Установка концентрирования

Полезная модель относится к области ядерной энергетики, а именно к установке получения концентрированного раствора при обработке жидких радиоактивных отходов, образующихся при эксплуатации атомных электростанций. Установка концентрирования содержит клапан управления исходным солевым раствором с блоком исходного солевого раствора, блок распределения, блок промывки и дезактивации, блок получения концентрированного солевого раствора, блок отделения концентрированного солевого раствора от пара и блок подачи греющего пара, причем последние три блока размещены по своим функциональным признакам в одном защитном помещении, а остальные - в другом защитном помещении, расположенным под первым на определенном расстоянии по высоте, при этом каждое помещение имеет периодически обслуживаемую зону работы, в которой установлен блок подачи греющего пара для первого помещения и блок промывки и дезактивации для второго помещения, а другое - необслуживаемую зону работы, в которой расположены в соответствующих помещениях все остальные блоки. Все блоки связаны между собой трубопроводами, как внутри каждого помещения, так и между помещениями, выполнены сейсмостойкими и в тропическом варианте.

Полезная модель относится к области ядерной энергетики, а более конкретно к установке получения концентрированного раствора при обработке жидких радиоактивных отходов, образующихся при эксплуатации атомных электростанций.

Известна установка, содержащая клапан управления исходным солевым раствором с блоком исходного солевого раствора, блок распределения, блок промывки и дезактивации, блок получения концентрированного солевого раствора, блок отделения концентрированного солевого раствора от пара и блок греющего пара (см. патент на полезную модель №52572, МПК В 01 D 1/04, 2005).

В известной установке жидкие радиоактивные отходы в виде исходного солевого раствора подвергаются глубокому упариванию в трубках прямоточных испарителей блока концентрирования солевого раствора за счет поступления пара от блока греющего пара с внешней стороны этих трубок. Благодаря такому нагреву из исходного солевого раствора испаряется значительное количества воды, и раствор становится более концентрированным по сравнению с исходным солевым раствором.

При анализе работы данной установки следует отметить тот факт, что во-первых все ее блоки размещены на одной площадке, во-вторых, при работе с радиоактивными отходами требуется дифференцированная защита от радиации обслуживающего персонала, в третьих, существуют ограничения по сейсмостойкости и использованию установки в условиях большой влажности и высокой температуры.

Задачей полезной модели является размещение установки концентрирования более компактно, не нарушая при этом технологического процесса получения концентрированного раствора в помещениях с дифференцированной защитой от радиации обслуживающего персонала, при этом все блоки в установке должны быть выполнены с учетом сейсмостойкости и работы в условиях большой влажности и высокой температуры.

Поставленная задача решается тем, что в установке концентрирования, содержащей клапан управления исходным солевым раствором с блоком исходного солевого раствора, блок распределения, блок промывки и дезактивации, блок получения концентрированного солевого раствора, блок отделения концентрированного солевого раствора от пара и блок подачи греющего пара, последние три блока размещены по своим функциональным признакам в одном защитном помещении, а остальные - в другом защитном помещении, расположенным

под первым на определенном расстоянии по высоте, причем каждое помещение имеет периодически обслуживаемую зону работы, в которой установлен блок подачи греющего пара для первого помещения и блок промывки и дезактивации для второго помещения, а другое - необслуживаемую зону, в которой расположены в соответствующих помещениях все остальные блоки, при этом все блоки связаны между собой трубопроводами, как внутри каждого помещения, так между помещениями, и выполнены сейсмостойкими и в тропическом варианте.

При проведении патентных исследований не было обнаружено ни одного технического решения, идентичного заявленному, а следовательно заявленная полезная модель может соответствовать критерию "новизна".

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки достаточно для практического осуществления полезной модели.

Сущность полезной модели поясняется на графическом материале, на котором представлена структурная схема установки концентрирования.

Установка концентрирования содержит клапан 1 управления исходным солевым раствором с блоком 2 исходного солевого раствора, блок 3 распределения, блок 4 промывки и дезактивации, блок 5 получения концентрированного солевого раствора, блок 6 отделения концентрированного солевого раствора от пара и блок 7 подвода греющего пара.

Установка размещена в здании, имеющий разные уровни размещения обрудования, при этом блоки 5, 6 и 7 по своим функциональным признакам установлены в защитном помещении 8, расположенном на верхнем уровне здания, а остальные блоки - в защитном помещении 9, расположенным на нижнем уровне здания на определенном расстоянии по высоте от первого помещения. Каждое помещения имеют две зоны работы, одна из которых периодически обслуживаемая, а другая - необслуживаемая. В периодически обслуживаемой зоне 10 помещения 8 установлен блок 7 греющего пара, а в периодически обслуживаемой зоне 11 помещения 9 - блок 4 промывки и дезактивации. В необслуживаемой зоне 12 помещения 8 установлены блоки 5 и 6, а в необслуживаемой зоне 13 помещения 9 - клапан 1 с блоком 2, и блок 3.

Установка концентрирования работает следующим образом.

Жидкие радиоактивные отходы в виде исходного солевого раствора по трубопроводу 14 поступают в клапан 1 управления, связанный через трубопровод 15 с блоком 2, насос которого под высоким давлением направляет этот раствор по трубопроводу 16 к блоку 3. В последнем осуществляется равномерное распределение раствора по прямоточным испарителям блока 5, который трубопроводами 17 связан с блоком 3. Исходный солевой раствор, проходя по трубкам прямоточных испарителей блока 5, начинает нагреваться от пара, поступающего по трубопроводу 18 от блока 7 с внешней стороны этих трубок. В результате нагрева последних,

из раствора начинает испаряться вода, и раствор становится более концентрированным по сравнению с исходным раствором.

Далее смесь пара и концентрированного раствора по трубопроводу 19 направляется к блоку 6, в котором при помощи сепаратора происходит отделения пара от раствора, причем последний опускается вниз, а пар удаляется через ее верхнюю часть для конденсации. Скопившейся в нижней части сепаратора концентрированный раствор удаляется из него для дальнейшей переработки.

После удаления раствора в работу вступает блок 4, который по трубопроводам 20, 21 и 22 подает промывочный раствор соответственно в блоки 2, 3 и 6 для дезактивации всех узлов, входящих в эти блоки. Закончив промывку блоков, блок 4 выключается, и наступает очередной этап получения концентрированного раствора в данной установке.

Следует отметить, что между помещениями 8 и 9, как правило расположены другие помещения с оборудованием, обеспечивающим дальнейшую переработку концентрированного раствора, например смешивание его с цементом, твердыми и жидкими добавками для получения цементного компаунда, который отправляют сначала на выдержку, а затем на хранение.

Данная установка концентрирования спроектирована специально для работы на АЭС "Бушер" в Иране под параметры подводимых сред от АЭС для блоков, входящих в эту установку, и под определенные условия работы, в которых они функционируют.

Так исходный солевой раствор подается с солесодержанием 150-170 г/л, радиактивность не более 1×10^-3, температура рабочая 40-60*С, рН=9,5-13. Солесодержание раствора после упаривания выдерживается на уровне 600-800 г/л. Насыщенный пар подается с расходом 0,35-0,45 т/ч, давлением 0,7-1,1 МПа, температурой 164-183*С. Охлаждающая пресная техническая вода подается с расходом 20-25 куб.м/ч, давлением 0,7-1,0 МПа, температурой до +37*С. Конденсат для промывки и дезактивирующие раствором подаются с расходом не менее 0,5 куб.м/ч, с давлением 0,6-0,9 МПа и температурой 85-95*С. Сжатый воздух подается с расходом не более 0,002 куб.м/ч, давлением 0,9 МПа, температурой не более 50*С, а возврат конденсата из прямоточных испарителей с расходом 0,35-0,55 куб.м/ч, давлением 0.6-1,0 МПа и температурой 65-75*С. Согласно ГОСТ 15150-69 климатические исполнения установки концентрирования - ТВ, категория размещения - 4, тип атмосферы - III, группа условий эксплуатации - 2. Блоки категории сейсмостойкости Пб рассчитаны на прочность и восприятие сейсмического воздействия уровня землетрясения интенсивностью 8 баллов по шкале MSK-64.

1. Установка концентрирования, содержащая клапан управления исходным солевым раствором с блоком исходного солевого раствора, блок распределения, блок промывки и дезактивации, блок получения концентрированного солевого раствора, блок отделения концентрированного солевого раствора от пара и блок подачи греющего пара, отличающаяся тем, что последние три блока размещены по своим функциональным признакам в одном защитном помещении, а остальные - в другом защитном помещении, расположенным под первым на определенном расстоянии по высоте, причем каждое помещение имеет периодически обслуживаемую зону работы, в которой установлен блок подачи греющего пара для первого помещения и блок промывки и дезактивации для второго помещения, а другое - необслуживаемую зону, в которой расположены в соответствующих помещениях все остальные блоки, при этом все блоки связаны между собой трубопроводами, как внутри каждого помещения, так и между помещениями.

2. Установка концентрирования по п.1, отличающаяся тем, что в ней все блоки выполнены сейсмостойкими и в тропическом варианте.