DE2518072B2

DE2518072B2 - Anordnung zur Beseitigung von verbrauchten keramischen Filterelementen einer Reinigungsanlage für radioaktive Abgase

Info

Publication number: DE2518072B2
Application number: DE2518072A
Authority: DE
Inventors: Isao Nagoya Ito; Yoichi Handa Karita
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1974-04-24
Filing date: 1975-04-23
Publication date: 1979-09-06
Also published as: FR2269177A1; US4050638A; FR2269177B1; DE2518072A1; DE2518072C3

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Beseitigung von verbrauchten keramischen Filterelementen einer Reinigungsanlage für radioaktive Abgase gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Die ständige Zunahme von Kernenergieanlagen bedingt eine anwachsende Menge an radioaktivem brennbarem Abfall. Dieser wird vor seiner Ablagerung verascht, um sein Volumen herabzusetzen. Die Asche ^4ä kann mit Hilfe von Zement Asphalt oder dergleichen verfestigt werden. Das bei der Veraschung des Asphalts anfallende Abgas enthält mehr oder minder hohe Anteile an radioaktivem Staub, der vor einer Nachverbrennung aus dem Abgas entfernt werden muß. Hierzu ^w werden in großem Umfang keramische Filter eingesetzt Diese haben den Vorteil einer hohen Temperaturbeständigkeit und bieten die Möglichkeit sie für eine nach Verbrauch notwendige Ablagerung und Nachverbrennung zerkleinern zu können. Andererseits erfordem diese Keramikfilter von Zeit zu Zeit einen Austausch durch frische Filterelemente, wobei hierzu wegen der Radioaktivität Vorsorge getroffen werden muß, daß das Bedienungspersonal bei solchen Arbeiten keinen radioaktiven Staub aufnimmt bzw. durch ^Μ Aufwirbelung von solchem Staub die Umgebung radioaktiv verseucht wird. Außerdem muß das Auswechseln der Filterelemente in kurzer Zeit erfolgen.

Aus der DE-OS 22 51 007 ist eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt, bei der zum Auswechseln der keramischen Filterelemente eine die Oberseite der Filterkammer abdeckende Platte abgehoben und anstelle davon das Wechselgehäuse aufgesetzt wird. In diesem befindet sich ein heb- und senkbarer Greifer, mit dem die Filterelemente haltende Tragplatte der Reinigungsanlage herausgezogen werden kann, um anschließend von Hand den eigentlichen Wechsel zu vollziehen. Dabei läßt sich die Arbeit durch Beobachtungsfenster im Wechselgahäuse Überwachen. Die frischen Filterelemente werden durch eine Schleuse im Wechselgehäuse eingeführt während die verbrauchten in ein unterhalb der Filterkammer angeordnetes Zerkleineningsgehäuse fallen, wo sie von Hand zerschlagen werden, um sie in zerkleinerter Form in einen Behälter einzugeben.

Sowohl der Wechsel der Filterelemente als auch das Zerkleinern der verbrauchten Filterelemente erfolgt bei dieser bekannten Anordnung von Hand, was nicht nur relativ lange Arbeitszeiten bedingt sondern auch den Nachteil hat daß das Bedienungspersonal nahe den Quellen radioaktiver Strahlung treten muß. Außerdem ist das Zerkleinern der Filterelemente von Hand mittels eines Hammers in der Regel nicht wirksam genug, um ein inniges Vermengen das zerkleinerten Materials mit Zement im. gewünschten Umfang zu erhalten. Nur grob zerkleinertes Filtermaterial kann unter Umständen nicht so fest im Zement eingeschlossen werden, daß ein sicherer Verbleib des Materials in dieser Matrixmasse gewährleistet ist

In der Schweizer Patentschrift 5 06 026 wird eine Abgasreinigungsanlage mit keramischen Filterelementen beschrieben, welche eine Filterkammer umfaßt die an ihrem oberen Ende durch einen abnehmbaren Deckel hermetisch verschlossen ist An ihrem unteren Ende ist ein trichterförmiger Auslaß vorgesehen, durch den die verbrauchten Filterelemente herausgeführt werden können. Dieser Auslaß wird während des Betriebes von einem Bodendeckel geschlossen. Zum Austausch der Filterelemente muß der obere Deckel abgehoben werden, wobei der Wechsel wie bei der vorbeschriebenen Anordnung von Hand erfolgt

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Beseitigung von verbrauchten keramischen Filterelementen der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei der sowohl der Wechsel der Filterelemente als auch die Zerkleinerung der verbrauchten Filterelemente ferngesteuert vorgenommen werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst

Danach ist im Wechselgehäuse ein in zwei zueinander senkrecht liegenden Richtungen bewegbarer mit dem Greifer verbundener Laufkran vorgesehen, der ebenso wie das unter der Filterkammer vorgesehene Mahlwerk zur Zerkleinerung der verbrauchten Filterelemente von einem Schaltpull ferngesteuert wird. Der untere Teil eines das Mahlwerk enthaltenden Mahlgehäuses ist über ein mit einem Behälter ausgestattetes Gehäuse verbunden und kann in dichtem Eingriff mit dem Mahlwerkgehäuse gebracht werden, um das zermahlene Gut ohne Beeinträchtigung der Umgebung in den Behälter abzufüllen. Infolge der Fernsteuerung erfolgt bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Austausch der Filter nicht nur in einem hermetisch gegenüber der Umgebung abgedichteten Raum, sondern auch ohne radioaktive Beeinflussung des Bedienungspersonals. Da sich der Greifer sehr gezielt steuern läßt und die Zerkleinerung der Filterelemente maschinell erfolgt, findet der Wechselvorgang in relativ kurzer Zeit statt Außerdem hat das Zerkleinern der Filterelemente

mittels eines ferngesteuerten Mahlwerkes den Vorteil, daß sich jede gewünschte Korngröße realisieren läßt und damit optimale Voraussetzungen für eine anschließende Vermischung des pulverisierten Materials mit Zement oder dergleichen vorliegen.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 4.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Anordnung zur Beseitigung von verbrauchten Filterelementen einer Abga sreinigungsanlage,

F i g. 2 eine Detailansicht des Greifers zum Erfassen eines keramischen Filterdementes nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Detailansicht der durch einen Deckel und eine Bodenplatte verschlossenen Filterkammer.

Eine Abgasreinigungsanlage mit der Anordnung zur Beseitigung von verbrauchten keramischen Filterelementen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt nach Fig. 1 und 3 eine Filterkammer 1, in welcher eine Anzahl von keramischen Filterelementen 3 eingeschlossen ist Diese Filterelemente 3 sind im oberen Teil der Filterkammer 1 angeordnet und jeweils luftdicht durch ein Aufnahmeloch 8, das in einer Trägerplatte 2 angeordnet ist, hindurchgeführt und hängen davon nach unten. Das radioaktive Abgas wird durch den Abgaseinlaß 6 in die Filterkammer 1 eingeführt und durch die keramischen Filterelemente gefiltert Das solchermaßen gereinigte Abgas wird über den Abgasauslaß 7 ausgestoßen.

Ein luftdichtes Wechselgehäuse 11 zum Auswechseln der verbrauchten keramischen Filterelemente ist gemäß Fig. 1 luftdicht auf einer Dichtfläche 10 der Anlage angeordnet Das Gehäuse 11 weist eine Schleuse 12 zum Einführen von frischen Filterelementen und ein Beobachtungsfenster 13 auf, wobei Schleuse 12 und Beobachtungsfenster 13 hermetisch abgedichtet sind Das Gehäuse 11 trägt an seinem oberen Bereich Antriebswellen 16,17, die eine Hebeeinrichtung 14 vor und zurück als auch nach links und rechts bewegen können und die von einem Laufkran 15 getragen wird. Die Antriebswellen 16,17 werden von Antriebsmotoren 19 bzw. 20 angetrieben, die von einem Schaltkasten 18 aus steuerbar sind Ein Greifer 22 zum Halten, Heben und Senken der Filterelemente 3 hängt an einer Kette 21, die wiederum von der Hebeeinrichtung 14 ausgeht Die Kette 21 ist von einer Kettenführung 23 umgeben, die eine Querschwingung der Kette verhindert Die Kette 21 wird mittels eines Kettenantriebsmotors 24 gehoben und gesenkt, d?f vom Schaltkasten 18 ebenfalls gesteuert werden kann.

In F i g. 2 ist der Greifer 22 in vergrößertem Maßstab dargestellt Wie in Fi g. 2 gezeigt ist, weist der Greifer 22 an seinem unteren Ende Gabelfinger 26 auf, die mittels eines Luftiylinders 25 geöffnet und geschlossen ss werden können. Der Greifer 22 kann auch durch eine pneumatisch betätigte Spannzange ersetzt werden, welche in die Filterelemente eingeführt wird (nicht gezeigt).

Das luftdichte Wechselgehäuse U ist an seinem offenen Ende mit einer Lampe 27 zur Beleuchtung des Innenraumes versehen, so daß die Bedienungsperson das Innere Ober das Beobachtungsfenster 13 beobachten kann.

Das Gehäuse 11 kann an seiner Seitenfläche mit einem Handschuh 28 versehen sein, der von der Bedienungsperson benetzt wird, um die keramischen Filter' '■ Tiente. falls nötig, auch von Hand bewegen zu können.

Falls sich eine große Menge von radioaktivem Material an der Innenfläche der Filterkammer 1 und auf der Oberfläche der Filterelemente 3 ansammeln kann, wird das Gehäuse 11 vorzugsweise mit einem Abschirmmaterial, wie Blei, verkleidet Ferner kann anstelle des oben beschriebenen Laufkrans IS ein fahrbarer Laufkran vorgesehen werden, der auf einer Laufschiene läuft Die Kette 21 kann durch ein Seil ersetzt werden. Diese alternativen Ausführungen sind in der Zeichnung nicht dargestellt

Die Anordnung zum Auswechseln der Filterelemente, die wie oben beschrieben, aufgebaut ist, arbeitet wie folgt:

Für den Fall, daß eine Wartung, Insj>ektion und ein Auswechseln des keramischen Füterelementes 3 nötig ist wird der Abgasauslaß 7 der Reinigungsanlage für radioaktives Material enthaltendes Abgas geschlossen und ein Sauggebläse (nicht gezeigt) angeschlossen, das in einer Richtung wirkt die der Richtung während der normalen Behandlung entgegengesetzt ist, so daß Luft aus der Filterkammer durch den Abgaseinlaß 6 herausgesaugt wird und im Inneren der Filterkammer 1 ein Unterdruck entsteht

Darauf wird der Deckel 9, wie in Fig.3 gezeigt, allmählich in einer Richtung abgehoben (Fig. 1), während das Wechselgehäuse 11 zum Auswechseln der keramischen Filterelemente in ständiger Berührung mit dem Deckel 9 entlang der Dichtfläche 10 verschoben wird, so daß sie schließlich auf der Filterkammer 1 zu liegen kommt und mit dieser dicht verbunden wird Darauf wird die Lampe 27 eingeschaltet und der Laufkran 15 durch eine von dem Schaltkasten 18 gesteuerte Betätigung der Antriebswellen 16, 17 so gefahren, daß er in eine ausgerichtete Lage zum oberen Ende eines keramischen Füterelementes 3 kommt um dieses unter ständiger Beobachtung durch das Fenster 13 auswechseln zu können. Anschließend wird der Kettenantriebsmotor 24 betätigt, um den Greifer 22 abzusenken, bis dessen Gabelfinger 26 einen Flansch 4 erfassen, der am oberen Ende des Füterelementes 3 ausgebildet ist Alle diese Arbeitsvorgänge werden von dem Schaltkasten 18 ferngesteuert Nachdem die Gabelfinger 26 den Flansch 4 des Filtereiementes 3 erfaßt haben, wird die Drehrichtung des Kettenantriebsmotors 24 umgekehrt, so daß das Filterelement 3 aus dem betreffenden Aufnahmeloch 8 in der Trägerplatte 2 herausgehoben wird Wenn bei der Inspektion des Füterelementes 3 festgestellt wird daß es gegen ein neues ausgetauscht werden muß, wird eine normalerweise geschlossene Auswerföffnung 29, die in der Trägerplatte 2 vorgesehen ist, geöffnet Das Filterelement 3 wird dann genau über die Auswerföffnung 29 bewegt und die Gabelfinger 26 geöffnet um das Filterelement 3 los zu lassen. Es fällt durch sein Eigengewicht durch die Auswerföffnung 29 in den unteren Teil der Filterkammer 1.

Wenn das Filterelement 3 in den unteren Teil der Filterkammer k f-!fallen ist, wird eine Bodenplatte 30, die in der Filterkammer 1 angeordnet ist, geöffnet so daß das Filterelement 3 durch die geöffnete Bodenplatte 30 in eine Lagertrommel (nicht gezeigt), die im unteren Teil der Abgasreinigunsanlage angeordnet ist, gelangt

Darauf wird die Schleuse 12 zur Einführung von neuen Filterelementen 3' in das luftdichte Gehäuse U geöffnet Die Gabelfinger 26 des Greifen 22 ergreifen den Flansch 4' des neuen Filterelement« 3' und bewegen es in eine bestimmte Lage, um e» in das

betreffende Aufnahmeloch abzusenken. Die oben beschriebene Arbeitsweise wiederholt sich, bis sämtliche verbrauchten Filterelemente 3 durch neue 3' ersetzt sind. Die Anordnung zum Auswechseln der keramischen Filterelemente wird dann entfernt und das obere offene Ende der Abgasreinigungsanlage mit dem in Fig.3 gezeigten Deckel 9 geschlossen. Ebenfalls wird das untere Ende der Anlage mit der Bodenplatte 30 verschlossen.

•Zur Beseitigung der verbrauchten Filterelemente einer Abgasreinigungsanlage ist eine Zerkleinerungseinrichtung für die Pulverisierung der Filterelemente vorgesehen, deren obere Abmessungen so sind, daß sie ein Offnen und Schließen der an der Filterkammer vorgesehenen Bodenplatte in luftdichter Art und Weise erlauben. Unmittelbar anschließend an den Boden der Zerkleinerungseinrichtung sind Behälter zur Aufnahme der gemahlenen Stücke angeordnet.

Die Zerkieinerungseinrichtung ist unmittelbar im Anschluß an den Boden der Filterkammer angeordnet.

Der obere Teil der Zerkleinerungseinrichtung, d. h. der Teil, der ein öffnen und Schließen der Bodenplatte 30 ermöglicht, kann vorzugsweise von der eigentlichen Zerkleinerungseinrichtung getrennt sein und einen Handschuhkasten darstellen, vgl. Fig. 1.

Der Handschuhkasten 31 ist eng anliegend an dem Boden der Filterkammer 1 angeordnet Der Handschuhkasten 31 ist an seiner einen Seite über eine Abzugleitung 32 mit einem Sauggebläse verbunden und mit einem Beobachtungsfenster 41 versehen (nicht gezeigt). Unmittelbar angrenzend an den Boden des Handschuhkastens 31 ist die Zerkleinerungseinrichtung mit dem Mahlgehäuse 33 angeordnet, das ein Mahlwerk, wie Walzen, aufweist. Der untere Teil des Mahlgehäuses 33 ist luftdicht über ein Behältergehäuse 34 mit einem Behälter 36 verbundea Der Behälter 36 ist auf einem Hubzylinder 35 befestigt und dient zur Aufnahme der zermahlenen Stücke. Das Behältergehäuse 34 kann mit einem Beobachtungsfenster (nicht gezeigt) versehen sein, um die Aufnahme des zermahlenen gebrauchten Filterelementes zu beobachten.

In Übereinstimmung mit der in F i g. 1 dargestellten Anordnung wird die Bodenplatte 30, welche die

ία Bodenöffnung der Filterkammer 1 verschließt, geöffnet, wenn ein keramisches Filterelement 3 bis zu einem solchen Ausmaß verbraucht ist, daß es nicht mehr länger benutzt werden kann. Der Abgaseinlaß 6 wird geschlossen und anschließend die Filterkammer 1 über

ι ι die Abzugleitung 32 des Handschuhkastens 31 auf einen Unterdruck gebracht Das verbrauchte keramische Filterelement 3 wird durch die offene Bodenplatte 30 auf das von dem Motor 37 angetriebene Mahlwerk geworfen. Das verbrauchte keramische riiiereiemeiii 3

><> wird dann in feine Stücke pulverisiert und von dem Behälter 36 des Behältergehäuses 34 aufgenommen.

Die Größe der pulverisierten Teilchen wird von der Drehgeschwindigkeit des Mahlwerkes und dem Spalt zwischen den Mahlwalzen bestimmt, der auf jede

r> geeignete Größe, in der Regel einige Zentimeter, eingestellt werden kann.

Die Zerkleinerungseinrichtung für die keramischen Filterelemente, bestehend aus dem Handschuhkasten 31, dem Mahlgehäuse 33 und dem Behälter 34 kann auf Rädern 38 angeordnet sein und gegen den Boden der Filterkammer 1 bewegt und dort dichi befestigt werden. Der Handschuhkasten 31 kann in die Zerkleinerungseinrichtung integriert sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Beseitigung von verbrauchten keramischen Filterelementen einer Reinigungsanlage für radioaktive Abgase mit einem über der Filterkammer luftdicht angeordneten Wechselgehäuse, das eine Schleuse zum Einführen der frischen Filterelemente, ein Beobachtungsfenster und einen Greifer zum Heben und Senken der Filterelemente aufweist und mit einer Einrichtung zur Zerkleine- ^|U rung und Aufnahme der verbrauchten Filterelemente, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (22) von einem im oberen Bereich des Wechselgehäuses (11) angeordneten und in zwei zueinander senkrecht liegenden Richtungen beweg- ^|5 baren Laufkran (14 bis 17) gehalten ist, daß unter der mit einer Bodenplatte (30) luftdicht verschließbaren Filterkammer (1) ein mit einem Mahlwerk ausgestattetes Mahlgehäuse (33) angeordnet ist, und daß der untere TeU des Mahlgehäuses (33) über ein BehältergeSäuse (34) mit einem die zermahlenen Filterelemente (3) aufnehmenden Behälter (36) verbunden ist

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Mahlwerk aus Mahlwalzen ausgebildet ist

3. Vorrichtung nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Mahlgehäuse (33) und der Filterkammer (1) ein Handschuhkasten (31) angeordnet ist ^J0

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dad der Handschuhkasten (31) eine Abzugsleitung (32) aufweist