WO2023128811A1 - Бак фильтрации и сбора мусора - Google Patents
Бак фильтрации и сбора мусора Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023128811A1 WO2023128811A1 PCT/RU2022/000402 RU2022000402W WO2023128811A1 WO 2023128811 A1 WO2023128811 A1 WO 2023128811A1 RU 2022000402 W RU2022000402 W RU 2022000402W WO 2023128811 A1 WO2023128811 A1 WO 2023128811A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- tank
- filtering
- debris
- vertical shaft
- funnel
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 208000012868 Overgrowth Diseases 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/76—Handling the filter cake in the filter for purposes other than for regenerating
- B01D29/86—Retarding cake deposition on the filter during the filtration period, e.g. using stirrers
Definitions
- the invention relates to devices for filtering large volumes of liquid containing garbage, and can be applied, in particular, in the nuclear industry, specifically in the sump tanks of nuclear power plants (NPP), designed to filter large volumes of coolant in the event of an accident.
- NPP nuclear power plants
- latent debris which is dust, dirt, clothing fibers, pieces of paper, plastic, rust, dried paint drops, etc.
- latent debris is debris generated in the process of performing basic construction and repair work under the containment, as well as during the operation of a nuclear power plant;
- the coolant containing a large amount of debris is collected in special sump tanks, in which filtering devices are installed to clean the coolant before it is fed into the ECCS.
- the problem is that a large volume of coolant containing a large volume of debris can create obstacles at the inlet of filtering devices and significantly reduce or completely stop coolant access to them, which can lead to a lack of coolant in the reactor core, its heating and severe accident.
- it is required to develop a tank for filtering and collecting debris, which can prevent debris (debris) from clogging the filter devices with a large flow of liquid carrying a large flow of debris.
- a device for protecting pits in the emergency cooling system of a water-cooled nuclear reactor with a filter module (RF patent for invention No. 2686684, publ. sump reactor containment, connected to the intake opening of the emergency cooling system pipeline, and which is connected to the collectors filtering modules that prevent debris from entering the intake hole of the emergency cooling system pipelines, each filtering module has side and top slotted gratings and filter elements located inside, made in the form of filtering pipes, the side surface of which has slots, and perforated distribution tubes placed inside the pipes , the diameter of the holes of which successively decreases along the flow, and the internal cavities are connected to the collectors.
- This solution makes it possible to ensure a uniform flow of flow onto the filter surface and eliminate its uneven overgrowth with debris, as well as to ensure the uniformity of the flow over the surface of the filter element itself.
- the disadvantage of this solution is the impossibility of ensuring the safety of the filtering devices at high fluid flows carrying a large amount of debris that can clog the openings of the filter element.
- the closest analogue to the claimed invention is a suspended particle trap (author's certificate SU 1733045, publ. 05/15/1992, IPC: BOID 24/02), including a sump tank with a hole for supplying contaminated water and removing purified water, a two-stage filter, including the first a coarse cleaning stage and a second stage made of meshes with cells successively decreasing towards the treated water outlet, and corrugated meshes installed between meshes with cells of the second cleaning stage, in which, in order to increase the efficiency of water purification and the reliability of the trap, the first cleaning stage made of parallel-connected flat mesh elements, in each of which vertical meshes are installed symmetrically to the axis of the element with cells equal to the cells of the meshes of the first rows of the second stage of cleaning, while the cells of the last mesh of the first stage have larger cells than the last mesh in the second stage cleaning, the trap is equipped with a vertical shaft installed at the bottom of the pit tank coaxially with the hole for water supply and having a cross
- the objective of the claimed invention is to develop a filtration and garbage collection tank that ensures reliable operation at high fluid flows carrying a large amount of garbage.
- the technical result of the claimed invention is to improve the safety of the filtration tank and garbage collection at high fluid flows, carrying a large amount of garbage.
- the technical result is achieved by the fact that in a well-known tank for filtering and collecting garbage, containing an inlet made in the tank lid and an outlet on which a filter device is installed, and in the inlet there is a vertical shaft installed on the bottom of the tank, in which a window for liquid output, this window is made in the lower part of the vertical shaft and is directed in the direction opposite to the filtering device.
- the upper part of the vertical shaft in the form of a funnel. It is recommended to provide the walls of the vertical shaft with vertical ribs.
- FIG. 1 shows a sectional view of the filtration and waste collection tank with a vertical shaft installed in it in the preferred embodiment.
- FIG. 2 is a sectional side view of the filtration and collection tank in the preferred embodiment.
- FIG. 3 is a top sectional view of the filtration and collection tank in the preferred embodiment.
- the vertical shaft 4 is installed in the inlet made in the ceiling 1 of the tank, the lower part of the vertical shaft 4 is installed on the floor 2 of the tank.
- the upper part of the vertical shaft 4 is preferably provided with a funnel 3 in which vertical 5 and horizontal 6 ribs are made.
- a window 8 is made, directed in the direction opposite to the filtering device 9.
- the garbage contained in the stream mainly garbage, is collected in the debris sedimentation zone 10.
- a fence 7 is preferably installed on the funnel 3.
- Tank for filtering and collecting debris in the preferred embodiment as follows.
- a large flow of liquid containing a large amount of debris enters from the ceiling 1 of the tank through the funnel 3 into the vertical shaft 4, a liquid flow is formed, which at the same time loses part of its kinetic energy due to braking on the vertical 5 and horizontal 6 ribs made in the funnel 3 and vertical shaft 4.
- the guard 7 prevents especially large pieces of debris from entering the tank.
- the filtration and waste collection tank can be used to filter a large liquid flow containing a large amount of debris, in particular in nuclear power plant safety systems.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Бак для фильтрации и сбора мусора относится к устройствам фильтрации больших объемов жидкости, содержащих мусор, и может быть применен, в частности, в атомной отрасли, конкретно в баках-приямках атомных электростанций (АЭС), предназначенных для фильтрации больших объемов теплоносителя в случае аварии. Бак для фильтрации и сбора мусора содержит входное отверстие, выполненное в крышке бака, и выпускное отверстие, на котором установлено фильтрующее устройство, во входном отверстии установлена вертикальная шахта, установленная на дне бака, в нижней части вертикальной шахты выполнено окно для вывода жидкости, направленное в сторону, противоположную фильтрующему устройству, а верхняя часть вертикальной шахты выполнена в виде воронки. Бак для фильтрации и сбора мусора может быть применен для фильтрации большого потока жидкости, содержащего большой объем мусора, в частности, в системах безопасности АЭС.
Description
Бак для фильтрации и сбора мусора
Область техники
Изобретение относится к устройствам фильтрации больших объёмов жидкости, содержащих мусор, и может быть применено, в частности, в атомной отрасли, конкретно в баках-приямках атомных электростанций (АЭС), предназначенных для фильтрации больших объёмов теплоносителя в случае аварии.
Предшествующий уровень техники
Важной проблемой при эксплуатации АЭС является фильтрация теплоносителя (как правило, воды), вытекающего из повреждённых трубопроводов первого контура в случае аварии. Поскольку использование теплоносителя для охлаждения активной зоны после аварии не менее важно, чем в режиме нормальной эксплуатации, и его недостаток может привести к тяжёлой аварией с расплавлением активной зоны реактора, теплоноситель, вытекающий из повреждённых трубопроводов, необходимо собирать и направлять в систему аварийного охлаждения активной зоны реактора (САОЗ) для дальнейшего расхолаживания активной зоны. При этом проблемой является то, что в процессе аварий, связанных с истечением теплоносителя первого контура, в защитной оболочке формируется значительное количество мусора (дебриса) от разрушения конструкций и сооружений. Образовавшийся дебрис смешивается с раствором борной кислоты, который используется системой САОЗ для длительного охлаждения реакторной установки. Составляющие дебриса могут привести к блокированию системы САОЗ и снижению эффективности охлаждения реакторной установки. Дебрис состоит из следующих основных частей:
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
- латентный дебрис, представляющий собой пыль, грязь, волокна одежды, кусочки бумаги, пластика, ржавчину, засохшие капли краски и т.д. Таким образом, латентный дебрис — это мусор, образующийся в процессе выполнения основных строительных и ремонтных работ под защитной оболочкой, а также в процессе эксплуатации АЭС;
- дебрис от разрушения теплоизоляционных конструкций;
- дебрис от разрушения лакокрасочных покрытий;
- химический дебрис.
Теплоноситель, содержащий большое количество дебриса, собирают в специальные баки-приямки, в который установлены фильтрующие устройства, предназначенные для очистки теплоносителя перед его подачей в САОЗ. Проблемой является то, что большой объём теплоносителя, содержащий большой объём дебриса, может создать препятствия на входе фильтрующих устройств и существенно уменьшить либо вовсе прекратить доступ в них теплоносителя, что может привести к недостатку теплоносителя в активной зоне реактора, её разогреву и тяжёлой аварии. Таким образом, требуется разработать бак для фильтрации и сбора мусора, позволяющий предотвратить забивание мусором (дебрисом) фильтрующих устройств при большом потоке жидкости, несущем большой поток мусора.
Для решения такой задачи применялись различные технические решения.
Известно устройство защиты приямков в аварийной системе охлаждения водо-водяного ядерного реактора с фильтрующим модулем (патент РФ на изобретение № 2686684, опубл. 30.04.2019, МПК G21C 9/00), содержащее систему фильтров, установленных на приемном отверстии верхней части размещенного в днище защитной оболочки реактора приямка, подсоединенного к заборному отверстию трубопровода аварийной системы охлаждения, и представляющую собой подсоединенные к коллекторам
фильтрующие модули, препятствующие попаданию дебриса в заборное отверстие трубопроводов аварийной системы охлаждения, при этом каждый фильтрующий модуль имеет боковые и верхнюю щелевые решетки и расположенные внутри фильтрующие элементы, выполненные в виде фильтрующих труб, боковая поверхность которых имеет щели, и размещенных внутри труб перфорированных распределительных трубок, диаметр отверстий которых последовательно уменьшается по ходу потока, а внутренние полости соединены с коллекторами.
Такое решение позволяет обеспечить равномерного натекания потока на фильтрующую поверхность и исключить неравномерность ее зарастания дебрисом, а также обеспечить равномерность потока по поверхности самого фильтрующего элемента. Недостатком такого решения является невозможность обеспечения безопасности работы фильтрующих устройств при больших потоках жидкости, несущих большой объём мусора, который может забить отверстия фильтрующего элемента.
Наиболее близким к заявленному изобретению аналогом является уловитель взвешенных частиц (авторское свидетельство SU 1733045, опубл. 15.05.1992, МПК: BOID 24/02), включающий бак-приямок с отверстием для подвода загрязнённой воды и отвода очищенной воды, двухступенчатый фильтр, включающий первую ступень грубой очистки и вторую ступень, выполненную из сеток с ячейками, последовательно уменьшающимися в сторону отвода очищенной воды, и гофрированные сетки, установленные между сеток с ячейками второй ступени очистки, в котором с целью повышения эффективности очистки воды и надёжности работы уловителя, первая ступень очистки выполнена из параллельно соединённых плоских сетчатых элементов, в каждом из которых установлены симметрично оси элемента вертикальные сетки с ячейками, равными ячейкам сеток первых рядов второй ступени очистки, при этом ячейки последней сетки первой ступени имеют более крупные ячейки, чем последняя сетка во второй ступени
очистки, уловитель снабжён вертикальной шахтой, установленной на дне бака-приямка соосно с отверстием для подвода воды и имеющей сечение, превышающее сечение отверстия для подвода воды, причём в стенке шахты у перекрытия бака-приямка выполнены окна, а нижняя часть её сообщена с каждым сетчатым элементом первой ступени очистки.
Такое решение повышает эффективность уловителя и надёжность его работы. Недостатком его, однако, является невозможность обеспечения безопасности работы фильтрующих устройств при больших потоках жидкости, несущих большой объём мусора.
Раскрытие изобретения
Задачей заявленного изобретения является разработка бака фильтрации и сбора мусора, обеспечивающего надёжную работу при больших потоках жидкости, несущих большой объём мусора.
Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении безопасности работы бака фильтрации и сбора мусора при больших потоках жидкости, несущих большой объём мусора.
Технический результат достигается тем, что в известном баке для фильтрации и сбора мусора, содержащем входное отверстие, выполненное в крышке бака, и выпускное отверстие, на котором установлено фильтрующее устройство, а во входном отверстии установлена вертикальная шахта, установленная на дне бака, в которой выполнено окно для вывода жидкости, это окно выполнено в нижней части вертикальной шахты и направлено в сторону, противоположную фильтрующему устройству.
Предпочтительно выполнить верхнюю часть вертикальной шахты в форме воронки.
Рекомендуется снабдить стенки вертикалной шахты вертикальными рёбрами.
Целесообразно снабдить стенки воронки горизонтальными рёбрами.
Рационально установить сверху на воронку ограждение.
Краткое описание фигур чертежей
На фиг. 1 представлен вид в разрезе бака фильтрации и сбора мусора с установленной в нём вертикальной шахтой в предпочтительном варианте.
На фиг. 2 представлен вид сбоку в разрезе бака фильтрации и сбора мусора в предпочтительном варианте.
На фиг. 3 представлен вид сверху в разрезе бака фильтрации и сбора мусора в предпочтительном варианте.
Вертикальная шахта 4 установлена во входном отверстии, выполненном в потолке 1 бака, нижняя часть вертикальной шахты 4 установлена на полу 2 бака. Верхняя часть вертикальной шахты 4 в предпочтительном варианте снабжена воронкой 3, в которой выполнены вертикальные 5 и горизонтальные 6 рёбра. В нижней части вертикальной шахты 4 выполнено окно 8, направленное в сторону, противоположную фильтрующему устройству 9. Мусор, содержащийся в потоке, в основном мусор собирается в зоне осаждения мусора 10. На воронке 3 в предпочтительном варианте установлено ограждение 7.
Бак для фильтрации и сбора мусора в предпочтительном варианте работает следующим образом. При поступлении большого потока жидкости, содержащего большое количество мусора, с потолка 1 бака через воронку 3 в вертикальную шахту 4 формируется поток жидкости, который при этом теряет часть своей кинетической энергии за счёт торможения о вертикальные 5 и горизонтальные 6 рёбра, выполненные в воронке 3 и вертикальной шахте 4.
При этом ограждение 7 препятствует попаданию особенно больших кусков мусора в бак. Затем поток жидкости, падая с высоты, ударяется о дно вертикальной шахты 4 и за счёт этого теряет дополнительную часть кинетической энергии, после чего, попадая через окно 8 в основное пространство бака, направляется в сторону, противоположную фильтрующим элементам 9, благодаря чему на пути к фильтрующим элементам 9 поток теряет дополнительную часть кинетической энергии, что приводит к осаждению мусора в зоне осаждения мусора 10, максимально удалённой от фильтрующих элементов 9, препятствуя тем самым их засорению. Это позволяет обеспечить их беспрепятственную работу, что повышает безопасность.
Промышленная применимость
Бак для фильтрации и сбора мусора может быть применён для фильтрации большого потока жидкости, содержащего большой объём мусора, в частности, в системах безопасности АЭС.
Claims
1. Бак для фильтрации и сбора мусора, содержащий входное отверстие, выполненное в крышке бака, и выпускное отверстие, на котором установлено фильтрующее устройство, во входном отверстии установлена вертикальная шахта, установленная на дне бака, в которой выполнено окно для вывода жидкости, отличающийся тем, что окно выполнено в нижней части вертикальной шахты и направлено в сторону, противоположную фильтрующему устройству.
2. Бак по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть вертикальной шахты выполнена в форме воронки.
3. Бак по п. 1, отличающийся тем, что стенки вертикальной шахты снабжены вертикальными рёбрами.
4. Бак по п. 2, отличающийся тем, что стенки воронки снабжены горизонтальными рёбрами.
5. Бак по п. 2, отличающийся тем, на воронку сверху установлено ограждение.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021139683A RU2778712C1 (ru) | 2021-12-29 | Бак для фильтрации и сбора мусора | |
| RU2021139683 | 2021-12-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2023128811A1 true WO2023128811A1 (ru) | 2023-07-06 |
Family
ID=87000002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2022/000402 WO2023128811A1 (ru) | 2021-12-29 | 2022-12-28 | Бак фильтрации и сбора мусора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2023128811A1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1733045A1 (ru) * | 1990-04-24 | 1992-05-15 | Всесоюзный государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" | Уловитель взвешенных частиц |
| WO2015169752A1 (de) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Cci Ag | Filtereinrichtung zur anordnung an und/oder in einer flüssigkeitsfördereinrichtung |
| RU2687434C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2019-05-13 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Активный фильтр бака-приямка атомной электростанции |
| RU2755537C1 (ru) * | 2020-07-27 | 2021-09-17 | Общество с ограниченной ответственностью "РусКомПолимер" | Фильтрующий блок |
-
2022
- 2022-12-28 WO PCT/RU2022/000402 patent/WO2023128811A1/ru unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1733045A1 (ru) * | 1990-04-24 | 1992-05-15 | Всесоюзный государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и изыскательский институт "Атомэнергопроект" | Уловитель взвешенных частиц |
| WO2015169752A1 (de) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Cci Ag | Filtereinrichtung zur anordnung an und/oder in einer flüssigkeitsfördereinrichtung |
| RU2687434C1 (ru) * | 2017-12-29 | 2019-05-13 | Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Энергетических Технологий "Атомпроект" | Активный фильтр бака-приямка атомной электростанции |
| RU2755537C1 (ru) * | 2020-07-27 | 2021-09-17 | Общество с ограниченной ответственностью "РусКомПолимер" | Фильтрующий блок |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2687434C1 (ru) | Активный фильтр бака-приямка атомной электростанции | |
| KR102382837B1 (ko) | 오폐수용 사이클론 여과장치 및 이를 이용한 오폐수 수질 감시장치 | |
| RU2778712C1 (ru) | Бак для фильтрации и сбора мусора | |
| WO2023128811A1 (ru) | Бак фильтрации и сбора мусора | |
| KR20050104810A (ko) | 음식물쓰레기 소멸기에서 배출된 오수의 침전여과 및미생물 분해를 이용한 배출수처리장치 및 방법 | |
| RU2720116C1 (ru) | Самоочищающаяся система очистки жидкости | |
| KR101902411B1 (ko) | 자가 세정 폐가스 처리 장치 | |
| CN210097037U (zh) | 一种在线清理、无阻力损失的循环水系统过滤水池结构 | |
| KR101925556B1 (ko) | 조립식 망상 충진판을 가진 모듈형 폐가스 처리 장치 | |
| JP6777758B2 (ja) | Ｖｖｅｒ緊急冷却システムの汚水槽保護装置、およびそのフィルターモジュール | |
| CN208660715U (zh) | 一种废气净化塔 | |
| RU2761441C1 (ru) | Система фильтрации потока теплоносителя бака-приямка системы аварийного охлаждения активной зоны | |
| KR101848790B1 (ko) | 자가 세정 폐가스 처리 장치 | |
| RU2808006C1 (ru) | Устройство защиты труб | |
| RU2377045C1 (ru) | Фильтр-грязевик инерционный щелевой | |
| CN213221436U (zh) | 一种废气处理回收设备 | |
| CN211659584U (zh) | 一种废气粉尘净化设备 | |
| CN221061888U (zh) | 一种中水过滤用过滤器 | |
| CN216295666U (zh) | 一种废气喷淋塔 | |
| CN204752434U (zh) | 智能一体化中水回用装置 | |
| CN220939694U (zh) | 一种烟气脱硝装置 | |
| CN221015346U (zh) | 一种用于除不溶物的喷淋塔 | |
| CN218453978U (zh) | 一种脱硫废水处理装置 | |
| CN218248827U (zh) | 一种基于市政路面的污水处理装置 | |
| CN217613113U (zh) | 一种排污沉淀池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22916881 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |