JPS58186452A - 磁性粉粒体の分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 子炉給水中や放射性廃液中に懸濁されている磁性粉粒体
を永久磁石群の回転により生ずる進行磁界で捉え、移動
用電磁石による磁気的スクレーパにより収集する磁性粉
粒体の分離装置に関する。

従来、原子炉給水中や放射性廃液中に懸濁している磁性
粉粒体の分離方法としては、濾過助材を用いたか過器を
用いる方法、或は電磁フィルタを用いる方法等があるが
、前者は使用済み濾過助材が二次廃棄物として多量に生
じ、又後者は高濃縮が困難であり、日誌まりを生ずる等
の欠点があった。

本発明は、上述の従来手段の欠点を除去し、回転可能な
軸に永久磁石と磁極間鉄片とを放射状に配列した複数の
円盤及び内筒をとりつけてなるロータを回転して放射性
流体の流路中に進行磁界を生じさせ、該放射性流体中に
懸濁されている磁性粉粒体を進行磁界の進行方向に移動
せしめると同時に前記ロータに嵌装した仕切簡表面に向
って移動せしめ、前記各円盤間に配設した移動用電磁石
による磁気的スクレーパによって１Ｖｉｌ記磁性粉粒体
を収集し、移動用電磁石の励磁極性の転換を行って前記
収集粉粒体を側方に移動せしめ、高濃度に磁性粉粒体を
含有する水を取り出すようにして、二次廃棄物を一生ず
ることなく、高濃縮可能で、目詰まりを生じず且つ大量
の放射性流体の処理が可能な磁性粉粒体の分離装置を提
供することを目的として為したものである。

以下、本発明の実施例を図面を参蕪しつつ説明する。

第１図乃至第７図は本発明の一実施例を示すものであり
、強磁性鋼材製の円板ｌの両面に複数個の薄板状の永久
磁石２をＳ極とＮ極とが交互に位置するよう放射状に取
付けると共に、接水へ磁石２の間に非磁性材製の座３を
放射状（こ設は、該ｐｌ！３に強磁性鋼材製の磁極間鉄
片４を取付け、それらの外周に薄板状の殻５を装着せし
めて円盤６となし、回転軸７（二複数の前記円盤６を所
要の間隔に且つその中心で装着せしめてロータ８を構成
しである。

円筒状の耐圧容器９内下方に逆円錐状の軸受ｌ１１０を
支柱１１にて支持せしめ、前記ロータ８を該軸受座ｌＯ
及び前記耐圧容器９頂部の軸受１２により垂直に支持し
、回転駆動装置１３により前記ロータ８を自在に回転し
得るようにしである。

更に、蛇脂状の仕切筒１４を前記ロータ８の円盤６の酸
５表面と僅かの隙間が形成されるようロータ８に装着し
、該仕切筒１４の下端部１５を前記耐圧容器９内に設け
た軸受座１０の上部に、該軸受座ｌＯの上面に流路１８
が形成されるよう固着すると共に、該仕切筒１４の上端
水平部１６を前記耐圧容器９内七方に水平となるよう設
けたリンク状の支持板１７と離接可能に接触させ、該仕
切ｒ＠１４を回転しないよう支持しである。

該仕切篩１４の各流路１８の回転軸７近傍側にリング状
の突起１９を上下に且つ該回転軸７を囲むよう設けて処
理水集中１１２０を形成し、該各地理水集中ｓ２０の一
箇所から前記仕切ｆｉ１４の外周方向に向けて前記各流
路１８内に処理水流路２１が形成されるよう二枚の仕切
板２２を夫々取付け、該６処理水流路２１の外周側端部
に処理水排出管２３を接続し、前記耐圧容器９の底部に
設けた原水人口２４から流入する原水が前記仕切筒１４
の各流路１８に入って磁性粉粒体が分離され、処理水と
なって前記各処理水集中＊２０に集まり、前記各処理水
流路２１及び処理水排出管２３を通って、前記Ｈ圧容器
９の底部に設けた処理水出口２５からｔＪｉ出されるよ
うにしである。

前記仕切ｆ１１１４の各流路１８には、前記各仕切板２
２と略平行となるよう非磁性鋼材製の基板２６を取付け
て前記各流路１８を仕切り、第４図（こ示すように該各
基板２６の前記仕切板２２側に移動用電磁石２７を設け
、その磁極２８が流路１８（こ向くようＩｒ１１記基板
２６に密着させて磁気的スクレーノ＜３２を構成し、該
磁気的スクレーパ３２を前記各基板２６に適数個横方向
に一列に夫々配設しである。更に、ｌｌ１ｌ記流路１８
を仕切る各基板２６の近傍の静止水領域と連通するよう
粉粒体収集管３４を式愛＆す、該粉粒体収集管３４を前
記耐圧容器９の底部に設けた分離粉粒体出口３５と接続
せしめである。

ここにおいて、前記各円盤６に取付けられている薄板状
の永久磁石２及び磁極間鉄片４は第５図に示すように、
隣接する永久磁石２の磁極３６間に分布する磁力線３７
の形を磁極間鉄片４の影響によって歪ませ、前記仕切筒
１４表面付近の磁力線３７が仕切篩１４表面に沿って極
力長い範囲で並行するように形状、寸法、位置を設定す
る。

又、各円Ｍ６間の永久磁石２の位置は、向かい合う永久
磁石２間の磁力により隣接する各円盤７が引張り合った
り、反発し合ったりして負荷がかかるのを防止するため
、位相をずらした位置としてバランスをとっである。

又、前記耐圧容器９の頂部の空間及びロータ８と仕切篩
１４との隙間には水等の磁性粉粒体を含まない流体を満
たしておき、原水の該空間又は隙間内へ流入するのを防
止すると共むこ仕切筒内外の圧力をバランスさせる。

図中、３８は前記仕切１１４の各流路１８内真中付近に
ワイヤ等で吊り下げた分離促進用リングであり、所要の
間隔で配設しである。

ロヘタ８を回転駆動装置１３により第１図において矢印
で示す反時計回り方向に回転せしめると、前記ロータ８
の層状に複数取付けられた円盤６の永久磁石２群が回転
し、各流路１８内に進行磁界が形成される。

原子炉給水や放射性廃液等の原水を原水人口２４より送
入すると、原水は各流路１８内に略均等の流量分布をも
って流入する。該原水中に懸濁状態で存在する磁性粉粒
体はｆＲＩ記遡行磁界により捉えられ、該進行磁界との
相互作用によって進行磁界の進行方向の力と仕切篩１４
表面に向う力を同時に受けて、仕切ｆｉ１４の表面に沿
い仕切筒１４の表面に近づきつつ斜め下方又は斜め上刃
に移動し、その一部は基板２６に仕切られる磁気的スク
レーパ３２近傍の静止水領域に引き込まれ、他の一部は
仕切筒１４の表面に到達し該表面付近の該表面に並行し
て分布する曲屈磁力線３７との相が作用によって前記ロ
ータ８の回転方向と同じ方向の力を受は該表面を滑りな
がら前記静止水領域に入る。

このときの流路１８内の原水中の磁性粉粒体の濃度分布
及び流速の分布を第６図及び第７図に示す。第６図は分
離促進用リングを配設してない場合を図示したもので、
原水が流路１８を中心−側に向って流れると、仕切筒１
４表面に磁性粉粒体が引き付けられ濃度が高くなり、該
表面がらやや離れた部分では比較的早く濃度が低下する
が、流路１８の真中付近は向かい合う永久磁石２の磁力
線の干渉により双方から引き付けられるため磁性粉粒体
が上下に若干移動しにくく濃度が低ドしにくい傾向がみ
られる〔第６図（イ）〕。

父、流路１８中の原水の流速は、仕切筒１４表面との摩
擦抵抗の小さい真中付近が早くなるため〔第６図〔口〕
〕、原水中の磁性粉粒体の分離が十分材なわれないまま
処理水集中１１１２０に至り、処理水流路２１及び処理
水排出管２３を通って処理水出口２５から排出されてし
まう可能性もある。この場合は該処理水を再循環させる
ことにより磁性粉粒体の分離を完全に行なうことができ
る。

これに対し、流路１８内に分離促進用リング３８を配設
すると流路１８の真中付近の原水の流れが干渉されるた
め、流路１８の真中付近の磁性粉粒体は上方又は下方に
移動し仕切筒１４表面に引き付けられ、原水から磁性粉
粒体が更に効率よく分離される〔第７図（イ）〕。該骨
分離促進用ング３８の太さは流路１８の幅に比べてそれ
程大きくないので原水の流速の低下や乱流の生ずるおそ
れは殆どない。

静止水領域に入った磁性粉粒体は、直流励磁された前記
移動用電磁石２７の磁極２８近傍に生ずる強力且つ高勾
配の磁界により引き付けられ捕獲される。前記移動用電
磁石２７は、その励磁を仕切＠１４中心側から順に外周
側のものについて解き、磁路先端ｔ！＋３１近傍に生ず
る高勾配磁界を消失せしめ、次いで前記磁気的スクレー
パ３２を逆極性に励磁させ中心側から順に励磁を解き、
再び該磁気的スクレーパ３２を正極性に励磁するサイク
ルを繰り返すことにより捕獲された磁性粉粒体は外周側
へ移動され粉粒体収集管３４に収集され、適宜分離粉粒
体出口３５がら取り出される。

又、磁性粉粒体を除去された処理水は仕切筒１４中心部
のリング状の各処理水集中＊２０に集まり、処理水流路
２１を通って、処理水排出管２３内を降下し、処理水出
口２５がら排出される。

なお、本発明の磁性粉粒体の分離装置は上述の実施例に
限定されるものではなく、原子炉給水や放射性廃液ばか
りでなく、放射性片ガス等にも適用し得ること、移動用
電磁石の外周側に１縮用電磁石を設けて分離した磁性粉
粒体を濃縮してもよいこと等、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である
。

以を述べたように本発明の磁性粉粒体の分離装置によれ
ば、 （１）永久磁石群の回転により生ずる進行磁界により原
水中の磁性粉粒体を捉え、磁気的スクレーパにより該磁
性粉粒体を収集し、濃縮用電磁石により濃縮し排出する
ようにしたので、二吹廃棄物を生ずることがなく、又磁
性粉粒体濃度の高い分離水が得られ、分離水のその後の
処理を合理的に行うことができる。従って、原子カプラ
ント配管内に浮遊する放射性生成物を連続的に除去する
のに有効である。

（ｎ）　　磁性粉粒体の分離は進行磁界、磁気的スクレ
ーパ等の磁力を用いるので、流路への磁性粉粒体の集積
や目詰まりが生ずることがない。

０　永久磁石群を円盤状として、回転軸に複数連設し、
各円盤間に原水等の放射性流体を流すので、大量処理用
として好適である。

儀　ロータには永久磁石を用いているので、磁界を発生
させるための電力が不要であり、省エネできる。

等、種々の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の磁性粉粒体の分離装置の一
実施例の説明図であり、第１５！Ｊは縦断面図、第２図
は第１図の■−Ｂ方向矢視図、第３図は第１図のｍ−■
方向矢視図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ方向矢視図、
第５図は円盤間の磁力線の分布状態を示す図、第６図〔
イ〕〔四は分離促進用リングを配設していない場合の流
路中の原水の流れを示したもので、〔イ］は濃度分布を
示す図、（ロ）は速度分布を示す図、第７図〔イ〕（ロ
）は分離促進用リングを配設した場合の流路中の原水の
流れを示したもので、（イ）は濃度分布を示す図、〔口
〕は速度分布を示す図である。 図中、２は永久磁石、４は磁極間鉄片、６は円盤、７は
回転軸、８はロータ、９は耐圧容器、１４は仕切筒、１
８は流路、２０は処理水集中溝、２１は処理水流路、２
３は処理水排出管、２４は原水入口、２５は処理水出口
、２７は移動用゛電磁石、３２は磁気的スクレーパ、３
４は粉粒体収集管、３５は分離粉粒体出口、３８は分離
促進用リングを示す。 第６図 ３８１８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）両面に永久磁石を放射状に取付けると共に該永久磁
   石の間に磁極間鉄片を設は且つそれらの外周を穀で被覆
   してなる円盤を、回転軸に所要の間隔で複数連設してロ
   ータを構成し、該ロータをその下方に放射性流体入口を
   有する１圧容器内に回転自在に収納し、該ロータの周囲
   に所要の隙間が形成されるよう蛇腹様の仕切篩を嵌装し
   、該仕切篩の流路内に磁気的スクレーパを中心側から外
   周側へ向けて複数個配設し分離した磁性粉粒体を前記耐
   圧容器外へｌＪｊ出する磁性粉粒体収集管を設け、更に
   前記各流路の回転軸側周囲から処理流体を前記耐圧容器
   外へ排出する処理流体排出管を設けたことを特徴とする
   磁性粉粒体の分離装置。