CN216084344U - 放射性气体捕集器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种放射性气体捕集器，包括：外壳、以及设于外壳内的叶片分离器、丝网除雾器、清洗管和导流管；所述外壳上设置进气口和排气口；所述叶片分离器和所述丝网除雾器处于所述进气口和所述排气口之间，放射性气体从所述进气口进入，依次经过所述叶片分离器和所述丝网除雾器以与其中夹带的液滴分离，最后由所述排气口排出；所述清洗管设置在所述丝网除雾器上方，用于通入清洗试剂以清洗所述丝网除雾器捕集的液滴；所述导流管连接在所述叶片分离器底部，并延伸穿出所述外壳，用于排出所述叶片分离器分离的液滴和排出通过所述清洗管通入的清洗所述丝网除雾器后的清洗试剂。本实用新型可避免被捕集的带有放射性的液滴再次被带入气体中。

Description

放射性气体捕集器

技术领域

本实用新型涉及核化工设备技术领域，具体涉及一种放射性气体捕集器。

背景技术

现有核化工(含核燃料后处理)、核电领域，对放射性气体除湿的方法，需要将除湿装置安装于封闭并具有屏蔽作用的热室、设备室空间内，且要求其运行故障率低，检修频次低。

现有放射性气体除湿设备通常包括捕集类设备和换热类设备，捕集类设备通常安装于换热类设备的前后端，两者作用不可替代。换热类设备受安装空间和冷却、加热、强腐蚀、强放射性介质及放射性密封环境不能有易损部件的限制，使得其结构技术突破很难，只能依靠捕集类设备对其气体除湿效率进行补偿，因而对捕集类设备的捕集效率要求非常高。

然而，当前应用较广泛的放射性气体捕集类设备，均没有清洗功能，且导流管连接在外壳底部，被捕集的液滴先汇流到外壳底部，然后才能流入导流管，最后排出捕集器，这种结构使得被捕集的液滴容易粘附在捕集装置和外壳底部的内壁上，导致捕集下来的部分液滴再次被带入气体中，对10μm以下的小颗粒液滴净化效率不足60％，使得部分小颗粒液滴进入后续放射性气体净化设备，致使后端中效、高效、超高效过滤器芯失效过快，从而造成各级过滤器芯更换频繁，且产生大量强放射性固体废物，处理困难，并易造成气载流出物排放中放射性物质异常升高的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种放射性气体捕集器，采用这种气体捕集器可以避免被捕集的带有放射性的液滴再次被带入气体中，从而有效提高了对10μm以下的小颗粒液滴净化效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种放射性气体捕集器，包括：外壳、以及设于外壳内的叶片分离器、丝网除雾器、清洗管和导流管；

所述外壳上设置进气口和排气口；

所述叶片分离器和所述丝网除雾器处于所述进气口和所述排气口之间，放射性气体从所述进气口进入，依次经过所述叶片分离器和所述丝网除雾器以与其中夹带的液滴分离，最后由所述排气口排出；

所述清洗管设置在所述丝网除雾器上方，用于通入清洗试剂以清洗所述丝网除雾器捕集的液滴；

所述导流管连接在所述叶片分离器底部，并延伸穿出所述外壳，用于排出所述叶片分离器分离的液滴和排出通过所述清洗管通入的清洗所述丝网除雾器后的清洗试剂。

优选地，所述外壳包括外壳筒体、下封头和上封头；

所述叶片分离器包括：叶片、分离器筒体、分离器底板、分离器顶板；

所述分离器底板连接在所述分离器筒体的底端，所述分离器顶板连接在所述分离器筒体的顶端，所述叶片设置在所述分离器底板和所述分离器顶板之间，所述分离器筒体外壁与所述外壳筒体内壁紧密连接。

优选地，所述叶片分离器还包括：第一挡板、第二挡板；

所述第一挡板两端分别连接所述分离器底板和所述分离器顶板，并与所述分离器筒体之间构成进气空间，所述分离器底板与所述进气空间对应的位置开设有进气孔；

所述第二挡板两端分别连接所述分离器底板和所述分离器顶板，并与所述分离器筒体之间构成排气空间，所述分离器顶板和所述排气空间对应的位置开设有排气孔；

所述叶片位于所述第一挡板和所述第二挡板之间，并包括多个竖向设置且并列排布的叶片主体，每两个相邻的所述叶片主体之间形成一个弯曲通道，所述弯曲通道连通所述进气空间和所述排气空间，所述叶片主体上设置凸出到所述弯曲通道中的沟槽，所述放射性气体从所述进气空间进入所述叶片，经过所述弯曲通道时被所述沟槽捕集其中夹带的液滴，并由所述排气空间排出所述叶片分离器，所述沟槽捕集的液滴沿所述叶片主体向下流至所述叶片分离器底部并汇入所述导流管。

优选地，所述进气口位于所述外壳下部；

所述丝网除雾器位于所述叶片分离器上方，且位于所述外壳筒体上部，其周边与所述外壳筒体内壁贴合；

所述导流管的一端与所述分离器底板相连，其另一端穿出所述下封头；

所述清洗管对应处于所述上封头内部，所述排气口开设在所述上封头顶部。

优选地，所述外壳、所述导流管、所述叶片分离器、所述丝网除雾器和所述清洗管均采用耐腐蚀、耐辐照金属制成；

所述分离器筒体与所述外壳筒体紧密焊接，所述分离器底板与所述分离器筒体底部紧密焊接，所述分离器顶板与所述分离器筒体顶部紧密焊接，所述叶片主体与所述分离器顶板紧密焊接，所述第一挡板与所述分离器底板、所述分离器顶板、所述分离器筒体紧密焊接，所述第二挡板与所述分离器底板、所述分离器顶板、所述分离器筒体紧密焊接；

所述导流管与所述分离器底板紧密焊接。

优选地，所述清洗管包括：进液管和盘管；

所述进液管连通至所述外壳之外，用于导入清洗试剂至所述盘管；

所述盘管位于所述外壳之内，且呈环状，所述盘管底部设置多个喷液孔，用于将清洗试剂均匀喷射至所述丝网除雾器上。

优选地，所述丝网除雾器包括：丝网、丝网底板和丝网顶板；

所述丝网底板和所述丝网顶板上均开设若干过气孔。

优选地，所述盘管采用直径φ15～φ45圆管制成；

所述喷液孔为φ3～φ10圆孔，且从所述盘管底部朝向不同角度开孔。

优选地，所述导流管穿出所述外壳后的末端连接至放射性工艺系统废液接收容器底部并被液封；

所述清洗试剂为酸性清洗试剂、碱性清洗试剂或去离子水清洗试剂。

优选地，所述导流管采用直径为20mm-108mm的圆管。

本实用新型提供的一种放射性气体捕集器，通过清洗管将丝网除雾器上捕集的具有放射性的液滴进行清洗，且将导流管直接从叶片分离器底部连接至外壳之外，从而使得叶片分离器捕集的液滴和丝网除雾器清洗后的清洗试剂均通过导流管及时排出捕集器，确保每次除湿过程中，气体不会将叶片分离器和丝网除雾器上捕集的具有放射性的液滴再次带入，有效提高了对放射性气体中夹带的10μm以下的小颗粒液滴的捕集效率，克服了现有技术中气体捕集器效率低下，甚至造成放射性气载流出物排放中放射性物质异常升高的问题，此外，还提高了各级除湿设备使用寿命。

附图说明

图1：本实用新型实施例中放射性气体捕集器结构示意图；

图2：图1中B-B剖面结构示意图；

图3：图1中C-C剖面结构示意图；

图中：

外壳筒体11、下封头12、上封头13；

叶片分离器2、叶片21、叶片主体211、沟槽212、弯曲通道213、分离器筒体22、分离器底板23、分离器顶板24、进气空间25、排气空间26、第一挡板27、第二挡板28；

丝网除雾器3、丝网31、丝网底板32、丝网顶板33、过气孔34；

清洗管4、进液管41、盘管42；

导流管5、进气口6、排气口7。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

综合图1-3所示，本实用新型实施例提供一种放射性气体捕集器，包括：外壳、叶片分离器2、丝网除雾器3、清洗管4和导流管5，外壳上设置进气口6和排气口7，叶片分离器2和丝网除雾器3设置在外壳内，清洗管4从外壳外部连接至外壳内部，导流管5从外壳内部连接至外壳外部，并且连接在叶片分离器2的底部，进气口6用于使放射性气体进入外壳，叶片分离器2和丝网除雾器3分别对放射性气体中夹带的液滴进行捕集，排气口7用于排出被捕集除湿后的气体，具体可见图1中箭头所示的气流走向，清洗管4用于清洗丝网除雾器3，导流管5用于对叶片分离器2捕集的液滴和丝网除雾器3中经清洗后清洗试剂以及清洗试剂中携带的液滴进行排放。

在本实施例中，通过叶片分离器2和丝网除雾器3的共同作用，提高对气体中夹带的放射性液滴的捕集效率，针对放射性气体捕集的特点，为了避免被捕集的放射性液滴被再次带入气体中，需要及时对丝网除雾器3进行清洗，因此增加了清洗管4，叶片分离器2中捕集的液滴需要及时排出外壳，因此将导流管5连接在叶片分离器2底部并延伸穿出外壳，叶片分离器2内捕集的液滴及时流入导流管5内并排出外壳，清洗管4清洗丝网除雾器3后的清洗试剂也由导流管5及时排出，避免了现有技术中具有放射性的液滴粘附在外壳的内壁上，降低了气体捕集器捕集效率的问题，有效提高了对10μm以下的小颗粒液滴净化效率，实现了对放射性气体进行高效捕集的效果。

外壳包括：外壳筒体11、下封头12和上封头13，下封头12和上封头13分别连接在外壳筒体11的底部和顶部，提供一个进行气体捕集的空间，在该空间内安装叶片分离器2、丝网除雾器3和清洗管4，进气口6位于所述外壳筒体11下部，下封头12提供放射性气体进入外壳内缓存的空间，排气口7位于所述上封头13顶部，上封头13提供经过捕集除湿后的气体排出外壳之前缓存的空间。

叶片分离器2包括：叶片21、分离器筒体22、分离器底板23、分离器顶板24、进气空间25、排气空间26、第一挡板27、第二挡板28，叶片21设置在分离器筒体22内，并设置在分离器底板23和分离器顶板24、第一挡板27和第二挡板28之间，分离器底板23和分离器顶板24分别连接在分离器筒体22的底端和顶端，第一挡板27和第二挡板28两端分别连接分离器底板23和分离器顶板24，且两侧均连接分离器筒体22，第一挡板27与分离器筒体22之间构成进气空间25，第二挡板28与分离器筒体22之间构成排气空间26，分离器底板23和分离器顶板24对应进气空间25和排气空间26的位置分别开孔，叶片21包括多个竖向设置且并列排布的叶片主体211，每两个相邻的叶片主体211之间形成一个弯曲通道213，弯曲通道213连通进气空间25和排气空间26，叶片主体211上设置凸出到弯曲通道213中的沟槽212，叶片分离器2设置在外壳内，并位于进气口6和排气口7之间，通过分离器筒体22外壁与外壳筒体11内壁紧密连接，进气空间25靠近进气口6安装，放射性气体从进气空间25进入叶片21，经过弯曲通道213时被沟槽212捕集其中夹带的液滴，气体最后由排气空间26排出叶片分离器2，沟槽212捕集的液滴沿叶片主体211向下流至叶片分离器2底部，并汇入导流管5流出叶片分离器2。

在本实施例中，叶片分离器2内部叶片21采用高效阻水型结构，通过多排弯曲通道213使得气体流过时，其中夹带的液滴被沟槽212高效捕集，同时为充分利用外壳筒体11内的空间，将叶片21设置在分离器筒体22内，分离器筒体22与外壳筒体11紧密连接，尽可能增加叶片21的分布范围，以提高气体捕集效率。

更具体地，叶片主体211、分离器筒体22、分离器底板23、分离器顶板24、第一挡板27、第二挡板28均采用耐腐蚀、耐辐照金属制成，具体可采用不锈钢制成，分离器筒体22与外壳筒体11紧密焊接，分离器底板23和分离器顶板24分别与分离器筒体22紧密焊接，叶片主体211与分离器顶板24紧密焊接，第一挡板27和第二挡板28分别与分离器底板23、分离器顶板24、分离器筒体22紧密焊接，以实现放射性气体仅能通过叶片21通过叶片分离器2。

丝网除雾器3包括：丝网31、丝网底板32和丝网顶板33，丝网31固定在丝网底板32和丝网顶板33之间，丝网底板32和丝网顶板33上均开设若干过气孔34，过气孔34的开孔数量、尺寸、位置根据实际要求的气体流速进行确定，并确保气体能够正常排出，丝网除雾器3设置在外壳内，位于进气口6和排气口7之间以及叶片分离器2上方，具体位于外壳筒体11上部，其周边与外壳筒体11内壁贴合，叶片分离器2和丝网除雾器3之间间隔一定距离，以形成一定的气体缓存空间，放射性气体经过叶片分离器2进行第一次捕集其中夹带的液滴后，通过排气空间26排入气体缓存空间，气体缓存空间对排入的气体进行缓存匀布后进入丝网除雾器3，通过丝网底板32和丝网顶板33控制放射性气体经过丝网31的速度，以控制捕集其中夹带的液滴的效率，并控制清洗试剂流过丝网31的速度，以控制清洗效果，丝网31、丝网底板32和丝网顶板33均采用耐腐蚀、耐辐照金属制成，具体可采用不锈钢制成。

清洗管4包括：进液管41和盘管42，进液管41连通至外壳之外，用于导入清洗试剂至盘管42内，盘管42位于外壳之内且呈环状，盘绕在丝网除雾器3的上部，盘管采用直径φ15～φ45圆管制成，材质根据需要选型，在此也可以采用耐腐蚀、耐辐照金属制成，具体亦可采用不锈钢制成，盘管42底部设置多个喷液孔，喷液孔为φ3～φ10圆孔，且从所述盘管底部朝向不同角度开孔，用于将清洗试剂均匀喷射至丝网除雾器3上方，具体地，清洗管4位于上封头13下部部位，清洗试剂为酸性清洗试剂、碱性清洗试剂或去离子水清洗试剂，清洗试剂从进液管41流入盘管42，通过喷液孔喷向丝网除雾器3，丝网顶板33和丝网底板32上的过气孔34控制清洗试剂流过丝网31的速度，以控制清洗效果，实现清洗丝网除雾器3捕集的液滴，清洗后，夹带放射性液滴的清洗试剂流向叶片分离器2，从排气空间26流下至分离器底板23上，叶片分离器2中叶片主体211底部与分离器底板23不连接，以使叶片分离器2的叶片内沟槽212中分离的液滴和通过清洗管4通入的清洗丝网除雾器2后的清洗试剂汇聚流入导流管5。

在本实施例中，通过设置清洗管4及时清洗丝网除雾器3，确保丝网31不堵塞，满足长期稳定运行要求。

导流管5连接在叶片分离器2底部，并延伸穿出外壳，用于排出叶片分离器2分离的液滴和通过清洗管4通入的清洗丝网除雾器3后的清洗试剂，具体地，导流管5连接分离器底板23，并穿出所述下封头12，导流管5采用直径为20mm-108mm的圆管，采用耐腐蚀、耐辐照金属制成，具体可采用不锈钢制成，分离器底板23中央开孔，导流管5管口与分离器底板中央开孔对齐后与分离器底板23紧密焊接，导流管5穿出外壳后的末端连接至放射性工艺系统废液接收容器底部，并被液封在放射性工艺系统废液接收容器内的液面之下，防止捕集过程中放射性气体通过导流管5溢出。

在本实施例中，导流管5从叶片分离器2底部直接引出气体捕集器，及时将叶片分离器2分离的液滴排出捕集器，避免了现有技术中，叶片分离器2凝聚的液滴落入外壳底部，被再次带入气体中，影响捕集效率的问题。

综上所述，本实施例提供的放射性气体捕集器，对10μm以上较大颗粒液滴净化效率达到99.0％，2μm以上颗粒液滴净化效率达到95.0％，且能长期稳定运行，能满足放射性气体中夹带的液滴的捕集要求。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种放射性气体捕集器，其特征在于，包括：外壳、以及设于外壳内的叶片分离器、丝网除雾器、清洗管和导流管；

所述外壳上设置进气口和排气口；

所述叶片分离器和所述丝网除雾器处于所述进气口和所述排气口之间，放射性气体从所述进气口进入，依次经过所述叶片分离器和所述丝网除雾器以与其中夹带的液滴分离，最后由所述排气口排出；

所述清洗管设置在所述丝网除雾器上方，用于通入清洗试剂以清洗所述丝网除雾器捕集的液滴；

所述导流管连接在所述叶片分离器底部，并延伸穿出所述外壳，用于排出所述叶片分离器分离的液滴和排出通过所述清洗管通入的清洗所述丝网除雾器后的清洗试剂。

2.根据权利要求1所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述外壳包括外壳筒体、下封头和上封头；

所述叶片分离器包括：叶片、分离器筒体、分离器底板、分离器顶板；

所述分离器底板连接在所述分离器筒体的底端，所述分离器顶板连接在所述分离器筒体的顶端，所述叶片设置在所述分离器底板和所述分离器顶板之间，所述分离器筒体外壁与所述外壳筒体内壁紧密连接。

3.根据权利要求2所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述叶片分离器还包括：第一挡板、第二挡板；

所述第一挡板两端分别连接所述分离器底板和所述分离器顶板，并与所述分离器筒体之间构成进气空间，所述分离器底板与所述进气空间对应的位置开设有进气孔；

所述第二挡板两端分别连接所述分离器底板和所述分离器顶板，并与所述分离器筒体之间构成排气空间，所述分离器顶板和所述排气空间对应的位置开设有排气孔；

所述叶片位于所述第一挡板和所述第二挡板之间，并包括多个竖向设置且并列排布的叶片主体，每两个相邻的所述叶片主体之间形成一个弯曲通道，所述弯曲通道连通所述进气空间和所述排气空间，所述叶片主体上设置凸出到所述弯曲通道中的沟槽，所述放射性气体从所述进气空间进入所述叶片，经过所述弯曲通道时被所述沟槽捕集其中夹带的液滴，并由所述排气空间排出所述叶片分离器，所述沟槽捕集的液滴沿所述叶片主体向下流至所述叶片分离器底部并汇入所述导流管。

4.根据权利要求3所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述进气口位于所述外壳下部；

所述丝网除雾器位于所述叶片分离器上方，且位于所述外壳筒体上部，其周边与所述外壳筒体内壁贴合；

所述导流管的一端与所述分离器底板相连，其另一端穿出所述下封头；

所述清洗管对应处于所述上封头内部，所述排气口开设在所述上封头顶部。

5.根据权利要求4所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述外壳、所述导流管、所述叶片分离器、所述丝网除雾器和所述清洗管均采用耐腐蚀、耐辐照金属制成；

所述分离器筒体与所述外壳筒体紧密焊接，所述分离器底板与所述分离器筒体底部紧密焊接，所述分离器顶板与所述分离器筒体顶部紧密焊接，所述叶片主体与所述分离器顶板紧密焊接，所述第一挡板与所述分离器底板、所述分离器顶板、所述分离器筒体紧密焊接，所述第二挡板与所述分离器底板、所述分离器顶板、所述分离器筒体紧密焊接；

所述导流管与所述分离器底板紧密焊接。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述清洗管包括：进液管和盘管；

所述进液管连通至所述外壳之外，用于导入清洗试剂至所述盘管；

所述盘管位于所述外壳之内，且呈环状，所述盘管底部设置多个喷液孔，用于将清洗试剂均匀喷射至所述丝网除雾器上。

7.根据权利要求6所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述丝网除雾器包括：丝网、丝网底板和丝网顶板；

所述丝网底板和所述丝网顶板上均开设若干过气孔。

8.根据权利要求6所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述盘管采用直径φ15～φ45圆管制成；

所述喷液孔为φ3～φ10圆孔，且从所述盘管底部朝向不同角度开孔。

9.根据权利要求1-5、7-8任意一项所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述导流管穿出所述外壳后的末端连接至放射性工艺系统废液接收容器底部并被液封；

所述清洗试剂为酸性清洗试剂、碱性清洗试剂或去离子水清洗试剂。

10.根据权利要求1-5、7-8任意一项所述的放射性气体捕集器，其特征在于，所述导流管采用直径为20mm-108mm的圆管。

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