Приспособление для установки и смены аэрозольных фильтров атомной электростанции

 

Полезная модель относится к области очистки воздуха на атомных электростанциях, а более конкретно к приспособлениям для смены и установки фильтров атомной электростанции, включающим направляющие, адаптированные к установке в шахте атомной электростанции, на которых установлен подъемник фильтров, соединенный лебедкой с электроприводом, опорную раму с отжимом фильтров и механизм прижима фильтров и может применяться в атомных электростанциях. Согласно полезной модели механизм прижима фильтров выполнен в виде нескольких независимых прижимных узлов, каждый из которых закреплен на вертикальной опоре механизма прижима и адаптирован для прижима своего фильтра в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Достигаемый технический результат - повышение удобства эксплуатации приспособления при повышении скорости и точности установки и равномерного прижима каждого фильтра по всей плоскости уплотнения к опорной раме.

Область техники, к которой относится полезная модель.

Полезная модель относится к области очистки воздуха на атомных электростанциях, а более конкретно к приспособлениям для смены и установки фильтров атомной электростанции, включающим направляющие, адаптированные к установке в шахте атомной электростанции, на которых установлен подъемник фильтров, соединенный лебедкой с электроприводом, опорную раму с отжимом фильтров и механизм прижима фильтров и может применяться в атомных электростанциях.

Уровень техники.

Из уровня техники известно приспособление для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции, включающее направляющие, адаптированные к установке в шахте атомной электростанции, на которых установлен подъемник фильтров, соединенный лебедкой с электроприводом, опорную раму с отжимом фильтров и механизм прижима фильтров, закрепленный на вертикальной опоре механизма прижима (см. описание «Приспособление для смены и установки фильтров» ПСФ-У-3 на сайте http://oborudunion.ru предприятия «Гранд Техно, ООО», адрес в интернет:

http://ukraina.oborudunion.ru/i_store/item_999849534/prisposoblenie-dlya-smeny-i-ustanovki-filtrov-psf-u-3.html)

Данное приспособление является наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому решению и взято за прототип предлагаемой полезной модели.

Недостатком его являются то, что оно сложно в эксплуатации приспособления и не обеспечивает точность установки и равномерность прижима каждого фильтра по всей плоскости уплотнения к опорной раме. Это связано с тем, что при установке или при замене фильтров требуется очень точное прижатие каждого фильтра к вентиляционному отверстию. Но данная конструкция обеспечивает только одновременное прижатие сразу всех фильтров. При малейшем перекосе, нарушении перпендикулярности, геометрии корпуса фильтров, герметичность уплотнения фильтров к опорной раме нарушается. Так как данное приспособление используется на атомных электростанциях, то это чревато возможностью проскока фильтруемого воздуха мимо фильтров и, тем самым, снижения эффективности фильтрации. Другим недостатком данного прототипа является невысокая скорость установки и замены фильтров, так как с первого раза практически невозможно ровно опустить набор фильтров, приходится несколько раз поднимать и опускать их.

Раскрытие полезной модели.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить приспособление для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции, позволяющее, по меньшей мере, сгладить указанный выше недостаток, а именно обеспечить повышение удобства эксплуатации приспособления при повышении скорости и точности установки и равномерного прижима каждого фильтра по всей плоскости уплотнения к опорной раме, что и является поставленной технической задачей, которую призвана решить настоящая полезная модель.

Для достижения этой цели механизм прижима фильтров выполнен в виде нескольких независимых прижимных узлов, каждый из которых закреплен на вертикальной опоре механизма прижима и адаптирован для прижима своего фильтра в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Благодаря такой выгодной характеристике становится возможным каждый фильтр прижимать независимо от остальных, при этом прижимать его сразу по двум плоскостям: вертикальной и горизонтальной.

Существует преимущественный вариант полезной модели, в котором каждый прижимной узел включает в себя независимый привод прижимного узла, соединенный с независимым приводным валом прижимного узла, соединенный с преобразователем вращения прижимного вала в поступательное движение коромысла, которое адаптировано к креплению с элементом фильтра через траверсы. Благодаря такой выгодной характеристике становится возможным обеспечить передачу вращение вала в поступательное движение коромысла.

Существует также преимущественный вариант полезной модели, в котором преобразователь вращения прижимного вала в поступательное движение коромысла выполнен в виде зубчатой передачи, соединенной с винтовым валом, расположенном в корпусе прижимного узла. Благодаря такой выгодной характеристике становится возможным обеспечить надежное прижатие коромысла.

Существует вариант полезной модели, в котором коромысло и траверсы имеют степень свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивающих равномерный поджим фильтра по всей плоскости уплотнения.

Благодаря такой выгодной характеристике становится возможным обеспечить равномерный поджим фильтра по всей плоскости уплотнения

Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.

Краткое описание чертежей.

Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:

- фигура 1 схематично изображает общий вид приспособления для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции, согласно полезной модели.

- фигура 2 изображает опорную раму с механизмом отжима, согласно полезной модели.

- фигура 3 изображает подъемник фильтров, согласно полезной модели.

- фигура 4 изображает механизм прижима фильтров, согласно полезной модели.

На фигурах 1-4 обозначено:

1 - опорная рама

2 - пучок трубок для контроля степени негерметичности уплотнения фильтров

3 - вал механизма отжимов

4 - тяги

5 - канат (трос) механизма отжимов

6 - ролик

7 - приводной шток (вал)

8 - подъемник рычажный

9 - подъемник тросовый

10 - направляющие подъемника

11 - канат (трос) подъемника

12 - блок

13 - опора

14 - зубчатая передача

15 - приводной вал

16 - корпус прижимного узла

17 - коромысло

18 - траверсы

19 - независимый приводной вал прижимного узла

20 - плита защитная

21 - горловина

22 - рым-болты

23 - лебедка

24 - кожух лебедки

25 - ручной привод узла прижимов

26 - ручной привод (ключ) лебедки

27 - проходка

28 - проходка узла прижимов

29 - вертикальная опора механизма прижимов

Согласно фигурам 1-4 приспособление для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции включает направляющие 10, адаптированные к установке в шахте атомной электростанции, на которых установлен подъемник фильтров 9, соединенный лебедкой 23 с электроприводом, опорную раму 1 с отжимом фильтров и механизм прижима фильтров, закрепленный на вертикальной опоре механизма прижима.

Механизм прижима фильтров выполнен в виде нескольких независимых прижимных узлов, каждый из которых закреплен на вертикальной опоре механизма прижима 29 и адаптирован для прижима своего фильтра в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Каждый прижимной узел включает в себя независимый привод прижимного узла, соединенный с независимым приводным валом прижимного узла 19, соединенный с преобразователем вращения прижимного вала в поступательное движение коромысла, которое адаптировано к креплению с элементом фильтра через траверсы.

Преобразователь вращения прижимного вала в поступательное движение коромысла выполнен в виде зубчатой передачи 14, соединенной с винтовым валом, расположенном в корпусе прижимного узла 16.

Коромысло 17 выполнено в виде оребренной пластины.

Коромысло 17 и траверсы 18 имеют степень свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивающих равномерный поджим фильтра по всей плоскости уплотнения.

Опорная рама 1 представляет собой плоскую сварную конструкцию с четырьмя П-образными опорными рамками, расположенными вертикально друг над другом. К опорным рамкам поджимаются фильтры после их установки.

В полость каждой уплотнительной рамке подведена трубка для контроля степени негерметичности уплотнения каждого фильтра. Пучок из четырех трубок 2 закреплен на пластине, приваренной к раме. Каждая трубка имеет штуцер с резьбовой заглушкой для подключения устройства контроля степени терметичности.

На опорной раме 1 справа и слева от уплотнительных рамок расположены механизмы отжима, предназначенные для отжима отработавших фильтров от рамок перед началом их выгрузки из камеры.

Механизм отжима состоит из подпружиненных валов 3, на которых жестко закреплены отжимы. На нижних концах валов жестко закреплены тяги 4, к которым присоединен канат (трос) 5. Канат (трос) 5 протянут через ролик 6 и соединен другим концом с приводным штоком (приводным валом) 7, выведенным через проходку наружу камеры.

Движение приводного штока обеспечивается с помощью подъемника рычажного 8, установленного снаружи камеры.

При натяжении троса валы 3 поворачиваются, отжимы, жестко связанные с валами, преодолевая натяжение возвратной пружины, также поворачиваются и отодвигают фильтры от уплотнительных рамок. При освобождении троса 5 от натяжения, отжимы под действием пружин возвращаются в исходное положение.

Подъемник тросовый обеспечивает опускание «чистых» фильтров в камеру при загрузке и подъем отработавших «грязных» фильтров при выгрузке из камеры.

Подъемник 9 выполнен в виде сварной рамы, на которой установлена площадка для установки фильтров. Подъемник движется по двум направляющим 10, предотвращающим возможность его смещения. К раме подъемника в нижней части приварены регулируемые винтовые опоры, состоящие из винта и гайки. По бокам подъемника установлены ролики, обеспечивающие движение подъемника по направляющим подъемника.

Трос подъемника тросового 11 проходит от лебедки через блок 12, расположенный на стенке камеры, два ролика, установленных на раме подъемника 9 и закрепляется на коуше опоры 13, расположенной на стенке камеры напротив блока в сборе 12.

Точность положения фильтров достигается регулированием винтовых опор подъемника. Подъемник, опускаясь вниз, упирается винтовыми опорами на упоры (бобышки), установленные на дне камеры.

Механизм прижима фильтров обеспечивает необходимый прижим фильтров к опорным рамкам.

Каждый установленный в камеру фильтр прижимается к соответствующей уплотнительной рамке отдельным винтовым прижимом. Прижимы с помощью конической зубчатой передачи 14 связаны с приводными валами 15. Верхние концы приводных валов, имеющие квадратную головку «под ключ», выведены в стаканы, расположенные в верхней части проходки 28.

Каждый независимый прижимной узел включает в себя корпус 16, коромысло 17 и две траверсы 18. Корпус выполнен в виде сварной конструкции, установленной на горизонтальной балке рамы. В корпусе установлен винтовой вал 19.

На одном конце вала крепится коромысло 17 с траверсами 18, на другом - зубчатая коническая пара, передающая движение от приводного вала на вал прижима.

Коромысло 17 выполнено в виде оребренной пластины. На концах коромысла приварены проушины для крепления к ней траверс 18.

Траверса выполнена в виде ребра, имеющего на концах опорные выступы. Эти выступы передают усилие на фильтр при его прижиме.

При прижиме фильтра вращательное движение приводного вала 15 с помощью конической передачи и винтовой пары преобразуется в поступательное движение винтового вала 19 прижима и связанного с ним коромысла и траверс.

Прижим осуществляется вручную переносным ручным приводом 25.

Плита защитная 20 устанавливается в проем камеры для защиты персонала от радиоактивного излучения веществ, накопленных фильтрами. Плита защитная при установке ее в проем упирается на опорную кромку горловины 21, уплотняя проход и создавая требуемое усилие герметизации своим весом. В верхней части плиты имеются три резьбовых отверстия для установки рым-болтов 22, которые используются при транспортировании плиты и извлечении ее из проема.

Лебедка 23 обеспечивает перемещение платформы подъемника тросового при загрузке и выгрузке фильтров. Лебедка установлена в кожухе лебедки 24, установленном перекрытии камеры. Лебедка выполнена в виде одноступенчатого червячного редуктора На валу ведомого колеса установлен барабан, на который наматывается канат. Верхний конец ведущего вала имеет квадратную обточку для подсоединения привода (ручной привод-ключ или переносной электропривод).

Работу лебедки обеспечивает либо переносной электропривод, управление которого осуществляется с помощью устройства управления либо ручного привода (ключа) 26.

Приспособление в основном изготавливается из сталей перлитного класса с антикоррозионным покрытием, стойким к воздействию окружающей и рабочей среды и дезактивирующих растворов. Некоторые элементы (подвижные детали и направляющие) приспособления могут изготавливаться из аустенитных или высокохромистых сталей. Элементы, изготовленные из аустенитных или высокохромистых сталей покрытию не подвержены.

Все остальные части приспособления изготовлены из влагостойких материалов длительно устойчивых к относительной влажности до 100% при температурах до 50°C.

Осуществление полезной модели.

Приспособление для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции работает следующим способом. (См. фиг. 2).

Этап А1. При необходимости произвести замену фильтров поднимают защитную плиту 20, цепляя ее за рым-болты, обеспечивая возможность извлечения фильтров.

Этап А2. Отжимают отработанные фильтры с помощью механизма отжима.

Этап A3. Поднимают отработанные фильтры с помощью подъемника фильтров, снимая их по мере выхода из проема. Для подъема используют лебедку, которую приводят во вращение электродвигателем или с помощью ручного привода 26. Возможен полуавтоматический (дистанционный) режим работы электропривода лебедки, при котором пуск электропривода осуществляется от кнопок «вверх», «вниз», а его остановка - от кнопки «стоп». При достижении крайнего верхнего положения привод автоматически отключится во избежание перегрева и выхода из строя двигателя лебедки.

Этап А4. Устанавливают на подъемник 9 новые фильтры, располагая их друг на друга, постепенно опуская подъемник фильтров.

Этап А5. Опускают фильтры на расчетную глубину.

Этап А6. По очереди прижимают фильтры с помощью механизма прижима фильтров к опорной раме 1.

Этап А61. Для этого отдельно прижимают каждый фильтр с помощью соответствующего узла прижимов. Для этого вращение соответствующего приводного вала 15 через соответствующую зубчатую передачу 14 преобразовывают в поступательное движение соответствующего вращающегося винтового вала 19, закрепленного в соответствующем корпусе прижима 16. Винтовой вал 19 прижимает соответствующее коромысло 17, которое осуществляет прижим указанного фильтра через траверсы 18.

Этап А62-64. Повторяют этап А61 для каждого фильтра.

Этап А7. Контролируют степень герметичности/негерметичности уплотнения фильтров, например, по методике ГОСТ 19823 с использованием устройства для контроля степени герметичности/негерметичности

Последовательность этапов является примерной и позволяет переставлять, добавлять или производить некоторые операции одновременно без потери возможности обеспечивать выполнение всех функций предлагаемого приспособления.

Промышленная применимость.

Предлагаемое приспособление для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции может быть реализовано специалистом на практике и при реализации обеспечивает выполнение заявленного назначения. Возможность реализации специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям «полнота раскрытия» и «промышленная применимость» для полезной модели.

В соответствии с предложенной полезной моделью заявителем были проведены расчеты конструкции приспособления для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции.

Расчеты конструкции показали, что приспособление для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции может позволить:

- производить равномерный прижим каждого фильтра по всей плоскости уплотнения к опорной раме, то есть в вертикальной и горизонтальной плоскостях,

- повысить точность прижима каждого фильтра в отдельности,

- увеличить скорость установки фильтров.

Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - повышение удобства эксплуатации приспособления при повышении скорости и точности установки и равномерного прижима каждого фильтра по всей плоскости уплотнения к опорной раме, что наиболее важно при работе фильтра в радиоактивной среде. Действительно в таком случае полезная модель обеспечивает увеличение эффективности фильтрации фильтруемой среды и снижение, то есть снижение уровня проскока фильтруемой среды мимо фильтров, тем самым снижая уровень радиоактивного загрязнения элементов приспособления и, как следствие, уровня воздействия радиоактивного излучения на обслуживающий персонал при замене фильтров.

1. Приспособление для смены и установки аэрозольных фильтров атомной электростанции, включающее направляющие, адаптированные к установке в шахте атомной электростанции, на которых установлен подъемник фильтров, соединенный лебедкой с электроприводом, опорную раму с отжимом фильтров и механизм прижима фильтров, закрепленный на вертикальной опоре механизма прижима, отличающееся тем, что механизм прижима фильтров выполнен в виде нескольких независимых прижимных узлов, каждый из которых закреплен на вертикальной опоре механизма прижима и адаптирован для прижима своего фильтра в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

2. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что каждый прижимной узел включает в себя независимый привод прижимного узла, соединенный с независимым приводным валом прижимного узла, соединенный с преобразователем вращения прижимного вала в поступательное движение коромысла, которое адаптировано к креплению с элементом фильтра через траверсы.

3. Приспособление по п. 2, отличающееся тем, что преобразователь вращения прижимного вала в поступательное движение коромысла выполнен в виде зубчатой передачи, соединенной с винтовым валом, расположенным в корпусе прижимного узла.

4. Приспособление по п. 2, отличающееся тем, что коромысло и траверсы имеют степень свободы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, обеспечивающих равномерный поджим фильтра по всей плоскости уплотнения.



 

Наверх