RU2220466C2

RU2220466C2 - Device for sediment washout and decontamination

Info

Publication number: RU2220466C2
Application number: RU2002101861A
Authority: RU
Inventors: Б.Н. Бараков; А.П. Голосовский; К.Г. Кудинов; Ю.А. Ревенко; И.А. Рыбалкин; Эдвард Алберт Томас
Original assignee: Горно-химический комбинат
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-12-27

Abstract

FIELD: nuclear engineering; recovery of radioactive wastes. SUBSTANCE: proposed device is designed to wash out sediments accumulated in storage tanks for liquid radioactive wastes of high degree of activity by sequentially dipping it down as sediment is washed out and to transfer sediment to suspended state for its further extraction, recovery, and decontamination. In addition device can be used for other industries to mix up and concentrate chemical agents in tanks. Device has operating mechanism, housing, washing heads with nozzles joined through pressure pipes with inlet valve of working-liquid feed chamber disposed inside housing; this chamber communicates with air distribution unit via pulsed pipeline and flexible pipeline. Bearing support of device accommodates air distributor, drive shaft, rod, and compressed air and water pipelines; bottom section of drive shaft loosely mounted through packing in top pressure pipe carries pin-mounted washing head with nozzle; control rod is hinged to nozzle body and its bottom end is secured in bearing installed on top pressure pipe; drive shaft is secured on top in movable bearing assembly attached to reciprocating-rod operating mechanism; bearing assembly is installed through split joint inside gear wheel engaging operating mechanism gear wheel. EFFECT: provision for layer-by- layer sediment washout without depressurizing the tank. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к атомной промышленности в части переработки радиоактивных отходов, а именно к устройствам для размыва струями жидкости осадка, скопившегося на дне емкостей-хранилищ жидких радиоактивных отходов высокого уровня активности, а также для перевода осадка во взвешенное состояние с целью дальнейшего извлечения, переработки и последующей дезактивации. Кроме того, устройство может быть использовано в других отраслях промышленности для перемешивания и усреднения концентрации реагентов в емкостях. The invention relates to the nuclear industry in terms of the processing of radioactive waste, and in particular to devices for erosion by liquid jets of sediment accumulated at the bottom of storage tanks of liquid radioactive waste of a high level of activity, as well as to transfer the sediment into suspension for the purpose of further extraction, processing and subsequent decontamination. In addition, the device can be used in other industries for mixing and averaging the concentration of reagents in containers.

Известна конструкция устройства для размыва осадка и дезактивации, включающая электропривод, цилиндрический корпус, камеру подвода жидкости и блок, представляющий собой моечную головку (см. Авторское свидетельство СССР 1356861, кл. С 21 F 9/34, 1986). A known design of a device for washing away sludge and decontamination, including an electric drive, a cylindrical body, a fluid supply chamber and a block representing a washing head (see USSR Copyright Certificate 1356861, class C 21 F 9/34, 1986).

К причинам, препятствующим получению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что сложное конструктивное решение устройства влечет за собой недостаточную надежность в его работе, а подача рабочей жидкости через боковой патрубок, расположенный в верхней части конструкции, затрудняет дальнейшее использование декантата из той же емкости. The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that a complex structural solution of the device entails insufficient reliability in its operation, and the supply of working fluid through the side pipe located in the upper part of the structure makes it difficult to further use the decantate from same capacity.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для размыва осадка и дезактивации, включающее электропривод, камеру подачи рабочей жидкости, цилиндрический корпус, моечную головку с соплами, причем камера подачи рабочей жидкости снабжена впускным клапаном и размещена внутри цилиндрического корпуса, причем камера подачи рабочей жидкости сообщается с распределительным блоком при помощи пульсопровода, а также гибкого трубопровода и с моечной головкой посредством нагнетательных труб, при этом между корпусом и электроприводом смонтирован кривошипно-коромысловый механизм. The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a device for sediment erosion and decontamination, including an electric drive, a working fluid supply chamber, a cylindrical body, a washing head with nozzles, the working fluid supply chamber having an inlet valve and placed inside the cylindrical body, moreover, the fluid supply chamber communicates with the distribution unit by means of a pulse line, as well as a flexible pipe and with a washing head through discharge pipes, while between the housing and the electric drive mounted crank mechanism.

Учитывая особые условия использования, устройство отличается тем, что моечная головка размещена ниже и (или) выше впускного клапана (см. Патент РФ 2138870, кл. G 21 F 9/34, 1999, который принят заявителем за прототип). Given the special conditions of use, the device is characterized in that the washing head is located below and (or) above the inlet valve (see RF Patent 2138870, CL G 21 F 9/34, 1999, which was adopted by the applicant for the prototype).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в процессе эксплуатации по гибкому трубопроводу сдувается отработанный сжатый воздух из камеры, и при его разгерметизации возможно загрязнение как самого устройства, так и помещения для обслуживания. Отработанный сжатый воздух поступает на газоочистку. Вследствие того что устройство работает в пульсирующем режиме, мгновенный расход отработанного сжатого воздуха при его удалении из камеры значительно превышает его средний расход, что требует использования или установку ресивера с производительностью, рассчитанной на максимальный расход. Наличие неподвижных сопел и способность устройства совершать только возвратно-поворотное движение на угол 90^o требует установку четырех сопел как на нижней, так и на верхней моечных головках для охвата всей поверхности емкости.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that during operation, the compressed compressed air from the chamber is blown away through a flexible pipe, and when it is depressurized, it is possible to contaminate both the device itself and the service room. The exhaust compressed air enters the gas treatment. Due to the fact that the device operates in a pulsating mode, the instantaneous flow rate of exhaust compressed air when it is removed from the chamber significantly exceeds its average flow rate, which requires the use or installation of a receiver with a capacity designed for maximum flow rate. The presence of fixed nozzles and the ability of the device to perform only a rotary motion at an angle of 90 ^o requires the installation of four nozzles both on the lower and upper washing heads to cover the entire surface of the container.

Необходимость избирательного размыва осадка нижней моечной головкой под слоем раствора отсутствует, но при работе верхней моечной головкой наличие четырех сопел приводит к разделению объема вытесняемой из камеры рабочей жидкости на четыре части, следовательно, к уменьшению массы каждой струи и ее дальности действия по сравнению с одним или двумя соплами. Кроме того, при необходимости размыва отдельного ограниченного участка осадка часть струй будет использоваться неэффективно. There is no need for selective washing out of the sediment by the lower washing head under the solution layer, but when working with the upper washing head, the presence of four nozzles leads to the separation of the volume of the working fluid displaced from the chamber into four parts, therefore, to a decrease in the mass of each jet and its range compared to one or two nozzles. In addition, if necessary, erosion of a separate limited area of sediment, some of the jets will be used inefficiently.

Целью изобретения является обеспечение возможности послойного размыва осадка в емкости без ее разгерметизации, опуская при этом устройство по мере размыва осадка. The aim of the invention is to enable layer-by-layer erosion of sediment in the tank without depressurization, while lowering the device as the erosion of sediment.

Технический результат - расширение технологических возможностей устройства, снижение уровня радиационного воздействия при упрощении условий эксплуатации, повышение эффективности работы устройства. The technical result is the expansion of technological capabilities of the device, reducing the level of radiation exposure while simplifying operating conditions, increasing the efficiency of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для размыва осадка и дезактивации, включающем привод поворота, корпус, моечные головки с соплами, которые посредством нагнетательных труб соединены с впускным клапаном камеры подачи рабочей жидкости, размещенной внутри корпуса и сообщающейся с воздухораспределительным блоком при помощи пульсопровода и гибкого трубопровода, особенным является то, что устройство снабжено размещенными внутри подшипниковой опоры воздухораспределителем, приводным валом, штоком и трубопроводами сжатого воздуха и воды, на нижнем участке приводного вала, установленном подвижно через уплотнение в верхнюю нагнетательную трубу, смонтирована на оси верхняя моечная головка с соплом, к корпусу которой шарнирно присоединена тяга, нижний конец которой закреплен в подшипнике, установленном на верхней нагнетательной трубе. Сверху приводной вал закреплен в подвижном подшипниковом узле, присоединенном к приводу с возвратно-поступательным движением штока, и установлен узел на шлицевом соединении внутри зубчатого колеса, находящегося в зацеплении с шестерней привода вращения. The specified technical result is achieved by the fact that in the device for washing out sediment and decontamination, including a rotary drive, a housing, washing heads with nozzles, which are connected by means of injection pipes to the inlet valve of the working fluid supply chamber located inside the housing and communicating with the air distribution unit by means of a pulse conduit and flexible piping, it is special that the device is equipped with an air distributor, a drive shaft, a rod and a pipe placed inside the bearing support on the lower part of the drive shaft mounted movably through the seal in the upper discharge pipe, an upper washing head with a nozzle is mounted on the axis, to the housing of which a rod is pivotally connected, the lower end of which is mounted in a bearing mounted on the upper discharge pipe. On top of the drive shaft is mounted in a movable bearing assembly attached to the actuator with a reciprocating motion of the rod, and the assembly is mounted on a spline connection inside the gear wheel meshed with the gear of the rotation drive.

Учитывая особые условия использования, устройство отличается тем, что, во-первых, эжектор расположен под воздухораспределителем и присоединен к нему патрубком, во-вторых, в качестве привода воздухораспределителя используются электромагнит и противовес и, в-третьих, верхняя моечная головка снабжена одним соплом. Кроме того, устройство отличается тем, что в качестве привода вращения применен мотор-редуктор с регулируемым числом оборотов выходного вала, отверстия на фильтре впускного клапана выполнены расширяющимися внутрь, а снаружи фильтра установлено перфорированное кольцо, присоединенное к трубопроводу подачи воды. Предлагаемое устройство отличается также тем, что оно снабжено системой управления, включающей персональный компьютер, микроконтроллер, панель оператора и модемы связи. Given the special conditions of use, the device is characterized in that, firstly, the ejector is located under the air distributor and connected to it by a nozzle, secondly, an electromagnet and a counterbalance are used as the air distributor drive, and thirdly, the upper washing head is equipped with one nozzle. In addition, the device is characterized in that a gear motor with an adjustable speed of the output shaft is used as a rotation drive, the holes on the intake valve filter are made expanding inward, and a perforated ring connected to the water supply pipe is installed outside the filter. The proposed device is also characterized in that it is equipped with a control system including a personal computer, a microcontroller, an operator panel and communication modems.

Установка нижнего участка приводного вала подвижно через уплотнение в верхнюю нагнетательную трубу, монтаж на приводном вале на оси верхней моечной головки с соплом, к корпусу которой шарнирно присоединена тяга, нижний конец которой закреплен в подшипнике, установленном на верхней нагнетательной трубе, закрепление приводного вала сверху в подвижном подшипниковом узле, присоединенном к приводу с возвратно-поступательным движением штока, и его установка на шлицевом соединении внутри зубчатого колеса, находящегося в зацеплении с шестерней привода вращения, позволила одновременно изменять угол наклона верхнего сопла в вертикальной плоскости и его вращение в горизонтальной плоскости, создав возможность его направления в любую точку емкости, и тем самым повысить эффективность работы устройства. Использование в качестве привода воздухораспределителя электромагнита, во включенном состоянии соединяющего камеру с магистралью сжатого воздуха, а в отключенном с помощью противовеса - с эжектором, позволяет предотвратить попадание сжатого воздуха в емкость при незапланированных отключениях электромагнита. Installing the lower portion of the drive shaft movably through the seal into the upper discharge pipe, mounting on the drive shaft on the axis of the upper washing head with a nozzle to the housing of which a rod is pivotally attached, the lower end of which is mounted in a bearing mounted on the upper discharge pipe, securing the drive shaft from above to a movable bearing assembly connected to the actuator with reciprocating movement of the rod, and its installation on the spline connection inside the gear wheel meshed with the gear s drive rotation allowed simultaneously vary the angle of inclination of the upper nozzle in a vertical plane and rotation in a horizontal plane, making possible its direction at any point of the vessel, and thereby improve efficiency of the device. The use of an electromagnet as an air diffuser, which connects the chamber to the compressed air line in the on state and switched off with the ejector in the disconnected state by means of a counterbalance, helps prevent compressed air from entering the tank during unplanned shutdowns of the electromagnet.

Установка на верхней моечной головке одного сопла позволяет создать незатопленную струю с большей массой и дальностью действия и повысить эффективность размыва. The installation of one nozzle on the upper washing head allows you to create an unsaturated jet with a greater mass and range and increase the erosion efficiency.

Применение в качестве привода вращения мотор-редуктора с регулируемым числом оборотов выходного вала позволяет изменять скорость движения сопла с незатопленной струей в зависимости от габаритов емкости при ее дезактивации в непрерывном режиме. The use of a gear motor with a variable number of revolutions of the output shaft as a rotation drive allows you to change the speed of the nozzle with an unfilled jet depending on the dimensions of the tank when it is deactivated in a continuous mode.

Выполнение отверстий с расширением внутрь на фильтре впускного клапана и установка вокруг фильтра перфорированного кольца, присоединенного к трубопроводу подачи воды, исключает засорение отверстий и позволяет производить промывку фильтра. Making holes with inward expansion on the inlet valve filter and installing a perforated ring around the filter connected to the water supply pipe eliminates clogging of the holes and allows washing the filter.

При исследовании отличительных признаков описываемого устройства не выявлено каких-либо известных аналогичных решений, касающихся использования данных конструкций при реализации послойного размыва и растворения осадка и доведения при этом образовавшейся пульпы до необходимой концентрации, в условиях недоступности устройства для обслуживания и ремонта. In the study of the distinguishing features of the described device, no known similar solutions were found regarding the use of these structures in the implementation of layer-by-layer erosion and dissolution of the sediment and bringing the resulting pulp to the required concentration, in the absence of the device for maintenance and repair.

Проведенный заявителем анализ уровня техники по имеющимся патентным и научно-техническим источникам информации позволил установить, что аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения, заявителем не обнаружен. Определение из выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения, что, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о соответствии данного изобретения условию "новизна". The analysis of the prior art by the applicant on the available patent and scientific and technical sources of information made it possible to establish that the analogue, characterized by features identical to all the essential features of the invention, was not found by the applicant. The determination of the prototype analogues identified as the closest analogous set of essential features made it possible to identify the combination of distinctive features that are perceived by the applicant as the technical result of the claimed device set forth in the claims, which, in the applicant's opinion, allows us to conclude that the invention meets the condition " novelty".

Результаты дополнительного поиска известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного устройства, показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из определенного заявителем уровня техники не выявлено влияние преобразований, предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения, на достижение технического результата. Поэтому заявитель предполагает соответствие данного изобретения критерию "изобретательский уровень". The results of an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinguishing features of the claimed device showed that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the effect of transformations provided for by the essential features of the claimed invention is not revealed from the prior art, to achieve a technical result. Therefore, the applicant assumes that this invention meets the criterion of "inventive step".

На чертежах представлено: на фиг.1 - общий вид устройства, установленного в емкость-хранилище; на фиг.2 - устройство в двух взаимно перпендикулярных разрезах; на фиг.3 - верхняя моечная головка устройства в разрезе и ее вид сбоку; на фиг.4 - разрезы подвижного подшипникового узла устройства и впускного клапана с фильтром. The drawings show: in Fig.1 is a General view of the device installed in the storage tank; figure 2 - device in two mutually perpendicular sections; figure 3 - the upper washing head of the device in section and its side view; figure 4 - sections of the movable bearing assembly of the device and the intake valve with a filter.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1 с камерой 2 и размещенным в ней впускным клапаном 3 с фильтром 4. The proposed device comprises a housing 1 with a chamber 2 and placed in it inlet valve 3 with a filter 4.

В камере 2 соосно расположены верхняя 5 и нижняя 6 нагнетательные трубы, между которыми установлена заслонка 7, соединенная тягой 8 с сильфонным узлом 9. In the chamber 2, the upper 5 and lower 6 discharge pipes are coaxially located, between which a shutter 7 is installed, connected by a rod 8 to a bellows assembly 9.

На нижней нагнетательной трубе 6 смонтирована нижняя моечная головка 1 с соплами 12, на верхней нагнетательной трубе 5 установлены обратный клапан 13, подшипник 14 и узел уплотнения 15. A lower washing head 1 with nozzles 12 is mounted on the lower discharge pipe 6, a check valve 13, a bearing 14 and a seal assembly 15 are installed on the upper discharge pipe 5.

Через узел уплотнения 15 в верхнюю нагнетательную трубу 5 установлен трубный участок приводного вала 16 с верхней моечной головкой 17, установленной на оси 18 в подшипниках скольжения 19. Верхняя моечная головка 17 снабжена одним или двумя соплами 20. К верхней моечной головке 17 шарнирно присоединена тяга 21, нижний конец которой закреплен на подшипнике 14, установленном на верхней нагнетательной трубе 5. Through the seal assembly 15, a pipe section of the drive shaft 16 with an upper washing head 17 mounted on an axis 18 in sliding bearings 19 is installed in the upper discharge pipe 5. The upper washing head 17 is equipped with one or two nozzles 20. A rod 21 is pivotally connected to the upper washing head 17 , the lower end of which is mounted on a bearing 14 mounted on the upper discharge pipe 5.

Камера 2 соединена пульсопроводом 22 с воздухораспределителем 23 золотникового типа, размещенным внутри подшипниковой опоры 24, установленной на фланце проходки 25 в емкость-хранилище 26. The chamber 2 is connected by a pulse conduit 22 with a spool type air distributor 23 located inside the bearing support 24 mounted on the flange of the penetration 25 in the storage tank 26.

Воздухораспределитель 23 присоединен своей нижней частью к всасывающему патрубку эжектора 27, а верхней частью посредством гибкого рукава 28 к магистрали сжатого воздуха. The air distributor 23 is connected with its lower part to the suction pipe of the ejector 27, and the upper part by means of a flexible sleeve 28 to the compressed air line.

В качестве привода воздухораспределителя используются электромагнит 29 и противовес 30. As the drive of the air diffuser, an electromagnet 29 and a counterweight 30 are used.

Внутри подшипниковой опоры 24 проходят также приводной вал 16, шток 31, соединяющий электропривод 32 через сильфонный узел 9 с тягой 8 заслонки 7 и трубопроводы 33 и 34 подачи сжатого воздуха на эжектор 27 и воды на промывку фильтра 4 соответственно. Inside the bearing support 24 also pass the drive shaft 16, the rod 31, connecting the electric drive 32 through the bellows assembly 9 with the thrust 8 of the valve 7 and the pipelines 33 and 34 for supplying compressed air to the ejector 27 and water for flushing the filter 4, respectively.

Приводной вал 16 прикреплен в вывешенном состоянии к подвижному подшипниковому узлу 35, присоединенному к приводу 36 с возвратно-поступательным движением штока, например механизму электрическому прямоходному. The drive shaft 16 is mounted in a suspended state to a movable bearing assembly 35 connected to the actuator 36 with a reciprocating motion of the rod, for example, an electric linear mechanism.

На верхнем участке приводного вала 16 смонтировано на шлицевом соединении зубчатое колесо 37, находящееся в зацеплении с шестерней 38, установленной на выходном валу привода вращения 39, например мотор-редуктора с регулируемым числом оборотов. On the upper section of the drive shaft 16, a gear wheel 37 is mounted on the spline connection, which is meshed with a gear 38 mounted on the output shaft of the rotation drive 39, for example, a gear motor with an adjustable speed.

Трубопровод 34 подачи воды на фильтр 4 заканчивается перфорированным кольцом 40, отверстия которого направлены на наружную поверхность фильтра 4. Отверстия 41 фильтра выполнены расширяющимися внутрь. На фланце подшипниковой опоры установлен привод поворота устройства 42. The pipe 34 for supplying water to the filter 4 ends with a perforated ring 40, the openings of which are directed to the outer surface of the filter 4. The holes 41 of the filter are made expanding inward. A rotary drive of the device 42 is mounted on the flange of the bearing support.

Трубопроводы 33 и 34 через гибкие шланги 42 и 43 подсоединяются к магистралям сжатого воздуха и воды соответственно. Pipelines 33 and 34 through flexible hoses 42 and 43 are connected to the compressed air and water lines, respectively.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Корпус 1 устройства для размыва осадка и дезактивации помещен в емкость-хранилище 26 через проходку 25, на фланец которой опирается фланец подшипниковой опоры 24. Глубина погружения устройства в емкость 26 выбирается таким образом, чтобы фильтр 4 впускного клапана 3 был полностью погружен в декантат. Для послойного удаления осадка из емкости 26 сначала необходимо размыть осадок в центре емкости до образования впадины. Поэтому первоначально предлагаемое устройство должно работать затопленными струями нижней моечной головки 11, для этого с помощью электропривода 32 вращается шток 31, соединенный с сильфонным узлом 9, в котором вращательное движение штока 31 преобразуется в поступательное движение тяги 8, а в результате заслонка 7 поджимается к нижнему торцу верхней нагнетательной трубы 5, перекрывая доступ рабочей жидкости в нее. Воздухораспределитель 23 производит попеременную подачу в камеру 2 через пульсопровод 22 разрежения от эжектора 27 или сжатого воздуха из магистрали через гибкий рукав 28. При включении электромагнита 29 золотник-воздухораспределителя 23 соединяет камеру 2 с магистралью сжатого воздуха, а при отключении электромагнита противовес возвращает золотник в нижнее положение, при котором камера 2 соединяется с всасывающим патрубком эжектора 27. Для получения разрежения на эжектор 27 подается сжатый воздух из магистрали через гибкий шланг 42 и трубопровод 33. The housing 1 of the device for washing away sediment and decontamination is placed in the storage tank 26 through a penetration 25, on the flange of which the flange of the bearing support 24 is supported. The depth of immersion of the device in the container 26 is selected so that the filter 4 of the intake valve 3 is completely immersed in the decanter. For layer-by-layer removal of sediment from the tank 26, it is first necessary to wash the sediment in the center of the tank until a depression forms. Therefore, initially, the proposed device should work with flooded jets of the lower washing head 11, for this, by means of an electric actuator 32, the rod 31 is rotated, connected to the bellows assembly 9, in which the rotational movement of the rod 31 is converted into the translational movement of the rod 8, and as a result, the shutter 7 is pressed to the lower the end of the upper discharge pipe 5, blocking the access of the working fluid into it. The air distributor 23 makes alternate supply to the chamber 2 through a rarefaction pulse line 22 from the ejector 27 or compressed air from the line through the flexible sleeve 28. When the electromagnet 29 is turned on, the spool-air distributor 23 connects the chamber 2 to the compressed air line, and when the electromagnet is turned off, the counterweight returns to the lower the position in which the chamber 2 is connected to the suction pipe of the ejector 27. To obtain a vacuum, compressed air is supplied to the ejector 27 from the line through a flexible hose 42 and pipe od 33.

При подаче разрежения камера заполняется декантатом через впускной клапан 3. Фильтр 4 служит для предотвращения попадания крупных твердых частиц в камеру 2. При последующей подаче сжатого воздуха происходит вытеснение декантата из камеры 2 в нижнюю нагнетательную трубу 10 и моечную головку 11, и сформированные соплами 12 струи размывают осадок под слоем декантата. С помощью привода поворота 42 устройство поворачивается на определенный угол и производится размыв следующего участка осадка вплоть до образования впадины в осадке. Дальнейший размыв осадка производится незатопленными струями с использованием находящегося во впадине раствора. Для этого приводом 32 заслонка 7 переводится в крайне нижнее положение и прижимается к верхнему торцу нижней нагнетательной трубы 6, перекрывая доступ рабочей жидкости в нее. При подаче разрежения в камеру 2 воздухораспределителем 23 происходит заполнение камеры 2 рабочей жидкостью (декантатом) из впадины через впускной клапан 3, при этом обратный клапан 13 препятствует поступлению воздуха в камеру 2 через верхние сопло 20, трубный участок приводного вала 16 и нагнетательную трубу 5. При подаче сжатого воздуха в камеру происходит вытеснение рабочей жидкости в верхнюю нагнетательную трубу 5 и далее жидкость вытекает под давлением из сопла 20. When applying vacuum, the chamber is filled with decantate through the inlet valve 3. The filter 4 serves to prevent large solid particles from entering the chamber 2. During the subsequent supply of compressed air, the decantate is forced out of the chamber 2 into the lower discharge pipe 10 and the washing head 11, and the jets formed by nozzles 12 erode sediment under a layer of decantate. Using the drive rotation 42, the device is rotated by a certain angle and is the erosion of the next section of sediment until the formation of a depression in the sediment. Further erosion of the sediment is carried out by non-flooded jets using the solution located in the basin. To do this, the actuator 32 shutter 7 is moved to an extremely low position and pressed against the upper end of the lower discharge pipe 6, blocking the access of the working fluid into it. When applying vacuum to the chamber 2 with an air distributor 23, the chamber 2 is filled with a working fluid (decantate) from the cavity through the inlet valve 3, while the check valve 13 prevents air from entering the chamber 2 through the upper nozzle 20, the pipe section of the drive shaft 16 and the discharge pipe 5. When compressed air is supplied to the chamber, the working fluid is displaced into the upper discharge pipe 5 and then the fluid flows under pressure from the nozzle 20.

Угол наклона сопла в вертикальной плоскости устанавливается при помощи привода 36, в качестве которого используется механизм электрический прямоходный. В зависимости от степени подъема-опускания штока привода 36 и соединенных с ним подвижного подшипникового узла 35 и приводного вала 16 верхняя моечная головка 17 поворачивается на оси 18 тягой 21, нижний конец которой закреплен на подшипнике 14 на верхней нагнетательной трубе. При этом трубный конец приводного вала 16 перемещается по узлу уплотнения 15, расположенному в верхней нагнетательной трубе. Поворот сопла 20 в горизонтальной плоскости осуществляется при помощи привода вращения 39, в качестве которого используется, например, мотор-редуктор с регулируемым числом оборотов. Привод вращения 39 через зубчатые шестерню 38 и колесо 37 и далее через шлицевое соединение поворачивает приводной вал 16 вместе с присоединенной к нему верхней моечной головкой 17. Тяга 21, прикрепленная нижним своим концом к подшипнику 14, вращается вместе с верхней моечной головкой 17. The angle of inclination of the nozzle in the vertical plane is set using the actuator 36, which uses an electric linear mechanism. Depending on the degree of raising and lowering of the actuator rod 36 and the movable bearing assembly 35 and the drive shaft 16 connected to it, the upper washing head 17 is rotated on the axis 18 by a rod 21, the lower end of which is mounted on the bearing 14 on the upper discharge pipe. In this case, the pipe end of the drive shaft 16 moves along the seal assembly 15 located in the upper discharge pipe. The rotation of the nozzle 20 in the horizontal plane is carried out using the rotation drive 39, which is used, for example, a gear motor with an adjustable speed. The drive of rotation 39 through the gear wheel 38 and the wheel 37 and then through the splined connection rotates the drive shaft 16 together with the upper washing head 17 connected to it. The rod 21, attached with its lower end to the bearing 14, rotates together with the upper washing head 17.

При взаимной работе приводов 36 и 39 в результате сложения движений приводного вала 16 верхнее сопло 20 может быть направлено в любую точку емкости. In the mutual operation of the actuators 36 and 39 as a result of the addition of the motions of the drive shaft 16, the upper nozzle 20 can be directed to any point of the tank.

Дистанционное управление работой устройства осуществляется с помощью системы управления, содержащей персональный компьютер, микроконтроллер, панель оператора и модемов связи. Remote control of the device is carried out using a control system containing a personal computer, a microcontroller, an operator panel and communication modems.

С помощью системы управления могут быть установлены различные режимы работы устройства: непрерывный, дискретный. Using the control system, various modes of operation of the device can be set: continuous, discrete.

Непрерывный режим работы устройства затопленными струями используется для поддержания осадка во взвешенном состоянии. The continuous operation of the device with flooded jets is used to maintain sediment in suspension.

Дискретный режим работы устройства осуществляется при размыве осадка для создания впадины в осадке. При этом режиме обеспечивается поворот устройства на заданный угол и его останов в этом положении в течение необходимого времени. Discrete mode of operation of the device is carried out with erosion of sediment to create a depression in the sediment. In this mode, the device is rotated by a predetermined angle and stopped in this position for the required time.

Непрерывный режим работы устройства незатопленной струей (струями) применяется преимущественно при дезактивации стенок емкости. В этом случае в зависимости от габаритов емкости и степени загрязнения ее стенок выбирается оптимальная скорость привода вращения 39. The continuous mode of operation of the device with a non-flooded jet (s) is used mainly for decontamination of the walls of the tank. In this case, depending on the dimensions of the tank and the degree of contamination of its walls, the optimal speed of rotation drive 39 is selected.

Дискретный режим работы устройства незатопленной струей применяется при размыве осадка. При этом размыв осадка может осуществляться как по окружности впадины, так и по сектору емкости. Профилактические промывки фильтра 4 проводятся подачей воды из магистрали через гибкий шланг 43, трубопровод 34 и перфорированное кольцо 40. The discrete mode of operation of the device with a non-flooded jet is used when the sediment is eroded. In this case, the erosion of sediment can be carried out both around the circumference of the basin, and along the sector of the tank. Preventive washing of the filter 4 is carried out by supplying water from the line through a flexible hose 43, a pipe 34 and a perforated ring 40.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- заявленное устройство при его осуществлении предназначено для использования в промышленности, а именно в атомной энергетике, в части технологии переработки радиоактивных отходов;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the following conditions are met when using the claimed device:
- the claimed device in its implementation is intended for use in industry, namely in nuclear energy, in terms of technology for processing radioactive waste;
- for the claimed device in the form as described in the independent clause of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed;
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию "промышленная применимость". Therefore, the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. A device for washing away sediment and decontamination, comprising a housing, a chamber, a pulse train, a rotary drive, a bearing support, upper and lower washing heads with nozzles, which are connected by means of discharge pipes to a fluid supply chamber equipped with an inlet valve, characterized in that the device equipped with an air distributor, a drive shaft, a rod and pipes of compressed air and water located inside the bearing support, in the lower section of the drive shaft mounted movably through the seal in the upper an upper discharge pipe, an upper washing head with a nozzle mounted on an axis, to the housing of which a rod is articulated, the lower end of which is fixed in a bearing mounted on the upper discharge pipe, from above the drive shaft is fixed in a movable bearing assembly connected to the reciprocating drive rod, and a node is installed on the spline connection inside the gear wheel, which is meshed with the gear wheel of the rotation drive.

2. The device according to claim 1, characterized in that under the air distributor there is an ejector connected to it by a pipe.

3. The device according to claim 1, characterized in that an electromagnet and a counterweight are used as a drive of the air distributor.

4. The device according to claim 1, characterized in that a gear motor with an adjustable speed of rotation of the shaft is used as a rotation drive.

5. The device according to claim 1, characterized in that the inlet valve is equipped with a filter, the openings of which are made expanding inward, and a perforated ring attached to the water supply pipe is installed outside the filter.