RU2677685C2 - Room ventilation system with cleaning air from radioactive substances - Google Patents
Room ventilation system with cleaning air from radioactive substances Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677685C2 RU2677685C2 RU2017116882A RU2017116882A RU2677685C2 RU 2677685 C2 RU2677685 C2 RU 2677685C2 RU 2017116882 A RU2017116882 A RU 2017116882A RU 2017116882 A RU2017116882 A RU 2017116882A RU 2677685 C2 RU2677685 C2 RU 2677685C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- duct
- filter
- air
- blocks
- Prior art date
Links
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000004887 air purification Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 17
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005465 channeling Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 9
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 239000010795 gaseous waste Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/02—Treating gases
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ядерной безопасности и может быть использовано для очистки воздуха от газообразных, дисперсных радиоактивных веществ в специальных фортификационных сооружениях. Технический результат -повышение безопасности персонала специальных фортификационных сооружений и производительности его труда.The invention relates to the field of nuclear safety and can be used for air purification from gaseous, dispersed radioactive substances in special fortifications. The technical result is to increase the safety of personnel of special fortifications and the productivity of his work.
Известны системы очистки вытяжного воздуха в закрытых помещениях [см. Патент РФ №2417821 «Двухступенчатая система очистки вытяжного воздуха», МПК: B01D 50/00). Такая система очистки вытяжного воздуха включает два пылеуловителя, расположенные в одном корпусе с входящим и выходящим патрубками. Первый пылеуловитель имеет перфорированные листы, установленные в его начале и конце, между которыми расположены горизонтальные полки, прикрепленные к корпусу, а второй пылеуловитель представляет собой электрофильтр, состоящий из осадительных электродов, установленных вертикально и выполненных в виде прямоугольных пластин, между которыми расположены коронирующие электроды, прикрепленные к корпусу изоляторами. Достоинством такого технического решения является обеспечение эффективной очистки воздуха от частиц пыли, в том числе и мелкодисперсной. Его недостатком применительно к специальным фортификационным сооружениям является наличие высоковольтных коронирующих электродов, обеспечивающее процесс очистки воздуха, что противоречит правилам технике безопасности при работе с изделиями, содержащими взрывчатые вещества. Кроме того, отсутствие контроля за эффективностью фильтрации воздуха не позволяет определить наступление времени замены фильтров. Данный недостаток имеет существенное значение в проведения работ в специальном фортификационном сооружении по ликвидации последствий аварии изделий, содержащих радиоактивные вещества. При аварии с разгерметизацией указанных изделий в воздухе специального фортификационного сооружения могут появляться частицы - источники алфа- и гамма-излучений. Поэтому в месте работ в состав аварийно-восстановительной команды включается минимально необходимое количество личного состава, для которого контроль за эффективностью фильтрования воздуха и работы по замене фильтров приводят к увеличению продолжительности проведения аварийно-восстановительных работ, что в конечном итоге приводит к снижению производительности труда и к увеличению дозовой нагрузки на личный состав.Known exhaust air purification systems in enclosed spaces [see RF patent No. 2417821 "Two-stage exhaust air purification system", IPC: B01D 50/00). Such an exhaust air purification system includes two dust collectors located in one housing with inlet and outlet nozzles. The first dust collector has perforated sheets installed at its beginning and end, between which there are horizontal shelves attached to the body, and the second dust collector is an electrostatic precipitator consisting of precipitation electrodes mounted vertically and made in the form of rectangular plates, between which there are corona electrodes, attached to the housing by insulators. The advantage of such a technical solution is the provision of effective air purification from dust particles, including fine ones. Its disadvantage in relation to special fortifications is the presence of high-voltage corona electrodes, which ensures the process of air purification, which contradicts safety regulations when working with products containing explosives. In addition, the lack of monitoring of the effectiveness of air filtration does not allow to determine the time of replacement of filters. This drawback is essential in carrying out work in a special fortification facility to eliminate the consequences of the accident of products containing radioactive substances. In an accident with the depressurization of these products in the air of a special fortification structure, particles may appear - sources of alpha and gamma radiation. Therefore, in the place of work, the emergency recovery team includes the minimum necessary number of personnel for which monitoring the effectiveness of air filtration and filter replacement work leads to an increase in the duration of emergency recovery work, which ultimately leads to a decrease in labor productivity and increase the dose burden on personnel.
Недостаток, связанный с наличием в системе вентиляции высоковольтной установки, частично устранен в техническом решении [см. Патент РФ №2291737 «Фильтр для очистки воздуха», МПК: B01D 46/24). Однако данное решение применимо только к сжатому воздуху. В случае применения в системе вентиляции помещений аэрозольного фильтрующего элемента [см. Патент РФ №2518617 «Аэрозольный фильтрующий элемент», МПК: B01D 46/24] возможна эффективная очистка воздуха, в том числе и от радиоактивных аэрозолей. Однако недостатки, связанные, связанные с контролем за эффективности фильтрации, удалением и хранением отработавшего, ставшего радиоактивным, фильтрующего элемента, данное решение не устраняет.The disadvantage associated with the presence of a high-voltage installation in the ventilation system is partially eliminated in the technical solution [see RF patent No. 2291737 “Filter for air purification”, IPC: B01D 46/24). However, this solution only applies to compressed air. If an aerosol filter element is used in a room ventilation system [see RF patent No. 2518617 “Aerosol filter element”, IPC: B01D 46/24] effective air purification is possible, including from radioactive aerosols. However, this solution does not eliminate the disadvantages associated with monitoring the effectiveness of the filtration, removal and storage of spent, which has become radioactive, filter element.
Достоинством технического решения [см. Патент RU №2422927 «Способ очистки воздуха от радиоактивных веществ», МПК: G21F 9/06] является возможность его применения для очистки воздуха от различных радиоактивных веществ, в том числе от трития, йода, цезия, стронция, бета-частиц и их соединений, и мелкодисперсных и пылеобразных включений. Однако недостатком, исключающим возможность его применения в специальных фортификационных сооружениях, является наличие высоковольтной (25-50 киловольт) установки постоянного тока, обеспечивающей процесс такой универсальной очистки воздуха.The advantage of a technical solution [see Patent RU No. 2422927 "Method for the purification of air from radioactive substances", IPC:
Недостатки, связанные с очисткой воздуха от радиоактивных веществ, частично устранены в фильтрах, применяемых для обработки газообразных отходов [см. Патент RU №2262758 «Фильтр для очистки воздуха от радиоактивного йода», МПК: G21F 9/02]. Такие фильтры могут применяться на атомных электростанциях и в помещениях, связанных с обращением с радиоактивными отходами, где источником радиоактивного йода являются продукты деления «ядерного горючего». В специальных фортификационных сооружениях очистка воздуха от указанного вещества не является актуальной задачей. Кроме того, данное решение не устраняет недостатки, связанные с заменой и с хранением отработавшего, ставшего радиоактивным, фильтрующего элемента.The disadvantages associated with the purification of air from radioactive substances are partially eliminated in the filters used for the treatment of gaseous waste [see Patent RU No. 2262758 "Filter for air purification from radioactive iodine", IPC:
Наиболее близким техническим решением может считаться фильтр - сорбер нового поколения типа АУИ-1500 ВМ с выемным, легко заменяемым модулем (кассетой) на основе модифицированных сорбентов с улучшенными техническими характеристиками [см.aerofiltr.ru>catalog…] - прототип.The closest technical solution can be considered a filter - a new generation sorber type AUI-1500 VM with a removable, easily replaceable module (cartridge) based on modified sorbents with improved technical characteristics [see aerofiltr.ru> catalog ...] - prototype.
В решении-прототипе в качестве сорбента используется модифицированный с гидрофобизацией уголь марки СКТ-3 или высокотемпературный импрегнированный сорбент на основе силикагеля. Данный фильтр-сорбер за счет повышения основных характеристик (эффективности, ресурса, термостойкости) и появления возможности производить простую и быструю замену отработавшего сорбента, с сохранением основных несущих конструкций, позволяет снизить затраты на его изготовление и обслуживание, а также существенно повысить качество фильтрации газовоздушных сред. По результатам испытаний АУИ-1500 ВМ установлено, что эффективность очистки по молекулярному радиоактивному йоду составляет величину 99,92% (при норме 99,0%), а по его органическим формам - 99,87% (при норме 99,0%). Можно ожидать, что в случае применения аналогичных фильтров в системе вентиляции специального фортификационного сооружения очистка воздуха будет столь же эффективной за счет механической очистки воздуха от содержащихся в нем радиоактивных частиц. Вместе с тем, крупногабаритный фильтр АУИ-1500 ВМ разработан для применения на атомных электростанциях, служба радиационной безопасности которых имеет специализированное оборудование и средства защиты. Применительно к специальным фортификационным сооружениям его недостатками являются необходимость вскрытия кожуха фильтра перед заменой отработавшего радиоактивного сорбента, что может вызвать выброс накопившихся в фильтре радиоактивных веществ в помещение, а также замена отработавшего сорбента при помощи кранового оборудования и отсутствие автоматического контроля за эффективностью фильтрации воздуха.In the prototype solution, SKT-3 brand modified with hydrophobization or high-temperature impregnated silica gel-based sorbent is used as a sorbent. This filter sorbent, due to an increase in the main characteristics (efficiency, resource, heat resistance) and the possibility of simple and quick replacement of the spent sorbent, while maintaining the main load-bearing structures, reduces the cost of its manufacture and maintenance, as well as significantly improves the quality of filtering gas-air media . According to the results of the AUI-1500 VM tests, it was found that the purification efficiency for molecular radioactive iodine is 99.92% (at a rate of 99.0%), and for its organic forms - 99.87% (at a rate of 99.0%). It can be expected that in the case of using similar filters in the ventilation system of a special fortification, air purification will be equally effective due to the mechanical purification of air from the radioactive particles contained in it. At the same time, the AUI-1500 VM large-sized filter is designed for use in nuclear power plants, the radiation safety service of which has specialized equipment and protective equipment. With regard to special fortifications, its disadvantages are the need to open the filter casing before replacing the spent radioactive sorbent, which can cause the release of radioactive substances accumulated in the filter into the room, as well as replacing the spent sorbent with crane equipment and the lack of automatic control of the effectiveness of air filtration.
Задачей заявленного изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно повышение безопасности персонала специальных фортификационных сооружений и производительности его труда за счет автоматической замены отработавшего блока фильтров очистки воздуха без вскрытия кожуха блока фильтров.The objective of the claimed invention is to eliminate the noted drawbacks, namely, improving the safety of personnel of special fortifications and its productivity by automatically replacing the spent filter block of air purification without opening the casing of the filter block.
Технический результат достигается тем, что в системе вентиляции помещения с очисткой воздуха от радиоактивных веществ, содержащей циркуляционный канал воздуховода с вентилятором и блок фильтров с устройством герметизации, включены новые узлы и устройства и изменены связи между ними, заключающиеся в том, что в нее дополнительно включены система контроля эффективности фильтрации воздуха, защитный транспортировочный контейнер с запирающим устройством, лоток, шаговый электродвигатель, механизм замены блока фильтров, устройство турбонаддува, датчик давления, два блока сравнения с пороговыми устройствами, концевой включатель, три блока И, два блока ИЛИ и три блока НЕ, при этом циркуляционный канал воздуховода выполнен в виде цилиндрической трубы с разрывом, длина которого соответствует длине кожуха блока фильтров, выполненного сходным по геометрической форме с циркуляционным каналом воздуховода и снабженного эластичной герметизирующей пленкой с устройством ее удаления, устройство герметизации выполнено в виде двух надувных кольцевых эластичных емкостей, размещенных на торцах циркуляционного канала воздуховода в месте его разрыва, система контроля качества фильтрации воздуха содержит по два датчика интенсивности альфа- и гамма- излучений, размещенных в циркуляционном канале воздуховода соответственно на входе и выходе воздушного потока через блок фильтров, механизм замены блока фильтров выполнен револьверного типа, к валу которого прикреплены механизмами подвеса блоки фильтров, шаговый электродвигатель кинематически соединен с валом механизма замены блока фильтров, устройство турбонаддува кинематически соединено с валом вентилятора и снабжено датчиком давления, причем вход шагового электродвигателя соединен с выходом первого блока ИЛИ через первый и второй блоки И, второй вход которого соединен с выходом датчика давления через второй блок НЕ, первый и второй входы первого блока ИЛИ соединены соответственно с выходами первого и второго блоков сравнения с пороговыми устройствами, первый и второй входы первого блока сравнения с пороговым устройством соединены соответственно с выходами датчиков интенсивности альфа- излучения, размещенных соответственно на входе и выходе воздушного потока через блок фильтров, первый и второй входы второго блока сравнения с пороговым устройством соединены соответственно с выходами датчиков интенсивности гамма-излучения, размещенных соответственно на входе и выходе воздушного потока через блок фильтров, вход вентилятора соединен с выходом первого блока И через первый блок НЕ и второй блок ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шагового электродвигателя, вход механизма подвеса соединен с выходом шагового электродвигателя через третий блок НЕ, третий блок И и концевой включателя, размещенный на торце циркуляционного канала воздуховода в месте его разрыва, вход запирающего устройства защитного транспортировочного контейнера соединен разъемным соединением с выходом первого блока И, выход устройства турбонаддува соединен с параллельно соединенными входами устройств герметизации, лоток размещен под разрывом в циркуляционном канале воздуховода.The technical result is achieved by the fact that in the ventilation system of the room with air purification from radioactive substances, containing a circulation duct of the duct with a fan and a filter unit with a sealing device, new components and devices are included and the connections between them are changed, which consist in the fact that it is additionally included air filtration efficiency monitoring system, protective transport container with a locking device, tray, stepper motor, filter block replacement mechanism, turbo device a duva, a pressure sensor, two comparison blocks with threshold devices, an end switch, three AND blocks, two OR blocks and three NOT blocks, while the air duct’s circulation channel is made in the form of a cylindrical pipe with a gap, the length of which corresponds to the length of the filter block casing, made similar in geometric form with a circulation duct of the duct and equipped with an elastic sealing film with a device for its removal, the sealing device is made in the form of two inflatable annular elastic containers placed and at the ends of the air duct’s circulation channel in the place of its rupture, the air filtration quality control system contains two alpha and gamma radiation intensity sensors located in the air duct’s circulation channel at the air inlet and outlet through the filter block, the filter block replacement mechanism is made of a revolving type , to the shaft of which filter blocks are attached by suspension mechanisms, a stepper motor is kinematically connected to the shaft of the filter block replacement mechanism, a kinetics turbocharger matically connected to the fan shaft and equipped with a pressure sensor, the input of the stepping motor connected to the output of the first OR block through the first and second AND blocks, the second input of which is connected to the output of the pressure sensor through the second block NOT, the first and second inputs of the first OR block are connected respectively to the outputs of the first and second comparison units with threshold devices, the first and second inputs of the first comparison unit with a threshold device are connected respectively to the outputs of the alpha radiation intensity sensors, located respectively at the inlet and outlet of the air flow through the filter unit, the first and second inputs of the second comparison unit with a threshold device are connected respectively to the outputs of the gamma radiation intensity sensors located respectively at the inlet and outlet of the air stream through the filter unit, the fan inlet is connected to the output of the first block AND through the first block NOT and the second block OR, the second input of which is connected to the output of the stepper motor, the input of the suspension mechanism is connected to the output of the stepper motor For the third block AND, the third block And and the end switch, located on the end of the circulation channel of the duct in the place of its rupture, the input of the locking device of the protective transport container is connected by a detachable connection to the output of the first block And, the output of the turbocharger is connected to the parallel connected inputs of the sealing devices, the tray is placed under the gap in the circulation channel of the duct.
Идея предложенного технического решения заключается в автоматическом определении степени загрязнения блока фильтров очистки воздуха и автоматической его смене на новый блок в случае уменьшения разности значений интенсивностей альфа- или гамма-излучений, зафиксированных соответствующими датчиками, размещенными в воздушном потоке до и после блока фильтров. Смена блока фильтров очистки воздуха осуществляется освобождением отработавшего блока фильтров от подвеса к револьверному механизму замены блока фильтров с последующим его направлением лотком в защитный транспортировочный контейнер. Поворотом револьверного механизма замены блока фильтров на один шаг осуществляется помещение в освободившее место в циркуляционном канале воздуховода очередного «чистого» блока фильтров.The idea of the proposed technical solution is to automatically determine the degree of contamination of the filter block of air purification filters and automatically change it to a new block in case of a decrease in the difference in the intensities of alpha or gamma radiation detected by the respective sensors placed in the air stream before and after the filter block. The change of the filter block of air purification is carried out by releasing the spent filter block from the suspension to the revolving mechanism of replacing the filter block with its subsequent direction to the protective transport container. By turning the revolving mechanism of replacing the filter block by one step, the next “clean” filter block is placed in the vacated space in the circulation channel of the duct.
Покажем существенность отличительных признаков.We show the materiality of the distinguishing features.
Включение системы контроля эффективности фильтрации воздуха, содержащей по два датчика интенсивности альфа- и гамма - излучений, размещенных соответственно на входе и выходе воздушного потока через блок фильтров, а также включение двух блоков сравнения с пороговыми устройствами с их связями с датчиками альфа- и гамма- излучений является новым решением. Оно позволяет осуществлять автоматическую оценку степени загрязненности блока фильтров и определить время его замены.The inclusion of a system for monitoring the effectiveness of air filtration, containing two alpha and gamma radiation intensity sensors located respectively at the inlet and outlet of the air flow through the filter block, as well as the inclusion of two comparison units with threshold devices with their links to alpha and gamma sensors radiation is a new solution. It allows you to automatically assess the degree of contamination of the filter unit and determine the time of its replacement.
Включение механизма замены блока фильтров, выполненного револьверного типа, и кинематическое соединение шагового электродвигателя с валом механизма замены блока фильтров, а также соединение входа шагового электродвигателя с выходами блоков сравнения с пороговыми устройствами через блок ИЛИ является новым решением. Оно позволяет в случае загрязнения блока фильтров хотя бы одним из загрязняющих факторов повернуть механизм замены блока фильтров на один шаг, обеспечивающий размещение отработавшего блока фильтров на лоток и точное совмещение очередного «чистого» блока фильтров с циркуляционным каналом воздуховода. При этом выполнение последнего цилиндрическим по форме, а кожуха блока фильтров - сходным с ним по геометрической форме позволяет осуществить герметизацию стыков соединения очередного «чистого» блока фильтров с циркуляционным каналом воздуховода.The inclusion of a mechanism for replacing a filter unit made of a revolver type, and the kinematic connection of a stepper motor with a shaft of a mechanism for replacing a filter unit, as well as connecting the input of a stepper motor with the outputs of comparison units with threshold devices through an OR block, is a new solution. It allows in case of pollution of the filter block with at least one of the polluting factors to turn the mechanism of replacing the filter block by one step, ensuring the placement of the used filter block on the tray and the exact combination of the next "clean" filter block with the circulation duct of the duct. At the same time, the execution of the latter is cylindrical in shape and the filter block casing similar in geometry to it allows sealing the joints of the connection of the next “clean” filter block with the air duct circulation channel.
Введение устройства турбонаддува, связанного кинематически с валом вентилятора, и соединение его с параллельно соединенными входами устройств герметизации является новым решением. Оно позволяет герметизировать стыки циркуляционного канала воздуховода с блоком фильтров за счет расширения под избыточным давлением устройства герметизации. При этом оснащение устройства турбонаддува датчиком давления позволяет перед заменой отработавшего блока фильтров разгерметизировать указанные стыки.The introduction of a turbocharger device connected kinematically to the fan shaft and its connection with parallel connected inputs of the sealing devices is a new solution. It allows you to seal the joints of the circulation channel of the duct with the filter unit due to the expansion of the sealing device under overpressure. At the same time, equipping the turbocharging device with a pressure sensor allows you to depressurize these joints before replacing the used filter unit.
Соединение входа вентилятора с выходом первого блока И через первый блок НЕ и второй блок ИЛИ является новым решением. Оно обеспечивает автоматическую остановку вентилятора и устройства турбонаддува перед сменой отработавшего блока фильтров, а также позволяет их снова запустить после его замены. При этом соединение второго входа первого блока И с выходом датчика альфа- излучения позволяет автоматически остановить процесс фильтрации воздуха при отсутствии в нем радиоактивных веществ.Connecting the fan input to the output of the first AND block through the first NOT block and the second OR block is a new solution. It provides an automatic stop of the fan and the turbocharger device before changing the used filter unit, and also allows them to be restarted after its replacement. Moreover, the connection of the second input of the first And block with the output of the alpha radiation sensor allows you to automatically stop the process of air filtration in the absence of radioactive substances.
Соединение входа механизма подвеса с выходом шагового электродвигателя через третий блок НЕ, третий блок И и концевой включатель, установленный на торце циркуляционного канала воздуховода в месте его разрыва, является новым решением. Оно обеспечивает отделение от механизма замены блока фильтров только отработавший «грязный» блок фильтров.The connection of the input of the suspension mechanism with the output of the stepper motor through the third block NOT, the third block AND and the end switch mounted on the end of the circulation channel of the duct in the place of its rupture, is a new solution. It provides separation from the filter block replacement mechanism only from the used "dirty" filter block.
Соединение второго входа второго блока И с выходом датчика давления через второй блок НЕ является новым решением. Оно исключает повторную замену «чистого» блока фильтров на другой «чистый» блок фильтров, когда во время смены блоков фильтров и отсутствия фильтрации воздуха в циркуляционном канале воздуховода на выходах обоих блоков сравнения с пороговыми устройствами будут присутствовать сигналы. При этом соединение выхода шагового электродвигателя с входом вентилятора через второй вход второго блока ИЛИ обеспечивает запуск вентилятора и устройства турбонаддува после замены отработавшего блока фильтров.The connection of the second input of the second block AND with the output of the pressure sensor through the second block is NOT a new solution. It excludes the repeated replacement of the “clean” filter block by another “clean” filter block when signals are present at the outputs of both comparison blocks with threshold devices during the change of filter blocks and the absence of air filtration in the circulation channel of the duct. In this case, the connection of the output of the stepper motor with the fan input through the second input of the second OR block ensures the start of the fan and the turbocharger after replacing the spent filter block.
На фиг.1 представлена схема предлагаемой системы вентиляции помещения с очисткой воздуха от радиоактивных веществ, а на фиг.2 представлена схема связей между блоками и устройствами предлагаемого технического решения.Figure 1 presents a diagram of the proposed ventilation system of the room with air purification from radioactive substances, and figure 2 presents a diagram of the connections between blocks and devices of the proposed technical solution.
Система вентиляции помещения с очисткой воздуха от радиоактивных веществ содержит:The ventilation system of the room with air purification from radioactive substances contains:
1 - циркуляционный канал воздуховода.1 - circulation channel of the duct.
2 - блок фильтров.2 - filter block.
3 - устройство герметизации.3 - sealing device.
4 - вентилятор.4 - fan.
Устройства 1-4 содержат решение-прототип. Дополнительно к ним в систему вентиляции помещения с очисткой воздуха от радиоактивных примесей введены новые узлы и связи между ними:Devices 1-4 contain a prototype solution. In addition to them, new nodes and connections between them were introduced into the room ventilation system with air purification from radioactive impurities:
5 - защитный транспортировочный контейнер,5 - protective shipping container,
6 - запирающее устройство защитного транспортировочного контейнера 5,6 - locking device
7 - лоток,7 - tray
8 - шаговый электродвигатель. Они широко применяются в станках с ЧПУ, в конвейерах и в других устройствах, в которых требуется получить точное позиционирование [см., например, ru.wikipedia.org.wiki/Шаговый_электродвигатель].8 - step electric motor. They are widely used in CNC machines, in conveyors, and in other devices that require precise positioning [see, for example, en.wikipedia.org.wiki/Step_engine].
9 - механизм замены блока фильтров. Он выполнен револьверного типа, аналогично тому, как выполнены устройства перезарядки боеприпасов или инструментов [см. Патент RU 2412855 «Пусковая установка подводной лодки», МПК: F41F 3/10]. В указанном техническом решении пусковая установка снабжена устройством перезарядки приборов револьверного типа.9 - a mechanism for replacing a filter unit. It is made of a revolver type, similar to how ammunition or tool reloading devices are made [see Patent RU 2412855 “Launch installation of a submarine”, IPC:
10 - система контроля эффективности фильтрации воздуха. Она содержит по два датчика интенсивности альфа- и гамма- излучений, расположенных соответственно на входе и выходе воздушного потока через блок фильтров. Указанные датчики известны и применяются в различных приборах для измерения радиации [см., например, WebHamster.ru/mytetrashare/index/mtbo/…].10 - a system for monitoring the effectiveness of air filtration. It contains two intensity sensors for alpha and gamma radiation, located respectively at the inlet and outlet of the air flow through the filter unit. These sensors are known and used in various instruments for measuring radiation [see, for example, WebHamster.ru/mytetrashare/index/mtbo/...].
11 - механизм подвеса. Механизмы подвеса различных типов применяются в авиации для отделения средств поражения от летательных аппаратов [см. Боевая авиационная техника: Авиационное вооружение / Д.И. Гладков, В.М. Балуев, П.А. Семенцов и др.; Под ред. Д.И. Гладкова. - М.: Воениздат, 1987, стр. 152-157].11 - suspension mechanism. Suspension mechanisms of various types are used in aviation to separate weapons from aircraft [see Combat aircraft equipment: Aviation weapons / D.I. Gladkov, V.M. Baluev, P.A. Sementsov and others; Ed. DI. Gladkova. - M .: Military Publishing House, 1987, p. 152-157].
12 - устройство турбонаддува. Такие устройства различных типов широко применяются в двигателях внутреннего сгорания.12 - turbocharging device. Such devices of various types are widely used in internal combustion engines.
13 - кожух блока фильтров. С целью сохранения сорбентов нового блока фильтров 2 его торцы закрыты натянутой тонкой защитной пленкой. В процессе помещения нового блока в разрыв циркуляционного канала воздуховода 1 устройство удаления пленки, представляющее собой острые выступы на торцах циркуляционного канала воздуховода, надрывают пленку, вызывая ее разрушение.13 - casing of the filter unit. In order to preserve the sorbents of the
14, 15 и 16 - соответственно первый, второй и третий блоки И,14, 15 and 16 - respectively, the first, second and third blocks And,
17 и 18 - соответственно первый и второй блоки ИЛИ,17 and 18, respectively, the first and second blocks OR,
19, 20 и 21 - соответственно первый, второй и третий блоки НЕ,19, 20 and 21 - respectively, the first, second and third blocks are NOT,
22 и 23 - соответственно первый и второй блоки сравнения с пороговыми устройствами,22 and 23, respectively, the first and second blocks of comparison with threshold devices,
24 - датчик давления,24 - pressure sensor
25 - концевой включатель.25 - limit switch.
Система вентиляции помещения с очисткой воздуха от радиоактивных веществ функционирует следующим образом. В исходном состоянии, когда в воздухе помещения присутствуют радиоактивные вещества, но эффективность фильтрации воздуха блоком фильтров достаточно высокая, на выходах соответственно первого 22 и второго 23 блоков сравнения с пороговыми устройствами не присутствуют сигналы и нет сигнала на первом входе первого блока И 14. Но тогда присутствует сигнал на выходе первого блока НЕ 19, который через второй блок ИЛИ 18 передается на вход вентилятора 4. Вентилятор 4 работает, создавая воздушный поток через блок фильтров 2, размещенный в разрыве циркуляционного канала воздуховода 1. При этом кинематически соединенное с вентилятором 4 устройство турбонаддува 12 создает избыточное давление воздуха в устройстве герметизации 3, поддерживая герметичность соединения блока фильтров 2 с циркуляционным каналом воздуховода 1. Этим обусловлено наличие сигнала на выходе датчика давления 24 и отсутствие сигнала на втором входе второго блока И 15. При снижении эффективности фильтрации воздуха блоком фильтров 2, разность между уровнями радиации, зафиксированными хотя бы одним из блоков сравнения с пороговыми устройствами 22 или 23 парой становится ниже определенного значения, и на выходе одного из них появляется сигнал. Когда в воздухе помещения специального фортификационного сооружения присутствуют радиоактивные вещества, на втором входе первого блока И 14 присутствует сигнал. В этом случае сигнал с выхода первого блока ИЛИ 17 через первый блок И 14 поступает на входы первого блока НЕ 19 и запирающего устройства 6 защитного транспортировочного контейнера 5, а также на первый вход второго блока И 15. При этом открывается защитный контейнер 5 для принятия «грязного» блока фильтров, и останавливается вентилятор 4 с устройством турбонаддува 12. Пока давление в устройстве герметизации 3 не уменьшилось, на выходе датчика давления присутствует сигнал, а на втором входе второго блока И 15 сигнал отсутствует, препятствуя появлению сигнала на входе шагового электродвигателя 8. Этим исключается возможность замены «грязного» блока фильтров 2 при герметичных его стыках с циркуляционным каналом воздуховода 1. Когда давление в устройстве герметизации 3 снизилось окончательно, сигнал на выходе датчика давления 24 исчезает, а на втором входе второго блока И 15 сигнал появляется. Это вызывает появление сигнала на входе шагового электродвигателя 8, а также и на втором входе третьего блока И 16. В этот момент на первом входе последнего сигнал присутствует, так как сигнал на выходе шагового двигателя появляется только после окончания позиционирования вала шагового электродвигателя 8 в новом положении. Поэтому сигнал с выхода второго блока И 15 через третий блок И 16 и концевой включатель 25 поступает на вход механизма подвеса 11, что вызывает освобождение отработавшего блока фильтров 2 от механизм замены блока фильтров 9. Последний поворачивается, выталкивая отработавший блок фильтров 2 на лоток 7, по которому он скатывается в защитный транспортировочный контейнер 5. Новый блок фильтров 2, заходя в разрыв циркуляционного канала воздуховода 1, освобождается от герметизирующей его торцов пленки, и когда шаговый электродвигатель 8 останавливается, позиционируя новый блок фильтров 2 в его месте в разрыве циркуляционного канала воздуховода 1, то на его выходе появляется сигнал, что вызывает исчезновение сигнала на входе механизма подвеса 11 нового блока фильтров 2, и появление сигнала на втором входе второго блока ИЛИ 18. Вентилятор 4 начинает работать, устройство турбонаддува 12 создает давление в устройстве герметизации 3, и на выходе датчика давления 24 появляется сигнал, что вызывает исчезновение сигнала на втором ходе второго блока И, как следствие, отсутствие сигнала на входе шагового двигателя 8. Работа вентилятора создает воздушный поток через новый блок фильтров 2 с уже герметичными его стыками с циркуляционным каналом воздуховода 1. Это вызывает исчезновение сигналов на выходах первого 22 и второго 23 блоков сравнения с пороговыми устройствами. Во время смены отработавшего блока фильтров 2 циркуляционный канал воздуховода 1 оставался открытым и, как следствие, оба датчика интенсивности альфа- излучения и оба датчика интенсивности гамма-излучения фиксировали одинаковые значения интенсивностей, что явилось причиной присутствия сигналов на выходах первого 22 и второго 23 блоков сравнения с пороговыми устройствами. Исчезновение сигналов на выходах указанных устройств вызывает исчезновение сигналов на входах запирающего устройства 6 защитного транспортировочного контейнера 5, первого блока НЕ 19 и первого входа второго блока И 15. Защитный транспортировочный контейнер 5 закрывается, вентилятор 4 продолжает работать, исчезает сигнал на выходе шагового электродвигателя 8. Механизм замены блока фильтров 9, находится в состоянии готовности произвести очередную смену блока фильтров 2.The ventilation system of the room with air purification from radioactive substances operates as follows. In the initial state, when there are radioactive substances in the room air, but the filtering efficiency of the air by the filter unit is quite high, the outputs of the first 22 and second 23 units of comparison with threshold devices are not present and there is no signal at the first input of the first And 14. But then there is a signal at the output of the first block NOT 19, which is transmitted through the second block OR 18 to the input of the
Таким образом, на основе анализа структуры и функционирования схемы предложенного технического решения можно заключить, что система вентиляции помещения с очисткой воздуха от радиоактивных веществ, в котором реализовано данное решение, обладает преимуществами, отвечающими поставленной цели -повышение безопасности персонала специальных фортификационных сооружений и производительности его труда.Thus, based on the analysis of the structure and functioning of the scheme of the proposed technical solution, we can conclude that the ventilation system of the room with air purification from radioactive substances in which this solution is implemented has advantages that meet the set goal - to increase the safety of personnel of special fortifications and their labor productivity .
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116882A RU2677685C2 (en) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Room ventilation system with cleaning air from radioactive substances |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017116882A RU2677685C2 (en) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Room ventilation system with cleaning air from radioactive substances |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017116882A RU2017116882A (en) | 2018-11-15 |
| RU2017116882A3 RU2017116882A3 (en) | 2018-11-30 |
| RU2677685C2 true RU2677685C2 (en) | 2019-01-21 |
Family
ID=64317138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017116882A RU2677685C2 (en) | 2017-05-15 | 2017-05-15 | Room ventilation system with cleaning air from radioactive substances |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677685C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925046A (en) * | 1972-12-21 | 1975-12-09 | Cvi Corp | Radioactive gas standby treatment apparatus with high efficiency rechargeable charcoal filter |
| JPH01304398A (en) * | 1988-06-02 | 1989-12-07 | Toshiba Corp | Filter device for adsorbing radioactive iodine |
| RU2137528C1 (en) * | 1998-08-20 | 1999-09-20 | Азаров Валерий Николаевич | Two-stage dust collector |
| RU2262758C2 (en) * | 2003-11-24 | 2005-10-20 | Закрытое акционерное общество "Прогресс-Экология" (ЗАО "Прогресс-Экология") | Filter for air cleaning from radioactive iodine |
| RU2271853C2 (en) * | 2000-05-02 | 2006-03-20 | Компани Женераль Дю Матье Нюклер | Drum filter of continuous action used for filtration of the liquids like solutions containing sediments |
-
2017
- 2017-05-15 RU RU2017116882A patent/RU2677685C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3925046A (en) * | 1972-12-21 | 1975-12-09 | Cvi Corp | Radioactive gas standby treatment apparatus with high efficiency rechargeable charcoal filter |
| JPH01304398A (en) * | 1988-06-02 | 1989-12-07 | Toshiba Corp | Filter device for adsorbing radioactive iodine |
| RU2137528C1 (en) * | 1998-08-20 | 1999-09-20 | Азаров Валерий Николаевич | Two-stage dust collector |
| RU2271853C2 (en) * | 2000-05-02 | 2006-03-20 | Компани Женераль Дю Матье Нюклер | Drum filter of continuous action used for filtration of the liquids like solutions containing sediments |
| RU2262758C2 (en) * | 2003-11-24 | 2005-10-20 | Закрытое акционерное общество "Прогресс-Экология" (ЗАО "Прогресс-Экология") | Filter for air cleaning from radioactive iodine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017116882A (en) | 2018-11-15 |
| RU2017116882A3 (en) | 2018-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3925046A (en) | Radioactive gas standby treatment apparatus with high efficiency rechargeable charcoal filter | |
| US4444575A (en) | Filter system | |
| EP2851905B1 (en) | Systems, methods, and filters for radioactive material capture | |
| RU2677685C2 (en) | Room ventilation system with cleaning air from radioactive substances | |
| US20120307957A1 (en) | Fuel handling area passive filtration design | |
| US9017458B2 (en) | Method of concurrently filtering particles and collecting gases | |
| KR20140111335A (en) | A method for filtration of gas effluents from an industrial installation | |
| RU198633U1 (en) | FILTER FOR ABSORBING CARTRIDGE | |
| JPH05126993A (en) | Exhaust device for nuclear fuel treatment facility | |
| KR101494074B1 (en) | Complex Apparatus Removable for Airborne Radioactive Materials | |
| KR0155244B1 (en) | A filter for removing dust | |
| Wilhelm | Development and application of filters for air cleaning in nuclear power plants | |
| RU2408096C1 (en) | Cleaning device of emergency discharge of radioactive steam-gas mixture from nps protective cover | |
| CN219481991U (en) | Dust treatment mechanism and device of plasma cutting machine | |
| JPH09197085A (en) | Method and device for ventilating nuclea reactor containment vessel | |
| OP et al. | 14th ERDA AIR CLEANING CONFERENCE | |
| KR102297384B1 (en) | Gasous Radioactivity purification device | |
| ADSORBER | CHAIRMAN: MW FIRST | |
| KR20210158630A (en) | Purification vehicle | |
| Kuhl et al. | Field evaluation of prototype electrofibrous filters | |
| RU2002116741A (en) | Mobile unit for air purification in enclosed spaces after accidents | |
| Plant | AEC BETTIS PLANT AIR CLEANING ACTIVITIES | |
| TO | OPENING COMMENTS OF SESSION CHAIRMAN KRATZKE | |
| RU2313145C1 (en) | Device for removing liquid radioactive waste incorporating solid particles of fissionable materials from cells of spent nuclear fuel dry storage units | |
| Kondo | DISSOLUTION OFF-GAS CHARACTERIZATION AT THE MARCOULE PILOT FACILITY: IODINE TRAPPING AND OFF-GAS CHARACTERIZATION UNIT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200516 |