CN117672578A - 热室系统和热室充气式密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热室系统和热室充气式密封方法，用于对热室密封，该热室系统包括热室和密封部，热室系统还包括进气罐、风机、气体循环管路和排气罐，进气罐包括进气口，进气口用于连接气源，排气罐包括排气口，排气口用于排出排气罐的气体，进气罐、密封部和排气罐依次连通形成充气密封管路，并且气体循环管路依次连通进气罐、风机和排气罐。本发明结构简单且占用空间小，能提升热室的密封性能，降低热室的内部的气体的泄漏量，能够进行充气和循环的结构使得仅利用一定量的气体即可长时间的维持热室的内部气氛的纯净，从而减少气体的消耗，降低维持热室密封性的成本。

Description

热室系统和热室充气式密封方法

技术领域

本发明涉热室密封，更具体地涉及热室系统和热室充气式密封方法。

背景技术

热室是处理对人体和环境具有危害的放射性有毒有害物质的封闭专用设施。热室包括壳体，壳体上为安装窥视窗、检修门等热室部件开设有开孔，壳体和窥视窗、检修门、电气安装板等热室部件之间设置有密封部。具体的，热室的正面装有铅玻璃的窥视窗，背面装有检修门，必要时可以进入，清洗、安装和检修设备，顶部装有灯箱，用于照明，安装有运输小车，运送物品进出热室，热室内气体含有放射性气溶胶和尘埃，由通排风装置保持热室在一定负压范围内工作。

随着科技的发展，热室内的一些新的化学操作必须在极其低水、低氧的指标下进行，如在热室内气氛为氩气的条件下操作，此时如何提高热室的密封性、保持热室内气氛愈发重要。目前提高热室密封性一般采取设计热室箱体之初就减少热室箱体上的开孔数量的方式，通过优化设计来减少箱室上的非必要开孔，如减少电气安装板开孔，此种方式减少了箱室内气体泄漏的源头，在一定程度上能够起到一些效果，但是热室的结构也决定了箱室上窥视窗、检修门等部件的开孔必不可少，此方法适用于一些密闭性要求不高的热室，对于超过一级密封要求的热室，单靠过优化设计来减少非必要开孔并不能提供足够的密封效果；为提高热室密封性，还可以对热室部件采用简单的双层密封结构，但在密封等级要求为超一级密封的情况下双层密封结构和单层密封结构相比效果区别不大，因为在超高密封等级下，两种密封结构都已经非常接近或达到了极限；此外，为保持热室内低水、低氧指标，还可以对热室内的气体进行纯化循环，比如通过净化设备对热室内的气氛进行除水除氧操作，动态的保持热室气氛的低氧指标，或者对箱室内的气体进行置换，用高纯气体充气将箱室内泄漏到一定量的气体排除，但此方法只是通过消耗大量的气体达到了维持热室内的气氛要求，且成本花费较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中热室的密封性不足和密封成本过高的缺陷，而提供一种热室系统和热室充气式密封方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种热室系统，其包括热室和密封部，所述热室系统还包括进气罐、风机、气体循环管路和排气罐，所述进气罐包括进气口，所述进气口用于连接气源，所述排气罐包括排气口，所述排气口用于排出所述排气罐的气体，所述进气罐、所述密封部和所述排气罐依次连通形成充气密封管路，并且所述气体循环管路依次连通所述进气罐、所述风机和所述排气罐。

在本方案中，采取上述结构形式，密封部用于热室上的热室部件和热室的壳体之间的密封。首先气源为进气罐供应气体，进气罐用于储存和热室的内部相一致的气体，同时，进气罐，密封部和排气罐依次相连通形成充气密封管路，气源向进气罐供气，进气罐的气体经过密封部，对密封部进行充气操作，密封部的气体能够进入排气罐，排气口用于排出所述排气罐的气体，最终密封部的气体和热室的内部的气体相一致，和热室的内部不一致的气体能够通过排气口排出。等到密封部的气体稳定后，断开气源和排气口，打开风机，气体能够在进气罐、密封部和排气罐依次连通形成的气体循环管路中循环。随着长时间的使用，密封部中的气体不能满足低水低氧指标时，断开风机，重新打开气源和排气口，对密封部进行充气操作直至满足要求。本方案结构简单且占用空间小，能提升热室的密封性能，降低热室的内部的气体的泄漏量，能够进行充气和循环的结构使得仅利用一定量的气体即可长时间的维持热室的内部气氛的纯净，从而减少气体的消耗，降低维持热室密封性的成本。

较佳地，所述热室系统包括热室部件，所述密封部包括第一密封垫和第二密封垫，所述第一密封垫围设于所述热室部件的周缘并且和所述热室部件密封连接，所述第二密封垫围设于所述第一密封垫的外周且和所述热室部件密封连接，所述第二密封垫和所述第一密封垫之间存在间隙并形成气体通道，所述气体通道和所述充气密封管路连通。

在本方案中，采取上述结构形式，密封部由第一密封垫和第二密封垫构成，第一密封垫围设于热室部件周缘，第二密封垫围设于第一密封垫外部并且第二密封垫和第一密封垫之间存在间隙并形成气体通道，本方案结构简单，利用和充气密封管路连通的气体通道可对密封部能够进行充气和循环气体的操作。

较佳地，所述充气密封管路包括进气管和出气管，所述进气管连接所述进气罐和密封部，所述出气管连接所述密封部和所述排气罐，所述气源包括供气管，所述供气管连接所述气源和所述进气罐，所述排气罐包括排气管，所述供气管和所述排气管均安装有阀门。

在本方案中，采取上述结构形式，密封部和进气罐以及排气罐之间通过进气管和出气管连接，气源和进气罐通过供气管连接，在供气管和排气管处均安装有阀门，以对密封部进行充气操作，该方案结构简单，操作方便。

较佳地，所述壳体开设有开孔，所述开孔的数量为至少两个，所述密封部和所述开孔数量一致且位置一一对应，至少两个的所述密封部以并联方式连接在所述充气密封管路中。

在本方案中，采取上述结构形式，至少两个的密封部以并联方式连接在充气密封管路中，使得在充气密封管路的管线在布置的过程中更容易安装，气体在充气密封管路的流通过程中遇到的阻力更小。

较佳地，所述热室系统还包括氧探头，所述氧探头能够检测所述排气罐的气体中的氧气浓度。

在本方案中，采取上述结构形式，通过设置氧探头，来间接的监测充气密封装置的密封性，一旦氧探头测得的排气罐中的氧气浓度不符合预设的标准，即说明空气泄漏的量过多。

较佳地，所述热室还包括排风装置，所述排气口和所述排风装置相连通。

在本方案中，采取上述结构形式，由于热室运行时箱体内压力处于负压状态，负压状态下的热室使得密封部的气体即便发生逸散，逸散的方向始终是从密封部到热室的内部，在密封部的气体符合热室需要的低氧低水指标的情况下，热室的内部的气氛始终可以保持为工作所需要的气氛环境。热室还包括排风装置，排风装置保持热室的通风，热室内气体含有的放射性粉尘和气溶胶由排风装置进行收集和处理。此外，排气管和排风装置相连通，使得热室系统在安装的过程中不再需要增设额外的气体处理装置。

本发明还提供一种热室充气式密封方法，所述热室充气式密封方法利用如上的热室系统来操作，所述热室充气式密封方法包括以下步骤：

S1、打开所述气源和所述排气口，关闭所述风机，气体从所述气源进入所述进气罐，经过所述密封部，再进入所述排气罐并通过所述排气口排出；

S2、当排气罐中的气体符合预设的低氧指标时，关闭所述气源和所述排气口，打开所述风机，使气体能够在所述充气密封管路和所述气体循环管路之间循环流通。

较佳地，当排气罐中的气体不符合预设的低氧指标时，重复S1步骤直至排气罐中的气体符合预设的低氧指标，然后重复S2步骤。

在本方案中，采取上述结构形式，随着长时间的使用，排气罐中的气体逐渐不符合预设的低氧指标，此时重复S1步骤，即可实现对密封部的再充气，然后重复S2步骤实现气体的循环，保证热室的密封性。

本发明的积极进步效果在于：密封部用于热室上的热室部件和热室的壳体之间的密封。首先气源为进气罐供应气体，进气罐用于储存和热室的内部相一致的气体，同时，进气罐，密封部和排气罐依次相连通形成充气密封管路，气源向进气罐供气，进气罐的气体经过密封部，对密封部进行充气操作，密封部的气体能够进入排气罐，排气口用于排出所述排气罐的气体，最终密封部的气体和热室的内部的气体相一致，和热室的内部不一致的气体能够通过排气口排出。等到密封部的气体稳定后，断开气源和排气口，打开风机，气体能够在进气罐、密封部和排气罐依次连通形成的气体循环管路中循环。随着长时间的使用，密封部中的气体不能满足低水低氧指标时，断开风机，重新打开气源和排气口，对密封部进行充气操作直至满足要求。本方案结构简单且占用空间小，能提升热室的密封性能，降低热室的内部的气体的泄漏量，能够进行充气和循环的结构使得仅利用一定量的气体即可长时间的维持热室的内部气氛的纯净，从而减少气体的消耗，降低维持热室密封性的成本。

附图说明

图1为本发明的一较佳实施例的窥视窗的正视结构示意图。

图2为本发明的一较佳实施例的热室系统的结构示意图。

图3为本发明的一较佳实施例的热室充气式密封方法的流程图。

附图标记说明：

密封部 1

第一密封垫 11

第二密封垫 12

气体通道 13

进气孔 131

出气孔 132

进气罐 2

排气罐 3

排气管 31

风机 4

充气密封管路 5

进气管 51

出气管 52

气源 6

供气管 61

气体循环管路 7

窥视窗玻璃 8

充气密封管路气体流通方向 A

气体循环管路气体流通方向 B

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

如图1-图3所示，本实施例提供一种热室系统，其包括热室和密封部1，热室系统还包括进气罐2、风机4、气体循环管路7和排气罐3，进气罐2包括进气口，进气口用于连接气源6，排气罐3包括排气口，排气口用于排出排气罐3的气体，进气罐2、密封部1和排气罐3依次连通形成充气密封管路5，并且气体循环管路7依次连通进气罐2、风机4和排气罐3。热室还包括壳体，壳体上为安装窥视窗、检修门等热室部件开设有开孔，如窥视窗、检修门等热室部件和开孔的位置一一对应，密封部1设置在壳体上的开孔和窥视窗、检修门、电气安装板等热室部件之间。在本实施例中，热室部件为窥视窗。

密封部1用于热室上的热室部件和热室的壳体之间的密封。首先气源6为进气罐2供应气体，进气罐2用于储存和热室的内部相一致的气体，同时，进气罐2，密封部1和排气罐3依次相连通形成充气密封管路5，气源6向进气罐2供气，进气罐2的气体经过密封部1，对密封部1进行充气操作，密封部1的气体能够进入排气罐3，排气口用于排出排气罐3的气体，最终密封部1的气体和热室的内部的气体相一致，和热室的内部不一致的气体能够通过排气口排出。等到密封部1的气体稳定后，断开气源6和排气口，打开风机4，气体能够在进气罐2、密封部1和排气罐3依次连通形成的气体循环管路7中循环。随着长时间的使用，密封部1中的气体不能满足低水低氧指标时，断开风机4，重新打开气源6和排气口，对密封部1进行充气操作直至满足要求。本方案结构简单且占用空间小，能提升热室的密封性能，降低热室的内部的气体的泄漏量，能够进行充气和循环的结构使得仅利用一定量的气体即可长时间的维持热室的内部气氛的纯净，从而减少气体的消耗，降低维持热室密封性的成本。

密封部1包括第一密封垫11和第二密封垫12，第一密封垫11围设于热室部件的周缘并且和热室部件密封连接，第二密封垫12围设于第一密封垫11的外周且和所述热室部件密封连接，第二密封垫12和第一密封垫11之间存在间隙并形成气体通道13，气体通道13和充气密封管路5连通。充气密封管路5中的气体进入气体通道13以填充密封部1。

在本实施例中，热室部件为窥视窗，窥视窗中心为窥视窗玻璃8，当然，在其他实施例中，热室部件也可以是安装门、检修门或者电气安装板。热室部件对应热室的壳体上的开孔，窥视窗的两侧的气体通道13上分别开设有进气孔131和出气孔132，进气孔131和出气孔132相对称，进气孔131和出气孔132分别连接进气管51与出气管52，气体从连通进气罐2的充气密封管路5通过进气孔131进入气体通道13，然后通过出气孔132流入连通排气罐3的充气密封管路5，以实现对密封部1整体的充气和循环操作。

充气密封管路5包括进气管51和出气管52，进气管51连接进气罐2和密封部1，出气管52连接密封部1和排气罐3，气源6包括供气管61，排气罐3包括排气管31，供气管61连接气源6和进气罐2，供气管61和排气管31均安装有阀门。排气管31和排气口相连通。

密封部1和进气罐2以及排气罐3之间通过进气管51和出气管52连接，气源6和进气罐2通过供气管61连接，在供气管61和排气管31处均安装有阀门，方便打开以及关闭气源6、排气管31，以对密封部1进行充气操作，结构简单，操作方便。

同时，如图3所示，密封部1为三个，三个密封部1以并联方式连接在充气密封管路5中。多个密封部1以并联方式连接在充气密封管路5中，使得在充气密封管路5的管线在布置的过程中更容易安装，气体在充气密封管路5的流通过程中遇到的阻力更小。当然，在其他实施例中，多个密封部1也可以以串联方式连结在充气密封管路5中。

热室系统还包括氧探头，氧探头能够检测排气罐3的气体中的氧气浓度。通过设置氧探头，来间接的监测充气密封装置的密封性，热室系统目的在于保证热室的密封性，即防止空气泄漏入热室，一旦氧探头测得的排气罐3中的氧气浓度不符合预设的标准，即说明空气泄漏的量过多。

在本实施例中，充入密封部1的气体为氩气；氩气作为一种惰性气体，在常温下与其他物质均不起化学反应，为热室的内部所进行的操作提供良好的惰性气氛保护。当然，在其他实施例中，也可以采用其他的惰性气体。

在本实施例中，热室系统还包括真空泵，真空泵用于保持热室的负压状态；热室系统还包括排风装置，排气管31和排风装置相连通。在热室系统设置有真空泵，用于保持热室的负压状态，以防止放射性粉尘和气溶胶向外扩散，同时保证热室的密封性，由于热室运行时箱体内压力处于负压状态，负压状态下的热室使得密封部1的气体即便发生逸散，逸散的方向始终是从密封部1到热室的内部，在密封部1的气体符合热室需要的低氧低水指标的情况下，热室的内部的气氛始终可以保持为工作所需要的气氛环境。热室的负压状态可以通过设置负压计来监测。热室还包括排风装置，排风装置保持热室的通风，热室内气体含有的放射性粉尘和气溶胶由排风装置进行收集和处理。此外，排气管31和排风装置相连通，使得热室系统在安装的过程中不再需要增设额外的气体处理装置。

如图3所示，本发明还提供一种热室充气式密封方法，热室充气式密封方法利用如上的热室系统来操作，热室充气式密封方法包括以下步骤：

S1、打开气源6和排气管31，关闭风机4，气体从气源6进入进气罐2，经过密封部1，再进入排气罐3并通过排气管31排出；

S2、当排气罐3中的气体符合预设的低氧指标时，关闭气源6和排气管31，打开风机4，使气体能够在充气密封管路5和气体循环管路7之间循环流通。

当排气罐3中的气体不符合预设的低氧指标时，重复S1步骤直至排气罐3中的气体符合预设的低氧指标，然后重复S2步骤。随着长时间的使用，排气罐3中的气体逐渐不符合预设的低氧指标，此时重复S1步骤，即可实现对密封部1的再充气，然后重复S2步骤实现气体的循环，保证热室的密封性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种热室系统，其包括热室和密封部，其特征在于，所述热室系统还包括进气罐、风机、气体循环管路和排气罐，所述进气罐包括进气口，所述进气口用于连接气源，所述排气罐包括排气口，所述排气口用于排出所述排气罐的气体，所述进气罐、所述密封部和所述排气罐依次连通形成充气密封管路，并且所述气体循环管路依次连通所述进气罐、所述风机和所述排气罐。

2.如权利要求1所述的热室系统，其特征在于，所述热室系统包括热室部件，所述密封部包括第一密封垫和第二密封垫，所述第一密封垫围设于所述热室部件的周缘并且和所述热室部件密封连接，所述第二密封垫围设于所述第一密封垫的外周且和所述热室部件密封连接，所述第二密封垫和所述第一密封垫之间存在间隙并形成气体通道，所述气体通道和所述充气密封管路连通。

3.如权利要求1所述的热室系统，其特征在于，所述充气密封管路包括进气管和出气管，所述进气管连接所述进气罐和密封部，所述出气管连接所述密封部和所述排气罐，所述气源包括供气管，所述供气管连接所述气源和所述进气罐，所述排气罐包括排气管，所述供气管和所述排气管均安装有阀门。

4.如权利要求1所述的热室系统，其特征在于，所述热室包括壳体，所述壳体开设有开孔，所述开孔的数量为至少两个，所述密封部和所述开孔的数量一致且位置一一对应，至少两个的所述密封部以并联方式连接在所述充气密封管路中。

5.如权利要求1所述的热室系统，其特征在于，所述热室系统还包括氧探头，所述氧探头能够检测所述排气罐的气体中的氧气浓度。

6.如权利要求1所述的热室系统，其特征在于，所述热室系统还包括排风装置，所述排气口和所述排风装置相连通。

7.一种热室充气式密封方法，其特征在于，所述热室充气式密封方法利用如权利要求1-6任意一项所述的热室系统来操作，所述热室充气式密封方法包括以下步骤：

S1、打开所述气源和所述排气口，关闭所述风机，气体从所述气源进入所述进气罐，经过所述密封部，再进入所述排气罐并通过所述排气口排出；

S2、当排气罐中的气体符合预设的低氧指标时，关闭所述气源和所述排气口，打开所述风机，使气体能够在所述充气密封管路和所述气体循环管路之间循环流通。

8.如权利要求7所述的热室充气式密封方法，其特征在于，当排气罐中的气体不符合预设的低氧指标时，重复S1步骤直至排气罐中的气体符合预设的低氧指标，然后重复S2步骤。