沿炉管的轴向进行移动,通过导向结构对整体结构的移动进行导向,从而便于整体结构的拆装操作。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述,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煅烧装置的结构示意图;
图2是图1的煅烧装置的炉头部分的结构示意图;
图3是图1的煅烧装置的炉尾部分的结构示意图;
图4是图1的煅烧装置的动密封结构和滑动配合件的结构示意图;
图5是图1的煅烧装置的第一支架、滑槽及定位件的纵向剖视图;
图6是根据本发明另一个实施例的煅烧装置的第一支架、滑槽及定位件的横向剖视图;
图7是根据本发明另一个实施例的煅烧装置的第一支架、滑槽及位置传感器的纵向剖视图;
图8是根据本发明另一个实施例的煅烧装置的动密封结构、导向弧面及第一支架的结构示意图;
图9是图1的煅烧装置的炉管和滚动支撑结构的纵向剖视图;
图10是根据本发明实施例一的煅烧装置的保温套的两个保温模块处于拼接状态的结构示意图;
图11是在图10的保温套的两个保温模块处于分离状态且斜向移动下方的保温模块后的状态示意图;
图12是根据本发明实施例二的煅烧装置的保温套的两个保温模块处于拼接状态的结构示意图;
图13是在图12的保温套的两个保温模块处于分离状态且向下移动下方的保温模块后的状态示意图;
图14是将图13的下方的保温模块再进行平移后的状态示意图;
图15是根据本发明实施例三的煅烧装置的保温套的两个保温模块处于拼接状态的结构示意图;
图16是在图15的保温套的两个保温模块处于分离状态且下方的保温模块下压弹性支撑结构后的状态示意图;
图17是将图16的下方的保温模块再进行平移后的状态示意图;
图18是根据本发明实施例四的煅烧装置的保温套的两个保温模块处于拼接状态的结构示意图;
图19是在图18的保温套的两个保温模块处于分离状态且将两个保温模块进行平移后的状态示意图;
图20是根据本发明一个实施例的煅烧装置的快拆结构的可活动卡扣处于凸出状态时的结构示意图;
图21是图20的快拆结构的可活动卡扣处于隐藏状态时的结构示意图;
图22是根据本发明另一个实施例的煅烧装置的快拆结构的锁紧套未进行锁紧时的结构示意图;
图23是图22的快拆结构的锁紧套进行锁紧后的结构示意图。
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:
100、炉管;
210、保温套;211、保温模块;212、机械手配合部;220、伸缩铰链;221、固定底座;222、活动底座;223、连杆;230、移动结构;231、第一滑动件;232、第一导轨;240、弹性支撑结构;251、刚性支撑结构;252、滑动导向结构;2521、第二滑动件;2522、第二导轨;260、快拆结构;261、插接件;2611、卡槽;262、插槽;263、可活动卡扣;264、按压件;265、控制杆;266、突出件;267、锁紧套;268、压紧件;290、支架;
300、加热结构;
400、进料结构;410、第一进料管;411、供料口;412、第一进料接管;413、尾气排放接管;420、第二进料管;430、尾气排放管;
500、出料结构;510、出料仓;511、出料接管;520、出料管;530、第二进料接管;540、第三进料管;550、出料控制阀;
600、动密封结构;
710、第一支架;720、滚动支撑结构;721、滚轮;722、子支架;
810、滑槽;820、滑动配合件;830、导向弧面;840、定位件;850、位置传感器;
900、驱动装置。
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。
本申请提供了一种煅烧装置,该煅烧装置可以为应用于各种领域的煅烧装置。例如,煅烧装置可以为核工业领域的放射性废液处理工艺中所用到的回转煅烧炉,回转煅烧炉用于对放射性废液进行预处理以将放射性废液煅烧转形至固体粉末状物料,再通入至冷坩埚中进行后续的熔融固化处理。当然,在其他实施方式中,煅烧装置也可以为其他类型的煅烧装置。
图1示出了一个实施例的煅烧装置的结构示意图。如图1所示,在本申请的一些实施例中,煅烧装置包括炉管100、用于对炉管100进行加热的加热结构300、与炉管100的第一端连通的进料结构400、与炉管100的第二端连通的出料结构500以及驱动炉管100沿自身轴线进行转动的驱动装置900。以通过煅烧装置对放射性废液进行预处理为例,放射性废液和其他添加剂通过进料结构400进入到炉管100中,通过加热结构300对炉管100进行加热,与此同时炉管100沿自身轴线进行转动,放射性废液逐渐被煅烧转形至固体粉末状物料,并经由出料结构500进行出料。进一步地,煅烧装置还包括保温套210,保温套210套设在炉管100的外侧以对其进行保温。需要说明的是,加热结构300的具体结构和设置方式并不作限定。如图1所示,在一些实施例中,加热结构300可拆卸地插接在保温套210上,并且加热结构300的至少部分能够伸入至保温套210的内侧,以能够对位于保温套210内侧的炉管100进行加热。加热结构300可以为硅钼棒等电加热棒。此时,如果加热结构300发生损坏,则将该加热结构300取下进行更换即可,对保温套210不会产生影响。当然,在另一些实施例中,加热结构300也可以设置在保温套210的内壁上并与保温套210形成一体结构,加热结构300可以为电热丝、电热带等,加热结构300可以与形成保温套210的保温材料(例如高密度陶瓷保温材料)一同压制而形成一体结构。此时,如果加热结构300发生损坏,则需要将与该加热结构300为一体的保温套210一同进行更换。
图2示出了图1的煅烧装置的炉头部分的结构示意图,其中炉头部分主要包括进料结构400、位于炉管100头部的动密封结构600等结构。图3示出了图1的煅烧装置的炉尾部分的结构示意图,其中炉尾部分主要包括出料结构500、位于炉管100尾部的动密封结构600等结构。
如图1至图3所示,在本申请的一些实施例中,煅烧装置还包括可拆部件、动密封结构600、第一支架710以及导向结构。其中,可拆部件包括进料结构400和/或出料结构500。可拆部件与动密封结构600相连接,两者连接后形成的整体结构可沿炉管100的轴向装配至炉管100的端部或由炉管100的端部拆下,当整体结构装配至炉管100的端部后,动密封结构600套设在炉管100的该端部外侧。例如,当可拆部件包括进料结构400时,进料结构400与位于炉管100头部的动密封结构600连接为一整体结构,当进料结构400与该动密封结构600进行拆装时,可以直接将两者形成的整体结构装配至炉管100与炉头对应的端部或由该端部拆下;当可拆部件包括出料结构500时,出料结构500与位于炉管100尾部的动密封结构600连接为一整体结构,当出料结构500与该动密封结构600进行拆装时,可以直接将两者形成的整体结构装配至炉管100与炉尾对应的端部或由该端部拆下。相比于现有的进料结构/出料结构和动密封结构分别进行与炉管的拆装的方式,可以简化拆装步骤,并且更加便于操作。
第一支架710用于对整体结构进行支撑,导向结构设置在第一支架710与整体结构之间,以在整体结构拆装时沿炉管100的轴向对其进行导向。在此过程中,第一支架710始终对整体结构能够起到一定的支撑作用。同时,整体结构在进行拆装时需要沿炉管100的轴向进行移动,通过导向结构对整体结构的移动进行导向,从而便于整体结构的拆装操作。
需要说明的是,导向结构设置在第一支架710与整体结构之间可以包括导向结构设置在第一支架710与动密封结构之间,也可以包括导向结构设置在第一支架710与进料结构400或出料结构500之间。
在一些实施例中,动密封结构600与炉管100同轴设置,这样可以使动密封结构600对于沿自身轴线转动的炉管100的密封效果更好。进一步地,在一些实施例中,导向结构除了能够对整体结构的移动进行导向以外,还能够起到在装配过程中更加准确地将整体结构装配至合适的位置的作用。具体地,当整体结构与第一支架710之间通过导向结构进行作用时,整体结构与第一支架710在炉管100的径向和周向上的相对位置不会再发生变化。进一步地,当整体结构沿炉管100的轴向移动至需要装配的位置后即可停止。需要说明的是,能够实现上述至少一个功能的导向结构有多种,在下文中将进行详细描述。
图4示出了图1的煅烧装置的动密封结构600和滑动配合件820的结构示意图。图5示出了图1的煅烧装置的第一支架710、滑槽810及定位件840的纵向剖视图。图6示出了根据本发明另一个实施例的煅烧装置的第一支架710、滑槽810及定位件840的横向剖视图。图7示出了根据本发明另一个实施例的煅烧装置的第一支架710、滑槽810及位置传感器850的纵向剖视图。图8示出了根据本发明另一个实施例的煅烧装置的动密封结构600、导向弧面830及第一支架710的结构示意图。
如图2至图7所示,在本申请的一些实施例中,导向结构包括滑槽810和滑动配合件820。滑槽810和滑动配合件820中的一个设置在第一支架710上,另一个设置在整体结构上。滑槽810沿炉管100的轴向延伸且一端具有开口。滑动配合件820的具体类型不做限定,可以为滑块、滑轮等。
当整体结构进行装配时,滑动配合件820由该开口进入至滑槽810内并可沿其进行滑动。在图中示出的具体实施例中,滑槽810设置在第一支架710上,滑动配合件820设置在动密封结构600上,滑槽810朝向炉管100外侧的一端具有开口,从而能够在动密封结构600由外至内进行装配时顺利地使滑动配合件820进入至滑槽810内。在另一些实施例中,滑槽810设置在动密封结构600上,滑动配合件820设置在第一支架710上,滑槽810朝向炉管100内侧的一端具有开口,从而能够在动密封结构600由外至内进行装配时顺利地使滑动配合件820进入至滑槽810内。需要说明的是,上述滑动配合件820或滑槽810也不限于设置在动密封结构600上,在图中未示出的其他实施方式中,滑动配合件820或滑槽810也可以设置在可拆部件(进料结构400上或出料结构500)上。
优选地,在一些实施例中,滑动配合件820沿相应的滑槽810的宽度方向的尺寸与该滑槽810的槽宽相适配。也就是说,当滑动配合件820进入至滑槽810内并沿着滑槽810滑动时,滑动配合件820与滑槽810的槽壁之间相贴合或具有较小间隙,这样可以使滑动配合件820进入滑槽810后被滑槽810进行限位,从而防止滑动配合件820滑动过程中沿滑槽810的宽度方向发生晃动。此外,当滑动配合件820进入滑槽810后,由于两者的限位配合,整体结构与第一支架710之间沿滑槽810的宽度方向的相对位置也基本不会发生变化,从而实现在整体结构装配过程中对其进行沿该方向(大致沿炉管100的径向)的定位,更加便于装配操作。特别是,在动密封结构600与炉管100同轴设置的实施例中,对滑动配合件820、滑槽810相对于整体结构、第一支架710的位置进行合理设计,以使滑动配合件820进入滑槽810后整体结构与第一支架710大致沿炉管100的径向的相对位置固定至动密封结构600能够与炉管100同轴,也就是在沿炉管100的轴向装配整体结构的同时,能够使动密封结构600直接与炉管100对中。
如图4至图7所示,在本申请的一些实施例中,滑槽810为多个,多个滑槽810沿炉管100的周向或在水平面内沿炉管100的径向间隔设置。相应地,滑动配合件820也为多个,多个滑动配合件820的排布方式与滑槽810类似。通过多个滑动配合件820与多个滑槽810的同时配合能够增强导向及限位效果。优选地,在图中示出的具体实施例中,多个滑槽810相对于经过炉管100轴线的垂直平面对称设置。当然,在图中未示出的其他实施方式中,多个滑槽810也可以非对称设置。需要说明的是,导向结构的具体结构不限于此,在其他实施例中,也可以为其他的导向结构。
如图8所示,在本申请的另一些实施例中,导向结构包括导向弧面830,导向弧面830设置在第一支架710上,导向弧面830在其内部围成一类似于槽的空间。动密封结构600的横截面的外轮廓呈圆形。导向弧面830与动密封结构600的周向外壁紧密贴合,并且动密封结构600可沿导向弧面830进行滑动。当整体结构进行装配时,整体结构由炉管100的端部的外侧装入,在此过程中,动密封结构600的周向外壁滑入至第一支架710的导向弧面830的内部空间,动密封结构600的周向外壁与导向弧面830贴合并进行滑动。优选地,导向弧面830的横截面的外轮廓形成的弧形的曲率中心与动密封结构600横截面的外轮廓的圆心重合,从而使动密封结构600的周向外壁与导向弧面830贴合后,动密封结构600与炉管100能够直接对中。
在本申请的一些实施例中,煅烧装置还包括定位装置,定位装置在整体结构装配至炉管100的端部的过程中,定位装置能够在整体结构移动至预设位置时与其进行配合,以使整体结构能够定位至预设位置,从而实现整体结构的轴向安装定位。其中,定位装置的具体形式可以为多种。
例如,如图2至图6所示,在一些实施例中,定位装置包括定位件840,定位件840连接在第一支架710上,具体连接在滑槽810远离其开口的一端。当整体结构移动至预设位置时,整体结构与定位件840相贴合,整体结构无法再继续移动,从而定位至该位置,整体结构沿炉管100的轴向安装到位。需要说明的是,定位件840的设置位置不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,定位件840可以连接在第一支架710的其他位置,或者连接在炉管100上,只要当整体结构移动至预设位置时定位件840能够与整体结构定位配合即可。此外,在上述实施例中,当整体结构移动至预设位置时,整体结构的动密封结构600的端面与定位件840相贴合。当然,整体结构与定位件840相配合的方式不限于此,在其他实施例中,也可以是整体结构的可拆部件与定位件840相贴合,或者整体结构上的滑动配合件820与定位件840相贴合。
又例如,如图7所示,在另一些实施例中,定位装置包括位置传感器850,位置传感器850用于感测整体结构的位置。位置传感器850的类型可以多种,例如,行程开关等接触式位置传感器,或者电磁式、光电式、干簧管、霍尔式等非接触式位置传感器。煅烧装置还包括控制器,控制器与位置传感器850和用于操作移动整体结构的操作结构(例如机械手)通讯连接,当位置传感器850感测到整体结构移动至预设位置时,生成停止信号并发送至控制器,控制器在接收该停止信号后控制操作结构停止动作,以使整体结构停止移动。
在本申请的一些实施例中,可拆部件与动密封结构600可拆卸连接,也就是说,进料结构400和/或出料结构500与相应的动密封结构600可拆卸连接,从而便于拆装操作和部件更换。动密封结构600分为上下两部分,上下两部分对接后通过螺栓等可拆卸连接件进行连接。当然,在其他实施方式中,可拆部件与动密封结构600也可以为一体结构。
进一步地,在一些实施例中,进料结构400包括第一进料管410,部分第一进料管410由炉管100的第一端插入至炉管100内。第一进料管410位于炉管100外的一端与动密封结构600相连接。在装配时,第一进料管410插入至炉管100后,动密封结构600套设在炉管100的周向外侧,并且动密封结构600与炉管100之间无其他额外连接。优选地,第一进料管410的这一端通过连接法兰与动密封结构600进行可拆卸连接。此外,第一进料管410位于炉管100外的一端还设有进料口,第一进料管410位于炉管100内的一端设有供料口411,物料由进料口进入第一进料管410,并由供料口411进入至炉管100的内部。具体地,第一进料管410位于炉管100内的一端的管口的上半部封闭、下半部敞开,该敞开部分形成供料口411。
优选地,如图1和图9所示,在一些实施例中,煅烧装置还包括滚动支撑结构720和保温套210。保温套210套设在炉管100的外侧以对其进行保温。滚动支撑结构720与炉管100位于保温套210外侧的部分进行滚动配合。滚动支撑结构720可以为沿炉管100的轴向设置的多个,其中至少一个的底部具有沿炉管100的轴向延伸的滑动结构,炉管100在转动过程中会热胀冷缩,此设计可允许炉管100其沿轴向在小范围内移动。此外,在炉管100的轴向上,滚动支撑结构720位于供料口411与保温套210之间,这样可以使第一进料管410的供料口411设于滚动支撑结构720的外侧,该位置温度相对较低,物料在此处不易结块,从而防止出现供料口411处发生堵塞等现象。
如图1和图2所示,在本申请的一些实施例中,第一进料管410位于炉管100外的一端设有第一进料接管412,第一进料接管412的管口形成进料口。进料结构400还包括第二进料管420,第二进料管420能够通过快拆结构可拆卸地与第一进料接管412进行插接,物料(例如放射性废液)由第二进料管420进入至第一进料接管412,并最终进入到炉管100中。此外,第一进料管410位于炉管100外的一端设有尾气排放接管413,尾气排放接管413的管口形成尾气排放口。进料结构400还包括尾气排放管430,尾气排放管430能够通过快拆结构可拆卸地与尾气排放接管413进行插接。煅烧装置工作产生的尾气能够由尾气排放接管413排出。需要说明的是,在一些实施例中,第二进料管420和尾气排放接管413需要与煅烧装置的上游或下游的其他设备进行连接。例如,第二进料管420与煅烧装置上游的物料输送设备进行连接,尾气排放接管413与煅烧装置下游的尾气处理系统进行连接。此时,第二进料管420与上游设备、尾气排放接管413与下游设备之间也可通过快拆结构可拆卸地进行插接。
如图1和图3所示,在本申请的一些实施例中,出料结构500包括出料仓510和出料管520。出料仓510的内腔与炉管100的第二端连通,炉管100的第二端的端部伸入至出料仓510的内腔中。出料仓510与动密封结构600相连接,出料仓510设有出料接管511。出料管520能够通过快拆结构可拆卸地与出料接管511进行插接。经煅烧装置煅烧转形后形成的物料经出料仓510、出料接管511实现出料。需要说明的是,在一些实施例中,出料接管511与煅烧装置的下游设备进行连接。例如,出料接管511与煅烧装置下游的熔融装置(即冷坩埚)进行连接,煅烧装置处理得到的物料经过出料接管511进入至熔融装置中进行熔融,熔融装置工作产生的尾气也可经过出料接管511进入至煅烧装置中,并最终由尾气排放接管413一同排出。此时,出料接管511与下游的熔融装置之间也可通过快拆结构可拆卸地进行插接。
进一步地,如图1和图3所示,在一些实施例中,出料结构500还包括第二进料接管530和第三进料管540。第二进料接管530设置在出料仓510或出料管520上,第三进料管540能够通过快拆结构可拆卸地与第二进料接管530进行插接。优选地,第三进料管540相对于出料管520倾斜设置。第三进料管540用于向出料仓510或出料管520中加入辅助物料(例如玻璃基料),该辅助物料与煅烧装置处理得到的物料混合后一同进入至下游设备(例如冷坩埚)。
优选地,在图中示出的具体实施例中,出料结构500还包括出料控制阀550(例如旋转阀),出料控制阀550设置在出料管520上,从而在密封的同时实现下料控制。第三进料管540连接在出料管520位于出料控制阀550下游的部分上,也就是说,由第三进料管540进入的辅助物料直接被输送至出料控制阀550的下游,从而防止堵塞出料控制阀550。可以理解地,第三进料管540的设置方式不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,第三进料管540一端可以插入至出料仓510的内腔中,另一端外露于出料仓510,并且第三进料管540与出料仓510连接为一体结构。由于第三进料管540一端插入至出料仓510中,这样可以减少第三进料管540外露于出料仓510的尺寸,从而节省空间,同时第三进料管540与出料仓510为一体结构,这样可以使两者一同进行装配或拆卸,操作更加方便。
本申请的煅烧装置采用模块化的设计,其炉管100、保温套210、进料结构400、出料结构500、动密封结构600、滚动支撑结构720、驱动装置900等结构均设计为独立模块且可快速拆卸,从而便于煅烧装置的装配、拆卸、部件更换、检修等操作。
图9是图1的煅烧装置的炉管100和滚动支撑结构720的纵向剖视图。如图9所示,在一些实施例中,滚动支撑结构720包括第二支架和设置在第二支架上的滚轮721,第二支架包括多个子支架722,多个子支架722沿炉管100的周向布置。其中,相邻的子支架722之间可拆卸连接,以使多个子支架722具有相互拼接以包围炉管100的拼接状态以及至少一个子支架722与其余子支架722可完全分离的分离状态;或者,子支架722为两个,两个子支架722的一侧可转动连接,另一侧可拆卸连接,以使两个子支架722具有相互拼接以包围炉管100的闭合状态以及朝向相背的方向发生相对转动以使至少部分炉管100外露的打开状态。优选地,两个子支架722呈上下分布。当两个子支架722的一侧连接解除并将两者打开时,可以对炉管100进行取下、检修等操作。驱动装置900包括电机、第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮固定连接在炉管100的周向外侧,第二齿轮与电机驱动连接并与第一齿轮啮合,第二齿轮可由电机和第一齿轮上拆下。
图10示出了实施例一的煅烧装置的保温套210的两个保温模块211处于拼接状态的结构示意图。图11示出了在图10的保温套210的两个保温模块211处于分离状态且斜向移动下方的保温模块211后的状态示意图。图12示出了实施例二的煅烧装置的保温套210的两个保温模块211处于拼接状态的结构示意图。图13示出了在图12的保温套210的两个保温模块211处于分离状态且向下移动下方的保温模块211后的状态示意图。图14示出了将图13的下方的保温模块211再进行平移后的状态示意图。图15示出了实施例三的煅烧装置的保温套210的两个保温模块211处于拼接状态的结构示意图。图16示出了在图15的保温套210的两个保温模块211处于分离状态且下方的保温模块211下压弹性支撑结构240后的状态示意图。图17示出了将图16的下方的保温模块211再进行平移后的状态示意图。
图18示出了实施例四的煅烧装置的保温套210的两个保温模块211处于拼接状态的结构示意图。图19示出了在图18的保温套210的两个保温模块211处于分离状态且将两个保温模块211进行平移后的状态示意图。
如图10至图19所示,在本申请的一些实施例中,保温套210包括多个保温模块211,每个保温模块211沿炉管100的轴向延伸设置,多个保温模块211沿炉管100的周向布置。其中,相邻的保温模块211之间可拆卸连接,以使多个保温模块211具有相互拼接以包裹炉管100的拼接状态以及至少一个保温模块211与其余保温模块211完全分离的分离状态。
当相邻的保温模块211之间连接后,多个保温模块211相互拼接以包裹住炉管100(即为拼接状态),从而使多个保温模块211拼接形成的整体结构能够有效地对炉管100进行保温,保证对待处理物料的煅烧效果。当至少一个保温模块211与其相邻的保温模块211之间的连接解除后,该保温模块211与其余保温模块211可完全分离(即为分离状态)。此时,上述解除连接的至少一个保温模块211可以被取下,取下该保温模块211的目的可以为对该保温模块211进行检修或更换,也可以为将炉管100的至少部分外露以便于对炉管100、或炉管100与保温套210之间的其他部件进行检修或更换,这样能够较为简单地、快速地实现上述检修或更换操作,节约检修或更换的工作时间,效率更高。
需要说明的是,解除连接的至少一个保温模块211被“取下”指的是该保温模块211在解除连接后,能够由原拼接形成的整体结构上分离出来,该保温模块211与其余的保温模块211不接触。当上述保温模块211被取下后,可以采用热室中的吊车等工具将其吊装运走;也可以将该保温模块211移动至某一位置并固定在该位置,此时主要目的在于将炉管100的至少部分外露出来。
优选地,在本申请的一些实施例中,保温模块211为两个,这样可以在实现保温套210模块化装配的同时尽量减少保温模块211的数量,从而减少其他例如连接结构等附属结构的数量。当然,在其他实施方式中,保温模块211的数量也可以为三个以上。进一步地,在一些实施例中,两个保温模块211的结构相同,即形状、尺寸相同,也就是说,两个保温模块211是相对于一对称轴对称设置,该对称轴沿炉管100的径向延伸。在图中示出的具体实施例中,两个保温模块211拼接形成的整体结构呈环形,每个保温模块211呈半环形。当然,在其他实施方式中,两个保温模块211的结构也可以不同,例如,两个保温模块211拼接形成环形,其中一个的圆心角大于另一个的圆心角。
上述两个保温模块211的对称轴的设置方式可以为多种。下面将分为多个实施例进行具体说明。
实施例一
如图10和图11所示,在实施例一的煅烧装置中,两个保温模块211呈斜向布置,此时两个保温模块211的对称轴(图中点划线所示)倾斜设置。两个保温模块211上均设有机械手配合部212。机械手能够抓取机械手配合部212,以通过操作机械手将保温模块211进行移动。如图10所示,两个保温模块211处于拼接状态,两个保温模块211之间通过快拆结构260进行可拆卸连接。当将两个保温模块211之间的连接解除后,可以通过机械手抓取下方的保温模块211上的机械手配合部212,操控机械手将该保温模块211大致沿斜向下的方向进行移动(如图11所示的状态),从而直接将下方的保温模块211取下。其中,通过操控机械手移动下方的保温模块211的方向可以为先沿垂直于对称轴向斜下方进行移动,当炉管100对应于下方的保温模块211的部分完全外露后,此时则可以再使保温模块211沿水平或斜向上的方向继续向外移动。此外,上方的保温模块211也可以通过机械手抓取机械手配合部212后操作机械手的方式将其进行移动,以使上方的保温模块211也能够被取下。
需要说明的是,在图10和图11示出的具体实施例中,两个保温模块211可以不设置额外的支撑结构,当两者连接后,其形成的整体结构直接搭在炉管100的外侧,依靠炉管100进行支撑,而炉管100则需要通过支架290进行支撑。当通过机械手取下下方的保温模块211时,可以同样通过机械手抓取上方的保温模块211的机械手配合部212将其固定住,也可以同时采用机械手将上方的保温模块211取下。
实施例二
如图12至图14所示,在实施例二的煅烧装置中,两个保温模块211呈上下布置,此时两个保温模块211的对称轴(图中点划线所示)水平设置。位于上方的保温模块211上设有机械手配合部212。机械手能够抓取机械手配合部212,以通过操作机械手将保温模块211向上进行移动。如图12所示,两个保温模块211处于拼接状态,两个保温模块211之间通过快拆结构260进行可拆卸连接。当将两个保温模块211之间的连接解除后,上方的保温模块211能够被机械手直接吊装运走,使炉管100的顶部外露出来,从而对炉管100的顶面进行检修或者对炉管100进行更换或者对上方的保温模块211进行更换;下方的保温模块211需要借助其他装置先进行下移再进行外移以实现取出,从而使炉管100的底部外露出来,进而对炉管100的底面进行检修或者对下方的保温模块211进行更换。
在本申请的一些实施例中,煅烧装置还包括伸缩驱动结构,伸缩驱动结构与至少一个保温模块211可拆卸连接,通过伸缩驱动结构的伸缩动作能够带动该保温模块211移动。具体地,当多个保温模块211处于分离状态且与伸缩驱动结构连接的保温模块211与其余保温模块211完全分离时,通过伸缩驱动结构的伸缩带动该保温模块211朝向背离炉管100的方向移动。通过伸缩驱动结构带动保温模块211进行移动,相比于通过机械手操控的方式,自动化程度更高。其中,伸缩驱动结构的类型可以为多种,例如,伸缩驱动结构包括伸缩铰链220、气缸、液压缸、弹簧中的至少一种。
进一步地,如图12至图14所示,在一些实施例中,伸缩驱动结构为伸缩铰链220。伸缩铰链220包括固定底座221、活动底座222、第一驱动装置(图中未示出)以及两组连杆223。其中,活动底座222可移动地设置在固定底座221上。第一驱动装置与活动底座222驱动连接,以驱动活动底座222相对于固定底座221移动。两组连杆223中的每组连杆223包括首尾依次铰接的多个连杆223。两组连杆223相对于一对称轴对称设置,并且两组连杆223在对称轴的位置进行铰接,从而形成“菱形”的铰链机构,该“菱形”的铰链机构的首端(即两组连杆223的首端)的两个连杆223活动连接(铰接和/或可滑动连接)在同一连接座上,该连接座与至少一个保温模块211固定连接。例如,上述伸缩铰链220的连接座与图12至图14所示的实施例中位于下方的保温模块211进行连接。同时,一组连杆223的尾端与固定底座221铰接,另一组连杆223的尾端与活动底座222铰接。通过第一驱动装置驱动活动底座222移动,活动底座222移动可带动与其连接的连杆223动作,从而带动两组连杆223进行伸展或收缩。例如,图12中示出的伸缩铰链220处于伸展状态,此时通过第一驱动装置驱动活动底座222向外移动即可带动两组连杆223压缩至图13所示状态,从而实现对下方的保温模块211的移动。
如图12至图14所示,在本申请的一些实施例中,煅烧装置还包括移动结构230,移动结构230与伸缩驱动结构驱动连接,以驱动伸缩驱动结构沿预设方向进行移动。其中,预设方向垂直于伸缩驱动结构的伸缩方向或者与伸缩驱动结构的伸缩方向之间呈锐角夹角。移动结构230与伸缩驱动结构相配合,能够实现保温模块211沿两个方向的移动,使用更加灵活。
具体地,当两个保温模块211处于分离状态时,该保温模块211能够先通过伸缩驱动结构的伸缩沿炉管100的径向背离炉管100移动,当其移动至使炉管100对应于该保温模块211的部分完全外露时,再通过移动结构230的驱动沿预设方向进行移动。例如,在图12至图14示出的具体实施例中,伸缩驱动结构(即伸缩铰链220)驱动下方的保温模块211沿竖直方向进行移动,移动结构230驱动伸缩驱动结构沿水平方向进行移动。当下方的保温模块211需要取下时,先通过伸缩驱动结构的收缩驱动保温模块211下移,再通过移动结构230驱动保温模块211和伸缩驱动结构向外移动至侧方。
进一步地,如图12至图14所示,在一些实施例中,移动结构230包括第一滑动件231、第一导轨232及第二驱动装置(图中未示出)。第二驱动装置与第一滑动件231驱动连接,以驱动第一滑动件231沿第一导轨232滑动,第一滑动件231与伸缩驱动结构固定连接。上述移动结构230的结构简单,并且第一导轨232能够对第一滑动件231进行滑动导向。当然,移动结构230的具体形式不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,移动结构230也可以为其他例如气缸、液压缸、电机与齿轮齿条组合的机构等。
此外,需要说明的是,上述移动结构230和伸缩驱动结构不限于用于下方的保温模块211的移动,在其他实施方式中,上方的保温模块211也同样可以采用上述移动结构230和伸缩驱动结构实现移动。
实施例三
如图15至图17所示,实施例三的煅烧装置的主要区别在于,与伸缩驱动结构驱动连接的保温模块211的移动方式不同。具体地,当两个保温模块211处于分离状态时,该保温模块211能够先通过移动结构230的驱动沿预设方向且背离炉管100移动,其中预设方向为炉管100的径向,当其移动至使炉管100对应于该保温模块211的部分完全外露时,再通过伸缩驱动结构的伸缩进行移动。例如,在图15至图17示出的具体实施例中,移动结构230驱动下方的保温模块211沿竖直方向进行移动,伸缩驱动结构(即伸缩铰链220)驱动保温模块211沿水平方向进行移动。当下方的保温模块211需要取下时,先通过移动结构230驱动保温模块211和伸缩驱动结构下移,再通过伸缩驱动结构的收缩驱动保温模块211向外移动至侧方。
进一步地,如图15至图17所示,在本申请的一些实施例中,煅烧装置还包括弹性支撑结构240。弹性支撑结构240用于支撑下方的保温模块211。当两个保温模块211之间的连接解除后,移动结构230驱动下方的保温模块211下移并向下压缩弹性支撑结构240,直至炉管100对应于该保温模块211的部分完全外露。在此过程中,弹性支撑结构240始终能够对下方的保温模块211起到支撑作用。当炉管100对应于该保温模块211的部分完全外露后,再通过伸缩驱动结构的伸缩带动该保温模块211移动至炉管100的侧方。其中,弹性支撑结构240与保温模块211之间可以为可拆卸连接,也可以只是接触支撑,不进行额外的连接。弹性支撑结构240的具体类型可以为例如弹簧、无驱动伸缩杆等。实施例三的煅烧装置的其他例如保温模块211的结构及分布方式、伸缩驱动结构、移动结构230等均与实施例二的类似,在此不再赘述。
需要说明的是,在通过弹性支撑结构240对保温模块211进行支撑的情况下,当两个保温模块211之间连接解除后,下方的保温模块211的下移可以不通过移动结构230驱动的方式实现,而是在保温模块211的自身重力的作用下下移并向下压缩弹性支撑结构240,直至炉管100对应于该保温模块211的部分完全外露,此时再通过伸缩驱动结构的伸缩带动该保温模块211移动至炉管100的侧方。在此过程中,移动结构不主动提供驱动力,而是随着保温模块211的移动进行移动,此时也可将移动结构看作是滑动导向结构。
实施例四
如图18和图19所示,在实施例四的煅烧装置中,两个保温模块211呈左右布置,此时两个保温模块211的对称轴(图中点划线所示)竖直设置。两个保温模块211上均设有机械手配合部212。机械手能够抓取机械手配合部212,以通过操作机械手将保温模块211向左、右进行移动。如图18所示,两个保温模块211处于拼接状态,两个保温模块211之间通过快拆结构260进行可拆卸连接。当将两个保温模块211之间的连接解除后,两个保温模块211能够通过机械手操控分别向左右两侧进行移动,从而使炉管100外露出来,进而对炉管100进行检修或更换,或者对两个保温模块211中的至少一个进行更换。当然,在图中未示出的其他实施方式中,机械手抓取机械手配合部212后,也可用于将该保温模块211进行固定,例如通过机械手将左侧的保温模块211固定住,再通过另一机械手将右侧的保温模块211向右移动。
进一步地,如图18和图19所示,在一些实施例中,煅烧装置还包括刚性支撑结构251和滑动导向结构252。刚性支撑结构251用于支撑至少一个保温模块211。刚性支撑结构251固定在滑动导向结构252上。当两个保温模块211处于分离状态且设有刚性支撑结构251的至少一个保温模块211移动时,刚性支撑结构251在该保温模块211移动过程中始终对其进行支撑,并且通过滑动导向结构252对该保温模块211的移动进行导向。通过上述结构能够实现保温模块211在移动过程中也始终能够被支撑。例如,在图18和图19所示的具体实施例中,两个保温模块211均设置有刚性支撑结构251和滑动导向结构252,在两个保温模块211向左右移动时,刚性支撑结构251分别对相应的保温模块211始终起到支撑作用,而滑动导向结构252则起到导向作用。
优选地,如图18和图19所示,滑动导向结构252包括第二滑动件2521和第二导轨2522,刚性支撑结构251与第二滑动件2521固定连接,第二滑动件2521可沿第二导轨2522滑动。上述滑动导向结构252的结构简单,并且第二导轨2522能够对第二滑动件2521进行滑动导向。当然,滑动导向结构252的具体形式不限于此,在图中未示出的其他实施方式中,滑动导向结构252也可以为滑轮等。
在本申请的一些实施例中,保温套210为多个,多个保温套210沿炉管100的轴向布置。相邻的保温套210之间相互独立和/或可拆卸连接。优选地,保温套210为三个。采用上述保温套210的设置方式时,只需针对损坏的保温套210进行更换,或者只需取下与炉管100需要检修的部位相对应的保温套210,使用更加灵活,并且在一定程度上能够节省成本。当然,在其他实施方式中,保温套210也可以为一个。
需要注意的是,在本申请的煅烧装置中,例如第二进料管420与第一进料接管412、尾气排放管430与尾气排放接管413、第二进料管420与上游设备、尾气排放接管413与下游设备、出料管520与出料接管511、出料接管511与下游设备、第三进料管540与第二进料接管530、相邻的保温模块211、伸缩驱动结构与保温模块211、弹性支撑结构240与保温模块211、刚性支撑结构251与保温模块211等需要可拆卸连接的位置均可以采用快拆结构进行连接。其中,快拆结构可通过机械手进行操作,并且能够实现快速拆卸。特别是在煅烧装置具有工程规模且处于放射性环境中时,通过机械手可以实现远程拆卸操作,从而实现部件的远程装配、拆卸、更换、检修等操作。
以相邻的保温模块211、伸缩驱动结构与保温模块211、弹性支撑结构240与保温模块211、刚性支撑结构251与保温模块211之间的快拆结构260为例进行说明。
图20示出了一个实施例的煅烧装置的快拆结构260的可活动卡扣263处于凸出状态时的结构示意图。图21示出了图20的快拆结构260的可活动卡扣263处于隐藏状态时的结构示意图。
如图20和图21所示,在本申请的一些实施例中,快拆结构260包括插接件261、插槽262及可活动卡扣263。插接件261和插槽262分别设置在两个待连接件上;或者,插槽262为两个,两个插槽262分别设置在两个待连接件上,插接件261可独立于两个待连接件。其中,两个待连接件为需要进行可拆卸连接的两个部件,例如可以为相邻的两个保温模块211,或者伸缩驱动结构和保温模块211,或者弹性支撑结构240与保温模块211,或者刚性支撑结构251与保温模块211,等等。
具体地,插接件261上设有卡槽2611,可活动卡扣263设置在插槽262的槽壁上。可活动卡扣263具有凸出于插槽262的槽壁的凸出状态及隐藏于插槽262的槽壁内部的隐藏状态。当插接件261插入插槽262后,控制可活动卡扣263处于凸出状态并卡住卡槽2611,以使两个待连接件连接(如图20中所示)。当需要将两个待连接件之间的连接解除时,控制可活动卡扣263处于隐藏状态,以使插接件261能够由插槽262内拔出(如图21中所示)。需要说明的是,控制可活动卡扣263在凸出状态和隐藏状态之间切换的方式有多种。例如,在图中示出的具体实施例中,快拆结构260还包括按压件264和控制杆265,可活动卡扣263可转动地连接在插槽262的槽壁上,控制杆265包括转动杆和滑动杆,转动杆的第一端与可活动卡扣263铰接,并且该铰接点与可活动卡扣263的转动中心之间具有一定距离,转动杆的第二端与滑动杆的第一端铰接,滑动杆的第二端与按压件264固定连接,滑动杆被限位结构进行限位以使其只能沿竖直方向进行滑动。当快拆结构260处于图20所示的状态时,可活动卡扣263处于凸出状态,插接件261被卡接固定。当需要将快拆结构260解除连接时,通过主从机械手(主要用于做精密动作,较为灵活)远程操作按压件264,将按压件264向下按压,滑动杆随着按压件264的按压向下滑动,转动杆相对于滑动杆沿顺时针进行转动,从而带动可活动卡扣263沿逆时针转动至隐藏状态,进而使插接件261的卡接解除,此时通过主从机械手可以拔出插接件261,实现快拆结构260的连接解除。此后,通过动力机械手(主要用于施加动力)将保温模块211取下。同样地,在进行相邻的保温模块211之间或保温模块211与其他部件之间的装配时,采用动力机械手吊持保温模块211,主从机械手进行对快拆结构260的精细动作,两者配合以实现远程快速装配连接。
图22示出了另一个实施例的煅烧装置的快拆结构260的锁紧套267未进行锁紧时的结构示意图。图23示出了图22的快拆结构260的锁紧套267进行锁紧后的结构示意图。
如图22和图23所示,在本申请的另一些实施例中,快拆结构260包括突出件266、锁紧套267及压紧件268。突出件266与一个待连接件固定连接,压紧件268与另一个待连接件转动连接,锁紧套267与压紧件268转动连接,并且压紧件268的转轴与锁紧套267的转轴相互间隔。其中,两个待连接件为需要进行可拆卸连接的两个部件,例如可以为相邻的两个保温模块211,或者伸缩驱动结构和保温模块211,或者弹性支撑结构240与保温模块211,或者刚性支撑结构251与保温模块211,等等。
具体地,当锁紧套267套设在突出件266上时,锁紧套267与突出件266之间未进行锁紧,两者之间刚刚接触贴合或者具有缝隙(如图22所示)。此后,控制压紧件268沿背离突出件266的方向转动(例以图22中压紧件268的位置起沿顺时针转动),并带动锁紧套267的转轴朝该方向移动,以使锁紧套267与突出件266之间紧密配合,即锁紧套267向突出件266沿朝向其转轴移动方向施加一锁紧力,从而锁紧突出件266(如图23所示)。当需要将两个待连接件之间的连接解除时,控制压紧件268沿朝向突出件266的方向转动(以图23中压紧件268的位置起沿逆时针转动),并带动锁紧套267的转轴朝该方向移动,以使锁紧套267松开突出件266。需要说明的是,上述套设锁紧套267、转动压紧件268等操作可通过主从机械手远程进行操作,至于通过动力机械手与主从机械手的配合来实现保温模块211的装配和取下的过程与前述的快拆结构260的实施例类似,在此不再赘述。
此外,针对第二进料管420与第一进料接管412、尾气排放管430与尾气排放接管413、第二进料管420与上游设备上的接管、尾气排放接管413与下游设备上的接管、出料管520与出料接管511、出料接管511与下游设备上的接管、第三进料管540与第二进料接管530等两个待连接管之间的连接,可采用下述的快拆结构。具体地,快拆结构包括卡槽和可活动卡扣,卡槽和可活动卡扣分别设置在两个待连接管的管壁上,可活动卡扣具有凸出于相应的待连接管管壁的凸出状态及隐藏于该管壁内部的隐藏状态。当两个待连接管插接后,控制可活动卡扣处于凸出状态并卡住卡槽,以使两个待连接管连接;当需要将两个待连接管之间的连接解除时,控制可活动卡扣处于隐藏状态,以使一个待连接管能够由另一个待连接管拔出。需要说明的是,卡槽和可活动卡扣的配合过程和驱动可活动卡扣动作的方式与前述快拆结构260的类似,在此不再赘述。
在一些实施例中,煅烧装置包括炉头部分(进料结构400、动密封结构600等)、炉尾部分(出料结构500、动密封结构600等)、炉管100、保温套210、加热结构300、炉架(部分形成第一支架710)、滚动支撑结构720、驱动装置900、各类仪表器件等。下面将针对煅烧装置的装配步骤进行详细描述:
步骤1:首先将炉架放置在设定位置,炉架上设置六个炉体安装位点和六个固定安装位点,将炉体(炉头部分、炉尾部分、炉管100等组成的整体)的六个安装位点同炉架安装位点一一对应;
步骤2:将两个滚动支撑结构720装配至对应于炉体两端的位置;
步骤3:将保温套210放置在炉架上;
步骤4:将炉管放置在炉体支撑结构和保温材料上。
步骤5:将驱动装置900的第一齿轮安装在炉管100靠近炉头部分的位置上,电机固定在炉头部分的下方;
步骤6:将炉头部分的进料结构400的第一进料管410与动密封结构600连接,并通过动力机械手将两者沿导向结构插入炉管100的第一端并固定;
步骤7:将第二进料管420、尾气排放管430通过快拆结构插接至第一进料管410上;
步骤8:将炉尾部分的出料结构500的出料仓510与动密封结构600连接,并通过动力机械手将两者沿导向结构插入炉管100的第二端并固定;
步骤9:将出料管520、第三进料管540通过快拆结构插接至出料仓510上;
步骤10:将加热结构300、炉头炉尾压力表、测温部件、流量计等各类仪表器件都采用快拆结构进行装配;
步骤11:完成煅烧装置的装配。
当需要拆卸炉头部分时,先用主从机械手夹动第二进料管420、尾气排放管430的快拆结构,并用动力机械手将其拔出,并放置在相应区域;再采用主从机械手夹动炉体部分将其沿炉管100的轴向拔出。
当需要拆卸炉尾部分时,先用主从机械手夹动第三进料管540、出料管520的快拆结构,并用动力机械手将其拔出,并放置在相应区域;再采用主从机械手夹动炉尾部分将其沿炉管100的轴向拔出。
由于煅烧装置的拆卸过程为其装配过程的逆过程,其他拆卸过程在此不再赘述。
本申请还提供了一种放射性废物处理系统,根据本申请的放射性废物处理系统的实施例包括煅烧装置和熔融装置,煅烧装置为上述的煅烧装置。其中,放射性废物进入到煅烧装置中进行煅烧转形,得到的物料再与玻璃基料一同进入到熔融装置中进行熔融并形成熔融玻璃,熔融玻璃由熔融装置的卸料阀卸出。在用于放射性废物处理的具体应用场景下,煅烧装置为回转煅烧炉,熔融装置为冷坩埚。煅烧装置包括炉管100、用于对炉管100进行加热的加热结构300、与炉管100的第一端连通的进料结构400及与炉管100的第二端连通的出料结构500。以通过煅烧装置对放射性废液进行预处理为例,放射性废液和其他添加剂通过进料结构400进入到炉管100中,通过加热结构300对炉管100进行加热,与此同时炉管100沿自身轴线进行转动,放射性废液逐渐被煅烧转形至固体粉末状物料,并经由出料结构500进行出料。出料结构500与冷坩埚的埚体连通,由出料结构500出来的物料混合玻璃基料一同进入冷坩埚的埚体中,进行后续的熔融固化过程。当物料放置在冷坩埚埚体内后,打开高频感应电源向感应线圈通电,通过感应线圈将电流转换成电磁流并透过冷坩埚埚体的壁体进入待处理物料内部,从而在待处理物料内部形成涡流产生热量,进而实现对待处理物料的加热。
本发明的煅烧装置模块化拆装方式至少具备以下优点:(1)对于工程应用煅烧装置(如回转煅烧炉)处理放射性废液过程中,出现需要进行设备检维修和部件更换的情况,可以极大减少机械手操作时间;(2)保证设备在放射性性环境中仍旧可以维持良好的运行状态,延长设备寿命;(3)减少需要处置的废物量。
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 (19)
1.一种煅烧装置,其特征在于,包括:
炉管(100),可沿自身轴线进行转动;
可拆部件及动密封结构(600),所述可拆部件与所述动密封结构(600)相连接,两者连接后形成的整体结构可沿所述炉管(100)的轴向装配至所述炉管(100)的端部或由所述炉管(100)的端部拆下,当所述整体结构装配至所述炉管(100)的端部后,所述动密封结构(600)套设在所述炉管(100)的该端部外侧,其中,所述可拆部件包括进料结构(400)和/或出料结构(500);
第一支架(710),用于对所述整体结构进行支撑;
导向结构,设置在所述第一支架(710)与所述整体结构之间,以在所述整体结构拆装时沿所述炉管(100)的轴向对其进行导向。
2.根据权利要求1所述的煅烧装置,其特征在于,
所述动密封结构(600)与所述炉管(100)同轴设置。
3.根据权利要求1或2所述的煅烧装置,其特征在于,
所述导向结构包括滑槽(810)和滑动配合件(820),所述滑槽(810)和所述滑动配合件(820)中的一个设置在所述第一支架(710)上,另一个设置在所述整体结构上,所述滑槽(810)沿所述炉管(100)的轴向延伸且一端具有开口,所述滑动配合件(820)由该开口进入至所述滑槽(810)内并可沿其进行滑动。
4.根据权利要求3所述的煅烧装置,其特征在于,
所述滑动配合件(820)沿相应的所述滑槽(810)的宽度方向的尺寸与该滑槽(810)的槽宽相适配。
5.根据权利要求3所述的煅烧装置,其特征在于,
所述滑动配合件(820)包括滑块或滑轮。
6.根据权利要求3所述的煅烧装置,其特征在于,
所述滑槽(810)为多个,多个所述滑槽(810)沿所述炉管(100)的周向或在水平面内沿所述炉管(100)的径向间隔设置。
7.根据权利要求1或2所述的煅烧装置,其特征在于,
所述导向结构包括导向弧面(830),所述导向弧面(830)设置在所述第一支架(710)上,所述动密封结构(600)的横截面的外轮廓呈圆形,所述导向弧面(830)与所述动密封结构(600)的周向外壁紧密贴合,并且所述动密封结构(600)可沿所述导向弧面(830)进行滑动。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的煅烧装置,其特征在于,还包括:
定位装置,在所述整体结构装配至所述炉管(100)的端部的过程中,所述定位装置能够在所述整体结构移动至预设位置时与其进行配合,以使所述整体结构能够定位至所述预设位置。
9.根据权利要求8所述的煅烧装置,其特征在于,
所述定位装置包括定位件(840),所述定位件(840)连接在所述第一支架(710)或所述炉管(100)上,当所述整体结构移动至所述预设位置时,所述整体结构与所述定位件(840)相贴合。
10.根据权利要求8所述的煅烧装置,其特征在于,
所述定位装置包括位置传感器(850),所述位置传感器(850)用于感测所述整体结构的位置,当所述位置传感器(850)感测到所述整体结构移动至所述预设位置时,控制所述整体结构停止移动。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的煅烧装置,其特征在于,
所述可拆部件与所述动密封结构(600)可拆卸连接。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的煅烧装置,其特征在于,
所述进料结构(400)包括第一进料管(410),部分所述第一进料管(410)由所述炉管(100)的第一端插入至所述炉管(100)内,所述第一进料管(410)位于所述炉管(100)外的一端与所述动密封结构(600)相连接且设有进料口,所述第一进料管(410)位于所述炉管(100)内的一端设有供料口(411)。
13.根据权利要求12所述的煅烧装置,其特征在于,还包括:
滚动支撑结构(720)和保温套(210),所述保温套(210)套设在所述炉管(100)的外侧以对其进行保温,所述滚动支撑结构(720)与所述炉管(100)位于所述保温套(210)外侧的部分进行滚动配合,并且在所述炉管(100)的轴向上,所述滚动支撑结构(720)位于所述供料口(411)与所述保温套(210)之间。
14.根据权利要求12所述的煅烧装置,其特征在于,
所述第一进料管(410)位于所述炉管(100)外的一端设有第一进料接管(412),所述第一进料接管(412)的管口形成所述进料口,所述进料结构(400)还包括第二进料管(420),所述第二进料管(420)能够通过快拆结构可拆卸地与所述第一进料接管(412)进行插接;和/或,
所述第一进料管(410)位于所述炉管(100)外的一端设有尾气排放接管(413),所述尾气排放接管(413)的管口形成尾气排放口,所述进料结构(400)还包括尾气排放管(430),所述尾气排放管(430)能够通过快拆结构可拆卸地与所述尾气排放接管(413)进行插接。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的煅烧装置,其特征在于,所述出料结构(500)包括:
出料仓(510),其内腔与所述炉管(100)的第二端连通,所述出料仓(510)与所述动密封结构(600)相连接,所述出料仓(510)设有出料接管(511);
出料管(520),能够通过快拆结构可拆卸地与所述出料接管(511)进行插接。
16.根据权利要求15所述的煅烧装置,其特征在于,所述出料结构(500)还包括:
第二进料接管(530),设置在所述出料仓(510)或所述出料管(520)上;
第三进料管(540),能够通过快拆结构可拆卸地与所述第二进料接管(530)进行插接。
17.根据权利要求15或16所述的煅烧装置,其特征在于,所述出料结构(500)还包括:
第三进料管(540),一端插入至所述出料仓(510)的内腔中,另一端外露于所述出料仓(510),并且所述第三进料管(540)与所述出料仓(510)连接为一体结构;或者,
第三进料管(540)和出料控制阀(550),所述出料控制阀(550)设置在所述出料管(520)上,所述第三进料管(540)连接在所述出料管(520)位于所述出料控制阀(550)下游的部分上。
18.根据权利要求14至16中任一项所述的煅烧装置,其特征在于,
所述快拆结构包括卡槽和可活动卡扣,所述卡槽和所述可活动卡扣分别设置在两个待连接管的管壁上,所述可活动卡扣具有凸出于相应的所述待连接管管壁的凸出状态及隐藏于该管壁内部的隐藏状态,
当两个所述待连接管插接后,控制所述可活动卡扣处于所述凸出状态并卡住所述卡槽,以使两个所述待连接管连接;当需要将两个所述待连接管之间的连接解除时,控制所述可活动卡扣处于所述隐藏状态,以使一个所述待连接管能够由另一个所述待连接管拔出。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的煅烧装置,其特征在于,还包括:
滚动支撑结构(720),包括第二支架和设置在所述第二支架上的滚轮(721),所述第二支架包括多个子支架(722),多个所述子支架(722)沿所述炉管(100)的周向布置,其中,
相邻的所述子支架(722)之间可拆卸连接,以使所述多个子支架(722)具有相互拼接以包围所述炉管(100)的拼接状态以及至少一个所述子支架(722)与其余所述子支架(722)可完全分离的分离状态;或者,
所述子支架(722)为两个,两个所述子支架(722)的一侧可转动连接,另一侧可拆卸连接,以使所述两个子支架(722)具有相互拼接以包围所述炉管(100)的闭合状态以及朝向相背的方向发生相对转动以使至少部分所述炉管(100)外露的打开状态。
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