一种放射性废液干燥桶内干燥装置及包含其的废液干燥桶
技术领域
本发明涉及放射性废物处理
技术领域
,具体涉及一种放射性废液干燥桶内干燥装置及包含其的废液干燥桶。背景技术
各类放射性废液的比活度、含盐量差别很大,处理方法也不一样。低、中放废液常用的处理方法有絮凝沉淀、蒸发、离子交换和膜技术(如电渗析、反渗透、超滤膜)。
放射性废液干燥桶内干燥技术作为新兴废液处理方式,可以去除放射性废液中所有水分,将废液中附着有放射性核素的盐分全部滞留在干燥桶内,最大限度地减少放射性废物的体积,实现放射性废物处理的最小化。
发明内容
本发明所要解决的问题是实现放射性废物处理最小化,目的在于提供了一种放射性废液干燥桶内干燥装置及包含其的废液干燥桶。
一种放射性废液干燥桶内干燥装置,包括:安装板、波导、磁控管、馈能口和微波辐射罩,所述微波辐射罩与所述安装板固定连接,所述馈能口设置在所述微波辐射罩内,所述磁控管设置在所述微波辐射罩外,所述馈能口通过所述波导与所述磁控管连接,所述微波辐射罩的底面设置有圆形开孔,所述微波辐射罩上设置有进液口、出气口和排气口。
进一步,还包括微波电源和水箱,所述微波电源设置在所述水箱内,所述微波电源的电压输出端与所述磁控管的电压输入端电连接。
优选地,所述安装板的下侧面与废液干燥桶的桶口密封贴合,所述安装板上设置有与所述微波辐射罩的圆形开孔对应的圆形通孔,所述微波辐射罩的圆形开孔的直径等于所述圆形通孔的直径,所述圆形通孔的直径不大于所述废液干燥桶的桶口直径。
进一步,所述干燥装置还包括防护罩,所述防护罩为去除底面的盒体,所述防护罩的下端与所述安装板的上侧面固定连接,所述微波辐射罩设置在所述防护罩内,所述磁控管设置在所述防护罩外,所述圆形通孔位于所述防护罩内部。
具体地,所述防护罩上设置有穿出孔,所述波导的外端穿过所述穿出孔与所述磁控管连接,所述波导的外侧面与所述穿出孔密封固定连接;
所述微波防护罩上设置有穿入孔,所述馈能口的外端穿过所述穿入孔与所述波导的内端连接,所述馈能口的外侧面与所述穿入孔的内侧面密封固定连接,所述波导的内端与所述微波防护罩的外侧面固定连接。
作为一种优选,所述磁控管的数量为多个,所述磁控管包括侧面磁控管和顶面磁控管,多个所述侧面磁控管与所述防护罩的侧面固定连接,多个所述顶面磁控管与所述防护罩的上侧面固定连接;
所述波导和所述馈能口的数量为多个,且所述波导和所述馈能口与所述磁控管对应设置。
进一步,多个所述馈能口处均加装云母片。
更进一步,所述干燥装置还包括温度传感器、液位计和压力传感器,所述温度传感器、所述液位计和所述压力传感器均固定设置在所述微波辐射罩的内侧面,且所述防护罩上设置有多个供所述温度传感器的信号线、所述液位计的信号线和所述压力传感器的信号线穿过的管道仪表口。
作为一种优选,所述干燥装置还包括安全阀和泄压管,所述泄压管的内端与所述微波辐射罩的内部连通,所述泄压管的外端穿过所述微波辐射罩和所述防护罩与所述安全阀固定连接。
一种废液干燥桶,包括上述的干燥装置、桶体和桶盖,所述桶盖上设置有通孔,所述干燥装置与所述桶盖固定连接,所述桶体与所述桶盖可拆卸连接。
本发明与现有技术相比,本发明通过波导、磁控管、馈能口和微波辐射罩的配合,实现通过微波对废液干燥桶内的废液进行升温的目的,置有助于实现放射性废物处理最小化。
附图说明
附图示出了本发明的示例性实施方式,并与其说明一起用于解释本发明的原理,其中包括了这些附图以提供对本发明的进一步理解,并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。
图1是根据本发明所述的一种放射性废液干燥桶内干燥装置的结构示意图。
图2是根据本发明所述的一种放射性废液干燥桶内干燥装置的侧视图。
附图标记:1-波导,2-磁控管,3-防护罩,4-水箱,5-安全阀,6-管道仪表口,7-安装板,8-微波电源,9-馈能口,10-微波辐射罩。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容,而非对本发明的限定。
另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分。
在不冲突的情况下,本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
一种放射性废液干燥桶内干燥装置,包括:安装板7、波导1、磁控管2、馈能口9和微波辐射罩10,微波辐射罩10与安装板7固定连接,馈能口9设置在微波辐射罩10内,磁控管2设置在微波辐射罩10外,馈能口9通过波导1与磁控管2连接,微波辐射罩10的底面设置有圆形开孔,微波辐射罩10上设置有进液口、出气口和排气口。
在需要进行使用时,将干燥装置贴合在废液干燥桶的桶口,并将微波辐射罩10的圆形开孔置于废液干燥桶的桶口内部,然后通过磁控管2、波导1和馈能口9产生微波,微波通过圆形开孔和桶口进入废液干燥桶内,对废液干燥桶内的放射性废液进行加热。
加热产生的蒸汽从排气口排出。
因为在对放射性废液进行干燥时,可能会产生其它的废气,在会产生废气的工序中,将产生的废气从出气口排出,进行后续下处理装置中对废气进行处理。
排气孔和出气口相斥,不同时开始。
进液口用于添加放射性废液,随着干燥装置的工作,废液干燥桶内的废液量会逐步减少,可以通过进液口向废液干燥桶内部添加放射性废液。
干燥装置还包括微波电源8和水箱4,微波电源8设置在水箱4内,微波电源8的电压输出端与磁控管2的电压输入端电连接。
微波电源8用于向磁控管2提供能量,并且为了避免热量、微波辐射等对微波电源8造成损害,将微波电源8置于可以隔绝部分热量与辐射的水箱4内。
安装板7的下侧面与废液干燥桶的桶口密封贴合,安装板7上设置有与微波辐射罩10的圆形开孔对应的圆形通孔,微波辐射罩10的圆形开孔的直径等于圆形通孔的直径,圆形通孔的直径不大于废液干燥桶的桶口直径。
一般的废液干燥桶均为圆桶,且开口也为圆形桶口,因此为了进行相应的适配,可以将安装板7、微波辐射罩10、圆形通孔、圆形开孔均设置成为圆形结构。
也可以将圆形通孔的直径设定成为大于圆形开孔的直径,但是此时需要增设一个密封圈,连接在圆形通孔与微波辐射罩10之间,才能实现密封,避免放射性废液从间隙泄漏。
一般情况下,为了避免馈能口9产生的微波在微波防护罩3内反射,将微波防护罩3的直径设定成为与圆形开孔的直径相等,即避免了微波防护罩3的底面可能对微波产生反射的情况发生。
因为废液具备的放射性,因此需要保证安装板7、废液干燥桶的密封性,避免放射性液体、气体泄漏。
干燥装置还包括防护罩3,防护罩3为去除底面的盒体,防护罩3的下端与安装板7的上侧面固定连接,微波辐射罩10设置在防护罩3内,磁控管2设置在防护罩3外,圆形通孔位于防护罩3内部。
微波辐射罩10一般情况下能够有效的对微波进行隔绝,但是,为了避免因微波辐射罩10破损、故障等情况的发生而导致微波外泄对工作人员造成伤害,在微波防护罩3的外部增设一个防护罩3。
该防护罩3的结构不做具体的规定,只要能够将微波辐射罩10包覆即可。
但是,一般情况下,为了跟微波辐射罩10进行适配,也可以将防护罩3设定成为直径大于微波辐射罩10的圆形结构。
防护罩3上设置有穿出孔,波导1的外端穿过穿出孔与磁控管2连接,波导1的外侧面与穿出孔密封固定连接;
微波防护罩3上设置有穿入孔,馈能口9的外端穿过穿入孔与波导1的内端连接,馈能口9的外侧面与穿入孔的内侧面密封固定连接,波导1的内端与微波防护罩3的外侧面固定连接。
穿出孔和穿入孔的设置是为了波导1、馈能口9和磁控管2的安装,需要保持密封,避免微波和放射性废液、气体的泄漏。
为了增加蒸发的效率,可以设置多个磁控管2,且磁控管2安装在多个位置,因此可以将其分类为侧面磁控管和顶面磁控管,多个侧面磁控管与防护罩3的侧面固定连接,多个顶面磁控管与防护罩3的上侧面固定连接;如图所示,其中侧面磁控管的数量为9个,顶面磁控管的数量为4个。
对应的,也需要增加波导1和馈能口9的数量,且波导1和馈能口9与磁控管2对应设置。
磁控管2通过微波电源8进行供能,在单个磁控管2损坏后不影响干燥工艺进行,且可以通过微波电源8进行独立地开关控制,实现桶内微波场的实时调整。
多个馈能口9处均加装云母片,防止高温蒸汽与磁控管2直接接触以保护磁控管2。
干燥装置还包括温度传感器、液位计和压力传感器,温度传感器、液位计和压力传感器均固定设置在微波辐射罩10的内侧面,且防护罩3上设置有多个供温度传感器的信号线、液位计的信号线和压力传感器的信号线穿过的管道仪表口6。
设置温度传感器实时监测桶内温度。
可设置液位计实时监测桶内液位高度。
设置压力传感器实时监测桶内压力。
管道仪表口6的设定需要注意密封性,避免影响防护罩3的防护功能。
干燥装置还包括安全阀5和泄压管,泄压管的内端与微波辐射罩10的内部连通,泄压管的外端穿过微波辐射罩10和防护罩3与安全阀5固定连接。
当桶内的气压过高时,在工艺过程中压力超过限定值后,高压气体沿泄压管导入安全阀5,超过安全阀5的阈值后,排气气体进行泄压。
具体使用方式如下:
在废液干燥桶与干燥装置安装就位后,开启进料阀(安装在进料口上)和排气阀(安装在排气口上),进行放射性废液的进料,进料完成后关闭进料阀阀门,并根据工艺情况打开出气阀(有废气产生)或排气阀(无废气产生)。
开启磁控管2对桶内废液进行加热干燥。
待桶内水分完全蒸出后,关闭磁控管2,开启进料阀进行下一次进料。
重复上述步骤,直至桶内完全装满干燥盐饼。
关闭磁控管2,将干燥盐桶进行后续处置。
工艺过程中,各磁控管2通过微波电源8进行独立地开关控制,实现桶内微波场的实时调整。
工艺过程中,使用温度传感器、液位计、压力传感器对工艺参数进行监控。
一种废液干燥桶,包括上述的干燥装置、桶体和桶盖,桶盖上设置有通孔,干燥装置与桶盖固定连接,桶体与桶盖可拆卸连接。
上述实施例中,废液干燥桶与干燥装置为分离式的结构,即干燥装置与废液干燥桶并不是适配的,需要通过安装板7与废液干燥桶的贴合来实现密封。
而本实施中提到的废液干燥桶,通过将干燥装置固定在桶盖上,并在桶盖上设置相应的微波导1入通孔。
因为一般桶盖与桶体均通过螺纹连接,因此使用本实施例中的干燥桶,可以减少安装板7与废液干燥桶的固定步骤,也可以设定一个安装了干燥装置的桶盖和多个常规的桶盖,则可以实现批量干燥。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解,上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明,而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言,在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型,并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。