JPS6239403A - 容器への流動性物質の連続充填装置 - 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】 ル１悲主粗 九朋！弓ピ１ 本発明は、搬送流体内に懸濁された固体物質を容器に充
填するための装置に関するものである。

特定の応用分野は、原子炉冷却材又は補助系統から不所
望な陰イオンや陽イオンを除去するために原子力発電所
で用いられている汚染樹脂の最終廃棄である。粒状で砂
のような堅さを有する使用済み樹脂は、一時的に使用済
み樹脂タンク内に貯蔵され、該タンクからドラムに移さ
れ、このドラムは次いて密閉されて最終処理の目的で積
み出される。

使用済み樹脂タンクからドラムへの樹脂の移送は、樹脂
を搬送流体内に懸濁してスラリを形成し、このスラリを
管路を介してドラノ、内にポンプ送りすることにより実
施されている。搬送流体は、各ドラムの貯蔵容積が可能
最大限に樹脂自体に利用されるように、ドラム内を通っ
て流れる。充填中のトラムがその客足まて充填された時
には、当該ドラムに対するスラリの流れを制御する隔離
弁か閉弁されて、空のドラムに対する第２のｌチ’Ｘ　
ＡＶ弁か開弁され、そこて充填されたドラムは密封され
て最終処理のために収り出され、使用済み樹脂タンクか
ら空のタンクへの樹脂移送が行われる。

ドラｊ１か容量限度まで充填されることを保証すると共
に、充填中のドラムから管路に樹脂が還流するのを阻止
する目的で、適切な時点で隔離弁を遮断するために、ド
ラム内の樹脂レベル又は少なくともドラムの所望の「満
杯」レベルは、高い信頼性をもって測定しなければなら
ない。しかし、このような樹脂レベルの測定には長い間
困難が伴っていた。これ等の困難の主たる原因は、樹脂
に割り当てられる廃棄物貯蔵容量をより効果的に利用す
るたｙ）に、ドラム内に水−樹脂スラリではなく、樹脂
を貯蔵することに対する切実な要求にある。

フローＩ・及び差圧ゲージのような慣用のレベル計測器
は、ドラム内の水柱が必ずしもＦｉｔ脂の容積を表示し
ないという理由から、実際の樹脂レベルの検出において
信頼性を欠く。使用済み樹脂タンクにおける樹脂充填デ
ータを直接検知することによりドラム内の樹脂レベルを
測定することは、使用済み樹脂貯蔵タンク内の樹脂容積
の貯蔵址の測定もしくは維持における同様の困難さが原
因で、やはり容易に実現することはできなかった。

九監二１」 本発明の目的は、充填中のドラム内の固体物質の充填レ
ベルを高い信頼性で測定することができ、この充填レベ
ルの測定に依存して、満杯になったドラムに対する材料
の供給を自動的に遮断し、待機中の空のトラムに対する
供給を続Ｃ−）で行う改良された充填装置を提供するこ
とにある。

上の目的及び説明が進むにつれて明らかになるであろう
他の目的は、本発明によれば、梗慨的に述べて、第１の
管と、該第１の管内における流動性物質の流れを検出す
るための流れセンサ手段と、それぞれ第１の管と連通し
各容器内に延びている複数の隔離弁付きの第２の管と、
各第２の管と関連して設けられて各関連の容器内に溜ま
る固体物質の予め定められた高さレベルに直接応答する
レベルセンサ手段と、流れセンサ手段、レベルセンサ手
段及び第２の管の隔離弁に接続されて、充填が行われて
いる容器と関連のレベルセンサ手段が、固体物質が「満
杯」レベルに達したことを表示し同時に流れセンサ手段
が流動性物質の流れを表示している時点で、充填が行わ
れていた第２の管の隔離弁を閉じ同時に空の待機容器と
関連の別の第２の管の隔離弁を開く制御手段とを備える
、固体物質を片む流動性物質を容器に連続的に充填する
ための装置により達成される。

Ｌｌｒ及１区立１叶 第１図を参照するに、原子炉冷却材系から陰イオン及び
陽イオンを除去するのに使用された汚染く使用済み）樹
脂のような固体は、使用済み樹脂タンク１内に集められ
て、このタンク１内で、水と混合されて水−樹脂スラリ
を形成する。

本発明の好適な実施例による移送充填装置は、同時に３
つのドラム（容器）２．３及び４に接続されるように設
計されている。

水−樹脂スラリは、スラリポンプく図示ぜず）によるか
又はタンク１を加圧することにより第１の管５を介して
タンク１から取り出される。この管５は、該管５内に設
けられた絞り部７と、該絞り部７の両端間の圧力差を検
出した場合にスラリの流れを表わす第１の信号値を発生
するようになっている流れ信号発信器８とから構成され
る流れセンサ手段、即ち流れセンサアセンフリ６を備え
ている。

流れセンサアセンブリ６の（スラリの流れ方向て見て）
下流側で、管５から分岐管（第２の管）９．１０及び１
１が延ひている。これ等の分岐管９．１０．１１は各ソ
レノイド隔離弁１２、■３及び１４により制御される。

隔離弁１２．１３及び１４の下流側で、分岐管９．１０
及び１１は、各ドラム２．３及び４に気密にＪｌり付け
られた各ドラム入口管（第２の管）１５．１６及び１７
で終端している。

各ドラム２．３及び４からは、樹脂−水スラリからの水
を、例えば、収集管２４により使用済み樹脂タンク１に
戻すために、樹脂捕集スクリーン２１．２２及び２３が
設けられている各戻し管１８．１９及び２０が出ている
。

各ドラム入口管１５．１６及び１７は、各ドラム２．３
及び４内にレベルセンサ手段もしくはアセンブリ２５．
２６及び２７を担持している。

ここで第２図及び第３図を参照して、上記レベルセンサ
アセンブリ２５．２６及び２７について詳細に説明する
。レベルセンサアセンブリ２５．２６及び２７は同一の
構造をしており、従って、以下の説明においてはレベル
センサアセンブリ２５だけを対象とすることにする。

ドラム入口管１５は、ドラム２の端壁に溶接されたボー
トリング（取付手段）２９に捩じ込まれた雄ねじ付き結
合フランジ（取付手段）２８により囲繞されている。ド
ラム人１０管１５は、この結合フランジ２８を介してド
ラム２内に突出し、その端部、即ち充填出口１５ａにレ
ベルセンサアセンブリ２５を担持している。このレベル
センサアセンブリＺ５は、ドラム入口管１５に、（例え
ばねじ連結もしくは螺合により）直接取り付けられたセ
ンサハウジング３０を備えている。このセンサハウジン
グ３０はスリーブ状の要素であって、両端が開いており
、４枚羽根タービン３２の回転軸３１を支持している。

タービン３２は軽量構造であって、ドラム入口管１５及
びハウジング３０を経てドラム２内に流入するスラリの
流路に配設されている。

ハウジング３０は、慣用構造の磁気回転数センサ３３を
支持しており、このセンサ３３は、タービン３２が回転
する際に第２の信号値を発生する。

タービン３２の回転は、充填過程中、スラリの流れがス
ラリの流路内に突出しているタービン羽根と衝突する際
に生ずる。充填過程中、ドラム２には、樹脂が徐々に充
填され、他方、スラリの水は、樹脂捕集スクリーン２１
、戻し管１日及び収集管２４を介して取り出される。

固体樹脂のレベルがドラム２内で上昇するに伴ない、固
体樹脂は、タービン３２の羽根の運動軌跡内に入り、軽
量構造であるため該タービンの慣性が小さいところから
、該タービンを迅速に停止せしめる。その結果、回転数
センサ３３による信号の発生が停止する。タービン３２
とハウジング３０の内壁との間には、ドラム入口管１５
内への樹脂の戻りをに１１　＋ｌ・寸スＪ）（）重粘１
　？−フ→１１箇ンイ丁ス卆稈〒Ｔ寸７゜充分な間隙が
設けられている。従って、タービン３２の停止で、スラ
リの連続した流入が停止されることはない。回転数セン
サ３３の出力信号の消失で、第４図と関連して後述する
ように、隔離弁１２の遮断及び隔離弁１３又は１４の開
放が生起される。

ドラム２の充填が完了した後、言い換えるならばドラム
２内の樹脂が所望の高さレベルに達して充填装置の隔離
弁１２が遮断された後に、結合フランジ２８をボートリ
ング２９から捩り外して、ドラム入口管１５をレベルセ
ンサアセンブリ２５と共にドラム２から持ち上げて収り
出し、ボートリンググ２９を永久的に密閉し、そしてド
ラム２を処理のために取り外す。レベルセンサアセンブ
リ２５は再使用しても良いし、或は使い捨て形式のもの
として充填されたドラム２内に永久的に残るようにする
こともできる。

このように、レベルセンサアセンブリ２５．２６．２７
を使用することによって、ドラム内でレベルが上昇する
固体によりタービン３２が停止せしめられ、その結果、
回転数センサ３３による流れ信号の発生が停止される所
望の高さレベルにタービン３２を意図的に配置すること
で、成る所定レベルに達する時点は、信頼性を以て検出
される。

流れセンサアセンブリ６の流れ信号発信器８及び各レベ
ルセンサアセンブリ２５．２６又は２７の回転数センサ
３３は、ソレノイドで作動される隔離弁１２．１３及び
１４に接続されている出力端を有する制御論理回路もし
くは装置（制御手段）３４の入力端に接続されている。

第４図を参照して後述するように、制御論理装置３４は
、ドラムがその充填状態に達した時に各ドラムに対する
隔離弁を遮断し、空のドラムと関連の別の隔離弁を開く
、このようにして、使用済み樹脂タンクからスラリを最
終処理ドラム２．３．４内に中断することなく連続して
切換え移送することができる。

次に第４図を参照するに、流れセンサアセンブリ６の出
力端は、アンドゲート３５．３６及び３７のそれぞれ一
方の入力端及び時間遅延素子３８の入力端に接続されて
いる。レベルセンサアセンブリ２５．２６及び２７の信
号出力は、アンドゲート３５．３６及び３７のそれぞれ
他方の入力端に印加される。アンドゲート３５．３８及
び３７の出力端は、それぞれ、インバータ３９．４０及
び４１の入力端に接続されると共に、アンドゲート４２
．４３及び４４の入力端に接続されている。

時間遅延素子３８の出力端はアントゲ−１〜４５．４６
及び４７の入力端及びインバータ４８の入力端に接続さ
れている。

インバータ３９の出力端はアンドゲート４６及び４７の
入力端に接続され、インバータ４０の出力端はアンドゲ
ート４５及び４７の入力端に接続され、そしてインバー
タ４１の出力端はアントゲ−１・４５及び４６の入力端
に接続されている。

更に、論理制御装置３４は、２つの１１位置選択スイッ
チ４９及び５０を備えており、これ等のスイッチの各々
は、「オフ」位置と、３つの隔離弁１２（位置１）、１
３（位置■）及び１４（位置■）と関連の位置を有して
いる。追って動作の説明で述べるように、２つの選択ス
イッチにより現在働いている　（充填している）隔離弁
及び次いで動作すべき隔離弁が選択される。

選択スイッチ４９の位置Ｉはアンドゲート４２及びアン
ドゲート５１の入力端に接続され、選択スイッチ４９の
位置■はアンドゲート４３及びアンドゲート５２の入力
端に接続され、そして選択スイッチ４９の位置■はアン
ドゲート４４及びアンドゲート５３の入力端に接続され
ている。

選択スイッチ５０の位置Ｉ、■及び■は、それぞれ、ア
ンドゲート４５．４６及び４７の入力端に接続されてい
る。

インバータ４８の出力端は、アンドゲート５１．５２及
び５３の入力端に接続されている。

オアゲート５４の入力端は、アンドゲート４２．４５及
び５１の各出力端にそれぞれ接続されている。オアゲー
ト５５０入力端はアンドゲート４３．４６及び５２の各
出力端にそれぞれ接続され、そしてオアゲート５６の入
力端はアンドゲート４４．４７及び５３の各出力端にそ
れぞれ接続されている。

オアゲート５４．５５及び５６の出力端は、関連の隔ず
）にそれぞれ接続されている。

以下の説明においては、上述の制御論理装置３４の動作
について述べる。

スラリを受け取る状態にある充填装置に接続されている
ドラム２．３及び４に使用済み樹脂タンク１から水−樹
脂スラリを移送する動作の開始にあたって、選択スイッ
チ４９は任意的に、位置Ｉに設定されており、そして待
８！選択スイッチ５０は任意的に位置Ｈに設定されてい
るものと仮定する。

このことは、現在ドラム２　（即ち選択スイッチ４９．
５０の位置と関連のドラム）が充填されており、他方、
次に充填されるべきドラムはドラム３　（即ち選択スイ
ッチ４９．５０の位置■と関連のドラム）であることを
意味する。

管５における流れが最初に開始すると、流れセンサアセ
ンブリ６に「１」信号が発生される。この信号は遅延素
子３８に印加される。遅延素子３８は、数秒間「Ｏ」信
号を発生し続け、従って、「１」信号がインバータ４８
によりアンドゲート５１に印加され択スイッチ４９の位
置Ｉから「１」信号が印加され、その結果、オアゲート
５４は隔離弁１２の制御ソレノイドに付勢信号を発生し
、それにより該隔離弁１２は開状態に維持され、スラリ
はドラム２内に流れることができる。

数秒後、従って、レベルセンサアセンブリ２５のタービ
ン３Ｚが既に回転している時点になると、遅延素子３８
は「１」信号を発生し、インバータ４８及びアンドゲー
ト５１は「０」信号を発生する。しかし、レベルセンサ
アセンブリ２５のタービン３２の回転で、アントゲ−Ｉ
・３５はｒｌ、信号を発生し、その結果アンドゲート４
２の出力は「１」信号となり、オアゲート５４の付勢出
力信号が発生される。従って、隔離弁１２のソレノイド
は付勢され続け、隔離弁１２は開状態に維持され、通常
の充填が進行する。

樹脂がレベルセンサアセンブリｚ５のタービン３２のレ
ベルに達すると、タービンは停止し、従って、「０」信
号がアンドゲート３５の入力に印加され、その結果アン
ドゲート４２の出力は「０」信号となる。

かくして、オアゲート５４の全ての入力は「０」信号を
受け、その結果、隔離弁１２は閉成され、ドラム２への
流れは遮断される。しかし、同時に、アンドゲート３５
の出力が「０」信号であるために、インバータ３９は「
１」信号を発生し、この信号はアントゲ−Ｉ・４６の１
つの入力端に印加される。このアンドゲート４６は各入
力端に「１」信号を受けているので、「１」信号がオア
ゲート５５に印加され、その結果、該オアゲート５５は
ドラム３と関連の隔離弁１３のソレノイドを付勢する。

このような隔離弁１２から隔離弁１３への切換は、絞り
部７を経る連続したスラリの流れで、各アントゲ−１・
４５．４６及び４７のそれぞれ１つの入力端に「１」信
号が加えられることにより可能となることは理解される
であろう。

ドラム３の充填が始まると、レベルセンサアセンブリ２
６のタービン３２が回転し始める。しかし、これによっ
ては、オアゲート５４．５５又は５６の入力端の何れの
信号にも変化はなく、従って、隔離弁１３は開状態に維
持され続ける。

隔離弁１２から隔離弁１３への自動切換で、警報が発生
されて、作業者に対し、スイッチ４９及び５０をリセッ
トするよう注意を喚起する。従って、ドラム３の通常の
充填中は、選択スイッチ４９は位置■にリセットされ、
他方待機選択スイッチ５０は位置■にリセットされる。

第４図から明らかなように、この設定においては、隔離
弁１３だけが開状態に維持され続け、そして樹脂レベル
がドラム３内のタービンに達したことが原因でレベルセ
ンサアセンブリ２６のタービン３２が停止すると、隔離
弁１３が閉成され、同時に隔離弁１４が開かれくアンド
ゲート４７の全ての入力端は「１」信号を受け、従って
、オアゲート５６の１つの入力端も「１」信号を受けて
、隔離弁１４のソレノイドが付勢される）ことが理解さ
れるであろう。

同時に３つのドラムを取り付けることができる上述の充
填装置は、一杯になったドラムを取り外して、空のドラ
ムと交換するのに充分な時間を与えることができる。

上に述べた特定の制御論理装置は、本発明による充填制
御を実施する上の単なる一例に過ぎず、選択スイッチを
不要とすることかできるような回路構成をも含めて非常
に多くの他の制御論理回路を設計することが可能である
。

本発明の上に述べた実施例には、本発明の均等物をも含
めた範囲から逸脱することなく、種々の変更、交換及び
適応が可能であり、本発明はこの実施例に限定されるも
のではないと理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好適な実施例の概略図、第２図は、
上記実施例の一部を形成する構成要素の軸方向断面図、
第３図は、第２図の矢印Ａの方向における立面図、第４
図は好適な実施例の一部を形成する制御論理回路を示す
ブロック図である。 ２．３．４・・・容器（ドラム） ５・・・第１の管 ６・・・流れセンサ手段 ９．１０．１１・・・第２の管（分岐管）１５．１６．
１７・・・第２の管（ドラム入口管）１５ａ・・・充填
出口 ２５．２６．２７・・・レベルセンサ手段２８・・・取
付手段（結合フランジ） ２９・・・取付手段（ポートリング） ３４・・・制御手段（制御論理装置） 出願人　ウェスチングハウス・エレクト９・ンク・： Ｎ　　　　　〜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体物質を含む流動性物質を所定容量の容器に連続的に
   充填する装置であって、 （ａ）前記流動性物質が送られる第１の管と、（ｂ）前
   記第１の管における前記流動性物質の流れを検出して、
   前記第１の管を通る前記流動性物質の流れ状態を表わす
   第１の信号値を発生する流れセンサ手段と、 （ｃ）前記第１の管とそれぞれ連通して該第１の管から
   前記流動性物質を受け取るように配列されると共に、充
   填出口をそれぞれ有している複数の第２の管と、 （ｄ）該第２の管における前記流動性物質の流れを許容
   したり或は阻止するために前記第２の管の各々に設けら
   れた個々の隔離弁と、 （ｅ）前記第２の管の各々の充填出口に着脱可能に別個
   の容器を取り付けるための取付手段と、（ｆ）前記各容
   器内に溜まる前記固体物質の所定高さレベルに直接応答
   して、前記固体物質が前記高さレベルに達した時に第２
   の信号値を発生するように前記各第２の管と関連して設
   けられた個別のレベルセンサ手段と、 （ｇ）前記流れセンサ手段、前記レベルセンサ手段及び
   前記隔離弁に接続されて、前記第１の信号値の発生中同
   時に前記第２の管の１つと関連のレベルセンサ手段から
   の前記第２の信号値が存在しない場合に、前記第２の管
   の内の前記１つの管の隔離弁を開状態に維持し且つ前記
   第２の他の管の隔離弁を閉状態に維持し、そして前記第
   １の信号値の発生中前記１つの第２の管と関連のレベル
   センサ手段による前記第２の信号値の発生開始で前記１
   つの第２の管の隔離弁を遮断し同時に前記他の第２の管
   の隔離弁を開く制御手段と、 を備えている、容器への固体物質を含む流動性物質の連
   続充填装置。