JPS63238599A - 粉体流路切換装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粉体流路切換装置に係り、特に、原子力発電
所の廃棄物減容処理システムの粉体と流体との流路を切
換える装置に関するものである・〔従来の技術〕 従来、放射性廃棄物の乾燥粉体化設備運転中に生成する
乾燥粉体と、運転後または定期検査時等に設備を除染・
洗浄する際に発生する洗浄水は、公知の３方ロ型ボール
介により、それぞれの移送先に流路を切換えて送られて
いた。

このような設備で、粉体および流体（洗浄水）の切換装
置に要求される仕様を列挙すると、以下のようになる。

（１）粉体側流路が開いているとき、流路内に粉体が容
積しまたは閉塞するような障害物が存在しないこと。

（２）流体側流路が開いているとき、流路内に流体（洗
浄水等のドレイン）が残留しない構造であること。

（３）流体側流路が開いているとき、閉じている粉体側
流路に対し、理想的には洗浄水のリークがゼロのシール
性を有すること。

（４）流路切換の際の接続部分のシール性について、十
分な耐久性と信頼性とを備えていること。

〔発明が解決しようとする問題点〕

公知の前記３方ロ型ボール弁によ３扮体流路切換装置に
おいては、この装置に要求される前記仕様のうち、（１
）〜（３）については条件を十分に満たすことが可能で
あるが、（４）については必ずしも十分とはいえなかっ
た。

それは、前記要求仕様のうち、（３）のリークゼロを目
標とするシール性と、（４）のシール部の耐久性の確保
とが、シール部での締付面圧の管理で相矛盾する要求と
なっていることに起因している。

すなわち、（３）のシール性向上のためには、シール部
での面圧を高くすることが望ましく、逆に（４）のシー
ル部の耐久性を上げるためには、流路切換時のシール面
への摺動抵抗を少なくするようにシール部での面圧を低
くすることが望ましく、この両者が相反する要求となっ
ている。

これに対する現実的な対応としては、両者の要求をなん
とか満たせるところでシール面の面圧管理が行われてい
るが、（３）のシール性確保が運転上の必須条件である
から、（４）の耐久性の点では必ずしも満足な状況には
ならなかった。

本発明の目的は、前記要求仕様のすべてを十分満足する
構造の粉体流路切換装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、粉体または流体
を上方から供給する共通管路と粉体のみを下方に移送す
る管路および流体のみを下方に移送する少なくとも一つ
の管路との間に設置され、粉体と流体とをそれぞれの管
路に択一的に送り込む粉体流路切換装置において、共通
管路出口に粉体移送管路入口を接続する直線流路と共通
管路出口に流体移送管路入口を接続する偏心した流路と
を有し、粉体用流路と流体用流路の入口のいずれかを共
通管路出口に対向させ上下の管路を接続する流路切換機
構と、それぞれの管路の出口および入口の周囲に配置さ
れ、流路切換機構が移動するときは離脱し、管路と流路
とが相対する位己にあるときのみ流路切換機構の端面に
当接しシールするシール部とからなる粉体流路切換装置
を提案するものである。

前記流路切換機構は、流路を切換えるために、回転駆動
部を備えても良いし、または直線駆動部を備えても良い
。

前記シール部は、加圧空気によるダイアフラム構造とす
ることができ、電磁力による圧着機構を採用することも
可能である。

〔作用〕

本発明による粉体流路切換装置は、次の二つの特徴によ
り、本装置に要求される条件を満たしている。

第１の特徴は、流路間のシール部を可動構造としたこと
である。流路切換機構が、粉体流路側または流体流路側
に完全に切換ねっている時のみシール部が前記機構に圧
着し、粉体流路側から流体流路側へまたその逆に切換え
る動作時には、シール部が前記機構に接触しないクリア
ランスを有している。この特徴により、前記要求仕様の
うち、（３）のシール性の確保と（４）のシール部の耐
久性の向上という従来例では満たすことが困難であった
相反する条件が同時に満足される。

第２の特徴は、粉体側流路が直線衣゛であるのに対し、
流体側流路を偏心した下り勾配管路としたことである。

この特徴により、前記要求仕様のうち、（１）の粉体側
流路に閉塞の要因となりうる障害物が存在しないこと、
（２）の流体側流路に流体が残留しない構造であること
という条件が満たされる。

すなわち、本発明の二つの特徴は、前記４条件をすべて
矛盾なく満足させるものであり、原子力発電所の放射性
廃棄物処理設備のような粉体流路の切換を必要とする設
備の要求を十分満足する粉体流路切換装置か得られる。

〔実施例〕

次に、第１図〜第３図を参照して、本発明の一実施例を
説明する。

第１図は、本発明による粉体流路切換装置を原子力発電
所の放射性廃棄物処理設備に適用した実施例の構成を示
すブロック図である。図において、１は洗浄水タンク、
２は洗浄水ポンプ、３は廃液タンク、４は廃液ポンプ、
５は乾燥機、６は本発明の対象である粉体流路切換装置
、７は粉体ホッパ、８はミストセパレータ、９は復水器
、１０は洗浄水回収タンク、１１は洗浄水回収ポンプ、
１２は固化処理設備、１３は仕切弁である。

混合された廃棄物は、廃液ポンプ４により、乾燥粉体化
機能を有する公知の乾燥機５に定量的に供給される。乾
燥機５に供給された廃棄物は、乾燥機５の作用により蒸
気と固形分の粉体とに分離される。蒸気については、公
知のミストセパレータ８と復水器９の設備を用いて凝縮
水として回収され、洗浄水回収タンク１０に移送される
。一方、乾燥機５により分離生成された廃棄物の乾燥粉
体は、重力により、粉体流路切換装置６に移送される。

この時、粉体流路切換装ｒＸｉ６は、乾燥機５および粉
体ホッパ７の両者を結ぶ流路、すなわち粉体流路側が開
いた状態となっている。したがって、乾燥機５から落下
したきた廃棄物の乾燥粉体は、粉体流路切換装置６を経
て、粉体ホッパ７に回収される。粉体ホッパ７に回収さ
れた粉体は、公知の造粒固化設備等の固化処理設備に移
送され、固化処理される。

以上述べた廃棄物の乾燥粉体化機能が終了した後、ある
いは定期検査等に先立ち設備を除染する場合等の運転方
法を以下に説明する。

洗浄水タンク１に貯蔵されている洗浄水は、洗浄水ポン
プ２により、乾燥機５に移送される。この時使用する洗
浄水は、当該設備が取り扱うＦｉＡ棄物の性状に応じて
、必要ならば加温されていることが望ましい。

洗浄運転時には、粉体流路切換装置６は、乾燥機５およ
び洗浄水回収タンク１０の両者を結ぶ流路、すなわち流
体側流路が開いた状態となっており、粉体ホッパ７側は
閉じた状態となっている。

乾燥機５に供給された洗浄水は、粉体流路切換装置１１
ｆｆ６および仕切弁ＩＳを介して流水状態で流すことも
、また仕切弁１３を閉じて乾燥機５および粉体流路切換
装置６の内部を満水状態とすることも可能である。

洗浄水回収タンク１０に回収された洗浄水は。

洗浄水回収ポンプ１１により１図示しない廃液処理設備
に移送し、処理する。

第２図は、本発明の粉体流路切換装置の構造の一実施例
を示す図であり、第３図はその流路切換動作を示す図で
ある。

粉体流路切換装置６のケーシング２８内にある流路切換
機構３４は駆動モータ３１により回転するようになって
おり、図示しないリミツ１〜スイッチ等により、所定の
位置にセット可能である。流路切換機構３４は、少なく
とも２箇所以上の開口部を有しており１本実施例におい
ては、粉体受人部２１と粉体排出部２２の開口を結ぶ粉
体側流路と、洗浄水受入部２５と洗浄水排出部２６とを
結ぶ流体側流路の２箇所の開口部を備えている。粉体側
流路は垂直方向の開口を有している。一方の流体側流路
は垂直方向に一直線でなく斜めの下ＩＪ勾配の開口を有
している。粉体・洗浄水入口２３と粉体出口２４は、各
々ケーシング２８の上下面の相対する位置に設けられて
おり、基本的には同一サイズの口径である。洗浄水出口
２７はケーシング２８の下部で粉体出口と同一円周上の
異なった位置に取り付けられており、第３図に示す動作
例から明らかな通り、洗浄水側流路を開いたときには流
路切換機構３４の洗浄水排出部２６と洗浄水出口２７お
よび粉体・洗浄水入口２３と洗浄水受入部２５が各々相
対する位置となる。また、粉体側流路が開いたときは、
粉体・洗浄水入口２３゜粉体受人部２１．粉体排出部２
２および粉体出口２４が各々同一釦直線上にそろった位
置となる。

次に本発明のもう一つの主要な特徴であるシール部につ
いて説明する。シール部は、粉体・洗浄水入口２３．粉
体出口２４．洗浄水出口２７の３箇所に設けられており
、シール座３０とダイヤフラム２９とからなる。シール
座３０は空洞であり、ここに接続された配管の空気入口
弁３２およびベント弁３３により、空洞部の圧力が制御
される。

ダイヤフラム２Ｍい金属またはゴム等で作られ、弾性体
であるから、空洞部の圧力により弾性変形を生じ、各ダ
イヤフラム部と相対する流路切換機構３４と接触しまた
は離脱する。

粉体側流路が開いた状態から流体側流路が開いた状態に
移行する操作を次に説明する。

空気入口弁３２を開いた状態（ベント弁３３が閉じた状
態）で流路切換機構３４に圧着されていたダイヤフラム
２９は、空気入口弁３２を閉じベント弁３３を開くと、
シール座３０内の圧力が下がり、圧着力を失い、流路切
換機構から離脱する。

この状態で駆動モータ３１を作動させ、流路切換機構３
４に回転運動を与える。この回転は、流路切換機構３４
が前述の流体側流路開状態の位置に来たとき、リミット
スイッチ等の制御機構により停止する。流路切換機構が
動作中はダイヤフラム２９と流路切換機構３４とは離脱
したままであり、回転動作による接触摺動を起こさない
。流路切換機構３４が所定の位置に停止した後、ベント
弁３３を閉じ空気入口弁３２を開きシール座３０内を加
圧することにより、ダイヤフラム２９が流路切換機構３
４に圧着され、シール性が確保される。

逆の動作も同様の手順により実行できることは容易に理
解されよう。本実施例の流路切換機構は円板状で、駆動
モータの回転力により流路切換をしているが、横方向に
スライドする４１＋１としても良い。

また１本実施例のシール面の圧着方式としては、加圧空
気によるダイヤフラムの弾性変形を利用しているが、電
磁力を利用した機構とすることもできる。

さらに、本実施例では、流路切換を粉体側と流体側の２
方向としているが、例えば流体側の流路ｇ２つ以上設け
て、異なった性状を有する洗浄水の送り先を別々にする
ことも可能である。

本実施例の切換装置は、粉体と流体の流路切換だけでな
く、乾燥粉体化した後に造粒処理するシステム部分の造
粒固化体（ペレッｌ−）と流体の流路切換に応用しても
、同様の効果を上げることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、流体流路切換装置の流路切換操作時に
流路切換機構とシール部とが活動接触しないので、シー
ルの耐久性が向上する一方、シール時には圧着するから
、十分なシール性が確保される。また、粉体流路が垂直
であり、粉体の閉塞を生じないし、流体側流路には液溜
まりがないので、ドレインが残留しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による粉体流路切換装置を原子力発電所
の放射性廃棄物処理段歯に適用した実施例の構成を示す
ブロック図、第２図は本発明の粉体流路切換装置の構造
の一例を示す図、第３図は第２図実施例の動作を説明す
る図である。 １・・・洗浄水タンク、３・・・廃液タンク、５・・・
乾燥機。 ６・・・粉体流路切換装置、７・・・粉体ホッパ、８・
・・ミストセパレータ、９・・・復水器、１０・・・洗
浄水回収タンク、１２・・・固化処理設備、１３・・仕
切弁、２３・・・粉体・洗浄水入口、２４・・・粉体出
口、２７・・・洗浄水出口、２９・・・ダイヤフラム、
３ｏ・・・シール座、３１・・・駆動モータ、３２・・
・空気入口弁、３３・・・ベント弁、３４・・・粉体流
路切換機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉体または流体を上方から供給する共通管路と粉体
   のみを下方に移送する管路および流体のみを下方に移送
   する少なくとも一つの管路との間に設置され粉体と流体
   とをそれぞれの管路に択一的に送り込む粉体流路切換装
   置において、前記共通管路出口に粉体移送管路入口を接
   続する直線流路と前記共通管路出口に前記流体移送管路
   入口を接続する偏心した流路とを有し前記粉体用流路と
   前記流体用流路の入口のいずれかを前記共通管路出口に
   対向させ上下の管路を接続する流路切換機構と、 前記それぞれの管路の出口および入口の周囲に配置され
   前記流路切換機構が移動するときは離脱し前記管路と前
   記流路とが相対する位置にあるときのみ前記流路切換機
   構の端面に当接しシールするシール部と からなることを特徴とする粉体流路切換装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 前記流路切換機構が、自らの回転により流路を切換える
   ための回転駆動部を備えたことを特徴とする粉体流路切
   換装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、 前記流路切換機構が、自らの直線移動により流路を切換
   えるための直線駆動部を備えたことを特徴とする粉体流
   路切換装置。 ４、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項にお
   いて、 前記シール部が、加圧空気によるダイアフラム構造から
   なることを特徴とする粉体流路切換装置。 ５、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一項にお
   いて、 前記シール部が、電磁力による圧着機構からなることを
   特徴とする粉体流路切換装置。