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      一種地下核電站超聲空氣過濾器的制造方法

      文檔序號:10595565閱讀:282來源:國知局
      一種地下核電站超聲空氣過濾器的制造方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種地下核電站超聲空氣過濾器,包括筒體,所述筒體內部盛有工作溶劑,筒體底部設置有超聲陣列探頭組、頂部設置有汽水分離器,筒體中部設置有雙曲內壁,雙曲內壁將筒體內部從下至上依次分為超聲霧化區(qū)、雙曲管喉區(qū)和霧化混合區(qū),超聲霧化區(qū)的筒體內壁設置有輸入放射性氣體的進氣管和排出溶液殘漬的排污管,筒體內的工作溶劑液面高于進氣管,汽水分離器的上部出口通過排氣管將過濾后的氣體排出筒體。本發(fā)明利用超聲波霧化效應和冷凝核化作用,將空氣中含有的放射性微粒滯留在工作溶液中,達到過濾放射性的目的。同時,由于工作溶液在密閉空間內循環(huán),因此,工作溶液可循環(huán)使用,節(jié)約溶液用量,產生的放射性污染物較少。
      【專利說明】
      一種地下核電站超聲空氣過濾器
      技術領域
      [0001]本發(fā)明涉及核電技術,具體地指一種地下核電站超聲空氣過濾器。
      【背景技術】
      [0002]核電站在安全殼預計將發(fā)生超壓失效時,以可控的方式排出部分安全殼內的氣體可達到減壓的目的。這一措施避免了安全殼因超壓造成的完整性喪失,以及放射性的不可控排放。目前的地面核電站中,對安全殼的泄壓過濾主要有干式過濾和濕式過濾兩類。
      [0003]干式過濾中一般采用砂床過濾,以法國砂床過濾為例,該過濾方式采用顆粒度
      0.6mm的砂石層對泄壓排放的空氣進行機械去除,達到過濾的目的。這種過濾方式在對安全殼早期超壓不起作用,且投入使用后,砂石層形成額外的輻射源,給后期處理和維護帶來極大不便。
      [0004]濕式過濾一般采用過濾器過濾,以西門子濕式洗滌過濾器為例,該過濾方式采用滑壓運行的方式,通過文丘里效應將安全殼排氣與洗滌液混合,達到過濾的目的。這種過濾方式在事故前期和后期過濾效果不明顯,且由于文丘里結構固定,對不同大小的放射性顆粒過濾效果不同。過濾效率高僅針對某一特定大小的顆粒。
      [0005]地下核電站相對于地面核電站,多了一道地下巖體屏障,其安全性更高。但是在嚴重事故以及事故后續(xù)處理中,地下核電站地下洞室腔體仍需要過濾排氣。干式過濾和濕式過濾兩種過濾方式的效果都存在缺陷。

      【發(fā)明內容】

      [0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現有【背景技術】的不足之處,提出一種地下核電站超聲空氣過濾器,利用超聲波霧化效應,將溶劑霧化成微米級微粒,使霧化微粒與放射性微塵、裂變碎片等顆粒充分接觸,并使之滯留在溶劑中,達到過濾放射性的目的。同時,利用冷凝核化作用,以放射性粒子為凝結核,形成液滴,起到過濾放射性微粒的目的。
      [0007]本發(fā)明的目的是通過如下措施來達到的:一種地下核電站超聲空氣過濾器,包括筒體,所述筒體內部盛有工作溶劑,其特殊之處在于,所述筒體底部設置有超聲陣列探頭組、頂部設置有汽水分離器,所述筒體中部設置有雙曲內壁,所述雙曲內壁將筒體內部從下至上依次分為超聲霧化區(qū)、雙曲管喉區(qū)和霧化混合區(qū),所述超聲霧化區(qū)的筒體內壁設置有輸入放射性氣體的進氣管和排出溶液殘漬的排污管,所述筒體內的工作溶劑液面高于進氣管,所述汽水分離器的上部出口通過排氣管將過濾后的氣體排出筒體。
      [0008]在上述技術方案中,所述雙曲內壁為向內突出的雙曲線型內壁,內壁表面光滑,方便凝結水珠流下,內壁材質可以為不銹鋼等材料。
      [0009]在上述技術方案中,所述筒體外側設置液位監(jiān)測器,監(jiān)測筒體內工作溶劑液面的高度。所述位于工作溶劑液面上部的筒體外側設置有加液管,所述加液管上連有加液管隔離閥。當工作溶劑液面的高度顯示過低時,通過加液管輸入工作溶劑。
      [0010]在上述技術方案中,所述超聲陣列探頭組采用高頻超聲震蕩探頭組,探頭組表面為微小的多孔狀結構,孔徑為I?3微米,霧化效果最佳。
      [0011 ]本發(fā)明提供的地下核電站超聲空氣過濾器利用超聲波霧化效應和冷凝核化作用,將空氣中含有的放射性微粒滯留在工作溶液中,達到過濾放射性的目的。同時,由于工作溶液在密閉空間內循環(huán),因此,工作溶液可循環(huán)使用,節(jié)約溶液用量,產生的放射性污染物較少。特殊的雙曲內壁結構設置,促進微小的水霧與空氣的放射性微塵、裂變碎片等顆粒相互混合,發(fā)生碰撞、結合等過程,使得放射性微粒聚集在水霧滴中,不受放射性顆粒大小的限制,過濾效果好、效率高。
      【附圖說明】
      [0012]圖1為本發(fā)明一種地下核電站超聲空氣過濾器的結構示意圖;
      [0013]圖中:1.筒體,2.雙曲內壁,3.工作溶劑液面,4.超聲霧化區(qū),5.雙曲管喉區(qū),6.霧化混合區(qū),7.超聲陣列探頭組,8.進氣管,9.汽水分離器,10.排氣管,11.加液管,12.加液管隔離閥,13.排污管,14.排污管隔離閥,15.液位監(jiān)測器。
      【具體實施方式】
      [0014]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述,但該實施例不應理解為對本發(fā)明的限制。
      [0015]本發(fā)明一種地下核電站超聲空氣過濾器如圖1所示,包括筒體1、設置于筒體I底部的超聲陣列探頭組7和設置于筒體I頂部的汽水分離器9。筒體7中部設置有雙曲內壁2,雙曲內壁2為向內突出的雙曲線型內壁,內壁表面光滑。雙曲內壁2將筒體7內部從下至上依次分為超聲霧化區(qū)4、雙曲管喉區(qū)5和霧化混合區(qū)6。筒體I內充工作溶劑,如硫代硫酸鈉等。工作溶劑液面3在超聲陣列探頭組7和進氣管8入口之上。工作溶劑液面3上部的筒體I外側設置有加液管11,其上連有加液管隔離閥12。筒體I底部設置排污管13,其上連接排污管隔離閥14。筒體I外側設置液位監(jiān)測器15,監(jiān)測筒體I內工作溶劑液位高度。筒體I頂部設置排氣管10,汽水分離器9的上部出口通過排氣管10將過濾后的氣體排出筒體I。
      [0016]地下核電站超聲空氣過濾器運行時,含放射性的空氣從進氣管8進入,超聲陣列探頭組7發(fā)出超聲,超聲陣列探頭組7采用高頻超聲震蕩探頭組,探頭組表面為微小的多孔狀結構,孔徑為I?3微米。超聲陣列探頭組7在超聲霧化區(qū)4將工作溶劑霧化成I?3微米的微小水霧。在雙曲管喉區(qū)5,由于管喉結構收縮,微小的水霧與空氣的放射性微塵、裂變碎片等顆粒相互混合,發(fā)生碰撞、結合等過程,使得放射性微粒聚集在水霧滴中。其中,放射性碘微粒與水霧中的硫代硫酸鈉反應,形成碘離子,從而使放射性碘滯留在溶液中。另一方面,超聲霧化作用形成大量的微小水霧,使液體表面積極大的增加,在筒體I內形成飽和水蒸氣,進入霧化混合區(qū)6后,由于雙曲內壁2結構擴張,空氣體積膨脹壓強減小,飽和水汽以放射性微粒為中心發(fā)生凝結核化作用,形成以放射性微粒為凝結核的水霧。在汽水分離器9處,含放射性微粒的水霧經過汽水分離形成帶放射性的水滴沿雙曲內壁2流下,進行下一步循環(huán)。經過濾后被凈化的空氣從筒體I頂部的排氣管10排出。
      [0017]經過一段較長時間運行,筒體I內工作溶劑逐漸減少,通過液位監(jiān)測器15監(jiān)測工作溶劑液位,若液位降低,可通過加液管11向筒體I內添加工作溶劑。經長時間運行,筒體I內的工作溶劑因過濾較多放射性微粒,其放射性水平增高,可通過設置的排污管13取出筒體I內的工作溶劑進行后續(xù)處理,同時,從加液管11加入新的工作溶劑。
      [0018]其它未詳細說明的部分均為現有技術。
      【主權項】
      1.一種地下核電站超聲空氣過濾器,包括筒體(I),所述筒體(I)內部盛有工作溶劑,其特征在于:所述筒體(I)底部設置有超聲陣列探頭組(7)、頂部設置有汽水分離器(9),所述筒體(7)中部設置有雙曲內壁(2),所述雙曲內壁(2)將筒體(7)內部從下至上依次分為超聲霧化區(qū)(4)、雙曲管喉區(qū)(5)和霧化混合區(qū)(6),所述超聲霧化區(qū)(4)的筒體(I)內壁設置有輸入放射性氣體的進氣管(8)和排出溶液殘漬的排污管(13),所述筒體(I)內的工作溶劑液面(3)高于進氣管(8),所述汽水分離器(9)的上部出口通過排氣管(10)將過濾后的氣體排出筒體(I)。2.根據權利要求1所述的一種地下核電站超聲空氣過濾器,其特征在于:所述雙曲內壁(2)為向內突出的雙曲線型內壁,內壁表面光滑。3.根據權利要求1所述的一種地下核電站超聲空氣過濾器,其特征在于:所述筒體(I)外側設置液位監(jiān)測器(15),監(jiān)測筒體(I)內工作溶劑液面(3)的高度。4.根據權利要求3所述的一種地下核電站超聲空氣過濾器,其特征在于:所述位于工作溶劑液面(3)上部的筒體(I)外側設置有加液管(11),所述加液管(11)上連有加液管隔離閥(⑵。5.根據權利要求2所述的一種地下核電站超聲空氣過濾器,其特征在于:所述超聲陣列探頭組(7)采用高頻超聲震蕩探頭組,探頭組表面為微小的多孔狀結構,孔徑為I?3微米。
      【文檔編號】G21F9/02GK105957572SQ201610486725
      【公開日】2016年9月21日
      【申請日】2016年6月28日
      【發(fā)明人】張濤, 趙鑫, 劉海波, 潘霄, 喻飛, 蘇毅, 金乾, 付文軍, 余勇, 魚維娜
      【申請人】長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司
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