EP0263840A1 - Einrichtung zum bestrahlen von flüssigkeiten mit radioaktiven strahlen - Google Patents

Einrichtung zum bestrahlen von flüssigkeiten mit radioaktiven strahlen

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Publication number
EP0263840A1
EP0263840A1 EP87901479A EP87901479A EP0263840A1 EP 0263840 A1 EP0263840 A1 EP 0263840A1 EP 87901479 A EP87901479 A EP 87901479A EP 87901479 A EP87901479 A EP 87901479A EP 0263840 A1 EP0263840 A1 EP 0263840A1
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EP
European Patent Office
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tube
shaped piece
radiation
connections
radiation source
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87901479A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Siegfried Winkelmann
Bernd Ernst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP0263840A1 publication Critical patent/EP0263840A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00—Reactor types
    • G21C1/30—Subcritical reactors ; Experimental reactors other than swimming-pool reactors or zero-energy reactors
    • G21C1/306—Irradiation loops
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
    • A61L2/08—Radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/081—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing particle radiation or gamma-radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F3/00—Shielding characterised by its physical form, e.g. granules, or shape of the material
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F1/00—Shielding characterised by the composition of the materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to a device for irradiating liquids with radioactive rays according to the preamble of claim 1.
  • Devices of this type are used, for example, to sanitize cooling lubricant emulsions from cutting machine tools.
  • an essential requirement in such devices is shielding the radiation source in all directions.
  • such devices are surrounded by a jacket made of a radioactive shielding material.
  • the jacket must have a minimum thickness that depends on the strength of the radiation source.
  • Such a device is known from the older German patent application P 36 01 724.8.
  • a U-shaped tube is embedded in a lead jacket.
  • the lead jacket surrounds the tube with a minimum wall thickness that is present in all directions. This arrangement results in a very large total weight of the device.
  • the invention has for its object to provide a device for irradiating liquids with radioactive rays of the type mentioned, which has a much smaller total weight than known devices and still ensures adequate shielding.
  • the length of the flow path to be shielded is greatly shortened by the arrangement of a straight tube for the liquid flowing through. "By installing chicane-like shaped pieces in the tube, which expediently has one If the labyrinthine flow path is left free for the liquid, the radiation source is shielded in the axial direction of the tube.
  • the equal cross-sections of the flow openings of the molded parts and the streamlined design enable a calm flow with low pressure losses.
  • An essentially rectilinear tube 1 is surrounded by a jacket 2, which consists of material shielding from radioactive rays, for example lead.
  • the casing 2 is surrounded by a housing 3, which at the same time serves to support and mount the device.
  • an inlet port 4 and an outlet port 5 is arranged at the ends of the tube 1.
  • a radiation source 6 which contains, for example, a cobalt 60 emitter.
  • the radiation source 6 is surrounded by a pipe section 7 which is expediently made of stainless steel.
  • the pipe section 7 extends in the radial direction through the wall of the pipe 1 and is continued in a pipe section 8 passing through the jacket 2.
  • the pipe section 8 is closed by a lead-shaped piece 9 adapted to it.
  • the pipe section 8 represents a loading opening for the radiation source 6.
  • the shaped pieces 12 and 14 can be arranged one after the other in a multiple alternating sequence, but it is also possible to combine the shaped pieces into thicker units.
  • the radially inner throughflow openings 11 and the radially outer throughflow openings 13 have cross sections of the same size.
  • the shaped pieces 10, 12, 14 and 15 are designed to be streamlined at their transitions.
  • the thickness of the jacket 2 and the shaped pieces 10, 12, 14 and 15 is designed such that, starting from the radiation source 6, in all directions, for example along several spatial beams S1 to S5, the minimum for the activity of the radiation source 6 the necessary shielding is available.

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Description

Einrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit radioaktiven Strahlen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit radioaktiven Strahlen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Einrichtungen dienen beispielsweise zum Hygieni- sieren von Kühlschmierstoffemulsionen von spanabhebenden Werkzeug¬ maschinen. Eine wesentliche Forderung bei derartigen Einrichtun¬ gen ist aus strahlenschutztechnischen Gründen eine Abschirmung der Strahlenquelle in allen Richtungen. Aus diesem Grunde sind derartige Einrichtungen von einem Mantel umgeben, der aus einem radioaktive Strahlen abschirmenden Material besteht. Der Mantel muß dabei eine von der Stärke der Strahlenquelle abhängige Min- destdicke aufweisen.
Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus der älteren deut¬ schen Patentanmeldung P 36 01 724.8. In dieser Einrichtung ist ein U-förmiges Rohr in einem Bleimantel eingebettet. Der Blei¬ mantel umgibt das Rohr mit einer nach allen Richtungen vorliegen¬ den Mindestwanddicke. Durch diese Anordnung ergibt sich ein sehr großes Gesamtgewicht der Einrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit radioaktiven Strahlen der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein wesentlich kleineres Gesamtgewicht aufweist als bekannte Einrichtungen und trotzdem eine ausreichende Abschirmung gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Einrichtung gelöst. Durch die Anordnung eines geraden Rohres für die durchströmende Flüssigkeit wird die abzuschirmende Länge des Strömungsweges stark abgekürzt." Durch den Einbau von schikane¬ artigen Formstücken in das Rohr, die zweckmSßigerweise einen labyrinthartigen Strömungsweg für die Flüssigkeit frei lassen, wird die Strahlenquelle in axialer Richtung des Rohres abge¬ schirmt. Durch die gleich großen Querschnitte der Durchstrcmöff- nungen der Formteile und durch die strömungsgünstige Ausbildung wird eine ruhige Strömung mit geringen Druckverlusten möglich.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in einer Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungs¬ gemäße Einrichtung.
Ein im wesentlichen geradliniges Rohr 1 ist von einem Man¬ tel 2 umgeben, der aus radioaktive Strahlen abschirmendem Mate¬ rial, beispielsweise Blei, besteht. Zum Schutz vor äußerer mecha¬ nischer Beschädigung ist der Mantel 2 von einem Gehäuse 3 um¬ geben, das gleichzeitig zur AbStützung und Lagerung der Einrich¬ tung dient. An den Enden des Rohres 1 ist ein Einlaßanschluß 4 und ein Auslaßanschluß 5 angeordnet.
Im Inneren des Rohres 1, zweckmäßigerweise im Bereich von dessen Längsachse, ist eine Strahlenquelle 6 vorgesehen, die bei¬ spielsweise einen Kobalt-6O-Strahler enthält. Um zu verhindern, daß die Strahlenquelle 6 in direkte Berührung mit der durch das Rohr 1 strömenden Flüssigkeit gelangt, ist die Strahlenquelle 6 von einem zweckmäßigerweise aus Edelstahl bestehenden Rohrstück 7 umgeben. Das Rohrstück 7 erstreckt sich in radialer Richtung durch die Wandung des Rohres 1 und findet eine Fortsetzung in einem durch den Mantel 2 hindurchführenden Rohrstück 8. Das Rohr¬ stück 8 ist durch ein an dieses angepaßtes Bleiformstück 9 ver¬ schlossen. Das Rohrstück 8 stellt eine Beschickungsöffnung für die Strahlenquelle 6 dar.
In dem Rohr 1 sind in wechselnder Folge mehrere Formstücke aus Strahlen abschirmendem Material, zweckmäßigerweise Blei, ein¬ gesetzt, die einen Austritt von Strahlen aus den Anschlüssen 4 und 5 verhindern. Die Formstücke sind, ausgehend von der Strah- lenquelle 6, in Richtung zu den beiden Anschlüssen 4 und 5 symmetrisch angeordnet. Im folgenden wird deshalb nur eine Hälfte der Formstücke beschrieben. Der Strahlenquelle 6 benachbart ist ein ringförmiges Formstück 10 mit einer radial innenliegenden Durchströmöffnung 11 angeordnet. Dem ringförmigen Formstück 10 folgt ein zweites Formstück 12 mit radial außenliegenden Durch¬ strömöffnungen 13. Daran anschließend folgen weitere ringförmige Formstücke 14 und Formstücke 12. Den Abschluß bildet an dem je¬ weiligen Einlaß- bzw. Auslaßanschluß 4 bzw. 5 ein ringförmiges Formstück 15.
Die Formstücke 12 und 14 können in mehrfacher wechselnder Folge hintereinander angeordnet sein, es ist aber auch möglich, die Formstücke zu dickeren Einheiten zusammenzufassen.
Um eine ruhige Strömung der Flüssigkeit in dem Rohr 1 mit nur geringen Druckverlusten zu ermöglichen, weisen die radial innenliegenden Durchströmöffnungen 11 und die radial außenliegen¬ den Durchströmöffnungen 13 gleich große Querschnitte auf. Aus dem gleichen Grunde sind die Formstücke 10, 12, 14 und 15 an ihren Übergängen strömungsgünstig ausgebildet.
Die Dicke des Mantels 2 und der Formstücke 10, 12, 14 und 15 ist so ausgelegt, daß, ausgehend von der Strahlenquelle 6, in allen Richtungen, beispielsweise entlang mehrerer Raumstrah¬ len Sl bis S5, die für die Aktivität der Strahlenquelle 6 minde¬ stens notwendige Abschirmung vorhanden ist.
Bezugszeichen
1 Rohr
2 Mantel
3 Gehäuse
4 Einlaßanschluß
5 Auslaßanschluß
6 Strahlenquelle
7 Rohrstück
8 Rohrstück
9 Bleiformstück
10 ringförmiges Formstück
11 Durchströmöffnung
12 zweites Formstück
13 Durchströmöffnung
14 ringförmiges Formstück
15 ringförmiges Formstück
Sl -
S15 Raumstrahlen

Claims

A n s p r ü c h e
1. Einrichtung zum Bestrahlen von Flüssigkeiten mit radio¬ aktiven Strahlen, mit folgenden Merkmalen: ein Rohr (1) mit einem Einlaß- und einem Auslaßanschluß (4, 5) ist von einem Mantel (2) aus radioaktive Strahlen ab¬ schirmendem Material umgeben, in dem Rohr (1) ist eine Strahlenquelle (6) für die Erzeu- ' gung der radioaktiven Strahlung angeordnet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rohr (1) im wesentlichen geradlinig ausgebildet ist und daß in dem Rohr (1) von der Strahlenquelle (6) , ausgehend in Richtung zu den Anschlüssen (4, 5), Formstücke (10, 12, 14, 15) aus Strahlen abschirmendem Material eingesetzt sind, die einen Austritt von Strahlen aus den Anschlüssen (4, 5) ver¬ hindern.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Formstücke (10, 12, 14, 15) einen labyrinthartigen Strömungsweg für die Flüssigkeit frei lassen.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß jeweils ein ringförmiges Formstück (10, 14) mit radial innenliegender Durchströmöffnung (11) und ein zweites Formstück (12) mit radial außenliegender Durchströmöff¬ nung (13) aufeinanderfolgend angeordnet sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß in Richtung zu den Anschlüssen (4, 5) , ausgehend von der Strahlenquelle (6) , ein ringförmiges Form¬ stück (10) jeweils von einem zweiten Formstück (12) gefolgt ist und an den Anschlüssen (4, 5) jeweils ein ringförmiges Form¬ stück (15) angeordnet ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die radial innenliegende Durchströmöff¬ nung (11) des ringförmigen Formstückes (10, 14) und die radial außenliegende Durchströmöffnung (13) des zweiten Formstückes (12) gleich große Querschnitte aufweisen.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Formstücke (10, 12, 14, 15) an ihren Übergängen strömungsgünstig ausgebildet sind.
EP87901479A 1986-03-13 1987-03-10 Einrichtung zum bestrahlen von flüssigkeiten mit radioaktiven strahlen Withdrawn EP0263840A1 (de)

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WOPCT/EP86/00135 1986-03-13

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DE (1) DE3707586A1 (de)
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18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 19871215

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: ERNST, BERND

Inventor name: WINKELMANN, SIEGFRIED