RU55623U1

RU55623U1 - DEVICE FOR DISCONNECTING LIQUID AND MIDDLE RADIOACTIVE LIQUID WASTE

Info

Publication number: RU55623U1
Application number: RU2006112337/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Афанасьев; Николай Николаевич Винокуров; Анатолий Семенович Воропай; Наталия Валентиновна Кирюхина; Георгий Нубарович Рамзайцев; Юрий Юрьевич Сергеев
Original assignee: Ооо "Тэрос-Мифи"
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2006-04-14
Publication date: 2006-08-27

Abstract

Полезная модель относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) низкого и среднего уровня активности, в том числе для удаления влаги из различных растворов, жидких отходов химических производств (сточных вод), с целью повышения их концентрации, т.е. уменьшения объема. Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей. Техническим результатом данного устройства является возможность проводить одновременно процесс выпаривания с получением конденсата, пригодного для сброса в открытый водоем и концентрирования получаемого в процессе наиболее полного упаривания рассола с последующим его осаждением на мелкоячеистую сетку в пределах одной испарительной емкости. Технический результат достигается тем, что устройство для обезвреживания жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня радиоактивности, содержащее вертикально расположенную испарительную емкость с крышкой, помещенную внутри кольцевого бака, выполненную в виде закрытой воронки узкой частью книзу с фланцевым разъемом и мелкоячеистой сеткой, патрубок подвода перерабатываемого раствора, и нагревательный блок, который выполнен в виде гидродинамического генератора, установленного во внутренней емкости, которая расположена в средней части испарительной емкости, причем внутренняя емкость закреплена на съемной крышке испарительной емкости, на которой установлены патрубки для подвода перерабатываемого раствора и отвода пара, а внутри испарительной емкости в нижней узкой ее части, установлена мелкоячеистая сетка, при The utility model relates to the field of processing liquid radioactive waste (LRW) of low and medium levels of activity, including the removal of moisture from various solutions, liquid waste from chemical industries (wastewater), in order to increase their concentration, i.e. volume reduction. The purpose of the utility model is to expand the functionality. The technical result of this device is the ability to simultaneously carry out the evaporation process to obtain condensate suitable for discharge into an open water body and concentrate the brine obtained in the process of the most complete evaporation, followed by its deposition on a fine mesh within one evaporation tank. The technical result is achieved by the fact that the device for the disposal of liquid radioactive waste of low and medium levels of radioactivity, containing a vertically arranged evaporation tank with a lid, placed inside the annular tank, made in the form of a closed funnel with a narrow part down to the bottom with a flange connector and a fine mesh, pipe for supplying the processed solution , and a heating unit, which is made in the form of a hydrodynamic generator installed in an internal tank, which is located in a small part of the evaporation tank, and the inner tank is mounted on a removable lid of the evaporation tank, on which pipes for supplying the processed solution and steam are mounted, and a fine-mesh mesh is installed inside the evaporation tank in its lower narrow part,

этом входной патрубок внутренней емкости, установленный в ее крышке соединен посредством трубопровода с выходом насоса, вход которого, соединен с выходным патрубком кольцевого бака, расположенным в его днище, а входной патрубок кольцевого бака, расположенный на боковой поверхности которого, соединен посредством трубопровода с выходным патрубком внутренней емкости, расположенным на боковой поверхности внутренней емкости, выше съемной крышки испарительной емкости. Кроме того, внутри испарительной емкости в нижней части, может быть установлена конструкция из мелкоячеистой сетки.this inlet pipe of the inner tank installed in its cover is connected via a pipeline to the outlet of the pump, the input of which is connected to the outlet pipe of the annular tank located in its bottom, and the inlet pipe of the annular tank located on the side surface of which is connected by means of a pipeline to the outlet pipe an inner container located on the side surface of the inner container, above the removable lid of the evaporation tank. In addition, inside the evaporation tank in the lower part, a structure of fine mesh can be installed.

Description

Полезная модель относится к области переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) низкого и среднего уровня активности, в том числе для удаления влаги из различных растворов, жидких отходов химических производств (сточных вод), с целью повышения их концентрации, т.е. уменьшения объема.The utility model relates to the field of processing liquid radioactive waste (LRW) of low and medium levels of activity, including the removal of moisture from various solutions, liquid waste from chemical industries (wastewater), in order to increase their concentration, i.e. volume reduction.

Известна конструкция выпарного аппарата с принудительной циркуляцией (А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. М.: Энергоатомиздат, 1985, стр.23, рис.2.6). Такое решение ненадежно из-за наличия в конструкции движущихся частей - насоса и компрессора. Требуются дополнительные меры по дальнейшей переработке рассола.The known design of the evaporator with forced circulation (A. S. Nikiforov, V. V. Kulichenko, M. I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. M: Energoatomizdat, 1985, p. 23, Fig. 2.6). This solution is unreliable due to the presence in the design of moving parts - the pump and compressor. Additional measures are required for further processing of the brine.

Известна стационарная конструкция выпарного аппарата с вынесенной греющей камерой и естественной циркуляцией (А.С.Никифоров, В.В.Куличенко, М.И.Жихарев. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. М.: Энергоатомиздат, 1985, стр.22, рис.2.5). Конструкция содержит греющую камеру, использующую в качестве теплоносителя пар, а также тарельчатую колонну, предназначенную для очистки соковых паров от капельного и аэрозольного уноса.The stationary design of the evaporator with a remote heating chamber and natural circulation is known (A. S. Nikiforov, V. V. Kulichenko, M. I. Zhikharev. Neutralization of liquid radioactive waste. M: Energoatomizdat, 1985, p. 22, Fig. 2.5 ) The design contains a heating chamber using steam as a heat carrier, as well as a plate column designed to clean juice vapors from drip and aerosol entrainment.

Недостатком такого аппарата является получение в процессе эксплуатации упаренного раствора (рассола), требующего дополнительных операций и оборудования для его дальнейшей переработки.The disadvantage of this apparatus is the production of an evaporated solution (brine), which requires additional operations and equipment for its further processing.

Наиболее близким является устройство для обезвреживания жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня радиоактивности, содержащее вертикально расположенную испарительную емкость, помещенную внутри кольцевого бака и имеющую в средней части нагреватель, а в верхней части - жалюзийные отбойники, которая выполнена в виде закрытой воронки узкой частью книзу, дном которой The closest is a device for the disposal of liquid radioactive waste of low and medium levels of radioactivity, containing a vertically arranged evaporation tank placed inside the annular tank and having a heater in the middle part, and louvre chippers in the upper part, which is made in the form of a closed funnel with a narrow part down to the bottom, whose bottom

служит сменный стакан с сорбентом, помещенный в объем второго нагревателя, а кольцевой бак, имеющий патрубок подвода перерабатываемых растворов, соединен с испарительной емкостью трубопроводом с обратным клапаном, испарительная емкость закрыта крышкой с патрубком отвода конденсата, (патент РФ №2267177)there is a removable cup with a sorbent placed in the volume of the second heater, and an annular tank having a nozzle for supplying processed solutions is connected to the evaporation tank by a pipe with a non-return valve, the evaporation tank is closed by a lid with a condensate drain pipe, (RF patent No. 2267177)

Недостатками этого устройства являются:The disadvantages of this device are:

- наличие электрического нагревателя внутри емкости, что приводит к осаждению на его поверхности накипи, отложений из перерабатываемых растворов, и снижению эффективности, загрязнению и сложности технического обслуживания (замены);- the presence of an electric heater inside the tank, which leads to the deposition of scale on its surface, deposits from processed solutions, and reduce the efficiency, pollution and complexity of maintenance (replacement);

- размещение нагревателя в верхних слоях перерабатываемого раствора, что приводит к неравномерному прогреву жидкости по всему объему испарительной емкости и снижению эффективности процесса испарения, к необходимости введения в устройство дополнительного сменного стакана с нагревателем для упаривания рассола, полученного в испарительной емкости, досуха в присутствии сорбента, а также к необходимости постоянного контроля уровня перерабатываемого раствора для исключения обнажения и выхода из строя электрического нагревателя;- placing the heater in the upper layers of the processed solution, which leads to uneven heating of the liquid throughout the volume of the evaporation tank and a decrease in the efficiency of the evaporation process, to the necessity of introducing into the device an additional replaceable glass with a heater to evaporate the brine obtained in the evaporation tank to dryness in the presence of a sorbent, as well as the need for constant monitoring of the level of the processed solution to eliminate exposure and failure of the electric heater;

- наличие сменного стакана с нагревателем и сорбентом, что приводит к увеличению габаритов, металлоемкости устройства и сложности обслуживания;- the presence of a removable glass with a heater and a sorbent, which leads to an increase in size, metal consumption of the device and the complexity of maintenance;

- отвод тепла через стенки испарительной камеры в кольцевой бак, расположенный снаружи, что снижает эффективность процесса испарения.- heat removal through the walls of the evaporation chamber to an annular tank located outside, which reduces the efficiency of the evaporation process.

Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей.The purpose of the utility model is to expand the functionality.

Техническим результатом данного устройства является возможность проводить одновременно процесс выпаривания с получением конденсата, пригодного для сброса в открытый водоем и концентрирования получаемого в процессе наиболее полного упаривания рассола с последующим его осаждением на мелкоячеистую сетку в пределах одной испарительной емкости.The technical result of this device is the ability to simultaneously carry out the evaporation process to obtain condensate suitable for discharge into an open water body and concentrate the brine obtained in the process of the most complete evaporation, followed by its deposition on a fine-mesh screen within one evaporation tank.

Технический результат достигается тем, что устройство для обезвреживания жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня радиоактивности, содержащее вертикально расположенную испарительную емкость с крышкой, помещенную внутри кольцевого бака, выполненную в виде закрытой воронки узкой частью книзу с фланцевым разъемом и мелкоячеистой сеткой, патрубок подвода перерабатываемого раствора, и нагревательный блок, который выполнен в виде гидродинамического генератора, установленного во внутренней емкости, которая расположена в средней части испарительной емкости, причем внутренняя емкость закреплена на съемной крышке испарительной емкости, на которой установлены патрубки для подвода перерабатываемого раствора и отвода пара, а внутри испарительной емкости в нижней узкой ее части, установлена мелкоячеистая сетка, при этом входной патрубок внутренней емкости, установленный в ее крышке соединен посредством трубопровода с выходом насоса, вход которого, соединен с выходным патрубком кольцевого бака, расположенного в его днище, а входной патрубок кольцевого бака, расположенный на боковой поверхности которого, соединен посредством трубопровода с выходным патрубком внутренней емкости, расположенным на боковой поверхности внутренней емкости, выше съемной крышки испарительной емкости. Кроме того, внутри испарительной емкости в нижней части, может быть установлена конструкция из мелкоячеистой сетки.The technical result is achieved by the fact that the device for the disposal of liquid radioactive waste of low and medium levels of radioactivity, containing a vertically arranged evaporation tank with a lid, placed inside the annular tank, made in the form of a closed funnel with a narrow part down to the bottom with a flange connector and a fine mesh, pipe for supplying the processed solution , and a heating unit, which is made in the form of a hydrodynamic generator installed in an internal tank, which is located in a small part of the evaporation tank, and the inner tank is mounted on a removable lid of the evaporation tank, on which the pipes for supplying the processed solution and steam are mounted, and a fine-mesh mesh is installed inside the evaporation tank in its lower narrow part, while the inlet pipe of the inner tank is installed in its cover is connected by means of a pipeline to the pump outlet, the input of which is connected to the outlet pipe of the annular tank located in its bottom, and the inlet pipe of the annular tank, located on the side surface of which is connected by means of a pipeline to the outlet pipe of the inner tank located on the side surface of the inner tank, above the removable cover of the evaporation tank. In addition, inside the evaporation tank in the lower part, a structure of fine mesh can be installed.

На чертеже показано устройство для обезвреживания жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня радиоактивности.The drawing shows a device for the disposal of liquid radioactive waste of low and medium levels of radioactivity.

Оно представляет собой вертикально расположенную испарительную емкость 1 с крышкой 2, помещенную внутри кольцевого бака 3, выполненную в виде закрытой воронки узкой частью книзу с фланцевым разъемом 4 и мелкоячеистой сеткой 5, патрубок 6 подвода перерабатываемого раствора, и нагревательный блок 7 выполненный в виде гидродинамического генератора 8, установленного во внутренней емкости 9, которая расположена в средней части испарительной емкости 1, причем внутренняя емкость 9 закреплена на съемной крышке 2 испарительной емкости 1, на которой установлены патрубки 6, 10 для It is a vertically located evaporation tank 1 with a lid 2, placed inside the annular tank 3, made in the form of a closed funnel with a narrow part down to the bottom with a flange connector 4 and a fine mesh 5, a pipe 6 for supplying a processed solution, and a heating unit 7 made in the form of a hydrodynamic generator 8 installed in the inner tank 9, which is located in the middle part of the evaporation tank 1, and the inner tank 9 is mounted on a removable cover 2 of the evaporation tank 1, on which tanovleny tubes 6, 10

подвода перерабатываемого раствора и отвода пара, а внутри испарительной емкости 1 в нижней узкой ее части, установлена мелкоячеистая сетка 5, при этом входной патрубок внутренней емкости 9, установленный в ее крышке 11 соединен посредством трубопровода 12 с выходом насоса 13, вход которого, соединен с выходным патрубком 14 кольцевого бака 3, расположенным в его днище, а входной патрубок 15 кольцевого бака 3, расположенный на боковой поверхности которого, соединен посредством трубопровода 16 с выходным патрубком 17, расположенным на боковой поверхности внутренней емкости 9, выше съемной крышки 2 испарительной емкости 1.the supply of the processed solution and the removal of steam, and inside the evaporation tank 1 in its lower narrow part, a fine mesh 5 is installed, while the inlet pipe of the inner tank 9 installed in its cover 11 is connected via a pipe 12 to the outlet of the pump 13, the input of which is connected to the outlet pipe 14 of the annular tank 3 located in its bottom, and the inlet pipe 15 of the annular tank 3 located on the side surface of which is connected by means of a pipe 16 to the outlet pipe 17 located on the side on top awns inner vessel 9 above the opening cover 2 flash tank 1.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Кольцевой бак 3, внутренняя емкость 9, насос 13, трубопроводы 12 и 16 заполняются водой. Испарительная емкость 1 заполняется через патрубок 6 подвода перерабатываемых растворов до определенного уровня жидкими реактивными отходами. При включении насоса 13 гидродинамический генератор 8 начинает вырабатывать тепло и создавать гидроакустические колебания в перерабатываемой жидкости. За счет тепла, вырабатываемого гидродинамическим генератором 8 происходит нагрев воды во внутренней емкости 9, в кольцевом баке 3, выполняющем роль рубашки обогрева, а также нагрев и испарение перерабатываемого раствора в испарительной емкости 1. Образовавшиеся пары поступают через патрубок 10 отвода пара в конденсатор и емкость - сборник (на черт. не показано) с высокой степенью очистки конденсата от радионуклидов. Гидроакустические колебания, создаваемые гидродинамическим генератором 8 препятствуют адгезии (налипанию) перерабатываемых растворов к стенкам испарительной емкости 1 в процессе их концентрирования и выпаривания. Процесс выпаривания ведется досуха. После осаждения радионуклидов на мелкоячеистую сетку 5 насос 13 отключается.The annular tank 3, the inner tank 9, the pump 13, the pipelines 12 and 16 are filled with water. The evaporation tank 1 is filled through the pipe 6 for supplying the processed solutions to a certain level with liquid reactive waste. When you turn on the pump 13, the hydrodynamic generator 8 begins to generate heat and create hydroacoustic vibrations in the processed fluid. Due to the heat generated by the hydrodynamic generator 8, the water is heated in the inner tank 9, in the annular tank 3, which acts as a heating jacket, as well as the heating and evaporation of the processed solution in the evaporation tank 1. The resulting vapors pass through the pipe 10 to the condenser and the tank - a collection (not shown in the drawing) with a high degree of purification of condensate from radionuclides. Hydroacoustic vibrations created by the hydrodynamic generator 8 prevent the adhesion (sticking) of the processed solutions to the walls of the evaporation tank 1 during their concentration and evaporation. The evaporation process is carried out to dryness. After the deposition of radionuclides on the fine mesh 5, the pump 13 is turned off.

При проведении контрольных анализов в емкости-сборнике, при условии определения значений ПДК ниже нормативных, вода из емкости-сборника сбрасывается в открытый водоем. Мелкоячеистая сетка 5 When conducting control analyzes in the collection tank, provided that the MPC values are below the standard, the water from the collection tank is discharged into an open reservoir. Wire Mesh 5

извлекается при снятой крышке 2 из испарительной емкости 1 и направляется на утилизацию. При необходимости возможна очистка (промывка) испарительной емкости 1 с использованием фланцевого разъема 4.is removed with the cover 2 removed from the evaporation tank 1 and sent for disposal. If necessary, it is possible to clean (rinse) the evaporation tank 1 using the flange connector 4.

С вновь установленной мелкоячеистой сеткой 5 устройство готово для переработки новой порции ЖРО. В зависимости от конкретного состава исходного раствора возможно использование жидких коагулянтов из органических веществ для концентрирования примесей из перерабатываемого раствора на мелкоячеистой сетке 5.With the newly installed fine mesh 5, the device is ready for processing a new portion of LRW. Depending on the specific composition of the initial solution, it is possible to use liquid coagulants from organic substances to concentrate impurities from the processed solution on a fine mesh 5.

Предложенная конструкция имеет ряд преимуществ перед известными аппаратами:The proposed design has several advantages over known devices:

- получаемый в процессе выпаривания рассол осаждается на мелкоячеистую сетку в пределах одной конструкции с получением сухого остатка, приготовленного для последующего захоронения;- the brine obtained in the process of evaporation is deposited on a fine mesh within the same structure to obtain a dry residue prepared for subsequent burial;

- выполнение процесса испарения и концентрации в одной- the implementation of the evaporation process and concentration in one

- отсутствие электронагревательных элементов;- lack of electric heating elements;

- меньшая металлоемкость, малые габариты, возможность создания мобильных установок;- less metal, small dimensions, the ability to create mobile installations;

- отсутствие адгезии (налипания) к внутренним поверхностям испарительной емкости;- lack of adhesion (sticking) to the inner surfaces of the evaporation tank;

- улучшенные термодинамические характеристики устройства за счет наиболее полного использования подводимого тепла;- improved thermodynamic characteristics of the device due to the most complete use of heat input;

- возможность использования для концентрирования примесей из перерабатываемых растворов на мелкоячеистой сетке жидких коагулянтов из органических веществ.- the possibility of using for concentration of impurities from the processed solutions on a fine mesh liquid coagulants from organic substances.

Claims

1. A device for the disposal of liquid radioactive waste of low and medium levels of radioactivity, containing a vertically arranged evaporation tank with a lid, placed inside an annular tank, made in the form of a closed funnel with a narrow part down to the bottom with a flange connector and a fine mesh, a pipe for supplying the processed solution, and a heating block , characterized in that, in order to expand the functionality of the heating unit is made in the form of a hydrodynamic generator installed inside a traction tank, which is located in the middle part of the evaporation tank, and the inner tank is mounted on a removable cover of the evaporation tank, on which there are pipes for supplying the processed solution and steam removal, and a fine-mesh mesh is installed inside the evaporation tank in its lower part the nozzle of the inner tank installed in its cover is connected via a pipeline to the outlet of the pump, the input of which is connected to the outlet nozzle of the annular tank located in its bottoms e, and the inlet pipe of the annular tank located on its lateral surface is connected by means of a pipeline to the outlet pipe of the inner tank located on the side surface of the inner tank, above the removable lid of the evaporation tank.

2. The device according to claim 1, characterized in that inside the evaporation tank in its lower narrow part, a structure of fine mesh is installed.