DE1803052B2 - Anlage zum radioaktiven Be strahlen von insbesondere kornigem Gut - Google Patents

Description

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung wer- von einem Motor 42 angetrieben wird, speist das Gut

den an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt kontinuierlich in den Behälter 1 ein. Das Gut wird im

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Bestrah- Durchfluß stromaufwärts und stromabwärts von den

lungsanlage, Bestrahlungskörpern S des Rostes 3 bestrahlt und

Fig. 2a eine Messerwalze in Seiteaansicht, 5 von der Entnahmevorrichtung 11 aus dem Behälter

F i g. 2 b eine Messerwalze in Vorderansicht, teil- entfernt. Die Geschwindigkeit des Bandes 13 wird

weise im Schnitt, bei gegebener Entnahme, d. h. bei gegebener Dreh-

F i g. 3 a, 3 b eine Draufsicht bzw. einen Schnitt zahl des Antriebsmotors der Messerwalzen 24 bis 27,

einer Entnahmevorrichtung, mittels eines Füllstandmessers 43 und einer Regel-

Fig.4a, 4b eine Draufsicht bzw. einen Schnitt io vorrichtung 44, die den Antriebsmotor beeinflußt,

einer wehren Entnahmevorrichtung, nach konstantem Füllstand geregelt.

F i g. 5 eine Abwandlung eines Rostes, Da die Strahlungsintensität des Rostes im Bereich

F i g. 6 eine Abwandlung eines Durchflußbehäl- der beiden senkrecht zu den Messerwalzen verlauf enters, den Behälterwände, in welchen die Bestrahlungs-

Fig.7 eine Abwandlung eines Bestrahlungskör- 15 körper5 enden, geringer ist als im Mittelbereich des

pers. Rostes sind die Messerwalzen so ausgebildet, daß sie

In einem Durchflußbehälter 1 aus Beton mit recht- in der Nähe dieser Wände weniger Gut fördern als eckigem Querschnitt und einem Futter 2 aus nichtro- im Mittelbereich des Querschnitts des Behälters. Dastendem Stahl ist etwa in halber Höb~ ein Rost 3 an- durch ist die Strahlungsdosierung des in der Nähe geordnet. Der Rost besteht aus beidseitig in der Be- ao dieser Wände den Rost passierenden Gutes gleich hälterwand4 gelagerten, parallelen Bestrahlungskör- groß wie die Strahlungsdosierung im Mittelbereich pern 5. Die Bestrahlungskörper bestehen aus einem des Querschnitts, wo die Strahlungsintensität zwar Rohr 6, in welchem handelsübliche Bestrahlungsele- größer, die Durchflußgeschwindigkeit jedoch auch mente, z.B. Co-60-Stäbe aneinander gereiht liegen. größer ist. Dazu sind die Messerwalzen mit Verdrän-Der Behälter wird somit hauptsächlich in Richtung 25 gungskörpem versehen, die das Volumen der Tader Längsachse nach oben und unten durchstrahlt. sehen zu den Behälterwänden hin verkleinern. Die Jedes Rohr schließt an auf einen (nicht gezeichneten) F i g. 2 a, 2 b zeigen ein Ausführungsbeispiel. In der Kanal in der Behälterwand, worin während Betriebs- Tasche SO zwischen den Messern Sl und 52 befindet pausen der Anlage die Bestrahlungselemente mittels sich ein Verdrängungskörper 53, der das Volumen eines Kabels zurückgezogen werden. Durch die Ka- 30 der Tasche um sein Volumen verkleinert. Durch genäle können auch verstrahlte Elemente gegen frische eignetes Abstufen des Verdrängungskörpers wird ausgetauscht werden. Um zu verhindern, daß kleine sein Volumen zu den beiden Enden der Messerwalze Mengen des zu bestrahlenden Gutes auf den Roh- hin allmählich größer, das Volumen der verbleibenren 6 liegen bleiben und eine gefährliche Überdosis den Tasche entsprechend kleiner. Die von einer solan Strahlung bekommen, sind die Rohre mit einer 35 chen Messerwalze geförderte Menge ist im Bereich schrägen Überdeckung 7 versehen. Die Bestrahlungs- der beiden senkrecht verlaufenden Behälterwände körper können in der Höhe gestaffelt sein, um den kleiner als im Mittelbereich des Behälters.
Fluß weniger zu drosseln. Da auch die Strahlungsintensität in der Nähe der

Der Behälter ist mit einer Zufuhrvorrichtung 10 beiden Behälterwänden 18 und 19 (Fig. 1) geringer und einer Entnahmevorrichtung 11 für das Gut ver- 40 ist als im übrigen Teil des Rostes — wo sich die sehen. Die Zufuhrvorrichtung besteht aus einem Strahlung von je zwei Körpern addiert — müssen Hopper 12 und einem Förderband 13, das das Gut in auch die Messerwalzen in der Nähe dieser Wände für den Behälter einspeist. Die Entnahmevorrichtung er- eine kleinere Fördermenge ausgelegt werden als die streckt sich über den ganzen Querschnitt des Behäl- Messerwalzen im Mittelbereich des Behälterquerters und besteht aus Teil-Entnahmevorrichtungen 14, 45 Schnitts. Wie in Fig. 3 a. 3b ersichtlich, ist der 15, 16, 17, die parallel zu den Wänden 18 und 19 Durchmesser der Walzen 60 und der Verdrängungsverlaufen. Die Teil-Entnahmevorrichtungen bestehen körper 61 und 62 der beiden mittleren Messerwalzen je aus einem Hopper 20, 21, 22, 23 rechteckigen 63 und 64 kleiner als der Durchmesser der Walze 67 Querschnitts und je einer zugehörigen Messerwalze und der Verdrängungskörper 68 und 69 der beiden 24, 25, 26, 27 bzw. Das Ausströmgebiet einer jeden 5° äußeren Messerwalzen 70 und 71. Folglich ist die Teil-Entnahmevorrichtung wird begrenzt durch zwei Durchsatzmenge im Bereich der parallelen Behälterkreiszylindrisch gebogene Platten wie 30 und 31. wände 18 und 19 geringer als im Mittelbereich des Eine Messerwalze besteht aus einer Walze 32 und Behälterquerschnitts und die Strahlungsdosierung des gleichmäßig über deren Umfang verteilten, sich über in den verschiedenen Querschnittsbereichen durchdie ganze Länge erstreckenden, radial gerichteten 55 strömenden Gutes uniform.

Platten oder Messern 33. Die Außenkanten 34 dieser Im Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 a, 4 b sind

Messer verlaufen parallel zu den Mantellinien der die Walzen 72 und die darauf angebrachten Verdrän-

Platten 30 und 31. Die Messerwalzen werden von gungskörper 73 und 74 von allen Messerwalzen

einem gemeinsamen (nicht gezeichneten) Motor mit gleich groß, jedoch sind die Messerwalze^ im Mittel-

der gleichen Drehzahl angetrieben. Bei Drehung der 60 bereich des Behälterquerschnitts dichter nebeneinan-

Messerwalzen werden die durch die Messer gebilde- der angeordnet als in der Nähe der Wände 18 und

ten Taschen 35 mit bestrahltem Gut gefüllt und wäh- 19. Dir Abstand α der mittleren Messerwalzen 75

rend der Drehung in einem gemeinsamen Hopper 40 und 76 ist geringer als deren Abstand b zu den äuße-

geleert. Von dort fällt das Gut auf ein Förderband ren Walzen 77 und 78. Somit ist die im Mittelbereich

41, das es austrägt. Die dem Behälter entnommene 65 des Querschnitts entnommene Menge wiederum grö-

Menge ist der Drehzahl der Messerwalzen proportio- ßer als in Wandnähe und die vom Gut empfangene

nal. Strahlungsdosis uniform über den Querschnitt.

Das Förderband 13 der Zufuhrvorrichtung, das Um die Gleichmäßigkeit der Strahlungsdosierung

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über den Querschnitt des Behälters noch weiter zu erhöhen, können einerseits die Bestrahlungskörper im Rost zu den parallel verlaufenden Behälterwänden hin dichter nebeneinander und andererseits die sich in den Bestrahlungskörpern befindlichen Bestrahlungselemente zu den senkrecht verlaufenden Behälterwänden hin dichter nebeneinander angeordnet sein. F i g. 5 zeigt eine Draufsicht einer solchen Anordnung. Die äußeren Bestrahlungskörper 80 und 81 des Rostes 82 liegen in der Nähe der parallelen Behälterwände 18 und 19 dichter nebeneinander als die Bestrahlungskörper 83 und 84 im Mittelbereich des Rostes. Die äußeren Bestrahlungselemente 85 und 86 liegen dichter nebeneinander als die Bestrahlungselemente 87 und 88 im Mittelbereich des Rostes. Die resultierende Strahlungsverteilung ist somit über den ganzen Rost gleichmäßiger geworden.

Fig.6 zeigt, in Abwandlung von Fig. 1, ein Ausführungsbeispiel, um den Durchflußbehälter stets auf konstanter Höhe gefüllt zu halten. Hier ist dem Durchflußbehälter 100 ein Hopper 101 vorgelagert, der periodisch gespeist wird und somit als Puffervolumen dient. Vor der Ausflußöffnung 102 befindet sich ein Abschirmkörper 103, um zu verhindern, daß das im Hopper gelagerte Gut vorzeitig der Strahlung ausgesetzt ist. Wenn die Entnahmevorrichtung 104 des Durchflußbehälters im Betrieb ist, verläßt das Gut den Hopper durch die Kanäle 105 und 106.

Die gleichmäßige Strahlungsdosierung des Gutes über den Querschnitt des Behälters kann auch er· reicht werden, indem jeder Messerwalze ein Antriebsmotor zugeordnet ist, dessen Drehzahl dei Strahlungsintensität des sich über der Messerwalze erstreckenden Bereiches des Rostes angepaßt ist. Die Drehzahl der Motoren wird zu den parallel zu der Messerwalzen verlaufenden Wänden hin, wo die Bestrahlungsintensität kleiner ist, kleiner gewählt. Dann ist dort die Entnahme des Gutes geringer als im Mittelbereich des Behälterquerschnitts und die Strahlungsdosierung wiederum uniform.

Es ist auch möglich, bei gleicher Drehzahl aller Messerwalzen, die radialen Längen deren Messer zui Behälterwand hin zu verkleinern, so daß die Entnähme in diesen Bereichen wiederum kleiner ist als im Mittelbereich.

F i g. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Bestrahlungskörpers. Ein Rohr 110 hat einen rechteckigen Querschnitt, und die darin befindlichen Bestrahlungselemente 111 sind dementsprechend mit flachem, rechteckigem Querschnitt 112 gestaltet. Zwei Blechstege 113 verbinden das Rohr mit einem Stab 114, so daß sie zusammen einen biegesteifen Träger 115 bilden. Durch die geringe Höhe h der Bestrahlungselemente ist die Selbstabsorption der Strahlung in Richtung der Höhe/j klein und daher die Intensität der in dieser Richtung, d.h. in der Richtung der Längsachse des Behälters, austretenden Strahlung groß.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

einzelnen Kreisringräumen komplizierte Regelvor- Patentansprüche: richtungen erfordert. Auch hat es sich gezeigt, daß durch die bekannten Entnahmevorrichtungen ein

1. Anlage zum radioaktiven Bestrahlen von großer Prozentsatz des Gutes auf starken Schub beinsbesondere körnigem Gut, mit einem vertikalen 5 anspracht und zermalmt wird.

Durchflußbehälter und darin angeordneter Be- Die Erfindung bezweckt, eine Bestrahlungsanlage

strahlungsquelle sowie mit Mitteln zum Aufstau zu schaffen, welche gegenüber der bekannten einen des Gutes über die BestrahlungsqueHe hinaus und sehr hohen Wirkungsgrad aufweist, indem strahlenzur Entnahme des Gutes, die sich über den gan- absorbierende Wände vermieden sind und wobei zen Querschnitt des Behälters erstrecken und so io weiterhin das Gut nur eine über den Querschnitt uniangeordnet sind, daß sich im bestrahlten Gut eine forme Durchflußgeschwindigkeit braucht. Die Beannähernd gleichmäßige Dosisverteilung ergibt, Strahlungsanlage gemäß der Erfindung ist dadurch dadurch gekennzeichnet, daß die Be- gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsquelle aus von strahlungsquelle aus von über den Querschnitt über den Querschnitt des Durchflußbehälters verteildes Durcbflußbehälters verteilten Bestrahlungs- 15 ten Bestrahlungselementen gebildet ist. Durch das elementen (85, 86, 87, 88) gebildet ist. Entfallen der Zwischenwände ist auch die ganze

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Konstruktion der Anlage einfach und deren Verzeichnet, daß die Bestrahlungselemente in Wand- brauch an teurem, nicht rostendem Material sehi nähe des Durchflußbehälters dichter aneinander klein. Die Einstellung und Konstanthaltung der uniangeordnet sind als in dessen Mittelbereich. 20 formen Durchflußgeschwindigkeit ist einfach durch-

3. Anlage nach Anspruch 1, bei welcher die führbar durch Regelung der Zufuhr und Entnahme Bestrahlungselemente etwa gleichmäßig über den des Gutes. Das Gut wird nur geringfügig mechanisch Querschnitt des Durchflußbehälters verteilt sind, beansprucht. Die gleichmäßige Dosisverteilung kann dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Auf- noch erhöht werden, indem die Bestrahlungselemente stau und zur Entnahme aus unterhalb den Be- 25 in Wandnähe des Durchflußbehälters dichter aneinstrahlungselementen angeordneten über den ander angeordnet sind als in dessen Mittelbereich. Querschnitt des Durchflußbehälters verteilten Die Minel zum Aufstauen und zur Entnahme des durch Hopper (20, 21, 22, 23) gebildeten Trich- Gutts sind vorteilhaft unterhalb der Bestrahlungseletern und darunter angeordneten Messerwalzen mente angeordnete, über den Querschnitt des Durch-(24, 25, 26, 27) bestehen und daß die Taschen 30 flußbehälters verteilte, durch Hopper gebildete Trich-(50) zwischen den Messern (51, 52) in Wandnähe ter und darunter angeordnete Messerwalzen, und die weniger tief sind als im Mittelbereich. Taschen zwischen den Messern sind in Wandnähe

weniger tief als im Mittelbereich.

Die deutsche Patentschrift 892 541 betrifft eine

35 Bestrahlungsanlage, wobei zu bestrahlendes Getreide in einem vertikal angeordneten Durchflußbehältei

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum radioakti- über gestaffelt angeordnete Schrägflächen herab- und ven Bestrahlen von insbesondere körnigem Gut, mit dabei an über den Querschnitt des Durchflußbehäleinem vertikalen Durchflußbehälter und einer darin ters verteilten Ultraviolettstrahlern vorbeirieselt und angeordneten BestrahlungsqueHe sowie mit Mitteln 40 von diesen bestrahlt wird. Die Anordnung der Strahzum Aufstau des Gutes über die BestrahlungsqueHe ler ist so getroffen, weil es sich hier nicht, wie bei dei hinaus und zur Entnahme des Gutes, die sich über Erfindung, um eine durchdringende, radioaktive, den ganzen Querschnitt des Behälters erstrecken und sondern um eine oberflächliche Bestrahlung handelt, so angeordnet sind, daß sich im bestrahlten Gut eine wobei es Voraussetzung ist, daß das Gut über eine annähernd gleiche Dosisverteilung ergibt. 45 große Fläche ausgebreitet ist, so daß es gleichmäßig

Es ist bekannt, körniges Gut, z. B. Getreide, mit beleuchtet werden kann. Demgegenüber wird das GuI Gammastrahlen zu behandeln, indem es laufend bei der Erfindung über die Bestrahlungselemente durch einen Behälter geführt wird, in welchem im hinaus aufgestaut. Das Gut befindet sich massiv um wesentlichen längs der Längsachse des Behälters eine die Bestrahlungsquellen. Weiterhin ist die Strahlung Bestrahlungsquelle angeordnet ist, die das Gut in 50 der radioaktiven Bestrahlungskörper im wesentlicher etwa radialer Richtung durchstrahlt. Wegen der mit stromaufwärts und stromabwärts, im allgemeinen dem Abstand von der Quelle exponentiell abnehmen- parallel zur mittleren Strömungsrichtung des Gutes den Strahlungsintensität wird der Behälter durch gerichtet. Das sich stromaufwärts auf den Bestrahkonzentrische Kreiszylinderschalen in mehrere Kreis- lungskörper hinzu bewegende Gut wird ebenso intenringräume aufgeteilt und die Durchflußgeschwindig- 55 siv bestrahlt wie das stromabwärtsfließende Gut, das keit des Gutes in den einzelnen Kreisringräumen mit den Bestrahlungskörper schon passiert hat. Bei dei deren zunehmenden Abstand von der Längsachse des Anordnung gemäß der Entgegenhaltung bildet eine Behälters verkleinert. Dadurch ist die von irgend- Anordnung von Quellen infraroter und ultraviolette! einem Korn empfangene Strahlungsdosis nicht davon Strahlung über den ganzen Querschnitt kein Proabhängig, welchen der Kreisringräume es durchlief. 60 blem, da diese Art Strahlung an den Wänden des Be-Obschon diese axiale Anordnung der Bestrahlungs- hältets reflektiert wird, so daß nur ein sehr geringei quelle theoretisch einen optimalen Wirkungsgrad Strahlungsverlust stattfindet. Demgegenüber wird verheißt, ist sie in der Praxis verhältnismäßig Gammastrahlung nicht an den Behälterwänden reschlecht, weil die Kreiszylinderschalen, die einem flektiert, und es tritt darin ein erheblicher Verlust diegroßen und ungleichen Seitendruck gewachsen und 65 ser Strahlung auf. Es folgt, daß eine Verteilung dei somit kräftig ausgebildet sein müssen, einen großen Quellen gemäß der Erfindung nicht naheliegt, beson-Teil der Strahlung absorbieren. Dazu kommt, daß ders auch nicht gegenüber der eingangs erwähnter die Regelung der Durchflußgeschwindigkeit in den Anordnung von Kreiszylinderschalen.