CN107879126A - 气力输送放射性树脂的自动装卸***及方法 - Google Patents

气力输送放射性树脂的自动装卸***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种气力输送放射性树脂的自动装卸***，涉及放射性树脂装卸领域。该***包括树脂床、废树脂转运罐、工艺液供应***和树脂供应***，所述树脂床的顶部设有树脂进口、工艺液进口，所述树脂床的底部设有废树脂出口和工艺液出口，所述装卸***还包括压缩空气供应***，树脂床上还设有废气出口；所述压缩空气供应***通过两路压缩空气管线分别与树脂进口和工艺液出口连通，与树脂进口连通的压缩空气管线上设有第一压缩空气隔离阀，与工艺液出口连通的压缩空气管线上设有第二压缩空气隔离阀。本发明能够快速有效卸载放射性树脂。

Description

气力输送放射性树脂的自动装卸***及方法
技术领域
本发明涉及放射性树脂装卸领域，具体是涉及一种气力输送放射性树脂的自动装卸***及方法。
背景技术
目前，核电站离子交换树脂的输送和装卸一般采用水力冲刷的方法，水力冲刷方式耗水量大且又产生更多的放射性废水。如果循环利用水就必须配备循环泵，导致设备投资过大且放射性树脂中的污染物沾染循环泵，引入新的放射性污染物。发明专利“一种核电站树脂转移设备”(申请号：CN201310198915.3)中，采用真空装置产生负压抽吸树脂，减少树脂转运的沾污。但需配置真空装置及特殊转运罐，且负压无法起到搅混树脂的作用，树脂卸出率过低过慢，目前暂无法应用到放射性树脂罐装卸领域。发明专利“用于核电站的以气体为传输介质的树脂装卸***”(申请号：201410081680.4)借助气体从树脂床顶部进底部出的方式更换树脂，但由于气体流向的单一及偏流现象，导致卸料口四周残留大量倒锥形颗粒，混床卸料不彻底将会引起净化水质变差等一系列不良后果。因此，急需一种快速有效卸载放射性树脂的自动装卸***。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种气力输送放射性树脂的自动装卸***及方法，能够快速有效卸载放射性树脂。
本发明提供一种气力输送放射性树脂的自动装卸***，包括树脂床、废树脂转运罐、工艺液供应***和树脂供应***，所述树脂床的顶部设有树脂进口、工艺液进口，所述树脂床的底部设有废树脂出口和工艺液出口，所述装卸***还包括压缩空气供应***，树脂床上还设有废气出口；
所述压缩空气供应***通过两路压缩空气管线分别与树脂进口和工艺液出口连通，与树脂进口连通的压缩空气管线上设有第一压缩空气隔离阀，与工艺液出口连通的压缩空气管线上设有第二压缩空气隔离阀；
所述树脂供应***通过树脂装填管线与树脂进口连通，所述树脂装填管线上设有树脂隔离阀；所述工艺液供应***通过工艺液流入管线与工艺液进口连通，所述工艺液流入管线上设有第一工艺液隔离阀；所述废树脂转运罐通过废树脂卸料管线与废树脂出口连通，所述废树脂卸料管线上设有废树脂隔离阀；所述废气出口通过排气管线与废树脂转运罐连通，所述排气管线上设有第一废气隔离阀。
在上述技术方案的基础上，所述装卸***还包括除盐水供应***，所述除盐水供应***通过除盐水管线与树脂床的顶部连通，所述除盐水管线上设有除盐水隔离阀。
在上述技术方案的基础上，所述除盐水管线与树脂床的顶部的工艺液进口连通。
在上述技术方案的基础上，所述装卸***还包括废气处理***，所述废气处理***通过废气管线与废树脂转运罐连通，所述废气管线上设有第二废气隔离阀。
在上述技术方案的基础上，所述装卸***还包括工艺液排出***，工艺液排出***通过工艺液流出管线与工艺液出口连通，所述工艺液流出管线上设有第二工艺液隔离阀。
在上述技术方案的基础上，所述第二压缩空气隔离阀上设有脉冲发生器。
在上述技术方案的基础上，所述废树脂卸料管线上设有用于监测废树脂卸料状况的光电传感器。
本发明还提供一种基于上述***的气力输送放射性树脂的自动装卸方法，该方法包括废树脂卸料和新树脂填装；
所述废树脂卸料包括如下步骤：
关闭第一工艺液隔离阀，打开第二压缩空气隔离阀和第一废气隔离阀，压缩空气供应***内的压缩空气从树脂床的底部的工艺液出口进入树脂床内，吹松树脂床内的废树脂，同时树脂床内的废气经废气出口进入废树脂转运罐；
关闭第一废气隔离阀，打开第一压缩空气隔离阀和废树脂隔离阀，压缩空气供应***内的压缩空气从树脂床的顶部的树脂进口进入树脂床内，使树脂依靠重力和压缩空气的压力从废树脂出口卸出；
所述新树脂填装包括如下步骤：
关闭第二压缩空气隔离阀和废树脂隔离阀，打开树脂隔离阀、第一压缩空气隔离阀和第一废气隔离阀，树脂供应***内的新树脂依靠树脂自重和压缩空气搅动实现树脂从树脂进口快速填装到树脂床内。
在上述技术方案的基础上，所述装卸方法还包括树脂床冲洗，装卸***还包括除盐水供应***，除盐水供应***通过除盐水管线与树脂床的顶部连通，所述除盐水管线上设有除盐水隔离阀；当树脂床需要冲洗时，打开除盐水隔离阀，除盐水供应***内的除盐水接入树脂床内，冲洗树脂床。
在上述技术方案的基础上，所述新树脂填装后，还包括如下步骤：关闭第一压缩空气隔离阀，打开第二压缩空气隔离阀，树脂床的底部接入压缩空气，混匀新树脂备用。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明的压缩空气供应***通过两路压缩空气管线分别与树脂床的顶部和底部连通，底部进气便于疏松废树脂，顶部进气使得树脂在自身重力和压缩空气压力的双重作用下卸出，从而实现快速有效卸载树脂。
(2)本发明的控制树脂床底部进气的空气隔离阀上设有脉冲发生器，能够以一定的频率吹松树脂，将卸料末期废树脂出口***的残余树脂吹进废树脂出口，使卸料彻底并干净，进而保证树脂床下一周期的使用效果。
(3)本发明采用压缩空气辅助重力加速装填树脂，在新树脂填装之后，树脂床的底部进气，混匀新树脂，从而更好地实现树脂吸附和过滤工艺液的功能。
(4)本发明的废树脂卸料管线上设有光电传感器，能够监测废树脂卸料状况，准确判断卸料终点。
附图说明
图1是本发明实施例气力输送放射性树脂的自动装卸***的结构示意图。
附图标记：1-树脂床、101-树脂进口、102-废树脂出口、103-废气出口、104-工艺液进口、105-工艺液出口、2-废树脂转运罐、3-压缩空气供应***、4-工艺液供应***、5-树脂供应***、6-工艺液排出***、7-废气处理***、8-除盐水供应***、9-脉冲发生器、10-光电传感器、11-第一压缩空气隔离阀、12-第二压缩空气隔离阀、13-第一工艺液隔离阀、14-第二工艺液隔离阀、15-除盐水隔离阀、16-树脂隔离阀、17-废树脂隔离阀、18-第一废气隔离阀、19-第二废气隔离阀。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种气力输送放射性树脂的自动装卸***，包括树脂床1、废树脂转运罐2、压缩空气供应***3、工艺液供应***4、树脂供应***5、工艺液排出***6、废气处理***7和除盐水供应***8，树脂床1的顶部设有树脂进口101、工艺液进口104和废气出口103，树脂床1的底部设有废树脂出口102和工艺液出口105；
压缩空气供应***3通过两路压缩空气管线分别与树脂进口101和工艺液出口105连通，与树脂进口101连通的压缩空气管线上设有第一压缩空气隔离阀11，与工艺液出口105连通的压缩空气管线上设有第二压缩空气隔离阀12；树脂供应***5通过树脂装填管线与树脂进口101连通，树脂装填管线上设有树脂隔离阀16；工艺液供应***4通过工艺液流入管线与工艺液进口104连通，工艺液流入管线上设有第一工艺液隔离阀13；废树脂转运罐2通过废树脂卸料管线与废树脂出口102连通，废树脂卸料管线上设有废树脂隔离阀17；废气出口103通过排气管线与废树脂转运罐2连通，排气管线上设有第一废气隔离阀18；除盐水供应***8通过除盐水管线与树脂床1的顶部的工艺液进口104连通，除盐水管线上设有除盐水隔离阀15；废气处理***7通过废气管线与废树脂转运罐2连通，废气管线上设有第二废气隔离阀19；工艺液排出***6通过工艺液流出管线与工艺液出口105连通，工艺液流出管线上设有第二工艺液隔离阀14。
在本实施例中，第二压缩空气隔离阀12上设有脉冲发生器9，能够以一定的频率吹松树脂，从而更有效地实现搅混树脂。废树脂卸料管线上设有光电传感器10，能够监测废树脂卸料状况，从而准确判断卸料终点。本发明的隔离阀采用电动球阀，保证装卸功能均由屏蔽墙外的控制箱来控制，控制操作人员受辐照剂量，从而保障操作人员的健康。
本发明实施例还提供一种基于上述***的气力输送放射性树脂的自动装卸方法，包括废树脂卸料、新树脂填装和树脂床(1)冲洗；
废树脂卸料包括如下步骤：
关闭第一工艺液隔离阀13，打开第二压缩空气隔离阀12和第一废气隔离阀18，压缩空气供应***3内的压缩空气从树脂床1的底部的工艺液出口105进入树脂床1内，吹松树脂床1内的废树脂，同时树脂床1内的废气经废气出口103进入废树脂转运罐2；
关闭第一废气隔离阀18，打开第一压缩空气隔离阀11和废树脂隔离阀17，压缩空气供应***3内的压缩空气从树脂床1的顶部的树脂进口101进入树脂床1内，使树脂依靠重力和压缩空气的压力从废树脂出口102卸出；
其中，当废树脂卸料后需要新树脂填装时，装卸***增加除盐水供应***8，除盐水供应***8通过除盐水管线与树脂床1的顶部连通，除盐水管线上设有除盐水隔离阀15；废树脂卸料后，打开除盐水隔离阀15，除盐水供应***8内的除盐水接入树脂床1内，冲洗树脂床1。
新树脂填装包括如下步骤：
关闭第二压缩空气隔离阀12和废树脂隔离阀17，打开树脂隔离阀16、第一压缩空气隔离阀11和第一废气隔离阀18，树脂供应***5内的新树脂依靠树脂自重和压缩空气搅动实现树脂从树脂进口101快速填装到树脂床1内。
新树脂填装后，关闭第一压缩空气隔离阀11，打开第二压缩空气隔离阀12，树脂床1的底部接入压缩空气，混匀新树脂备用。
树脂床冲洗包括如下步骤：
当树脂床1需要冲洗时，装卸***接入除盐水供应***8，除盐水供应***8通过除盐水管线与树脂床1的顶部连通，除盐水管线上设有除盐水隔离阀15；打开除盐水隔离阀15，除盐水供应***8内的除盐水接入树脂床1内，冲洗树脂床1。
在实际应用中，通过控制第一压缩空气隔离阀11和第二压缩空气隔离阀12的开度来调节树脂床1顶部和底部入口压缩空气压力，使树脂依靠重力和压缩空气压差卸出，第二压缩空气隔离阀12在脉冲发生器9的控制下以一定的频率吹入树脂床1底部，将废树脂出口102四周的残余树脂送到卸料口。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种气力输送放射性树脂的自动装卸***，包括树脂床(1)、废树脂转运罐(2)、工艺液供应***(4)和树脂供应***(5)，所述树脂床(1)的顶部设有树脂进口(101)、工艺液进口(104)，所述树脂床(1)的底部设有废树脂出口(102)和工艺液出口(105)，其特征在于：所述装卸***还包括压缩空气供应***(3)，树脂床(1)上还设有废气出口(103)；
所述压缩空气供应***(3)通过两路压缩空气管线分别与树脂进口(101)和工艺液出口(105)连通，与树脂进口(101)连通的压缩空气管线上设有第一压缩空气隔离阀(11)，与工艺液出口(105)连通的压缩空气管线上设有第二压缩空气隔离阀(12)；
所述树脂供应***(5)通过树脂装填管线与树脂进口(101)连通，所述树脂装填管线上设有树脂隔离阀(16)；所述工艺液供应***(4)通过工艺液流入管线与工艺液进口(104)连通，所述工艺液流入管线上设有第一工艺液隔离阀(13)；所述废树脂转运罐(2)通过废树脂卸料管线与废树脂出口(102)连通，所述废树脂卸料管线上设有废树脂隔离阀(17)；所述废气出口(103)通过排气管线与废树脂转运罐(2)连通，所述排气管线上设有第一废气隔离阀(18)。
2.如权利要求1所述的气力输送放射性树脂的自动装卸***，其特征在于：所述装卸***还包括除盐水供应***(8)，所述除盐水供应***(8)通过除盐水管线与树脂床(1)的顶部连通，所述除盐水管线上设有除盐水隔离阀(15)。
3.如权利要求2所述的气力输送放射性树脂的自动装卸***，其特征在于：所述除盐水管线与树脂床(1)的顶部的工艺液进口(104)连通。
4.如权利要求1所述的气力输送放射性树脂的自动装卸***，其特征在于：所述装卸***还包括废气处理***(7)，所述废气处理***(7)通过废气管线与废树脂转运罐(2)连通，所述废气管线上设有第二废气隔离阀(19)。
5.如权利要求1所述的气力输送放射性树脂的自动装卸***，其特征在于：所述装卸***还包括工艺液排出***(6)，工艺液排出***(6)通过工艺液流出管线与工艺液出口(105)连通，所述工艺液流出管线上设有第二工艺液隔离阀(14)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的气力输送放射性树脂的自动装卸***，其特征在于：所述第二压缩空气隔离阀(12)上设有脉冲发生器(9)。
7.如权利要求1至5中任一项所述的气力输送放射性树脂的自动装卸***，其特征在于：所述废树脂卸料管线上设有用于监测废树脂卸料状况的光电传感器(10)。
8.一种基于权利要求1所述***的气力输送放射性树脂的自动装卸方法，其特征在于，包括废树脂卸料和新树脂填装；
所述废树脂卸料包括如下步骤：
关闭第一工艺液隔离阀(13)，打开第二压缩空气隔离阀(12)和第一废气隔离阀(18)，压缩空气供应***(3)内的压缩空气从树脂床(1)的底部的工艺液出口(105)进入树脂床(1)内，吹松树脂床(1)内的废树脂，同时树脂床(1)内的废气经废气出口(103)进入废树脂转运罐(2)；
关闭第一废气隔离阀(18)，打开第一压缩空气隔离阀(11)和废树脂隔离阀(17)，压缩空气供应***(3)内的压缩空气从树脂床(1)的顶部的树脂进口(101)进入树脂床(1)内，使树脂依靠重力和压缩空气的压力从废树脂出口(102)卸出；
所述新树脂填装包括如下步骤：
关闭第二压缩空气隔离阀(12)和废树脂隔离阀(17)，打开树脂隔离阀(16)、第一压缩空气隔离阀(11)和第一废气隔离阀(18)，树脂供应***(5)内的新树脂依靠树脂自重和压缩空气搅动实现树脂从树脂进口(101)快速填装到树脂床(1)内。
9.如权利要求8所述的气力输送放射性树脂的自动装卸方法，其特征在于，所述装卸方法还包括树脂床(1)冲洗，装卸***还包括除盐水供应***(8)，除盐水供应***(8)通过除盐水管线与树脂床(1)的顶部连通，所述除盐水管线上设有除盐水隔离阀(15)；当树脂床(1)需要冲洗时，打开除盐水隔离阀(15)，除盐水供应***(8)内的除盐水接入树脂床(1)内，冲洗树脂床(1)。
10.如权利要求8所述的气力输送放射性树脂的自动装卸方法，其特征在于，所述新树脂填装后，还包括如下步骤：关闭第一压缩空气隔离阀(11)，打开第二压缩空气隔离阀(12)，树脂床(1)的底部接入压缩空气，混匀新树脂备用。
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