一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置的制作方法

1.本发明属于放射性废物收集技术领域，具体为一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置。


背景技术：

2.高温气冷堆具有较高的固有安全特性，是国际公认的第四代反应堆堆型之一。该堆型以石墨作为结构材料，氦气作为冷却剂，在运行过程中由于球形燃料之间，燃料与石墨构件之间的摩擦，使一回路氦气在流动中不可避免地带有石墨粉尘，石墨粉尘在一回路管道内表面沉积，加重了放射性物质的迁移，给设备维护和安全带来较大影响。同时由于高温气冷堆在役运行，管道难以拆卸且严禁化学品进入，只能采用物理去污。
3.现有技术中，cn212168458u《一种石墨粉尘回收装置》公开了一种石墨粉尘回收装置，该装置在风机作用下，将空气中漂浮的石墨粉尘进行收集，通过电磁板通电得磁，吸附磁性金属物质，完成石墨粉尘的过滤净化、提高纯度。该装置设计应用于石墨厂家生产过程中空气中弥漫石墨粉尘气溶胶的收集和过滤。其工作环境及设备结构无法直接迁移应用于高温气冷堆回路管道放射性石墨粉尘的收集清洁。
4.cn203330072u《无缝管内表面石墨去除设备》提到了一种无缝管内表面石墨去除设备，包括用于承托无缝管并使无缝管周向自转的旋转驱动装置和用于去除无缝管内石墨的清洗装置。该装置设计使用场景受限，需承托并旋转单独管道、并通过水洗法收集清洁。该装置的工作原理及方式不适用于高温气冷堆回路管道在役放射性石墨粉尘的收集清洁。
5.cn207366286u《一种用于高温气冷堆空气中放射性石墨粉尘采样器》涉及一种用于高温气冷堆空气中放射性石墨粉尘采样器。该装置仅可对高温气冷堆型工作环境空气中放射性石墨粉尘进行采样，但其收集量小且无清洁净化功能，无法满足高温气冷堆回路管道内放射性石墨粉尘的收集清洁。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，通过该装置能够解决高温气冷堆型因特殊的燃料材质特征而产生的特有安全问题。
7.为达到以上目的，本发明采用的一种技术方案是：
8.一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，包括功能管路和吸尘主机，其中：
9.所述功能管路从前端向尾端依次包括清扫毛刷、与所述清扫毛刷连接的软轴轴芯、包裹于所述软轴轴芯外部用于固定支撑软轴的导向管、套在所述软轴导向管外部的吸尘波纹管以及与所述吸尘波纹管尾端连接的快装插头；
10.所述功能管路通过所述快装插头与所述吸尘主机上盖的快装插座快速连接；所述快装插座与气流导向三通管的水平进气端固定连接，所述气流导向三通管内部依次安装有
传动转轴和旋转密封轴承，并通过万向联轴器与转轴电机连接，所述转轴电机提供旋转动力，驱动所述清扫毛刷高速旋转清扫；
11.所述气流导向三通管的斜口出气端与初效内滤袋相连，将含尘污染气流密闭导向至所述初效内滤袋；所述初效内滤袋下方安装有高效密封舱体，所述高效密封舱体内安装有核级高效过滤器，保证尾气终端符合排放标准；所述高效密封舱体下方安装有多个直流无刷风机，提供吸尘所需负压动力。
12.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述初效内滤袋为风琴式初效内滤袋，滤芯结构为褶皱式，通过所述风琴式初效内滤袋实现初效过滤和封闭收集的双重功能。
13.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述初效内滤袋采用核工业安全的袋进袋出更换方式。
14.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述核级高效过滤器通过改制的凸轮机构与所述高效密封舱体快速压紧密封。
15.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述高效密封舱体还包括筒体外舱门、蝶形螺母、内舱门、高效过滤舱门刀边。
16.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述核级高效过滤器采用核工业安全的袋进袋出更换方式。
17.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述吸尘主机上盖包括电源总开关、转轴电机开关、转轴电机调速旋钮、多个独立控制的直流无刷风机开关以及急停开关，所述开关均独立控制，按压自锁、指示灯显示；所述吸尘主机上盖还包括压差表，用于监测所述装置内部压差，判断工作状态。
18.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述吸尘主机上盖通过橡胶密封垫和卡扣卡锁机构实现压紧密封，并配以合页铰链和气动液压支撑杆辅助主机上盖的启闭状态。
19.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述初效内滤袋和所述高效密封舱体之间安装有丝网隔板，保证气流稳定通过，并实现所述吸尘主机内部功能分区。
20.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述直流无刷风机通过风机固定板和风机安装板实现固定连接。
21.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述直流无刷风机进风口处安装有减震密封环、所述直流无刷风机尾端安装有减震密封垫。
22.进一步，如上所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，所述吸尘主机下方配备移动式推车，所述移动式推车包括手推杆、推车上板、推车下板以及称重脚轮；所述推车上板与所述推车下板中间形成工具舱，用于存放常用零配件和易损件。
23.与现有技术相比，采用本发明所述的高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，具有以下显著的技术效果：
24.1)该装置设置功能管路，配备软轴清扫毛刷旋转清扫，吸尘管路吸尘输送，具备管内旋转清扫及吸尘收集双重功能；
25.2)该装置的吸尘主机采用下沉一体式气流结构设计，含尘污染气流一次性通过吸
尘管路、气流导向管、初效滤袋、高效过滤器，过滤净化后经风机旁路排出，气路顺畅、操作便捷，不存在传统工业吸尘设备的停机气路反吹或振打等多余操作；
26.3)该装置初级过滤系统采用风琴式内滤自集尘袋设计，风琴褶皱式滤芯体积小过滤面积大；并针对回路管道内石墨粉尘超细易飘扬，且含放射性污染特征，采取内过滤方式，保证石墨粉尘不逸散，防止污染装置内部。该滤袋集初级过滤与封闭收集功能于一身，考虑了核工业体系的安全更换及处理问题；
27.4)该装置终端净化采用核级高效过滤器保证排放标准，高效过滤器舱体采取双开门结构，兼具直面密封的可靠性及装置主体的美观性；采用凸轮机构对高效过滤器压紧密封，稳定可靠；同时考虑满足了核工业体系的安全更换及废物处理排放等问题；
28.5)该装置采用直流无刷风机提供吸尘所需负压动力，相比传统工业风泵结构精巧，减形减重；多台直流无刷风机并联排布、独立控制，可实现风量的多级可控调节。
附图说明
29.图1是本发明实施例中提供的一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置的整体结构示意图；
30.图2是图1中功能管路等轴测示意图及细节放大图；
31.图3是图1中功能管路侧视图；
32.图4是图1中功能管路侧面剖视图；
33.图5是图1中吸尘主机正视图；
34.图6是图1中吸尘主机侧面剖视图；
35.图7是图1中吸尘主机俯视图；
36.附图标记：1-功能管路、2-吸尘主机、3-移动式推车、4-清扫毛刷、5-软轴轴芯、6-软轴导向管、7-波纹管、8-快装插头、9-快装插座、10-气流导向三通管、11-传动转轴、12-旋转密封轴承、13-万向联轴器、14-转轴电机、15-不锈钢快装卡箍、16-初效内滤袋、17-丝网隔板、18-高效密封舱体、19-核级高效过滤器、20-凸轮机构、21-直流无刷风机、22-风机固定板、23-风机安装板、24-手推杆、25-推车上板、26-推车下板、27-万向轮、28-工具舱、29-压差表、30-电源总开关、31-转轴电机开关、32-转轴电机调速旋钮、33～35-直流无刷风机开关、36-急停开关、37-橡胶密封垫、38-卡扣卡锁机构、39-合页铰链、40-气动液压支撑杆、41-筒体外舱门、42-蝶形螺母、43-内舱门、44-高效过滤舱门刀边、45-减震密封环、46-减震密封垫、48-防静电链、49-软轴进气孔、50-功能管路气流通道。
具体实施方式
37.下面结合具体的实施例与说明书附图对本发明进行进一步的描述。
38.本发明针对高温气冷堆型特有的安全问题及实际去污需求，充分考虑在役回路管道内放射性污染物去污的特点及难点，提供了一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，该装置设置功能管路和吸尘主机，配备软轴清扫毛刷旋转清扫，吸尘管路吸尘输送，具备管内旋转清扫及吸尘收集双重功能，可以有效实现对高温气冷堆回路管道内放射性石墨粉尘等松散污染物的去污清洁。
39.参考图1-图7，本发明实施例中提供的一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染
物清扫吸尘装置包括功能管路1和吸尘主机2，其中：
40.功能管路1从前端向尾端依次包括清扫毛刷4、与清扫毛刷4连接的软轴轴芯5、包裹于软轴轴芯5外部用于固定支撑软轴的软轴导向管6、套在软轴导向管6外部的吸尘波纹管7以及与吸尘波纹管7尾端连接的快装插头8。功能管路1通过快装插头8与吸尘主机2上盖的快装插座9螺纹连接。
41.吸尘主机2内部靠近上盖处设置有气流导向三通管10，快装插座9与气流导向三通管10的水平进气端法兰固定连接，气流导向三通管10内部依次安装有传动转轴11和旋转密封轴承12，并通过万向联轴器13与转轴电机14连接。转轴电机14为直流无刷伺服电机，能够提供旋转动力，驱动清扫毛刷4高速旋转清扫。
42.气流导向三通管10的斜口出气端通过不锈钢快装卡箍15与初效内滤袋16相连，将含尘污染气流通过吸尘波纹管7、气流导向三通管10的斜口出气端密闭导向至初效内滤袋16。初效内滤袋16下方安装有丝网隔板17，保证气流稳定通过，并分隔吸尘主机功能区。丝网隔板17下方安装有高效密封舱体18，高效密封舱体18内安装有核级高效过滤器19，保证尾气终端符合排放标准。核级高效过滤器19通过改制的凸轮机构20与高效密封舱体18快速压紧密封。高效密封舱体18下方安装有多个并联排布的直流无刷风机21，直流无刷风机21通过风机固定板22和风机安装板23螺柱固定连接，用于提供吸尘所需负压动力。采用直流无刷风机提供吸尘所需负压动力，相比传统工业风泵结构精巧，减形减重；多台直流无刷风机并联排布、独立控制，可实现风量的多级可控调节。
43.本实施例中，吸尘主机2下方配备有移动式推车3，便于装置的整体移动。移动式推车3包括手推杆24、推车上板25、推车下板26以及称重脚轮27，手推杆24上安装有绝缘手推层47，推车上板25与推车下板26中间限制形成工具舱28，用于整机收纳，增强功能性，可存放常用零配件和易损件等。
44.本实施例中，初效内滤袋16采用风琴式初效内滤袋。针对管内放射性石墨粉尘等松散污染物超细易飘扬且含放射性污染特征，采用风琴式初效内滤袋能够实现初效过滤和封闭收集的双重功能，采取内过滤方式，保证石墨粉尘不逸散，防止污染装置内部；风琴式初效内滤袋褶皱式滤芯设计还可增大过滤面积，同比提升过滤效率。
45.本实施例中，吸尘主机2上盖上安装有电源总开关30、转轴电机开关31、转轴电机调速旋钮32、三个独立控制的直流无刷风机开关33、34、35以及急停开关36，所有开关均独立控制，按压自锁，指示灯显示工作状态。吸尘主机2上盖还包括沉浸式安装的压差表29，用于监测装置内部压差，判断工作状态。
46.吸尘主机2上盖通过橡胶密封垫37和卡扣卡锁机构38实现压紧密封，并配以合页铰链39和气动液压支撑杆40辅助吸尘主机上盖的启闭状态。本实施例中，橡胶密封垫37材质为三元乙丙橡胶。
47.本实施例中，风琴式初效内滤袋采用核工业安全的袋进袋出更换方式，具体的更换操作流程为：开启卡扣卡锁机构38，打开主机上盖，风琴式初效内滤袋随上盖开启提升，滤袋外部套更换带并束口，旋松不锈钢快装卡箍15，扎口并拆卸旧的风琴式初效内滤袋，妥善存放，视作放射性废物处理，将新的风琴式初效内滤袋快接头与气流导向三通管10的斜口出气端对接，拧紧不锈钢快装卡箍15，闭合主机上盖，风琴式初效内滤袋随主机上盖下降落入吸尘主机内，锁紧卡扣卡锁机构38，完成全部更换流程。
48.本实施例中，高效密封舱体18还包括筒体外舱门41、蝶形螺母42、内舱门43、高效过滤舱门刀边44。
49.本实施例中，高效过滤器19采用核工业安全的袋进袋出方式更换，具体的更换操作流程为：打开筒体外舱门41，旋松蝶形螺母42，打开内舱门43，旋松凸轮机构20，将更换袋套在高效过滤舱门刀边44，取出高效过滤器19，妥善存放视作放射性废物处理，将新的高效过滤器19放入舱体内，拧紧凸轮机构20，关闭内舱门43，拧紧蝶形螺母42，关闭筒体外舱门41，完成全部更换。
50.本实施例中，直流无刷风机21进风口处安装有减震密封环45，其尾端安装有减震密封垫46。
51.本发明提供的一种高温气冷堆回路管道放射性松散污染物清扫吸尘装置，其功能管路集旋转清扫与吸尘管路于一体，通过软轴毛刷清扫，波纹管吸尘，将回路管道内放射性石墨粉尘等松散污染物转移至吸尘主机内；吸尘主机包括气流导向管、具有初效过滤和封闭收集双重功能的初效滤袋、保证排放标准的核级高效过滤器、结构精巧动力稳定的直流无刷风机，整体采用下沉一体式气流结构，气路通畅，一次性完成吸尘收集过程，无需停机反吹或振打等多余步骤，吸尘主机集成于移动式功能推车上，可到达性强。
52.上述实施例只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。