Устройство для контроля накопления радиоактивного осадка

 

Полезная модель относится к технике контроля процесса разделения суспензий, полученных при растворении отработавшего ядерного топлива в центрифугах, размещаемых в «горячих» радиационно-защитных камерах и может быть использована в химической отрасли промышленности, но преимущественное использование ее предполагается в радиохимической промышленности для переработки облученного ядерного топлива.

Устройство для контроля накопления радиоактивного осадка в центрифуге включает центрифугу, размещенную в кожухе, ротор, приводимый в движение приводом, трубопровод подводящий исходную суспензию, патрубок отвода осветленной суспензии, трубопровод отвода осветленной суспензии, патрубок выгрузки осадка, коллиматор, расположенный в защите детектора гамма-излучения.

Отличается тем, что устройство включает радиационно-защитную камеру, а коллиматор состоит из отверстия прохода гамма-лучей и экрана от наведенной активности, расположенного вокруг трубы герметичной полой, которая запаяна заглушками с двух сторон, центрирована относительно отверстия прохода гамма-лучей, размещена под острым углом, направлена на центр ротора центрифуги, и установлена в стенке радиационно-защитной камеры и биологической защите.

Также отличается тем, что содержит корпус с вставкой защитной и шторку подвижную. А центрифуга содержит пробку защитную, перегородку и желоб. Трубопровод подводящий исходную суспензию в центрифугу также включает трубопровод с распылителем исходной суспензии.

1 н.з.п. формулы, 5 з.п. формулы, 1 фиг.

Полезная модель относится к технике контроля процесса разделения суспензий, полученных при растворении отработавшего ядерного топлива в центрифугах, размещаемых в «горячих» радиационно-защитных камерах и может быть использована в химической отрасли промышленности, но преимущественное использование ее предполагается в радиохимической промышленности при переработке облученного ядерного топлива.

Широко распространены бесконтактные устройства для измерения толщины слоя материала с использованием источника гамма-излучения. Известно устройство для реализации способа измерения толщины футеровки электропечи, по заявке Франции 2343996 кл. G01B 15/02, принятое в качестве аналога, согласно которому в определенную геометрическую точку внутри печи вводят источник гамма-излучения известной интенсивности.

Устройство для реализации способа измерения толщины футеровки печи содержит кожух, коллиматор, расположенный в контейнере защитном детектора гамма-излучения, источник гамма излучения.

Недостатком аналога является то, что описанное устройство для реализации способа измерения толщины футеровки центробежной печи не может быть использовано для контроля накопления осадка в центрифугах в радиационно-защитных камерах при осветлении растворов ядерного топлива, так как интенсивность гамма-излучения от известных промышленных изотопных источников значительно меньше интенсивности гамма-излучения от продуктов растворения отработавшего ядерного топлива. Применение известных промышленных изотопных источников не позволяет уловить изменение интенсивности их излучения при прохождении через радиоактивную суспензию.

Также недостатком является то, что детектор гамма-излучения не может быть размещен непосредственно вблизи устройства, по причине затруднительного дистанционного обслуживания во время эксплуатации.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому устройству является устройство, предназначенное для осуществления способа контроля накопления радиоактивного осадка в центрифуге по патенту РФ 2502987, кл. G01N 23/00, 2012. Данное устройство принято в качестве прототипа.

Известное устройство содержит центрифугу, размещенную в кожухе, ротор, приводимый в движение приводом, трубопровод, подводящий исходную суспензию, патрубок отвода осветленной суспензии, трубопровод отвода осветленной суспензии, патрубок выгрузки осадка, коллиматор, расположенный в защите детектора гамма-излучения.

Известным устройствам присущ один и тот же недостаток, не могут быть использованы для контроля накопления осадка в центрифугах при осветлении растворов ядерного топлива, расположенных в радиационно-защитных камерах, так как невозможно расположить регистрирующую аппаратуру непосредственно на расстоянии от центрифуги в камерном пространстве. Электроника и кабельная продукция не выдержат нагрузки радиационных полей во время обслуживания. Кроме того, обслуживание осложнено тем, что осуществляется дистанционно манипулятором без присутствия персонала. Манипулятор в свою очередь не может полностью осуществить обслуживание. Для того, чтобы осуществлять управление центрифугой, необходимо вынести регистрирующую аппаратуру в обслуживаемую зону радиационно-защитной камеры, использовать коллиматор определенной конструкции и дополнительную защиту кожуха на пути прохождения гамма-лучей.

Указанные выше недостатки отсутствуют в предлагаемом в качестве полезной модели техническом решении.

Заявляемая полезная модель «Устройство для контроля накопления радиоактивного осадка» отличается от прототипа тем, что устройство включает радиационно-защитную камеру, а коллиматор состоит из отверстия прохода гамма-лучей и экрана от наведенной активности, расположенного вокруг трубы герметичной полой, которая запаяна заглушками с двух сторон, центрирована относительно отверстия прохода гамма-лучей, размещена под острым углом, направлена на центр ротора центрифуги, и установлена в стенке радиационно-защитной камеры и биологической защите.

Также отличается тем, что содержит корпус с вставкой защитной и шторку подвижную. А центрифуга содержит пробку защитную, перегородку и желоб. Трубопровод подводящий исходную суспензию в центрифугу также включает трубопровод с распылителем исходной суспензии.

Задачи, на решение которых направлено предлагаемое устройство, заключаются в достижении высокого уровня безопасности технологического процесса в условиях воздействия радиационных полей, повышении долговечности и производительности работы центрифуги, за счет устройства. Кроме того использование предлагаемого устройства позволит повысить экономичность производства, и минимизировать величины удельных показателей по энергопотреблению.

Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в возможности управлять центрифугой, расположенной в радиационно-защитной камере, при разделении высокоактивных суспензий, в снижении эксплуатационных расходов, в безопасной эксплуатации на радиохимических производствах.

Технический результат достигается за счет вынесения части конструкции устройства в обслуживаемую зону, за счет дистанционного контроля детектором гамма-излучения в контейнере, за счет корпуса со вставкой и шторки подвижной для обеспечения безопасности, а именно защиты от прямого «прострела» гамма-излучения во время эксплуатации и обслуживания, за счет расположения трубки полой герметичной под острым углом, что обеспечивает дополнительную защиту от гамма-излучения, за счет экрана от наведенной активности, что приводит к повышению точности измерения гамма-излучения от радиоактивного осадка. Также повышение точности измерения гамма-излучения позволит повысить экономичность производства, и минимизировать величины удельных показателей по энергопотреблению.

Заявленная полезная модель «Устройство для контроля накопления радиоактивного осадка» соответствует условиям патентоспособности.

Заявляемая полезная модель обладает новизной, так как совокупность ее существенных признаков неизвестна из уровня техники, как показали проведенные заявителем патентные исследования и представленный выше анализ аналогичных заявляемому технических решений.

Полезная модель промышленно применима, так как может быть использована в химической отрасли промышленности, но преимущественное использование ее предполагается в радиохимической промышленности при переработке облученного ядерного топлива.

И вся совокупность существенных признаков и каждый признак в отдельности воспроизводимы и не противоречат достижению желаемого технического результата.

Для подтверждения указанного выше представляем описание конкретного конструктивного выполнения заявляемого устройства и его работы.

Полезная модель иллюстрируется чертежом. На фиг. 1 изображен общий вид устройства в разрезе.

Устройство для контроля накопления радиоактивного осадка содержит радиационно-защитную камеру 1, окруженную защитой 2 биологической, корпус 3 с вставкой 4 защитной, шторку 5 подвижную, контейнер 6 защитный с детектором 7 гамма-излучения, коллиматор 8, состоящий из отверстия 9 прохода гамма-лучей, экрана 10 от наведенной активности, расположенного вокруг трубы 11 герметичной полой, запаянной заглушками 12, 13 с двух сторон, расположенной под острым углом и направленной на центрифугу 14, на центр ротора 15, размещенного в кожухе 16 центрифуги, состоящей из трубопровода 17 подводящего и трубопровода 18 с распылителем 19 исходной суспензии, привода 20 центрифуги, пробки 21 защитной, перегородки 22 и желоба 23, патрубок 24 отвода осветленной суспензии, трубопровода 25 отвода осветленной суспензии, патрубка 26 выгрузки осадка.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

Исходная суспензия подается по подводящему трубопроводу 17 в трубопровод 18 через распылитель 19 в центрифугу 14, происходит центрифугирование. Вращение от привода 20 центрифуги 14 передается ротору 15, под действием центробежных сил суспензия разделяется на осветленный раствор (фугат) и осадок, который скапливается на роторе. Осветленный раствор (фугат) отводится из центрифуги 14 через патрубок 24 отвода осветленной суспензии, перегородку 22 и желоб 23 в отводящий трубопровод 25. Привод 20 и центрифуга 14 герметично соединены бетонной пробкой 21. По мере накопления осадка на роторе 15 интенсивность гамма-излучения увеличивается. Пучок гамма-излучения от осадка проходит через трубу 11 герметичную полую, запаянную заглушками 12, 13 и через отверстие 9 прохода гамма-лучей в контейнере 6 защитном, регистрируется детектором 7 гамма-излучения, который преобразует величину гамма-излучения в сигнал для системы управления центрифугой 14. Происходит остановка и выгрузка осадка через патрубок 26. Труба монтируется под острым углом в стенке радиационно-защитной камеры 1 и защите 2 биологической и направляется на центр ротора 15. Для обслуживания детектора 7 гамма-излучения и измерительной аппаратуры (на фигуре не указана) предусмотрена шторка 5 подвижная, которая задвигается, и перекрывает ход гамма-лучей, снимается корпус 3, и производится ремонт или обслуживание оборудования. Корпус 3, оснащен вставкой 4 защитной, которая обеспечивает безопасное функционирование во время работы, защищая персонал от «прострела» гамма лучей.

При использовании заявляемого устройства в производстве возникают следующие технические преимущества:

- устойчивость и долговечность работы центрифуги в условиях воздействия радиационных полей;

- повышение точности измерения гамма-излучения от радиоактивного осадка;

- повышение производительности центрифуги;

- безопасность работы устройства в условиях гамма-излучения;

- минимизация величин удельных показателей по энергопотреблению.

А также в ходе эксплуатации при осветлении радиоактивной суспензии осадок, в котором накапливается основная активность от радионуклидов, выводится из технологического процесса на ранней стадии, что приводит к снижению жидких радиоактивных отходов на дальнейших технологических переделах.

1. Устройство для контроля накопления радиоактивного осадка, включающее центрифугу, размещенную в кожухе, ротор, приводимый в движение приводом, трубопровод, подводящий исходную суспензию, патрубок отвода осветленной суспензии, трубопровод отвода осветленной суспензии, патрубок выгрузки осадка, коллиматор, расположенный в защите детектора гамма-излучения, отличающееся тем, что коллиматор состоит из отверстия прохода гамма-лучей, экрана от наведённой активности, расположенного вокруг трубы герметичной полой, запаянной заглушками с двух сторон и центрированной относительно отверстия прохода гамма-лучей.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что включает радиационно-защитную камеру.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что труба герметичная полая размещена под острым углом, направлена на центр ротора центрифуги и установлена в стенке радиационно-защитной камеры и биологической защите.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит корпус с вставкой защитной и шторку подвижную.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что центрифуга содержит пробку защитную, перегородку и желоб.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубопровод, подводящий исходную суспензию в центрифугу, также включает трубопровод с распылителем исходной суспензии.



 

Похожие патенты:

Оборудование стенда для механических испытаний материалов и трубчатых оболочек относится к атомной энергетике, в частности к устройству для механического испытания трубчатых оболочек, и может найти применение на предприятиях для исследования напряженно-деформированного состояний оболочек тепловыделяющих элементов для реакторов типа ВВЭР и PWR.

Оборудование стенда для механических испытаний материалов и трубчатых оболочек относится к атомной энергетике, в частности к устройству для механического испытания трубчатых оболочек, и может найти применение на предприятиях для исследования напряженно-деформированного состояний оболочек тепловыделяющих элементов для реакторов типа ВВЭР и PWR.

Изобретение относится к энергетическому комплексу и, в частности, к производству устройств для измерения температуры в атомной энергетике Сущность изобретения состоит в том, что устройство для измерения температуры снабжено размещенным в зоне наконечника длинномерного канала приспособлением многократной смены термопары, которое выполнено в виде контактной прокладки с центральным проходом и расположенным в ее верхней части направляющим ловителем термопары при вводе последней в центральный проход контактной прокладки, при этом направляющий ловитель выполнен в виде установленной в верхней части контактной прокладки конусной шайбы с закрепленными на ее внутренней боковой поверхности установочными элементами, а верхняя кромка контактной прокладки выполнена скошенной в сторону центрального прохода и идентичной конусной шайбе

Изобретение относится к регулированию параметров реакторной установки (РУ) и, в частности, может быть использовано для контроля величины телескопического зацепления верхнего тракта с фланцем графитовой колонны реактора РБМК (реактор большой мощности канальный)

Изобретение относится к регулированию параметров реакторной установки (РУ) и, в частности, может быть использовано для контроля величины телескопического зацепления верхнего тракта с фланцем графитовой колонны реактора РБМК (реактор большой мощности канальный)
Наверх