CS265778B1

CS265778B1 - Irradiation device for continuous irradiation

Info

Publication number: CS265778B1
Application number: CS873584A
Authority: CS
Inventors: Izidor Mucka; Jan Ing Skulec; Miroslav Ing Csc Pesek
Original assignee: Izidor Mucka; Jan Ing Skulec; Pesek Miroslav
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1989-11-14
Also published as: CS358487A1

Abstract

Očelem zařízení je zjednodušení a kontinualizace ozařovacího procesu v ozařovacích zařízeních pro ozařování práškových a nebo sypkých materiálů, suspenzí nebo emulzí nebo syrupovitých kapalin nebo kapalin. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že ozařovací zařízení sestává ze zářičů nebo ze sestavy zářičů především radionuklidových zdrojů ionizujícího záření, z ozařovacího kontejneru, z míchacího zařízení a z plnicího a vyprazdňovacího potrubí, nebo pouze z plnicího a vyprazdňovacího otvoru, přičemž míchací zařízení je tvořeno jedním, nebo s výhodou více míchadly, která se otáčejí jednak kolem svislé osy, jednak se otáčí kolem svislé osy ozařovacího kontejneru. Zařízení může být využito pro ozařování práškových nebo jemně mletých materiálů jako rašeliny, škrobu, želatiny a dalších podobných materiálů, pro ozařování syrupovitých kapalin nebo suspenzí, nebo emulzí, např. pro potlačení mikrobiálních kontaminací, nebo pro provádění chemických reakcí.The purpose of the device is to simplify and make continuous the irradiation process in irradiation devices for irradiation of powder and/or loose materials, suspensions or emulsions or syrupy liquids or liquids. The stated purpose is achieved by the irradiation device consisting of emitters or an assembly of emitters, primarily radionuclide sources of ionizing radiation, an irradiation container, a mixing device and a filling and emptying pipe, or only a filling and emptying opening, wherein the mixing device is formed by one or preferably more stirrers, which rotate both around a vertical axis and rotate around the vertical axis of the irradiation container. The device can be used for irradiating powdered or finely ground materials such as peat, starch, gelatin and other similar materials, for irradiating syrupy liquids or suspensions, or emulsions, e.g. to suppress microbial contamination, or for carrying out chemical reactions.

Description

(57) Očelem zařízení je zjednodušení a kontinualizace ozařovacího procesu v ozařovacích zařízeních pro ozařování práškových a nebo sypkých materiálů, suspenzí nebo emulzí nebo syrupovitých kapalin nebo kapalin. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že ozařovací zařízení sestává ze zářičů nebo ze sestavy zářičů především radionuklidových zdrojů ionizujícího záření, z ozařovacího kontejneru, z míchacího zařízení a z plnicího a vyprazdňovacího potrubí, nebo pouze z plnicího a vyprazdňovacího otvoru, přičemž míchací zařízení je tvořeno jedním, nebo s výhodou více míchadly, která se otáčejí jednak kolem svislé osy, jednak se otáčí kolem svislé osy ozařovacího kontejneru. Zařízení může být využito pro ozařování práškových nebo jemně mletých materiálů jako rašeliny, škrobu, želatiny a dalších podobných materiálů, pro ozařování syrupovitých kapalin nebo suspenzí, nebo emulzí, např.(57) The purpose of the equipment is to simplify and continualise the irradiation process in irradiation equipment for the irradiation of powdered and / or bulk materials, suspensions or emulsions or syrupy liquids or liquids. This is achieved in that the irradiation device consists of emitters or an emitter assembly, in particular of a radionuclide ionizing radiation source, of an irradiation container, of a mixing device and of a filling and emptying line, or of a filling and emptying opening only. or preferably a plurality of stirrers which rotate on the one hand about the vertical axis and on the other hand rotate about the vertical axis of the irradiation container. The apparatus may be used to irradiate powdered or finely ground materials such as peat, starch, gelatin and other similar materials, to irradiate syrup-like liquids or suspensions, or emulsions, e.g.

pro potlačení mikrobiálních kontaminací, nebo pro provádění chemických reakcí.to suppress microbial contamination, or to conduct chemical reactions.

tt

CS 265 778 BlCS 265 778 Bl

Vynález se týká ozařovacího zařízení pro kontinuální ozařování práškových a nebo sypkých materiálů, suspenzí nebo emulzí, nebo syrupovitých kapalin, nebo kapalin, který sestává ze zářičů, nebo ze sestav zářičů, které produkují ionizující záření, z ozařovacího kontejneru, z míchacího zařízení a s plnicího a vyprazdňovacího potrubí, nebo pouze z plnicího a vyprazdňovacího otvoru, přičemž míchací zařízení je tvořeno jedním, nebo s výhodou více míchadly, které se otáčejí jednak kolem svislé osy, jednak se otáčí kolem svislé osy ozařovacího kontejneru ve vnitřním prostoru ozařovacího kontejneru.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an irradiation device for the continuous irradiation of powdered and / or bulk materials, suspensions or emulsions, or syrupy liquids or liquids consisting of emitters or emitters that produce ionizing radiation, an irradiation container, a mixing device and a filling and the mixing device being constituted by one or preferably a plurality of stirrers, which rotate both on the vertical axis and rotate around the vertical axis of the irradiation container in the interior of the irradiation container.

Dosud známá ozařovací zařízení využívající v průmyslovém měřítku ionizující záření jsou konstruována tak, že ozařovaný materiál postupuje v ozařovacích kontejnerech kolem radiačních zdrojů - zářičů, nebo se otáčí v ozařovacích kontejnerech kolem své osy v blízkosti sestav zářičů, přičemž jsou ozařovací zařízení umístěna v ozařovacích kobkách - komorách. Zářiče jsou eventuálně umistovány ve vnitřních dutinách ozařovacích kontejnerů. Tyto ozařovací systémy jsou nevýhodné např. v tom, že jsou potřebné složité dopravníkové systémy a složité např. automatizované skladové hospodářství, u menších ozařoven je zase zvýšená potřeba lidské práce a využití záření je ve většině případů nízké. Je rovněž známo ozařovací zařízení, kde ozařovaný materiál postupuje systémem vertikálně umístěných komor, které jsou uloženy kolem zdrojů ionizujícího záření. Toto ozařovací zařízení je nevhodné pro ozařování málo sypkých materiálů a v některých případech je potřeba velký počet míchacích a transportních jednotek. Promíchávání materiálu při ozařování je nezbytně nutné, pokud má být materiál rovnoměrně ozářen. Intenzita ionizujícího záření, především záření gama při průchodu hmotou klesá přibližně se čtvercem vzdálenosti a ozařovaný materiál musí být intenzívně promícháván již pouze z tohoto důvodu. Jinak by byl materiál různě umístěný v ozařovacím kontejneru ozářen velmi nerovnoměrně, nebo při ozařování v tenkých vrstvách by bylo využiti záření nízké.Previously known irradiation devices using ionizing radiation on an industrial scale are designed so that the irradiated material proceeds in radiation containers around radiation sources - emitters, or rotates in radiation containers around its axis near radiator assemblies, while the radiation devices are located in radiation cells - chambers. The radiators are possibly placed in the internal cavities of the radiation containers. These irradiation systems are disadvantageous, for example, in the fact that complex conveyor systems and complicated eg automated warehouse management are needed, in smaller irradiation facilities there is an increased need for human labor and the use of radiation is in most cases low. An irradiation device is also known in which the irradiated material passes through a system of vertically positioned chambers that are disposed around ionizing radiation sources. This irradiation device is unsuitable for irradiation of low bulk materials and in some cases a large number of mixing and transport units is required. Mixing the material during irradiation is essential if the material is to be irradiated evenly. The intensity of ionizing radiation, especially gamma radiation, when passing through the mass decreases approximately with a square of the distance and the irradiated material must be intensively mixed only for this reason. Otherwise, the material placed in the irradiation container differently would be irregularly irradiated, or the radiation utilization would be low in thin layers.

Výše uvedené nedostatky jsou při ozařování práškových a nebo sypkých, mletých materiálů, suspenzi nebo emulzí, nebo syrupovitých kapalin, nebo jiných kapalin odstraněny ozařovacím zařízením pro kontinuální ozařování, kde je materiál důkladně promícháván, jehož podstatou je to, že sestává ze zářiče, nebo ze sestav zářičů, které produkují ionizující záření, z ozařovacího kontejneru, z míchacího zařízení a z plnicího a vyprazdňovacího potrubí, nebo pouze z plnicího a vyprazdňovacího otvoru, přičemž míchací zařízení je tvořeno jedním, nebo s výhodou více míchadly, které se otáčí jednak kolem svislé osy, jednak se otáčí kolem svislé osy ozařovacího kontejneru ve vnitřním prostoru ozařovacího kontejneru. Celé ozařovací zařízení bývá umístěno ve stíněné ozařovací komoře. Míchací zařízení může být tvořeno planetovým ozubeným soukolím, které se pohybuje v horní části ozařovacího kontejneru a míchadly, které mohou být poháněny i řetězovými nebo jinými podobnými převody. Míchadla mohou být buů ve formě šneku s vhodně zvoleným stoupáním, nebo ve formě lopatek. Míchadla mohou zasahovat až do spodní zúžené části ozařovacího kontejneru. Vnější nosný plášt může být vyztužen různými typy nosníků. Vnitřní stěna ozařovacího kontejneru je s výhodou tvořena tenkým plechem např. z lehkého materiálu např. z hliníku, aby v tomto docházelo k co nejmenší absorpci ionizujícího záření. Tato vnitřní stěna, která odděluje prostor zářičů od ozařovaného materiálu, může být eventuálně vhodně vyztužena. Na válcový prostor ozařovacího kontejneru na spodní části navazuje zúžená část ozařovacího kontejneru s výhodou kuželová a na spodní části je umístěno vyprazdňovaoí potrubí pomocí kterého je možno regulovat rychlost průchodu ozařovaného materiálu ozařovacím zařízením. Toto ozařovací zařízení je určeno především pro kontinuální proces ozařováni různých materiálů. Pro vlastní ozařování jsou ve střední duté části ozařovacího zařízení umístěny zářiče nebo sestavy zářičů emitující záření gama např. ®θ0ο, ^^cs a další radionuklidy, ve výjimečných případech není vyloučeno ani použití jiných druhů ionizujícího záření, např. rentgenová záření. Zářiče nebo sestavy radioaktivních zářičů jsou umístěny v hermeticky uzavřených pouzdrech a jsou při přerušení ozařování nebo při ukončení ozařování přemístěny do stíněných kontejnerů nebo do bazénu pro odstínění emitovaného ionizujícího záření. Kontejnery pro přechovávání zářičů v klidovém stavu mohou být umístěny jak pod ozařovacím zařízením, tak nad ním.The above drawbacks are eliminated in the irradiation of powdered and / or loose, ground, suspensions or emulsions, or syrup-like liquids or other liquids by a continuous irradiation device where the material is thoroughly mixed, consisting of an emitter or emitter assemblies that produce ionizing radiation, from the irradiation container, from the mixing device and from the filling and discharge pipes, or only from the filling and emptying orifices, the mixing device being constituted by one or preferably more stirrers which rotate about a vertical axis, on the one hand, it rotates about a vertical axis of the irradiation container in the interior of the irradiation container. The entire irradiation device is located in a shielded irradiation chamber. The mixing device may consist of a planetary gear which moves at the top of the irradiation container and agitators, which may also be driven by chain or other similar gears. The stirrers may be either in the form of a screw with a suitably selected pitch or in the form of blades. The stirrers may extend into the lower constricted portion of the irradiation container. The outer load-bearing sheath can be reinforced with various types of beams. The inner wall of the irradiation container is preferably formed of a thin sheet, for example of light material, for example of aluminum, in order to minimize the absorption of ionizing radiation. This inner wall, which separates the space of the emitters from the irradiated material, can possibly be suitably reinforced. The cylindrical space of the irradiation container at the lower part is followed by a constricted part of the irradiation container, preferably conical, and at the lower part there is a discharge pipe by means of which it is possible to control the rate of passage of irradiated material through the irradiation device. This irradiation device is primarily intended for the continuous irradiation process of various materials. For self-irradiation, emitters or emitters emitting gamma-emitting radiators, for example θθ0ο, ^^ cs and other radionuclides, are located in the central hollow part of the irradiation apparatus. The emitters or radioactive emitter assemblies are housed in hermetically sealed enclosures and are transferred to shielded containers or a pool to shield the emitted ionizing radiation when the radiation is interrupted or the radiation is terminated. Containers for storing the emitters at rest may be located both below and above the irradiation device.

Výhodou vynálezu je dokonalé promíchávání a homogennější ozáření ozařovaného materiálu, dochází k úspoře lidské práce a nejsou třeba složité dopravníkové systémy v ozařovacím zdroji.The advantage of the invention is perfect mixing and more homogeneous irradiation of irradiated material, saving of human labor and no need for complex conveyor systems in the irradiation source.

Ozařovací zařízení může být využito pro ozařování řady práškových nebo jemně mletých materiálů jako rašeliny, škrobu, želatiny a dalších podobných materiálů, pro ozařování syrupovitých kapalin nebo suspenzí, nebo emulzí, např. pro potlačení mikrobiální kontaminace, nebo pro provádění chemických reakcí.The irradiation device may be used to irradiate a variety of powdered or finely ground materials such as peat, starch, gelatin and other similar materials, to irradiate syrup-like liquids or suspensions, or emulsions, e.g., to suppress microbial contamination, or to perform chemical reactions.

Na obr. 1 a 2 jsou znázorněny v nárysu dvě varianty ozařovacích zařízení.In Figures 1 and 2, there are two front views of two variants of irradiation devices.

Podle prvé varianty je provedeni podle vynálezu znázorněno na obr. 1, kde je ozařovací zařízení se zářiči 2 nebo se sestavami zářičů 1, které jsou umístěny ve středové části ozařova čího kontejneru 2, který je tvořen vnějším nosným pláštěm 2 ^a vnitřní tenkou ochrannou stěnnou 4_. Mezi vnějším nosným pláštěm 2 ^a vnitřní ochrannou stěnou 4 se pohybují - rotují jednak kolem své osy a jednak kolem svislé osy ozařovacího kontejneru míchací zařízení 2, která mohou částečně zasahovat i do spodní kuželové části 2 ozařovacího kontejneru 2. Na spodní části ozařovacího kontejneru 2 je umístěno vyprazdňovací potrubí 2« nebo vyprazdňovací otvor J_, v horní části ozařovacího kontejneru 2_ je umístěno plnicí potrubí 2, nebo plnicí otvor 2· Míchací zařízení 5_ jsou poháněna planetovým soukolím 2· Zářiče 1 se v tomto případě provede ni spouštějí při přerušení ozařování nebo při ukončení ozařování do stínícího kontejneru, který je pod vlastním ozařovacím zařízením. Nad sestavami zářičů 2 jsou umístěny stínící zátky 10. Zvedání a spouštění zářičů 2 nebo sestav zářičů 2 ^se provádí pomocí táhla 21» nebo pomocí ocelového lana 11.According to a first variant, the embodiment according to the invention is shown in Fig. 1, wherein the irradiation device with emitters 2 or emitter assemblies 1 is disposed in the central part of the irradiation container 2, which is formed by an outer support shell 2 ^{and an} inner thin protective wall 4. . Between the outer sheath 2 ^{and the} inner protective wall 4, agitators 2 are rotated about their axis and about the vertical axis of the irradiation container, which may partially extend into the lower conical part 2 of the irradiation container 2. At the bottom of the irradiation container 2 is an emptying pipe 2 «or an emptying hole 7 is located, at the top of the irradiation container 2 there is a filling pipe 2 or a filling hole 2. The agitators 5 are driven by the planetary gear 2. termination of irradiation into a shielding container which is under the irradiation device itself. Shielding plugs 10 are located above the radiator assemblies 2. Lifting and lowering of the radiators 2 or radiator assemblies 2 ^is carried out by means of a rod 21 or by means of a steel cable 11.

Podle druhé varianty je provedení vynálezu znázorněno na obr. 2, kde všechny části jsou značeny stejně - shodně s variantou 1, až na systém míchacího zařízení 5, kde se lopatky otáčejí excentricky kolem osy kladek a jako celek se otáčejí kolem osy ozařovacího kontejneru.According to a second variant, an embodiment of the invention is shown in Fig. 2, where all parts are marked identically - identical to variant 1, except for the mixer system 5 where the blades rotate eccentrically about the axis of the rollers and as a whole rotate about the axis of the irradiation container.

Claims

F ARE OF THE INVENTION

An irradiation device for the continuous irradiation of powdered and / or bulk materials, suspensions or emulsions, or syrupy liquids or liquids, characterized in that it consists of a radiator (1) or an assembly of radiators (1) located in the inner part of the irradiation. a container (2), which consists, inter alia, of a load-bearing casing (3) and an inner protective wall (4) and a lower conical part (6) and at the bottom of the discharge pipe (7) or discharge opening (7) and and further comprises a mixing device (5), wherein the mixing device (5) is preferably formed by one or preferably more stirrers.

An irradiation device according to claim 1, characterized in that the emitters (1) or the emitter assemblies (1) contain a radionuclide ®θ0ο or ⁴³⁷ Cs.

Irradiation device according to Claim 1, characterized in that the mixing device (5) is formed by a planetary gear (9) located at the top of the irradiation container (2) and by one or more stirrers, preferably in the form of blades or worms.

Irradiation device according to Claim 1, characterized in that the irradiation container (2) is formed by an outer supporting shell (3), preferably a cylindrical and inner protective wall (4), preferably of light metal, e.g. preferably a cylindrical space for accommodating the emitter (1) or emitter assembly (1), the lower portion of the irradiation container (2) being tapered, preferably conical.