CS255734B1

CS255734B1 - Especially for use in an area exposed to radioactivity

Info

Publication number: CS255734B1
Application number: CS866458A
Authority: CS
Inventors: Ludvik Vlasak
Original assignee: Ludvik Vlasak
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1986-09-05
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS645886A1

Abstract

Filtr sestává z nosného prvku, který může být společný pro vetší počet filtrů, a z nejméně jednoho filtračního~prvku. Nosný prvek tvoří těleso, v němž je pro každý filtrační prvek vytvořeno kuželové sedlo s na ně navazujícím spojovacím otvorem, zaústěným do společného obvodového kanálu, a v němž je horním koncem uchycen nosný šroub, nesoucí na spodním konci' příchytku a matici. Na příchytce je pro každý filtrační prvek vytvořen kulový fixační čep. Filtrační prvek^obsahuje obvodový^metalokeramický filtrační plást, uzavřený v horní čápti hlavicí s výstupním otvorem a ve spodní části plným čelem. Hlavice přechází na vnější straně v kulovou těsnicí plochu s válcovým vedením, tvarově korespondujícími s kuželovým sedlem a spojovacím otvorem v tělese nosného prvku. Plné čelo je naproti tomu opatřeno kulovou záhlubní, jejíž tvar odpovídá tvaru kulového čepu na příchytce. Kulová těsnicí plocha hlavice může být v místěstyku s kuželovým sedlem opatřena těsněním a ve vnitřním prostoru filtračního prvku je možno’ umístit středový nosný a obvodový prvek, např. děrovanou trubku, uchycenou horní částí v hlavici a spodní čáatív čele filtračního prvku. Příchytka a šroub jsou opatřeny prvky bránícími jejich vzájemnému pootočení, např. kolíkem a drážkou či perem a drážkou, anebo je ve spodní části šroubu vytvořen vícehran, jehož průřez odpovídá průřezu otvorů v příchytceThe filter consists of a support element, which may be common to a larger number of filters, and of at least one filter element. The support element forms a body in which a conical seat is formed for each filter element with a connecting opening connected thereto, opening into a common peripheral channel, and in which a support screw is fixed at its upper end, carrying a clip and a nut at its lower end. A spherical fixing pin is formed on the clip for each filter element. The filter element contains a peripheral metal-ceramic filter cell, closed in the upper part by a head with an outlet opening and in the lower part by a solid front. The head passes on the outside into a spherical sealing surface with a cylindrical guide, the shape of which corresponds to the conical seat and the connecting opening in the body of the support element. The solid front, on the other hand, is provided with a spherical recess, the shape of which corresponds to the shape of the spherical pin on the clip. The spherical sealing surface of the head can be provided with a seal at the point of contact with the conical seat and in the inner space of the filter element it is possible to place a central supporting and peripheral element, e.g. a perforated tube, attached with its upper part in the head and the lower part to the face of the filter element. The clip and the screw are provided with elements preventing their mutual rotation, e.g. a pin and a groove or a tongue and a groove, or a polygon is formed in the lower part of the screw, the cross-section of which corresponds to the cross-section of the holes in the clip

Description

Vynález se týká nového uspořádání sintrovaného metalokeramického filtru, který je určen pro práci v radioaktivním prostředí a je obsluhován manipulátory. Filtr, který obasahuje nejméně jeden, obvykle však dva až tři filtrační prvky, je řešen z hlediska snadného uchycení a vyjmutí jednotlivých filtračních prvků z jejich uložení ve společném nosném prvku pomocí manipulátorů.The invention relates to a new arrangement of a sintered metal-ceramic filter which is intended to be operated in a radioactive environment and is operated by manipulators. The filter, which comprises at least one, but usually two to three, filter elements is designed for easy attachment and removal of individual filter elements from their placement in a common support element by means of manipulators.

Metalokeramické filtry, které jsou v chemickém, petrochemickém či hutním průmyslu obecně užívány k čistění a filtraci horkých a často i agresivních plynů, bývají umístěny bu5 v potrubí, anebo přímo v technologickém zařízení, kde jsou uchyceny bu5 pomocí svaru,anebo šroubu. Pro filtry, které pracují v prostředí vystaveném působení radioaktivity a jsou obsluhovány manipulátory, uvedené způsoby uchycení filtrů, které předpokládají ruční manipulaci, však nevyhovují. V praxi se výměna filtrů, pracujících v radioaktivně zamořeném prostředí, v případe jejich zanesení a ucpání dosud obvykle řešila odstavením aparátu z provozu.Metal-ceramic filters, which are generally used in the chemical, petrochemical or metallurgical industry for the cleaning and filtration of hot and often aggressive gases, are either placed in the pipeline or directly in the process equipment, where they are fixed either by welding or by screw. However, for filters that operate in a radioactively exposed environment and are handled by manipulators, these filter attachment methods, which assume manual handling, are unsuitable. In practice, the replacement of filters operating in a radioactively contaminated environment, in case of clogging and blockage, has usually been solved by shutting down the apparatus.

Tyto problémy jsou odstraněny u metalokeramického filtru podle vynálezu, který je určen zejména pro použití v prostoru vystaveném působení radioaktivity a jehož podstata spočívá v tom, že sestává z nosného prvku, který je popřípadě společný pro větší počet filtrů, a z nejméně jednoho filtračního prvku, kde nosný prvek tvoří těleso, v němž je pro každý filtrační prvek vytvořeno kuželové sedlo s na ně navazujícím spojovacím otvorem, zaústěným do společného odvodného kanálu, a v němž je horním koncem uchycen nosný šroub, nesoucí na spodním konci příchytku a matici, kde na příchytce je kromě otvoru pro šroub pro každý filtrační prvek vytvořen kulový čep. Filtrační prvek naproti tomu tvoří obvodový metakoleramický filtrační pláší, uzavřený v horní části hlavicí s výstupním otvorem a ve spodní části plným čelem, kde hlavice je na vnější straně opatřena kulovou těsnící plochou s vedením, jejichž tvar odpovídá tvaru kuželového sedla se spojo 2These problems are overcome by the metal-ceramic filter according to the invention, which is intended in particular for use in a space exposed to radioactivity and consists in that it consists of a support element which is possibly common to a plurality of filters and at least one filter element where the support element forms a body in which for each filter element a conical seat is formed with an adjoining orifice opening thereto in a common drainage channel, and in which a support bolt carrying at the lower end of the clip and a nut where the clip is in addition to the screw hole for each filter element a ball pin is provided. The filter element, on the other hand, consists of a peripheral metacoleramic filter jacket, closed at the top by a head with an outlet opening and at the bottom by a full face, where the head is provided with a spherical sealing surface with a guide.

255 734 vacím otvorem v tělese nosného prvku, zatímco plné čelo je na vnější straně opatřeno kulovou záhlubní, jejíž tvar odpovídá tvaru kulového čepu na příchytce«Kulová těsnící plocha hlavice může být nadto v místě styku s kuželovým sedlem tělesa nosného prvku opatřena těsněním*255 734 through the opening in the support element body, while the solid face is provided with a spherical counterbore on the outside, the shape of which corresponds to the shape of the spigot on the clip «The spherical sealing surface of the head may also be provided with a gasket *

Příchytka s nosným šroubem jsou opatřeny prostředky, které brání jejich vzájemnému pootočení, kupříkladu kolíkem a drážkou či perem a drážkou* Alternativně může být k tomuto účelu ve spodní části vytvořen vícehran, jehož vngjší průřez odpovídá vnitřnímu průřezu otvoru v příchytce*The retaining bolt is provided with means to prevent it from rotating relative to one another, for example by means of a pin and a groove or a tongue and groove. * Alternatively, a lower edge may be provided at the bottom for its external cross-section corresponding to the internal cross-section

Ve vnitřním prostoru filtračního prvku může být kromě toho umístěn středový nosný a odvodný prvek, kupříkladu děrovaná trubka, uchycená horní částí v hlavici a spodní částí v čele filtračního prvku*In addition, a central supporting and draining element, for example a perforated tube, can be located in the interior of the filter element, fixed by an upper part in the head and a lower part at the front of the filter element.

Příkladné provedení metalokeramického filtru podle vynálezu je dále blíže znázorněno na připojeném výkrese, který představuje svislý řez filtrem se dvěma filtračními prvky*An exemplary embodiment of a metal-ceramic filter according to the invention is further illustrated in the accompanying drawing, which is a vertical section through a filter with two filter elements.

Filtrační prvky JL tvoří ve znázorněném provedení středová děrovaná trubka 2 a obvodový sintrovaný metalokeramický filtrační plášť 2* Každý z filtračních prvků 1 je v horní části uzavřen hlavicí 4 a ve spodní části čelem 2® Hlavice 2,- která je opatřena výstupním otvorem 8 pro plynný produkt, přechází v horní části v kulovou těsnící plochu 2 s vedením 2® V ose čela 2 j^e naproti tomu na vnější straně vytvořena kulová záhlubeň 2® Filtrační prvky 1. jsou kulovou těsnící plochou 2 ⁰ vedením 2 nasunuty do kuželového sedla 10 se spojovacím otvorem 20, vytvořenými v telese 12 nosného prvku filtru, a zde jsou utěsněny pomocí těsnění 11* Nosný prvek, který je ve znázorněném provedení uspořádán jako společný pro větší počet filtrů, je tvořen kupříkladu víkem, krytem či přírubou příslušného technologického zařízení* Spojovací otvory 20 kuželových sedel 10 jsou přitom zaústěny do průběžného odvodného kanálu 19. vytvořeného v tělese 12 společniého nosného prvku*The filter elements 1, in the illustrated embodiment, comprise a central perforated tube 2 and a peripheral sintered metal-ceramic filter housing 2. Each of the filter elements 1 is closed by a head 4 at the top and a head 2 at the bottom. product passes in the upper part of the spherical sealing surface 2 with the guidance in the axis 2® face 2 ^e j whereas the outer side formed ball záhlubeň 2® filter elements are first spherical sealing surface 2 ⁰ line 2 fitted into the conical seat 10 to the connecting The carrier element, which in the embodiment shown is common to a plurality of filters, is formed, for example, by a lid, a cover or a flange of the respective technological device. The conical seats 10 are in this case connected to a dia a common drain channel 19 formed in the body 12 of the common support element *

Dvojice filtračních prvků 2 j^e do kuželových sedel 10 v tělese 12 nosného prvku přitlačována pomocí společné příchytky 13,A pair of filter elements 2 ^e j into the conical seat 10 in the body 12 of the supporting element is pressed by a common clamp 13,

255 734 která je opatřena dvojicí kulových čepů 14 a středovým otvorem 13· Otvorem je veden šroub 16 s maticí 12· Aby se zabránilo pootočení příchytky 13 na šroubu 16, je středový otvor příchýky 13 proveden jako šestihranný a odpovídající šestihran je prove-r den i ve spodní části Šroubu 16. Šroub 16 sám je proti protáčení v nosném prvku zajištěn svárem·255 734, which is provided with a pair of ball joints 14 and a central bore 13 · A screw 16 with a nut 12 is guided through the bore. To prevent the clip 13 from rotating on the screw 16, the central bore of the bias 13 is hexagonal. in the lower part of the screw 16. The screw 16 itself is secured against turning in the support element by welding.

Při výměně filtračních prvků 1 se povolí matice 17 na šroubu 16,a tím se uvolní příchytka 13. která spolu s filtračními prvky 1 klesne dolů· Každý z filtračních prvků 1 se manipulátorem mírně nadzvedne a vysune z uložení, v tělese 12 nosného prvku· Nový filtrační prvek 1 se nejprve vedením 2 hlavice šikmo zasune do spojovacího otvoru 20 a kuželového sedla 10 v tělese 12 nosného prvku, načež se čelem 2 nasune na příslušný, kuželový čep 14 na příchytce 13» Otáčením matice 17 na šroubu 16 se pak oba filtrační prvky pomocí příchytky 13 opět dotáhnou a utěsní·When replacing the filter elements 1, the nut 17 on the bolt 16 is loosened, thereby releasing the clip 13 which, together with the filter elements 1, sinks downwards · Each of the filter elements 1 is lifted slightly by the manipulator the filter element 1 is initially inserted obliquely into the connection opening 20 and the conical seat 10 in the body 12 of the support element via line 2 of the head, and then pushed onto the corresponding cone pin 14 on the clip 13 by rotating the nut 17 on the screw 16. tighten and tighten with clip 13 ·

Během filtrace prostupuje filtrované plynné prostředí obvodovým sintrovaným metalokeramickým pláštěm J do vnitřního prostoru filtračních prvků 2, odkud děrovanou středovou trubkou 2 a výstupními otvory 8 postupuje do odvodného kanálu 19. kterým je vedeno k dalšímu zpracování·During filtration, the filtered gaseous medium passes through the peripheral sintered metal-ceramic casing J into the interior of the filter elements 2, from where it passes through the perforated central tube 2 and the outlet openings 8 to the exhaust duct 19. through which it is led for further processing.

Sintrovaný metalokeramický filtr v provedení podle vynálezu je vhodný zejména také pro použití určeném k regeneraci vyhořelého jadernéhp paliva z rychlých reaktorů, obsahujícího smíšené oxidy uranu a plutonia, fluoridovým způsobem, tj. tzv. plamennou fluorací paliva. Metalokeramický filtr v těchto zaříze nich zprostředkuje odvod horkých plynných produktů fluorace, tj. UFg a PuFg. Příkladem zařízení pro plamennou fluoraci smíšených kysličníků uranu a,plutonia je fluorační reaktor podle čs. AO 221 342. Tento reaktor je uzpůsoben k tomu, aby v jeho přírubě, která v tomto případě plní funkci společného nosného prvku, mohl být v rovnoměrném odstupu umístěn větší počet metalokeramických filtrů v poloze, při níž filtry obklopují chlazené přívodní hrdlo s horákem, zprostředkujícím styk obou reakčních komponent,The sintered metal ceramics filter according to the invention is also particularly suitable for use for the recovery of spent nuclear fuel from fast reactors containing mixed uranium oxides and plutonium oxides in a fluoride manner, i.e. by flame fluorination of the fuel. The metal-ceramic filter in these devices mediates the removal of the hot gaseous fluorination products, i.e. UFg and PuFg. An example of a device for the flame fluorination of mixed uranium oxides, plutonium, is the fluorination reactor according to U.S. Pat. AO 221 342. The reactor is adapted to accommodate a plurality of metal-ceramic filters at a uniform spacing in its flange, which in this case serves as a common support element, in a position at which the filters surround the cooled inlet throat with a burner mediating contact of both reaction components,

jakož i nastartování a regulaci plamenné reakce· ^{255 734} as well as starting and controlling the flame reaction · ^{255 734}

Provedení filtru není ovšem omezeno jen na uspořádání znázorněné na výkrese či popsané v těmto textu. Filtr může zahrnovat pouze jeden anebo naopak tři filtrační prvky, seskupené kolem středového fixačního štoubu · Větší počet filtračních prvků není již z konstrukčního hlediska účelný· Jednotlivé filtrační prvky nemusí přitom obsahovat nezbytně všechny prvky znázorněné v příkladném provedenío Vypuštěno může být kupříkladu těsnění 11 v kuželovém sedle 10 a vypuštěny mohou být. také středové děrované trubky 2., třebaže jejich použití je výhodné z hlediska zvýšené, tuhosti filtračních prvků, atp_e However, the embodiment of the filter is not limited to the arrangement shown in the drawing or described herein. The filter may comprise only one or three filter elements grouped around a central fixation member · Multiple filter elements are no longer structurally useful · Individual filter elements may not necessarily contain all the elements shown in the exemplary embodiment. For example, a gasket 11 in a conical seat may be omitted. 10 and may be omitted. Also second central perforated pipe, although their use is advantageous in terms of elevated rigidity of the filter elements, etc. _e

Claims

_A metal-ceramic filter, in particular for use in an area exposed to radioactivity, characterized in that it consists of a support element which is possibly common to a plurality of filters and at least one filter element (1), wherein the support element forms a body (12). ), in which for each filter element (1) a conical seat (10) is formed with an adjoining connecting opening (20) opening into a common outlet channel (19), and in which the support screw (16) is attached by its upper end ), carrying at the lower end of the clip (13) and a nut (17), wherein on the clip (13) a conical pin (14) is formed for each filter element (1) in addition to the screw hole (15) for each filter element (1); (1) form a peripheral metal-ceramic filter jacket (3) enclosed in the upper part by a head (4) with an outlet opening (8) and in the lower part by a full face (5), where the head (4) is provided with a spherical sealing a guide (7) having a shape corresponding to the shape of a conical seat (10) with a connecting hole (20) in the body (12) of the support element, while the solid face (5) is provided on the upper side with a spherical recess (9) ), the shape of which corresponds to that of a ball pin (14) on the clip (13).

Metal-ceramic filter according to claim 1, characterized in that the spherical sealing surface (6) of the head (4) is provided with a seal (11) at the point of contact with the conical seat (10) of the support element body (12).

3. The metal-ceramic filter according to claim 1 or 2, characterized in that the clip (13) and / or the screw (16) are provided with means to prevent their mutual rotation, for example by a pin and a groove or a tongue and groove.

4. The metal-ceramic filter according to claim 3, characterized in that a polygon (18) is formed in the lower part of the screw (16), the cross-section of which corresponds to the internal cross-section of the opening (15) in the clip (13).

255 734

Metal-ceramic filter according to Claims 1 to 4, characterized in that a central bearing and drain element, for example a perforated tube (2), is mounted in the filter element (s) (1), gripping the upper part in the head (4) and the lower part in the front ( 5) filter element (1).