CN211294645U - 一种放射性泥浆固液分离装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种放射性泥浆固液分离装置，包括放射性固废桶、放射性废液桶、呼排室、放射性气体处理装置和螺旋固液分离器，放射性固废桶设置在出料口外侧，放射性废液桶设置在溢流口外侧，呼排室从外部环绕包围螺旋固液分离器，呼排室顶部中央设置有排气口，排气口连接放射性气体处理装置；本装置可代替复杂的化学处理方法，解决成分复杂粘度高的泥浆废液混合物固液分离效率低下的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于放射性废物处理技术领域，具体涉及到一种放射性泥浆固液分离装置。
背景技术
自20世纪60年代我国发展核军事工业以来，特别是近年来核电站的建造与运行，在核燃料循环、反应堆运行、乏燃料处理、核设施退役、放射性同位素以及其他核技术利用的过程中会产生大量放射性废液。产生的放射性废液均按所含放射性活度的高低分别贮存于特定的贮罐。
我国早期放射性贮罐建设除高放废液贮罐设有防止化合物自然沉降的压空搅拌装置外，中低放贮罐几乎未设置防止放射性泥浆形成的压空搅拌装置。这些都不可避免在长期贮存过程中因自然沉降和溶解度原因于贮罐底部形成放射性泥浆(包含盐饼层和淤泥层)。虽然后期建成的中低放设施均设有压空搅拌装置，但是压空搅拌要求较低，贮罐底部放射性泥浆仍然会不断产生。
由于放射性贮罐是有一定的使用年限，而且贮存的废液须在具有一定pH值环境下贮存，长期使用不可避免会对贮罐产生一定的化学腐蚀，这些都加速了贮罐使用寿命缩短。
为了更安全有效控制放射性废液贮存，世界各国均采取了将上清液转移至新贮槽并开展各种液转固措施。但是无论采取何种液转固措施，贮罐底部剩余的放射性淤泥由于盐饼层和淤泥层等因素均无法得到有效的处理。对放射性贮罐淤泥进行清洗处理和解决贮罐淤泥出路问题是保证国士和环境安全的需要，也是核工业可持续发展的前提。
目前，国内外均可实现将泥浆和废液形成悬浮状泥浆废液混合物，多采用复杂的化学方法对泥浆废液混合物进行处理，但是由于泥浆废液混合物成分复杂粘度高，给液转固工作实施和贮罐退役造成一定的困扰。国内外尚无放射性泥浆废液混合物物理分离的实施先例。
实用新型内容
针对上述不足，本实用新型提供一种放射性泥浆固液分离装置，可代替复杂的化学处理方法，解决成分复杂粘度高的泥浆废液混合物固液分离效率低下的问题。
为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种放射性泥浆固液分离装置，包括放射性固废桶、呼排室、废液管、放射性气体处理装置和螺旋固液分离器，螺旋固液分离器包括旋转轴、螺旋叶片、转鼓、进料管、进料口、螺旋轴承、主轴承、电机和差速器，螺旋叶片环绕设置在旋转轴上，螺旋轴承和主轴承均设置在旋转轴两端，旋转轴一端连接差速器，转鼓包围螺旋叶片，差速器连接设置在转鼓左端的主轴承，旋转轴中央设置有进料口，进料管从旋转轴左端伸入旋转轴中央经进料口进入转鼓内部，转鼓左端由内向外还设置有挡液板、溢流口，转鼓右端设置有出料口，主轴承与差速器均与电机电连接，放射性固废桶设置在出料口外侧，废液管与溢流口活动连接，呼排室从外部环绕包围螺旋固液分离器，呼排室顶部中央设置有排气口，排气口连接放射性气体处理装置。
本实用新型的有益效果是：放射性泥浆废液混合物经进料管进入转鼓，电机驱动主轴承与差速器使转鼓和螺旋轴以差速同向高速旋转，在高速旋转产生的离心力作用下，比重较大的固相泥浆沉积在转鼓内壁上，与转鼓做相对运动的螺旋轴带动螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的泥浆刮下，由转鼓壁开始向内依次形成固相层和液相层，螺旋叶片在旋转过程中产生水平推力推送泥浆挤压形成干泥浆由排料口排至放射性固废桶；分离后的放射性废液经挡液板(液层调节)和溢流口流至废液管，废液管末端可接入放射性废液贮槽；其中挡液板可调节液相层深度及废液流出量；放射性废液和干泥浆由分别位于转鼓两端的溢流口和出料口连续排出，实现固液分离。放射性气体处理装置具有一定负压，由于放射性泥浆废液在螺旋固液分离器中会对周围空气进行辐照产生放射性气体，放射性气体可经设置在呼排室的排气口排至放射性气体处理装置，使固液分离过程不产生放射性污染。
进一步，螺旋叶片与螺旋轴连接处设置有镂空。
采用上述进一步的有益效果是：分离液体一部分顺螺旋反方向流向出液口，还有一部分经镂空处向左流，可加快分离液体流出。
进一步，螺旋轴为中空且螺旋轴上设置有圆孔。
采用上述进一步的有益效果是：固液分离后，极少部分还未及时完成固液分离混合物可通过圆孔进入螺旋轴内部通道流出。
进一步，转鼓在出料口部分形成18°锥角。
采用上述进一步的有益效果是：该装置的锥角设计相对普通螺旋固液分离器角度较大，增强了螺旋对沉积在转鼓干泥浆的挤压力度，降低干泥浆含水率。
进一步，螺旋固液分离器长度与直径的长径比为4.5:1。
采用上述进一步的有益效果是：该装置的长径比设计相对普通螺旋固液分离器加长沉降区长度，进一步增强固液分离效果。
进一步，螺旋轴在靠近出料口处设置有圆形钢板。
采用上述进一步的有益效果是：圆形钢板使沉降区加深，较轻废液被限制在沉降段，并依靠螺旋的挤压力和离心力双重作用，使沉积在转鼓壁固相泥浆得到进一步的强制分离和推送挤压。
附图说明
图1为放射性泥浆固液分离装置的结构示意图；
图2为螺旋固液分离器18°锥角结构示意图。
其中，1、螺旋叶片；2、转鼓；3、镂空；4、排气口；5、呼排室；6、出料口；7、放射性固废桶；8、圆形钢板；9、圆孔；10、挡液板；11、废液管；12、进料管；13、旋转轴；14、溢流口；15、锥角；16、进料口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。
本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供了一种放射性泥浆固液分离装置，包括放射性固废桶7、呼排室5、废液管11、放射性气体处理装置和螺旋固液分离器，螺旋固液分离器包括旋转轴13、螺旋叶片1、转鼓2、进料管12、进料口16、螺旋轴承、主轴承、电机和差速器，螺旋叶片1环绕设置在旋转轴13上，螺旋轴承和主轴承均设置在旋转轴13两端，旋转轴13一端连接差速器，转鼓2包围螺旋叶片1，差速器连接设置在转鼓2左端的主轴承，旋转轴13中央设置有进料口16，进料管12从旋转轴13左端伸入旋转轴13中央经进料口16进入转鼓2内部，转鼓2左端由内向外还设置有挡液板10、溢流口14，转鼓2右端设置有出料口6，主轴承与差速器均与电机电连接，放射性固废桶7设置在出料口6外侧，废液管11与溢流口14活动连接，呼排室5从外部环绕包围螺旋固液分离器，呼排室5顶部中央设置有排气口4，排气口4连接放射性气体处理装置。
放射性泥浆废液混合物经进料管12进入转鼓2，电机驱动主轴承与差速器使转鼓2和螺旋轴以差速同向高速旋转，在高速旋转产生的离心力作用下，比重较大的固相泥浆沉积在转鼓2内壁上，与转鼓2作相对运动的螺旋轴带动螺旋叶片1不断地将沉积在转鼓2内壁上的泥浆刮下，由转鼓2壁开始向内依次形成固相层和液相层，螺旋叶片1在旋转过程中产生水平推力推送泥浆挤压形成干泥浆由排料口排至放射性固废桶7；分离后的放射性废液经挡液板10(液层调节)和溢流口14流至废液管11，废液管11末端可接入放射性废液贮槽；其中挡液板10可调节液相层深度及废液流出量；放射性废液和干泥浆由分别位于转鼓2两端的溢流口14和出料口6连续排出，实现固液分离。放射性气体处理装置具有一定负压，由于放射性泥浆废液在螺旋固液分离器中会对周围空气进行辐照产生放射性气体，放射性气体可经设置在呼排室5的排气口4排至放射性气体处理装置，使固液分离过程不产生放射性污染。
为加快分离液体流出，螺旋叶片1与螺旋轴连接处设置有镂空3，使分离液体一部分顺螺旋反方向流向出液口，还有一部分经镂空3处向左流；为方便固液分离后极少部分还未及时完成固液分离混合物排出，螺旋轴为中空且螺旋轴上设置有圆孔9，未及时完成固液分离的混合物可通过圆孔9进入螺旋轴内部通道流出；
为进一步降低干泥浆含水率，转鼓2在出料口6部分形成18°锥角15，螺旋固液分离器长度与直径的长径比为4.5:1，该装置的锥角15设计相对普通螺旋固液分离器角度较大，增强螺旋对沉积在转鼓2干泥浆的挤压力度；该装置的长径比设计相对普通螺旋固液分离器加长沉降区长度，进一步增强固液分离效果。
为得到含水率更低的干性泥浆，螺旋轴在靠近出料口6处设置有圆形钢板8；圆形钢板8使沉降区加深，较轻废液被限制在沉降段，并依靠螺旋的挤压力和离心力双重作用，使沉积在转鼓2壁固相泥浆得到进一步的强制分离和推送挤压。
虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (6)
1.一种放射性泥浆固液分离装置，其特征在于，包括放射性固废桶(7)、呼排室(5)、废液管(11)、放射性气体处理装置和螺旋固液分离器，所述螺旋固液分离器包括旋转轴(13)、螺旋叶片(1)、转鼓(2)、进料管(12)、出料口(6)、螺旋轴承、主轴承、电机和差速器，所述螺旋叶片(1)环绕设置在所述旋转轴(13)上，所述螺旋轴承和主轴承均设置在旋转轴(13)两端，所述差速器连接在所述旋转轴(13)一端，所述转鼓(2)包围螺旋叶片(1)，所述差速器连接在转鼓(2)左端的主轴承上，所述旋转轴(13)中央设置有进料口(16)，所述进料管(12)从旋转轴(13)伸入旋转轴(13)中央经所述进料口(16)进入转鼓(2)内部，所述转鼓(2)左端由内向外还设置有挡液板(10)、溢流口(14)，转鼓(2)还设置有出料口，所述主轴承与差速器均与电机电连接，所述放射性固废桶(7)设置在所述出料口外侧，所述废液管(11)与所述溢流口(14)活动连接，所述呼排室(5)从外部环绕包围螺旋固液分离器，所述呼排室(5)顶部中央设置有排气口(4)，所述排气口(4)连接放射性气体处理装置。
2.如权利要求1所述的放射性泥浆固液分离装置，其特征在于，所述螺旋叶片(1)与螺旋轴连接处设置有镂空(3)。
3.如权利要求1所述的放射性泥浆固液分离装置，其特征在于，所述螺旋轴为中空且螺旋轴上设置有圆孔(9)。
4.如权利要求1所述的放射性泥浆固液分离装置，其特征在于，所述转鼓(2)在出料口部分形成18°锥角(15)。
5.如权利要求1所述的放射性泥浆固液分离装置，其特征在于，所述螺旋固液分离器长度与直径的长径比为4.5:1。
6.如权利要求1所述的放射性泥浆固液分离装置，其特征在于，所述旋转轴(13)在靠近出料口处设置有圆形钢板(8)。
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| CN111028972A (zh) * | 2019-11-18 | 2020-04-17 | 中核四川环保工程有限责任公司 | 一种放射性泥浆固液分离装置及其分离方法 |
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2019
- 2019-11-18 CN CN201921993084.8U patent/CN211294645U/zh active Active
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| CN111028972B (zh) * | 2019-11-18 | 2024-10-22 | 中核四川环保工程有限责任公司 | 一种放射性泥浆固液分离装置及其分离方法 |
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