CN112489845A - 用于核电站ptr***板式换热片的激光去污及回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其包括传送带、吸附装置、去污操作间和翻转装置；吸附装置用于对传送带执行上下料工作；去污操作间内设置有去污操作台和设置在去污操作台附近的可自由移动的执行机构，执行机构包括吸尘罩和设置于吸尘罩内的激光清洗枪、α/β表面污染检测仪以及吸尘器；翻转装置用于将从传送带接收的换热片上下表面翻转方向后传输给传送带；本发明激光去污及回收装置，每进行一次激光去污操作，就可在不移动待处理物料的情况下对待处理物料进行放射性物质检测，直到待处理物料上的放射性物质被确认去除干净，避免给工作人员造成交叉污染；通过翻转装置的设置，使得整个去污处理过程无须人工参与。
Description
技术领域
本发明涉及核物料净化技术领域，尤其涉及一种用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置。
背景技术
中国是世界上核设施建设规模最大的国家之一，现阶段国家大力推进能源结构的战略性调整，核能作为一种清洁能源得到了重点发展。但伴随着核能的快速发展，由此产生的核设施表面放射性核素的累积问题亟待解决。目前，针对核设施的去污工艺普遍存在以下问题：1、采用喷砂、化学、手工磨、高压水冲洗等传统去污方式产生的二次废物量比较多，而且在核设施上会产生污染物沉积现象，去污效果不太理想；2、操作过程中，需要工作人员多次与待处理物料接触，因此，相关工作人员的受辐照风险比较高；3、对经过处理的核设施，需要将其运送到去污车间外部的检测车间进行二次检测，如果没有达标，还要进行二次去污清洗，这不仅会增大工人的工作量，而且容易将核设施上的放射性核素残留在被认为清洁的输送设备上，对工作人员造成交叉污染。
综上，核设施表面所特有的放射性核素沉积现象及复杂的放射性核素沉积类型对相关去除工艺和设备提出了较多特殊要求，传统的核素去除工艺及设备已难以满足日益增长的放射性核素去除需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，以最大程度防止核物料表面放射性物质的蔓延及扩散，极大降低现场工作人员的交叉污染风险，同时提高工作效率。
为了实现上述目的，本发明公开了一种用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其用于对核电站PTR***中的板式换热片进行去污，包括传送带、吸附装置、去污操作间和翻转装置；
所述传送带，一端与所述去污操作间对接，另一端与所述翻转装置对接，所述传送带包括污面段和净面段，所述污面段仅用于与所述换热片的污面接触，所述净面段仅用于与所述换热片的净面接触；
所述吸附装置，用于对所述传送带执行上下料工作，包括动作驱动机构和安装在所述动作驱动机构上的双面吸盘，所述动作驱动机构可带动所述双面吸盘做翻转和位移动作；
所述去污操作间，用于提供对所述换热片进行去污的密闭场所，所述去污操作间内设置有去污操作台和设置在所述去污操作台附近的可自由移动的执行机构，所述执行机构包括吸尘罩和设置于所述吸尘罩内的激光清洗枪、α/β表面污染检测仪以及吸尘器；
所述翻转装置，用于将从所述传送带接收的所述换热片上下表面翻转方向后传输给所述传送带。
与现有技术相比，本发明激光去污及回收装置，首先，由于激光去污基本采用干式去污工艺，通过激光清洗枪的设置，在对换热板片的处理过程中，产生的二次废物量极少，而且不会产生污染物沉积现象，去污效果更好；其次，在去污操作间内的吸尘罩内设置有α/β表面污染检测仪，这样，每进行一次激光去污操作，就可在不移动待处理物料的情况下对待处理物料表面是否存在放射性物质进行检测，直到待处理物料上的放射性物质被确认去除干净，从而使得输送出去污操作间的清洁物料的绝对清洁，避免给工作人员造成交叉污染；再者，通过翻转装置的设置，当换热板片的一面被处理干净后，可通过翻转装置自动将其翻转后传输到去污操作间，对换热板片的另一面进行去污处理，从而使得整个去污处理过程无须人工参与，自动化程度更高；另外，将激光清洗枪和吸尘器集成在一起，可及时对产生的放射性核废料进行收集，避免其扩散到去污操作间内的其他设备上。
较佳地，所述翻转装置包括支架、滚圈和料槽；所述滚圈有两个，两个所述滚圈分别设置在所述支架的前后两端，并可在所述支架上于竖直平面内做圆周运动，所述料槽的前后两端分别与两个所述滚圈连接，所述料槽内设置有上下两组相对布置的第一输送辊，且，所述料槽的靠近所述传送带的一端设置有与所述传送带对接的开口部。
较佳地，所述料槽的顶面或底面一侧设置有一夹紧机构，所述夹紧机构用于将所述换热片抵顶于其中一组所述第一输送辊上。
较佳地，所述支架的前后两端分别设置有一对左右相对的驱动轮，所述滚圈被卡设于一对所述驱动轮之间，所述滚圈可沿两所述驱动轮转动；所述支架上还设置有与所述驱动轮传动连接的动力装置，所述动力装置用于带动所述驱动轮转动。
较佳地，所述去污操作台上设置有一辊轮架和设置在所述辊轮架上的若干第二输送辊和若干第三输送辊，若干所述第二输送辊固定安装在所述辊轮架上，每一所述第三输送辊与每一所述第二输送辊间隔设置，且，若干所述第三输送辊通过升降机构安装在所述辊轮架上，通过所述升降机构，若干所述第三输送辊可稳定在若干所述第二输送辊的上方或下方所在平面，以使得若干所述第二输送辊和若干所述第三输送辊可分别独立支撑并传送所述换热片，且，若干所述第二输送辊和若干所述第三输送辊中的其中一者仅用于支撑并传送所述换热片的污面，若干所述第二输送辊和若干所述第三输送辊中的另一者仅用于支撑并传送所述换热片的净面。
较佳地，所述升降机构包括设置在所述辊轮架上的升降轨道、与所述升降轨道滑动连接的连接板和驱动装置，所述连接板分别与每一所述第三输送辊连接，所述驱动装置用于驱动所述连接板沿所述升降轨道滑动。
较佳地，所述去污操作间内还设置有粉尘过滤净化器。
较佳地，所述粉尘过滤净化器包括进气口、排气口及位于所述进气口和所述排气口之间的集尘网、初效过滤棉、中效过滤棉和四层活性炭过滤器。
较佳地，所述去污操作间外部设置有中控操作台，所述去污操作间内设置有监视器，所述中控操作台与所述监视器和所述执行机构通信连接。
较佳地，所述传送带的上方还设置有与所述中控操作台通信连接的表面形貌检测仪，所述表面形貌检测仪用于检测所述传送带上当前换热片的上表面的轮廓，以为所述激光清洗枪提供一工作路径。
附图说明
图1为本发明实施例激光去污及回收装置的平面***架构图。
图2为本发明实施例中传送带的平面结构示意图。
图3为本发明实施例中吸附装置的立体结构示意图。
图4为本发明实施例中翻转装置的立体结构示意图。
图5为本发明实施例中安装在去污操作台上的辊轮支撑传送机构的其中一平面结构示意图，其中第三输送辊处于降落状态。
图6为本发明实施例中安装在去污操作台上的辊轮支撑传送机构的另一平面结构示意图，其中第三输送辊处于升起状态。
图7为本发明实施例中粉尘过滤净化器的内部结构示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
如图1至图3所示，本发明公开了一种用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其用于对核电站PTR***中的板式换热片进行去污，包括传送带1、吸附装置、去污操作间3和翻转装置4。传送带1的一端与去污操作间3对接，传送带1的另一端与翻转装置4对接，用于将待处理的换热片送入去污操作间3，并将从去污操作间3内输出的需要翻面的换热片送入翻转装置4，该传送带1包括污面段11和净面段10，污面段11仅用于与换热片的污面接触，净面段10仅用于与换热片的净面接触，这样，可避免通过传送带1将放射性物质再次转移到换热片已处理干净的表面上。吸附装置用于对传送带1执行上下料工作，包括动作驱动机构20和安装在动作驱动机构20上的双面吸盘21，动作驱动机构20可带动双面吸盘21做翻转和位移动作，本实施例中的动作驱动机构20优选为一六自由度的机械臂，双面吸盘21通过一旋转轴与机械臂连接，机械臂可驱动旋转轴转动。本实施例中，双面吸盘21的一面仅用于吸附换热片的污面，双面吸盘21的另一面仅用于吸附换热片的净面。去污操作间3用于提供对换热片进行去污的密闭场所，去污操作间3内设置有去污操作台30和设置在去污操作台30附近的可自由移动的执行机构，执行机构包括吸尘罩31和设置于吸尘罩31内的激光清洗枪32、α/β表面污染检测仪33以及吸尘器34。为便于执行机构的自由移动，可将执行机构安装在另一六自由度的机械臂37的末端。翻转装置4用于将从传送带1接收的换热片上下表面翻转方向后传输给传送带1。
具有上述结构的激光去污及回收装置的工作过程为：首先，动作驱动机构20工作，移动双面吸盘21至待处理换热片所在位置处，然后通过翻转动作使得双面吸盘21的污面正对换热片，从而将换热片吸附到传送带1的污面段11上，然后通过传送带1将换热片传送至去污操作间3，此时，传送带1的污面段11已经全部成为位于下方的下带面，传送带1的净面段10位于上方，成为上带面，由于当前换热片第一次从去污操作间3输出时其下表面仍为污面，因此，倒转传送带1，使得传送带1的污面段11重新位于上方成为上带面，准备接收从去污操作间3输出的上表面被清理干净的换热片；在去污操作间3内，执行机构移动至换热片所在位置，使得吸尘罩31将换热片全部或当前要处理的部分罩住，启动吸尘器34，同时启动α/β表面污染检测仪33对换热片表面是否存在放射性物质进行检测，如果检测到当前换热片上存在放射性物质，启动激光清洗枪32执行对换热片的当前上表面的清洗工作，清洗一遍后，再次启动α/β表面污染检测仪33对换热片的当前上表面是否存在放射性物质进行检测，如果仍然存在放射性物质，再次通过激光清洗枪32进行清洗，直至换热片的当前上表面的检测值达到标准，表示已经清洗干净；当换热片的面积比较大时，可采用上述方式对其分区进行处理，直到将换热片的整个表面处理完毕；接着，将换热片传送到传送带1上，通过传送带1将换热片传送至翻转装置4，通过翻转装置4将换热片上下表面翻转后再次传送到传送带1上，此时，换热片的下表面为净面，与传送带1的净面段10接触，换热片的上表面为污面，然后再通过传送带1将换热片送至去污操作间3执行去污操作，此时，由于换热片的下表面已经被处理干净，因此，当换热片被送入去污操作间3后，传送带1仍要倒转，使得净面段10恢复到位于上方的上带面，准备接收从去污操作间3出来的已经被完全处理干净的换热片；当换热片再次从去污操作间3被放置到传送带1上时，传送带1将其移送至动作驱动机构20的活动范围内，然后，动作驱动机构20通过移动和翻转双面吸盘21执行对已经处理干净的换热片的下料工作。
通过上述激光去污及回收装置的工作过程，首先，由于激光去污基本采用干式去污工艺，通过激光清洗枪32的设置，在对换热板片的处理过程中，产生的二次废物量极少，而且不会产生污染物沉积现象，去污效果更好；其次，在去污操作间3内的吸尘罩31内设置有α/β表面污染检测仪33，这样，每进行一次激光去污操作，就可在不移动待处理物料的情况下对待处理物料表面是否存在放射性物质进行检测，直到待处理物料上的放射性物质被确认去除干净，从而使得输送出去污操作间3的清洁物料的绝对清洁，避免给工作人员造成交叉污染；再者，通过翻转装置4的设置，当换热板片的一面被处理干净后，可通过翻转装置4自动将其翻转后传输到去污操作间3，对换热板片的另一面进行去污处理，从而使得整个去污处理过程无须人工参与，自动化程度更高；另外，将激光清洗枪32和吸尘器34集成在一起，可及时对产生的放射性核废料进行收集，避免其扩散到去污操作间3内的其他设备上。
对于翻转装置4，如图4所示，包括支架40、滚圈41和料槽42；滚圈41有两个，两个滚圈41分别设置在支架40的前后两端，并可在支架40上于竖直平面内做圆周运动，料槽42的前后两端分别与两个滚圈41连接，料槽42内设置有上下两组相对布置的第一输送辊43，且，料槽42的靠近传送带1的一端设置有与传送带1对接的开口部44。本实施例中，由于料槽42的开口部44与传送带1对接，因此，传送带1可将换热片直接传送至料槽42中，被夹持于上下两组第一输送辊43之间，上下两组第一输送辊43不但执行对换热片的夹持还执行对换热片的传送工作，另外，上下两组第一输送辊43中的其中一组仅与换热片的污面接触，上下两组第一输送辊43中的另一组仅与换热片的净面接触，以避免换热片表面放射性物质的交叉二次污染。当换热片进入料槽42后，两个滚圈41转动一周，从而带动料槽42转动一周，进而使得位于料槽42中的换热片的上下表面发生互换。较佳地，为避免料槽42翻转时换热片发生晃动，料槽42的顶面或底面一侧设置有一夹紧机构45，夹紧机构45用于将换热片抵顶于其中一组第一输送辊43上，本实施例中的夹紧机构45为在料槽42上间隔设置的若干气缸，当料槽42将发生翻转动作时，气缸伸出抵顶在换热片上，从而将换热片抵顶于其中一组第一输送辊43上。进一步地，支架40的前后两端分别设置有一对左右相对的驱动轮46，滚圈41被卡设于一对驱动轮46之间，滚圈41可沿两驱动轮46转动。较佳地，支架40上还设置有与驱动轮46传动连接的动力装置47，动力装置47用于带动驱动轮46转动，通过驱动轮46的转动控制两个滚圈41的运动。
进一步改进，如图5和图6所示，去污操作台30上设置有一辊轮支撑传送机构，该辊轮支撑传送机构包括一辊轮架301和设置在辊轮架301上的若干第二输送辊302和若干第三输送辊303，若干第二输送辊302固定安装在辊轮架301上，每一第三输送辊303与每一第二输送辊302间隔设置，且，若干第三输送辊303通过升降机构安装在辊轮架301上，通过升降机构，若干第三输送辊303可稳定在若干第二输送辊302的上方或下方所在平面，以使得若干第二输送辊302和若干第三输送辊303可分别独立支撑并传送换热片，且，若干第二输送辊302和若干第三输送辊303中的其中一者仅用于支撑换热片的污面，若干第二输送辊302和若干第三输送辊303中的另一者仅用于支撑换热片的净面。本实施例中，在辊轮架301上安装两组辊轮，其中一组(第二输送辊302)固定安装，另一组(第三输送辊303)以可升降式活动安装，当送到去污操作台30上的换热片的下表面为污面时，第三输送辊303下降到第二输送辊302的支撑面的下方，通过第二输送辊302执行对换热片的支撑和传送工作，当送到去污操作台30上的换热片的下表面为净面时，第三输送辊303升到第二输送辊302的支撑面的上方，通过第三输送辊303执行对换热片的支撑和传送工作，从而避免放射性物质的交叉污染。较佳地，升降机构包括设置在辊轮架301上的升降轨道304、与升降轨道304滑动连接的连接板305和驱动装置306，连接板305分别与每一第三输送辊303连接，驱动装置306用于驱动连接板305沿升降轨道304滑动。本实施例中的驱动装置306可为电机带动的齿轮机构，也可为气压驱动的气缸机构，还可为液压驱动的液压缸机构，在此并不限制驱动装置306的具体结构形式。
进一步地，请再次参阅图1和图7，为避免带有放射性物质的灰尘逸出吸尘罩31扩散到其他设备上，还可在去污操作间3内设置粉尘过滤净化器35，以对去污操作间3内的空气环境进行深度过滤清洁工作。较佳地，粉尘过滤净化器35包括进气口350、排气口351及位于进气口350和排气口351之间的集尘网352、初效过滤棉353、中效过滤棉354和四层活性炭过滤器355。
进一步地，去污操作间3外部还可设置中控操作台5，去污操作间3内设置有监视器36，中控操作台5与监视器36和执行机构通信连接。通过中控操作台5和监视器36可清晰地控制执行机构的动作，如移动执行机构、开/关吸尘器34、激光清洗枪32以及α/β表面污染检测仪33，从而避免操作人员进入去污操作间3。较佳地，激光清洗枪32通过光纤与设置在去污操作间3外部的脉冲激光发生器6连接，激光发生器6与中控操作台5通信连接，从而通过中控操作台5可控制激光清洗枪32的工作参数。由于换热片的面积比较大，因此，更进一步地，传送带1的上方还设置有与中控台通信连接的表面形貌检测仪7，表面形貌检测仪7用于检测传送带1上当前换热片的上表面的轮廓，以为激光清洗枪32提供一工作路径。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，用于对核电站PTR***中的板式换热片进行去污，其特征在于，包括传送带、吸附装置、去污操作间和翻转装置；
所述传送带，一端与所述去污操作间对接，另一端与所述翻转装置对接，所述传送带包括污面段和净面段，所述污面段仅用于与所述换热片的污面接触，所述净面段仅用于与所述换热片的净面接触；
所述吸附装置，用于对所述传送带执行上下料工作，包括动作驱动机构和安装在所述动作驱动机构上的双面吸盘，所述动作驱动机构可带动所述双面吸盘做翻转和位移动作；
所述去污操作间，用于提供对所述换热片进行去污的密闭场所，所述去污操作间内设置有去污操作台和设置在所述去污操作台附近的可自由移动的执行机构，所述执行机构包括吸尘罩和设置于所述吸尘罩内的激光清洗枪、α/β表面污染检测仪以及吸尘器；
所述翻转装置，用于将从所述传送带接收的所述换热片上下表面翻转方向后传输给所述传送带。
2.根据权利要求1所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述翻转装置包括支架、滚圈和料槽；所述滚圈有两个，两个所述滚圈分别设置在所述支架的前后两端，并可在所述支架上于竖直平面内做圆周运动，所述料槽的前后两端分别与两个所述滚圈连接，所述料槽内设置有上下两组相对布置的第一输送辊，且，所述料槽的靠近所述传送带的一端设置有与所述传送带对接的开口部。
3.根据权利要求2所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述料槽的顶面或底面一侧设置有一夹紧机构，所述夹紧机构用于将所述换热片抵顶于其中一组所述第一输送辊上。
4.根据权利要求2所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述支架的前后两端分别设置有一对左右相对的驱动轮，所述滚圈被卡设于一对所述驱动轮之间，所述滚圈可沿两所述驱动轮转动；所述支架上还设置有与所述驱动轮传动连接的动力装置，所述动力装置用于带动所述驱动轮转动。
5.根据权利要求1所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述去污操作台上设置有一辊轮架和设置在所述辊轮架上的若干第二输送辊和若干第三输送辊，若干所述第二输送辊固定安装在所述辊轮架上，每一所述第三输送辊与每一所述第二输送辊交替间隔设置，且，若干所述第三输送辊通过升降机构安装在所述辊轮架上，通过所述升降机构，若干所述第三输送辊可稳定在若干所述第二输送辊的上方或下方所在平面，以使得若干所述第二输送辊和若干所述第三输送辊可分别独立支撑并传送所述换热片，且，若干所述第二输送辊和若干所述第三输送辊中的其中一者仅用于支撑并传送所述换热片的污面，若干所述第二输送辊和若干所述第三输送辊中的另一者仅用于支撑并传送所述换热片的净面。
6.根据权利要求5所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述升降机构包括设置在所述辊轮架上的升降轨道、与所述升降轨道滑动连接的连接板和驱动装置，所述连接板分别与每一所述第三输送辊连接，所述驱动装置用于驱动所述连接板沿所述升降轨道滑动。
7.根据权利要求1所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述去污操作间内还设置有粉尘过滤净化器。
8.根据权利要求7所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述粉尘过滤净化器包括进气口、排气口及位于所述进气口和所述排气口之间的集尘网、初效过滤棉、中效过滤棉和四层活性炭过滤器。
9.根据权利要求1所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述去污操作间外部设置有中控操作台，所述去污操作间内设置有监视器，所述中控操作台与所述监视器和所述执行机构通信连接。
10.根据权利要求9所述的用于核电站PTR***板式换热片的激光去污及回收装置，其特征在于，所述传送带的上方还设置有与所述中控台通信连接的表面形貌检测仪，所述表面形貌检测仪用于检测所述传送带上当前换热片的上表面的轮廓，以为所述激光清洗枪提供一工作路径。
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