專利名稱:含粉塵氣體的過濾裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及反應堆氣體過濾領域，尤其涉及一種用于球床式高溫氣冷堆的含石墨粉塵氣體的過濾裝置。
背景技術：
隨著能源需求的增長，低碳經濟的發(fā)展理念逐漸深入人心。核能作為清潔能源，受到各國的關注。球床式高溫氣冷堆作為具有第四代主要特征的堆型，已被列入我國國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要中的16個重大科技專項之中。
球床式高溫氣冷堆采用的球形燃料元件以石墨為外殼，在堆芯球流運動和燃料裝卸過程中發(fā)生磨損和撞擊，產生石墨粉塵，并帶有少量放射性，需采用氣體過濾裝置對石墨粉塵進行收集，且過濾裝置還需采用耐輻射材料。
氣體過濾裝置用于將氣流中的顆粒物質從氣體中分離出來并加以捕集和收回。氣體過濾裝置的原理和類型很多，根據不同的粉塵性質、含塵量和氣流參數，需選擇適宜的過濾裝置。
球床式高溫氣冷堆在堆芯球流運動和燃料裝卸過程中產生的石墨粉塵平均粒徑小于I μ m，慣性不足，因此重力除塵并不適用。袋式除塵雖然可以過濾較小的粉塵，但容塵量不足，用于過濾含塵量高于lrng/m3的氣體，需要頻繁更換，既導致人員輻射作業(yè)的頻率升高，也増大了放射性廢物的產生量，而且，由于石墨粉塵的比電阻小，靜電除塵的過濾效果也不理想。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題
本發(fā)明的目的是，提供一種含粉塵氣體的過濾裝置，以克服現有技術除塵過濾效果差、容塵量不足和需要頻繁更換設備等問題。
(ニ)技術方案
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種含粉塵氣體的過濾裝置，其包括承壓殼體、濾芯陣列和反吹裝置，所述承壓殼體包括潔凈室和含塵室，所述潔凈室位于承壓殼體上部，其側壁設有潔凈氣體出ロ，其頂部設有反吹氣體入ロ，所述含塵室位于承壓殼體下部，其側壁設有含塵氣體入ロ，其底部設有粉塵排出ロ，所述濾芯陣列位于所述潔凈室和所述含塵室之間，所述反吹裝置通過反吹氣體入口與承壓殼體連接。
優(yōu)選地，所述承壓殼體的底部設有倒錐形積塵料斗，所述倒錐形積塵料斗位于含塵室下方，所述粉塵排出ロ位于所述倒錐形積塵料斗底部，所述倒錐形積塵料斗的外壁設有振動器。
優(yōu)選地，所述含粉塵氣體的過濾裝置還包括集塵罐，所述集塵罐通過粉塵排出法蘭與承壓殼體底部的粉塵排出ロ連接，所述集塵罐和粉塵排出法蘭之間設有集塵罐閥。
優(yōu)選地，所述濾芯陣列為多個濾芯沿豎直方向布置構成的燭狀陣列。[0013]優(yōu)選地，所述濾芯陣列的濾芯為鎳基合金粉末燒結而成的中空圓柱管，其下端閉ロ，上端開ロ且與所述潔凈室連通。
優(yōu)選地，所述反吹裝置為脈沖氣流發(fā)生器。
優(yōu)選地,所述反吹裝置與反吹氣體入ロ之間設有反吹閥。
優(yōu)選地，所述含塵氣體入口處設有進氣閥，所述潔凈氣體出ロ處設有排氣閥，所述粉塵排出ロ處設有粉塵排出閥。
優(yōu)選地，所述承壓殼體上部設有安全閥，安全閥與潔凈室連通。
(三)有益效果
本發(fā)明可以通過反吹過濾裝置的濾芯，并通過振動器更有效的排出承壓殼體內的粉塵，在滿足過濾效果要求的前提下，延長裝置的使用周期，在裝置工作的過程中可以實現長時間無需人員接近，同時本裝置結構可靠，操作方便，耐輻射，易于維護。該過濾裝置適用于對含石墨粉塵氣體的過濾，過濾效果好。


圖I為本發(fā)明實施例含粉塵氣體的過濾裝置的結構圖。
圖中，I :承壓殼體；2 :濾芯陣列；3 :含塵室；4:倒錐形積塵料斗；5:粉塵排出ロ； 6:排出閥；7:粉塵排出法蘭；8:集塵罐閥；9:集塵罐；10 :振動器；11 :粉塵氣體入口 ；12 :進氣閥；13 :潔凈氣體出ロ ；14 :出氣閥；15 :潔凈室；16 :安全閥；17 :反吹氣體入口 ；18 :反吹閥；19 :脈沖氣流發(fā)生器。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進ー步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于
附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
如圖I所示，本實施例的含粉塵氣體的過濾裝置，包括承壓殼體I、濾芯陣列2、反吹裝置和集塵罐9，承壓殼體I包括潔凈室15和含塵室3。
潔凈室15位于承壓殼體I上部，其側壁設有潔凈氣體出ロ 13，其頂部設有反吹氣體入口 17，反吹裝置為脈沖氣流發(fā)生器19，可產生反吹氣體，將粉塵從濾芯陣列2的外表面反吹下落，其通過反吹氣體入口 17與承壓殼體I連接，所述反吹氣體入口 17處設有反吹閥18。
含塵室3位于承壓殼體I下部，其側壁設有粉塵氣體入ロ 11，承壓殼體I底部設有倒錐形積塵料斗4，其位于含塵室3下方，其底部設有粉塵排出ロ 5，倒錐形積塵料斗4的外壁設有振動器10，振動器10振動時，能夠將下落在倒錐形積塵料斗4的粉塵振動到粉塵排出口 5，并使粉塵最終進入到集塵罐9中。
集塵罐9通過粉塵排出法蘭7與粉塵排出ロ 5連接，集塵罐9和粉塵排出法蘭7之間設有集塵罐閥8。粉塵排出ロ 5處設有粉塵排出閥6，粉塵排出閥6位于粉塵排出ロ 5和粉塵排出法蘭7之間。當經過多次反吹和振動后，集塵罐9達到粉塵收集量上限之后，才需要更換，此時，在關閉粉塵排出閥6和集塵罐閥8的前提下，拆卸所述的粉塵排出法蘭7，整體更換集塵罐閥8和集塵罐9，這樣可以避免帶放射性的石墨粉塵外泄。
濾芯陣列2位于所述潔凈室15和所述含塵室3之間，濾芯陣列2為多個濾芯沿豎 直方向布置構成的燭狀陣列，其濾芯為鎳基合金粉末燒結而成的中空圓柱管，其下端閉ロ，上端開ロ且與所述潔凈室15連通，濾芯平均孔徑為O. I μ m 5 μ m，具體孔徑分布可根據粉塵的粒徑分布自主選擇，并通過粉末燒結エ藝控制。
上述粉塵氣體入口 11處設有進氣閥12，上述潔凈氣體出ロ 13處設有排氣閥14，承壓殼體I上還設有安全閥16，安全閥16與潔凈室連通。
本實施例的工作過程為將含石墨粉塵氣體的來源與氣體過濾裝置的進氣閥12一端的管道連接，將潔凈氣體排放管與氣體過濾裝置的出氣閥14 一端的管道連接，含石墨粉塵氣體通過粉塵氣體入口 11進入到承壓殼體I中的含塵室3，通過濾芯陣列2過濾粉塵，大于濾芯孔徑的粉塵被濾芯上的微孔截留在濾芯外壁，過濾后的潔凈氣體進入潔凈室15，通過潔凈氣體出口 13排出，粉塵顆粒在濾芯表面初步堆積之后形成的粉塵層有利于過濾更多粉塵，隨著運行時間的增長，被過濾的粉塵大量累積，使濾芯陣列2的阻力増大到一定限值時，需執(zhí)行反吹操作，此時將進氣閥12和出氣閥14關閉，打開粉塵排出閥6、集塵罐閥8和反吹閥18，啟動脈沖氣流發(fā)生器19，用反吹氣體將堆積在濾芯外壁上的粉塵反吹到倒錐形積塵料斗4的內壁上，再啟動振動器10，將倒錐形積塵料斗4內壁上的粉塵振動到集塵罐9內，使濾芯陣列2的過濾性能得到恢復再生，延長其更換周期。承壓殼體I上還設有安全閥16，用于緊急情況下的安全保護。本發(fā)明適用于球床式高溫氣冷堆中氣體流量大、含塵量高、粉塵帶有放射性的場合。
本發(fā)明的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發(fā)明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
權利要求
1.一種含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，其包括承壓殼體、濾芯陣列和反吹裝置，所述承壓殼體包括潔凈室和含塵室，所述潔凈室位于承壓殼體上部，其側壁設有潔凈氣體出ロ，其頂部設有反吹氣體入ロ，所述含塵室位于承壓殼體下部，其側壁設有含塵氣體入ロ，其底部設有粉塵排出ロ，所述濾芯陣列位于所述潔凈室和所述含塵室之間，所述反吹裝置通過反吹氣體入口與承壓殼體連接。
2.根據權利要求
I所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，所述承壓殼體的底部設有倒錐形積塵料斗，所述倒錐形積塵料斗位于含塵室下方，所述粉塵排出ロ位于所述倒錐形積塵料斗底部，所述倒錐形積塵料斗的外壁設有振動器。
3.根據權利要求
I所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，所述含粉塵氣體的過濾裝置還包括集塵罐，所述集塵罐通過粉塵排出法蘭與承壓殼體底部的粉塵排出ロ連接，所述集塵罐和粉塵排出法蘭之間設有集塵罐閥。
4.根據權利要求
I所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，所述濾芯陣列為多個濾芯沿豎直方向布置構成的燭狀陣列。
5.根據權利要求
4所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在干，所述濾芯陣列的濾芯為鎳基合金粉末燒結而成的中空圓柱管，其下端閉ロ，上端開ロ且與所述潔凈室連通。
6.根據權利要求
I所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，所述反吹裝置為脈沖氣流發(fā)生器。
7.根據權利要求
I所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，所述反吹裝置與反吹氣體入口之間設有反吹閥。
8.根據權利要求
1-7中任何一項所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，所述含塵氣體入口處設有進氣閥，所述潔凈氣體出口處設有排氣閥，所述粉塵排出ロ處設有粉塵排出閥。
9.根據權利要求
8所述的含粉塵氣體的過濾裝置，其特征在于，所述承壓殼體上部設有安全閥，安全閥與潔凈室連通。
專利摘要
本發(fā)明涉及反應堆氣體過濾領域，具體公開了一種含粉塵氣體的過濾裝置，其包括承壓殼體、濾芯陣列和反吹裝置，承壓殼體包括潔凈室和含塵室，潔凈室位于承壓殼體上部，其側壁設有潔凈氣體出口，其頂部設有反吹氣體入口，含塵室位于承壓殼體下部，其側壁設有含塵氣體入口，其底部設有粉塵排出口，濾芯陣列位于潔凈室和含塵室之間，反吹裝置通過反吹氣體入口與承壓殼體連接，本發(fā)明還包括振動器。本發(fā)明可以通過反吹過濾裝置的濾芯，并通過振動器更有效的排出承壓殼體內的粉塵，在滿足過濾效果要求的前提下，延長裝置的使用周期，在裝置工作的過程中可以實現長時間無需人員接近，同時本裝置結構可靠，操作方便，耐輻射，易于維護。
文檔編號G21F9/02GKCN102867558SQ201210371757
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月28日
發(fā)明者吳彬, 王金華, 張作義, 李悅, 劉繼國 申請人:清華大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan