JPS5933001B2 - 薄膜乾燥機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は原子力発電所等から排出される放射性廃液等の
処理液を加熱乾燥して不揮発成分と揮発成分とに分離す
る薄膜乾燥機に関する。

一般に原子力発電所で排出される放射性廃液は加熱乾燥
されて固形成分等の不揮発成分と水分等の揮発成分とに
分離され、別々に処理される。

そして、この放射性廃液を加熱乾燥するには一般に薄膜
乾燥機と称される乾燥機が用いられている。

そしてこの薄膜乾燥機は従来第１図および第２図に示す
如く構成されていた。

すなわち、１は加熱用であって、この加熱用１は円筒状
をなし、垂直方向に沿って設けられている。

そしてこの加熱用１の下部外周は外胴２によって覆われ
、この外胴２と加熱用１との間は蒸気通路３に形成され
ている。

そしてこの蒸気通路３には蒸気供給管４から加熱用の蒸
気が供給され、この加熱用１の下部を加熱して蒸気排出
管５より排出されるように構成されている。

また、この加熱用１内にはこの加熱用１と同心に垂直方
向に沿って回転軸７が設けられている。

そしてこの回転軸７は加熱用１の上端に取付けられた蓋
体８を貫通してその上方に突出され、また軸受９，１０
によって回転自在に支承されている。

そしてこの回転軸７の上端部にはブー９１１が取付けら
れ、■ベルト１２を介してモータ１３等に連結され、こ
の回転軸１は高速で回転駆動されるように構成されてい
る。

また、この回転軸１には加熱用１の加熱される部分より
やや上方に位置して環状の回転体１４が設けられている
。

また加熱用１には放射性廃液等の処理液を供給する処理
液供給管１５が接続され、この処理液供給管１５は上記
回転体１４の外周面に対向して開口している。

そして処理液はこの処理液供給管１５から回転体１４に
向けて噴射され、噴射された処理液は回転軸γとともに
高速で回転する回転体１４によって遠心力で放射状に飛
散され、加熱胴１の内周面に均一に付着するように構成
されている。

そしてこの加熱用１の内周面に付着した処理液は薄膜状
となってこの加熱用１の内周面を流下し、蒸気通路３を
通る加熱用の蒸気によって加熱用１０周壁部を介して加
熱され、水分等の揮発成分は蒸発し、また固形成分等の
不揮発成分は加熱用１の内周面に付着する。

そして蒸発した揮発成分の蒸気は筒状の回転体１４内を
通り、加熱用１の上端部に接続された排出管１６から排
出され、さらに他の処理工程に送られる。

また、上記回転軸１には多数のブレード１７・・・・・
・・・・・・・・・・が突設されており、加熱用１の内
周面に付着した不揮発成分はこれらのブレード１γ・・
・・・・・・・・・・・・・によって掻き落され、加熱
用１の下端から排出され他の処理工程に送られるように
構成されている。

ところで、このような薄膜乾燥機の処理能力はたとえば
加熱用１の加熱部分Ｉｎ’につき毎時５０１程度であり
、処理液供給管１５から供給される処理液の流量は小さ
い。

このため処理液供給管１５から噴出する処理液の速度は
きわめて小さく、たとえば従来のものでは０．０３ ｍ
／ ｓｅｅ程度しかない。

このため処理液が確実に回転体１４に到達せず、一部の
処理液がこの処理液供給管１５の開口から加熱用１の内
周面に直接流れ落ちることがある。

このため、処理液が加熱用１の内周面全体に均一な薄膜
状となって流下することが妨げられ、処理能力が低下す
る不具合があった。

このような不具合を解消するには処理液供給管１５の開
口面積を小さくして処理液の噴出速度を大きくすればよ
いものであるが、上記の放射性廃液等の処理液は２５重
量％もの硫酸ナトリウム等を含む場合があり、また固形
成分を含む場合もあるのでこの処理液供給管１５の開口
面積を小さくすると詰りを生じる可能性があり、この開
口面積を小さくすることはできない。

また回転体１４の外周面と加熱用１の内周面との間隙を
小さくすることによって、処理液供給管１５から噴出す
る処理液ができるだけ多く回転体１４に到達するように
することもできるが、高速で回転する回転体１４と加熱
用１の内周面との間の間隙をあまり小さくすると回転軸
Ｔの捩れ等に 。

より回転体１４が加熱用１の内周面に接触する危険があ
る。

そして従来のものにおいてもこの間隙は数ｕ程度であり
、この間隙をこれ以上狭くすることはできない。

また、このような薄膜乾燥機は定期的に加熱用１内に洗
浄液を供給し、加熱用１内面やその他の部材に堆積した
固形分を洗浄する必要がある。

ところでこの洗浄液を噴出する洗浄液ノズルを加熱用１
の内周面に突設すると回転軸７、回転体１４およびブレ
ード１１・・・・・−・・・・・・・を取外す際にこれ
らが抜けなくなるので、従来のものはこの洗浄液ノズル
１８を蓋体８に取付げていた。

このため、この洗浄液ノズル１８と主に洗浄すべき部分
である加熱胴下部との距離が大きく、充分な洗浄をおこ
なうことができない等の不具合があった。

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは処理液が確実に回転体に供給され、
処理液が回転胴の内周面に均一に散布され、処理能力を
向上させることができるとともに処理液の供給通路の詰
り等を生じることのない薄膜乾燥機を得ることにある。

以下本発明を第３図および第４図に示す一実施例にした
がって説明する。

図中１０１は加熱用であって、この加熱用１０１は円筒
状をなし、その軸方向が垂直方向に沿って設けられてい
る。

そして、この加熱用１０１の下部外周を覆って外胴１０
２が設けられており、この外胴１０２の内面と加熱用１
０１の外周面との間に加熱用の蒸気が流通する蒸気通路
１０３が形成されている。

そしてこの蒸気通路１０３には蒸気供給管１０４および
蒸気排出管１０５が接続され、上記蒸気供給管１０４を
介して蒸気通路１０３に加熱用の蒸気が供給され、加熱
用１０１の下部が外側から加熱されるように構成されて
いる。

また、この加熱用１０１の上端は蓋体１０６によって閉
塞されている。

そしてこの加熱用１０１内にはこれと同心に回転軸１０
７が設けられている。

そしてこの回転軸１０１は上記蓋体１０６を貫通してこ
の蓋体１０６の上方に突出しており、この蓋体１０６に
設げられた軸受１０８および加熱用１０１の下端部に設
けられた軸受１０９によって回転自在に支承されている
。

そして、この回転軸１０７の上端部にはプーリ１１０が
取付けられ、このプーリ１１０はＶベルト１１１を介し
てモータ１１２に連結されており、この回転軸１０７は
モータ１１２によって高速で回転駆動されるように構成
されている。

そして、この回転軸１０７には加熱用１０１下部の加熱
される部分のやや上方に位置して回転体１１３が取付け
られている。

この回転体１１３は下方に向けて傾斜したテーパを有す
る円環状をなしており、この回転体１１３の外周縁と加
熱用１０１の内周面との間には数７ｎｍの間隙が形成さ
れている。

また、上記回転軸１０γの上部に゛はその中心軸に沿っ
て処理液供給通路１１４が形成されている。

そしてこの処理液供給通路１１４の下端は放射方向に複
数の分岐通路１１５・・・・・・・・・・・・・・・に
分岐され、これらの分岐通路１１５、・・・・・・・・
・・・・・・は回転軸１０７から放射状に突設された複
数の分散管１１６・・・・・・・・・・・・・・・に連
通している。

そしてこれらの分散管１１６・・・・・・・・・・・・
・・・の先端部は上記回転体１１３の上面に開口してい
る。

なお、これらの分散管１１６・・・・・・・・・・・・
・・・は上記回転体１０１の支持部材を兼用しているも
のである。

また、この処理液供給通路１１４の上端は回転軸１０７
の上端面に開口し、この回転軸１０７の上端部に設げら
れた回転継手１１７を介して処理液供給管１１８に連通
している。

そしてこの処理液供給管１１８は開閉弁１１９を介して
処理液供給源１２０に接続されている。

また、この処理液供給管１１８には洗浄液供給管１２１
が分岐接続されている。

そしてこの洗浄液供給管１２１は開閉弁１２２を介して
処理液供給源１２３に接続されている。

そして放射性廃液等の処理液は上記処理液供給源１２０
から開閉弁１１９および処理液供給管１１８を介して処
理液供給通路１１４に供給される。

そしてこの処理液はこの処理液供給通路１１４を流下し
て分岐通路１１５・・・・・・・・・・・・・・・およ
び分散管１１６・・・・・・・・・・・・・・・を通っ
て回転体１１３の上面に供給され、回転軸１０７ととも
に高速回転するこの回転体１１３の遠心力によってこの
回転体１１３の周縁から周囲に飛散し、加熱用１０１の
内周面に均一に付着する。

そしてこの付着した処理液は加熱用１０１の内周面に沿
って薄い膜状となって流下し、蒸気通路１０３内を流通
する加熱用の蒸気によって加熱用１０１０周壁部を介し
て加熱され、水分等の揮発成分は蒸発し、また固形成分
その他の不揮発成分は加熱用１０１の内周面に付着する
ように構成されている。

そして、この加熱用１０１の上部には排出管１２３が接
続されており、蒸発した揮発成分の蒸気は環状の回転体
１１３内を通って上記排出管１２４より排出され、次の
処理工程に送られるように構成されている。

また、上記回転軸１０７には複数のブレード１２５・・
・・・・・−・・・・・・が突設され、これらのブレー
ド１２５・・・・・・・・・・・・・・・の先端縁は加
熱用１０１の内周面にわずかの間隙をもって対向してい
る。

そして、これらのブレード１２５・・・・・・・・・・
・・・・・は回転軸１０７とともに回転し、加熱用１０
１の内周面に付着した不揮発成分を掻き落すように構成
されている。

そしてこの掻き落された不揮発成分は加熱用１０１の下
端から排出され、次の処理工程に送られるように構成さ
れている。

以上の如く構成された本発明の一実施例は蒸気通路１０
３に加熱用の蒸気が供給され、加熱用１０１が加熱され
るとともに回転軸１０７がモータ１１２によって回転さ
れ、この回転軸１０７とともに回転体１１３およびブレ
ード１２５・・・・・・・・・・・・・・・が回転する
。

また処理液供給源１２０より開閉弁１１９および処理液
供給管１１８を介して回転軸１０γの処理液供給通路１
１４上に供給され、この処理液供給通路１１４、分岐通
路１１５・・・・・・・・・・・・・・・および分散管
１１６・・・・・・・・・・・・・・・を通って回転体
１１３の上面に供給され、遠心力によって飛散して加熱
用１０１の内周面に付着する。

この場合、回転体１１３０周速度は周縁部に近ずくに従
って犬であるのでこの回転体１１３の上面に供給された
処理液が遠心力によってこの回転体１１３０周縁に向っ
て流れると周速度の差によってこの処理液は渦巻状の軌
跡を描いて流れ、周方向に拡散する。

したがって、この処理液は加熱用１０１の内周面に均一
に散布される。

そして付着した処理液は膜状に流下して加熱され、水分
等の揮発成分は蒸発して排出管１２４から排出され、ま
た加熱用１０１の内周面に残った不揮発成分はブレード
１２５・・・・・・・・・・・・・・・により掻き落さ
れ加熱用１０１の下端より排出される。

そして上記処理液は回転軸１０７内に設けられた処理液
供給通路１１４を通って回転体１１３上に直接供給され
るので、この処理液供給通路１１３内の流速が小さくて
も処理液はすべて回転体１１３上に確実に供給される。

したがって処理液は回転体１１３から均一に飛散し、回
転胴１０１の内周面に均一に付着する。

したがって処理液の加熱乾燥効率が向上し、処理能力が
向上する。

そして上述の如く処理液供給通路１１４内の処理液の流
速は小さくてもよいので、この処理液供給通路１１４の
断面積を充分に太き（でき、この処理液供給通路１１４
の詰り等を確実に防止できるものである。

また、加熱胴１０１内を洗浄する場合には処理液供給源
１２０側の開閉弁１１９を閉弁するとともに洗浄液供給
源１２３側の開閉弁１２２を開弁じ、洗浄液供給源１２
３から処理液供給管１１８、処理液供給通路１１４を介
して洗浄液を回転体１１３上に供給する。

したがってこの洗浄液は処理液と同様に回転体１１３の
遠心力によって飛散し、加熱胴１０１内部を効果的に洗
浄することができる。

なお、本発明は上記の一実施例には限定されない。

たとえば処理液供給通路は必らずしも洗浄液供給通路と
兼用しなくてもよい。

また、処理液供給通路は必らずしも回転軸内に設ける必
要はなく、たとえば回転軸の周面に軸方向に沿って配管
を取付けてもよく、要は回転軸と一体に処理液供給通路
を設け、この処理液供給通路から直接回転体に処理液を
供給できるようにすればよいものである。

また、加熱胴は必らずしも加熱用蒸気で加熱する必要は
なく、電気ヒータその他の加熱機構を用いてもよい。

さらに本発明は放射性廃液の乾燥機に限らず、その他の
廃液等の処理液の乾燥機一般に適用できるものである。

上述の如く本発明は垂直方向に沿って設けられた円筒状
の加熱胴と、この加熱胴の周壁部を加熱する加熱機構と
、上記加熱胴内にこの加熱胴と同心に設けられた回転軸
と、この回転軸の下部に放射状に突設され先端部が上記
加熱胴の内周面に近接しこの内周面に堆積した不揮発成
分を剥離するブレードと、上記回転軸に取付けられ上面
が円錐面に形成された円形の回転体と、上記回転軸に設
けられた処理液供給通路と、この処理液供給通路に接続
され放射状に突設され上記回転体の上面に処理液を供給
する複数の分散管とを具備したものである。

したがって、処理液はこの回転体によって周方向に拡散
して均一に散布されるので、不揮発成分の分離を効率よ
くおこなうことができる。

また、この回転体によって処理液が周方向に分散される
ので、処理液を噴出する分散管は単に処理液をこの回転
体上に供給するだけのものでよい。

したがって、この分散管の数を増加してその口径を小さ
くしたりする必要はなく、その詰りを確実に防止するこ
とができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示し、第１図は縦断面図
、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図である。 第３図および第４図は本発明の一実施例を示し、第３図
は縦断面図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面
図である。 １０１・・・・・・加熱胴、１０３・・・・・・蒸気通
路（加熱機構）、１０γ・・・・・・回転軸、１１２・
・・・・・モータ、１１３・・・・・・回転体、１１４
・・・・・・処理液供給通路、１１１・・・・・・回転
継手、１２０・・・・・・処理液供給源、１２３・・・
・・・洗浄液供給源、１２５・・・・・・ブレード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 垂直方向に沿って設けられた円筒状の加熱用と、こ
   の加熱用の周壁部を加熱する加熱機構と、上記加熱胴内
   にこの加熱用と同心に設けられた回転軸と、この回転軸
   の下部に放射状に突設され先端部が上記加熱用の内周面
   に近接しこの内周面に堆積した不揮発成分を剥離するブ
   レードと、上記回転軸に取付けられ上面が円錐面に形成
   された円形の回転体と、上記回転軸に設けられた処理液
   供給通路と、この処理液供給通路に接続され放射状に突
   設され上記回転体の上面に処理液を供給する複数の分散
   管とを具備したことを特徴とする薄膜乾燥機。