Устройство для переработки радиоактивных отходов

Устройство для переработки радиоактивных отходов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к переработке радиоактивных отходов. Целью изобретения является повышение эффективности устройства за счет предотвращения закупоривания выпуска электроплавителя, интенсификации дезактивации , расширение круга прнменя-i емых материалов при одновременном улучшении качества конечного продукта . Устройство для переработки отходов содержит электроплавнтелн с узлом загрузки, систему очистки, откачки воздуха, буферную камеру, гибкий ме-. таллопровод, блок управления с датчиком и электроприводами. Устройство снабжено дополнительным дном в виде решетки, установленном во внутреннем объеме электроплавителя с возможностью перемещения. Дополнительное дно сопряжено с системой распределения газообразного окислителя и иолыми держателям}-направляющими, служащими для подачи окислителя. Изобретение позвопяет повысить надежность получаемого продукта, снизить его стоимость , осуществить переработку и дезактивацию радиоактивных металлических отходов. 3 з.п.ф-лы, 6 ил. Ьп $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„15 87 (51) 5 G 21 F 9/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30,03 ° 91. Бюл. 11 - 12 (2I ) 4414117/25 (22) 2? . 04. 88 (7l) Московское научно-производственное объединение "Радон" (72) А.З.Арустамов, М.И.Ожован и В,В.Ииряев (53) 621.039 ° 7 (088.8) (56) Плтент <ЬРГ М - 27!7389, кл . G 7.1 F 3/28, 1977, Патент Великобритании Ф 1529510, кл. G 21 F 9/34, !976.

Авторское свидетельство СССР

11 1350663, кл,G 21 F 9/30, 1986 ° (54) У(.ТРОИГТВО ДЛЛ ПЕРЕРАБОТКИ РАДИОАКТИН!!11Х ОТХОДОВ (57) Изобретение относится к переработке радиоактивных отходов. Целью изобретения является повышение эф фективности устройства за счет предотвращения закупорквания вл пуска электроплавителя, интенсификации деИзобретение касается переработки радиоактивных веществ, Целью данного изобретения является повышение технико-экономической эффективности устройства для переработки радиоактивных отходов эа счет исключения возможности закупоривания выпуска электропллвителя и гибкого металлопровода шлаками, интенсификации дезактивации радиоактивных металлических отходов эл счет аэрирования расппава, расширения круга при" меняемых матричных материалов при одновремейном улучшении клчестна ко нечного продукта, зактивации, расширение кругл применя-1 емых материалов ри одновременном улучшении качества конечного продукта, Устройство для переработки отходов содержит электроплавители с узлом загрузки, систему очистки, откачки воздуха, буферную камеру, гибкий ме-. тлллопровод, блок управления с датчиком и электропринодлми, Устройство снабжено дополнительным дном в виде решетки, установленном an внутреннем объеме электроплавителя с возможностью перемещения, Дополнительное дно сопряжено с системой распределения газообразного окислителя и полыми держателям .-направляющими, спужлщими для подачи окислителя, Изобретение позволя т повл сить надежность получаемого продуктл, снизить em стоимость, осуществить переработку и { дезактивацию радиоактивных металлических отходов. 3 з ° п.ф-лы, 6 ил.

На фиг,l схематически изображено предложенное устройство; на фиг.2— дополнительное дно; на фиг.3 — сечение A-А на фиг.2; на фиг.4 — разрез

Б-Б на фиг,2; на фиг,5 — конструкция системы распределения воздуха; нл фиг.б — схема блока управления, Устройство содержит электропллпитель I с нл(пуском 2, буферную камеру

3, гибкий металлопровод 4, систему

5 очистки и откачки воздуха, систему 6 нагрева воздуха, держлтелинаправляющие 7, решетку 8, систему Ч распределения ноэдухл, узел загрузки 10, приноды 11 — 14, датчик 15

1538798 положения решеткй и датчик 16 темпе ° ратуры расплава, демпферы 17, блок . управления 18, уплотняемые окна 19, Узел загрузки содержит заслонки 20, 21. Кроме того, устройство содер5 жит трубопровод 22, датчики 23 — 28. положения заслонок и выпуска элект" роплавителя, магнитные пускатели 29, 30, электродвигатели 31 — 33 приводов !О заслонок и выпуска электроплавителя, электродвигатель привода дополнительного дна, Внутренний объем электроплавителя

1 соединен с буферной камерой 3 трубо-!5 проводом 22. Держатели-направляющие

7, к которым прикреплено дополнительное дно в виде решетки 8, введены во внутренний объем электроплавителя

1 через уплотняею)е окна 19. Перемещение держателей-направляющих 7 с решеткой 8 осуществляют с помощью электропривода 11, кинематически связанного с держателями-направляющими 7. Положение решетки 8 контроли- 25 руют датчиком 15. На концах держателей-направляющих 7, связанных с электроприводом !1, установлены демпферы 17, Они предназначены для гале" ния ударных нагрузок, возникающих при загрузке злектроплавителя 1 матричным материалом, и выполнены из упруго деформирующихся материалов, Управление узлом загрузки 10 осуществляют электроприводами 12, 13, положение зяслонок 20, 21 контролируют датчиками 23-26. Управление выпуском 2 осуществляют приводом 14.

Открытое состояние выпуска 2 контро-— лируют датчиком 28, закрытое — датчиком 27, Включение злектроплавителя 1 осуществляют магнитным пускателем 29, вкчючение компрессора †. пускателем 30. Температуру расплава контролируют датчиком I 6,Управление уст 45 ройством осуществляют блоком управления 18, Блок управления (см, фиг. 6) включает блоки реле 34 — 38 ° реле времени 39 и 40, блок позиционного регулирования 41 и пульт управления 42, Блок репе 34 прелнаэнячен для управления подачей напряжения на нагреватели электроплавителя 1 и соединен с магнитным пускателем 29 н блоком nnзиционного регулировяиия 4!.

Бпок реле 35 предназначен для включения к метресс< ра и соединен с блоком пп .. чиновного ре гулнровзни я 4 1, ма гнитным пускателем 30 и реле времени

39.Блок реле 36 предназначен для уп равления выпуском 2 электроплавителя

1 и соединен с электродвигателем 31 привода 14, датчиками 15, 27 и 28, реле времени 40 и блоком реле 35, Блок реле 37 предназначен для управления приводом 11, обеспечивающим пе-, ремещение решетки 8, и соединен с электродвигателем 43 привода II датчиком 15, реле времени 39 и блоком позиционного регулирования 41.

Блок реле 38 предназначен для управления приводами 12 и 13 обеспечивающими перемещение заслонок 20 и 21, и соединен с электродвигателями 32, 33 приводов 12 и 13 и датчиками 23 — 25.

Блок позиционного регулирования

41 предназначен для задания требуемых температур, регулирования их в заданных пределах и управления сопряжеНными с ним блоками реле. Он соединен с датчиками !6, 26 и блоками реле 34, 35 и 37.

Реле времени 39 н 40 предназначены для задания интервалов времени в диапазоне от О до 30 мин н управления сопряженными с ними блоками 36, Э5 и 37. Пульт управления 42 предназначен для запуска блока управления !

8 и аварийного ручного дублирования отдельных блоков, Устройство работает следующим образом, Устройство устанавливают на оголовок хранилища, заполненного отработавшими радиоактивнымн источниками ионизирующего излучения. Радиоактивные металлические отходы подают в приемную камеру узла загруаки

I0, затем с гтульта 42 включают систе-. му 5 очистки и откачки воздуха и блок управления 18. Блок реле 38 включает электродвигатель 32 привода 12, который открывает заслонку 20 узла загрузки 10. Матричный металл, в том числе и в виде радиоактивных отходов, подают во внутренний объем узла загрузки !О, 11олное открытие заслонки 20 фиксируют датчиком 24, по сигналу которого блок реле 38 реверсирует электродвигатель 32 и привод 12 закрывает заслонку 20.

Закрывание заслонки 20 фиксируют датчиком 23, по сигналу которого блок реле 38 включает электродвигатель 33 приводя 13 и открывает заiS38798 6

ЭО

40

55 слонку 21, Отходлг подают во внутренний объем электроплавителя 1 на решетку 8, Ударггые нагрузки, возникающие при падении гранулированных или кусковых отходов на решетку 8, гасятся демпферами 17. Полное открытие заслонки 21 фиксируют датчиком

2S. По его сигналу блок реле 38 реверсирует электродвигатель 33 и привод 13 закрывает заслонку 21. По сигналу датчика 26, фиксирующего закрывание заслонки 21, блок реле 38 отключает электродвигатель 33, а блок регулирования 41 подает сигнал на блок реле 34, который включает нагреватели электроплавителя 1, После достижения расплавом заданной температуры, фиксируемой датчиком 16, блок 41 подает сигнал на блок реле 35, который включает компрессор (на чертеже не покаэагг) и реле времени 39. Возqyx подают компрессором в систему 6 .нагрева воздуха, в которой его по догревают для избежания охлаждения и застывания расплава, и через поль1е держатели-направляющие 7 направляют в систему 9 распределения воздуха, Нагретый воздух через перфорированный трубопровод системы 9 расггределения воздуха поступает под решетку 8, проходит через ее отверстия, очищает их < от шлаков и аэрирует расплав, По истечению установленного интервала вреI мени реле времени 39 отключает компрессор, блокирует блок реле 35 и разблокирует блок 37, После прекращения подачи воздуха расплав нагревается до установченной температуры, фиксируемой датчиком 16. По его сигналу блок 41 вкпюг чает блок 37, который подает напряжение на электродвигатель 43 привода II. Привод II поднимает решетку 8 в крайнее верхнее положение.

Решетка 8, поднимаясь, фильтрует расплав, извлекая из него 11глаки с сорбированными на них радионуклидами и другие .посторонние включения, Очипгенный расплав, вытекая через расположенные радиально и имеющие порядно противоположнь1е углы наклона отверстия, перемешивается при этом, Достижение решеткой крайнего 1 верхнего положения фиксируют датчиком 15, подающим сигнал на блоки реле 36 и 37 ° Блок реле 37 отключает электродвигатель 43 привода I!, а блок 36 включает электродвигатель

3I привода !4, Приводом 14 открывают выпуск 2 электроплавителя 1. Открытое положение выпуска 2 фиксируют датчиком 28, по сигналу которого блок реле 36 отключает электродвигатель 31 и включает реле времени 40, Расплав из ванны злектроплавителя t через выпуск 2 и гибкий металлопровод 4 выгружают в хранилище с источниками, Воздух, содержащий радиоактивньге аэрозоли и пары металлов, поступает из хранилища в буферную камеру, смешивается с загрязненным воздухом, поступающим по трубопроводу 22 из внутреннего объема злектроплавителя, очищается и удаляется системой 5 очистки и откачки воздуха.

После истечения установленного промежутка времени реле времени 40 подает сигнал на блок реле 36, который реверсирует э.чектродвигатепь

31, и привод 14 закрывает выпуск 2, Закрытое положение выпуска 2 фиксируют датчиком 27, по сигналу которого блок реле 36 отключает электродвигатель 31 и разблокирует блок реле 35, после чего устройство переходит в исходггое состоян11е.

Лредлагаемое устройство позволяет . исключить закуцоривание выпуска злектроппавитепя и гибкого металлопровода шпак--:l и обеспечить за счет этого надежцу о работу устройства; интенсифицировать дезактивлцг1ю мегаплических отх д»н, загрязненных раз личными рад11оиукпцдами, и увеличить

СТЕПЕНЬ ДЕЗаКт11Ва1ГЦИ ИОСИЕДННХ, Что позвочяет регенерировать мез аппичес" кие радиоактивные отходы ц возвращать их в народное хозяйство; ttcпользовать в качестве IIIITpltчного материала при захороггег11111 высокоактивных радиоактивных отработав1 гих источников ионизирующего изпучен11я в lte". таллические матрицы радиоактивные металлические отходы, что поз вопяет отказаться oi дорогостоящих цветных металлов и их сплавов ц тем самым снизить стоимость захоронения высокоактивных радиоактивггых отходов; обеспечить непрерывный процесс переработки радиоактивных метаппцческих отходов переменного состава, поступающих на захоронение после предварительной сортировки, с цепью уменьшения объема, что позволяет снизить стоимость захоронения тг1ердых ниэкоактивньгх отходов; повысить

1538798 надежность захоронения радиоактивных отработавших источников ионизирующего излучения за счет повышения качественных характеристик металлоблока с заключенными в нем источниками ионизирующего излучения, позволяющего исключить протекание радиационно-стимулированной или электрохимической коррозии на границе шлакматричный металл или на границе слоев разнородных матричных металлов, приводящей к нарушению герметичности матрицы при длительном хранении отходон и попаданию радионуклидов в окружающую среду.

Фар мул аизобретени я

l, Устройство для переработк«« рад««оактиннь«х отходон, содержащее электроплавитель с узлом загрузки, систему очистки и откачки воздуха, буферную камеру, гибк««й металлопронод, блок управления с датчиками и электроприводами, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью ««он«««««е««««я эффективности устройства за счет и сключения воэможности закупоринания выпуска электропланителя и гибкого металлопровода шлаками, интенсификации дезактивации радиоактив«п«х ««еталлических отходон за c÷e T;Iэр««ро20

iS 11

30 нания расплава и расширения круга применяемых матричных материалов, улучшения качества конечного продукта, электропланитель снабжен дополни«ельиым дном в виде решетки, установленным но внутреннем объеме элект-ропланителя с возможностью перемещения относительно вертикальной оси совместно с полыми держателями-направляющими, и системой распределения ноэдуха, при этом на одном из концон держателей-направляющих установлены демпферы, а другие соединены с дополнительным дном и сопряжены с сигтемой распределения воздуха, выполненной н виде перфорированного трубопровода, расположенного под решеткой или н теле ре«««етки, !

2; Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что отверстия н ре««етке рас««оложены радиально и н I««o «««e«I«I с порядно противоположными углами наклон».

3, Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ннутренш««« об ем электропланителя соединен трубопрон««дом с буферной камерой, 4. Устройство по пп.l — 3, 0 тJI и ч а ю «ц е е с я тем, что узел загрузки з««пол««е««в ниде «««люэовой камеры.

1538798 юг.2

1538798

1

2

2 юг 6

Со ста ви тел ь Т. 1 орчаков а

Редактор А, Rep Техред И.Дидык Корректор 0 ° Кравцова

Заказ 1063 Тираж 271 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и, 4/5

Произяопственни-издат .ньг кий комбинат "Патент", г. Ужгор(iд, ун. Гат арина, 101