一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及核工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)高溫危險氣體的安全處理和熱量回收領(lǐng)域，尤其涉及一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]放射性廢液蒸發(fā)處理過程中，廢液中溶解的不凝性氣體會隨二次蒸汽同時蒸出，這部分不凝性氣體不可避免的會夾帶少量的二次蒸汽，造成不凝氣濕度大、溫度高，并且具有一定的放射性。常規(guī)低放廢液蒸發(fā)處理技術(shù)中，二次蒸汽和不凝性氣體經(jīng)過冷凝器、冷卻器，用外部冷卻水將二次蒸汽冷凝成水，不凝性氣體冷卻后排入通風(fēng)系統(tǒng)，造成能量的浪費。
[0003]而熱泵技術(shù)處理放射性廢液中，熱泵蒸發(fā)處理放射性廢液的工藝中，系統(tǒng)排氣不可以直接排向環(huán)境，需經(jīng)由放射性排風(fēng)系統(tǒng)過濾后統(tǒng)一排放，而排氣中的水蒸汽會對排風(fēng)系統(tǒng)的過濾器產(chǎn)生嚴重影響，嚴重的會使過濾器失效，且高溫也不利于過濾器的使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于，提供一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置，用以克服上述技術(shù)缺陷。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案在于，提供一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置，包括:一換熱器、一外加熱式蒸發(fā)器、一蒸汽壓縮機、一氣體收集排放裝置；
[0006]其中，所述外加熱式蒸發(fā)器包括:一蒸發(fā)器分離室和一蒸發(fā)器加熱室，所述蒸發(fā)器分離室與蒸發(fā)器加熱室通過管道構(gòu)成一回路，將蒸發(fā)器加熱室提供的熱量傳送至蒸發(fā)器分離室；
[0007]所述換熱器包括一管程入口和一管程出口，一殼程入口和兩殼程出口，其中所述兩殼程出口分別為:殼程頂部出口和殼程底部出口，所述殼程頂部出口位于換熱器殼程頂部，所述殼程底部出口位于換熱器殼程底部；
[0008]所述管程入口用于輸入待處理廢液，所述換熱器管程出口通過管道與蒸發(fā)器分離室入口相連接，所述蒸發(fā)器分離室出口通過管道與蒸汽壓縮機入口相連，所述蒸汽壓縮機出口通過管道與所述蒸發(fā)器加熱室入口相連接；
[0009]所述蒸發(fā)器加熱室出口通過管道與所述換熱器殼程入口相連接；所述換熱器殼程底部出口用于輸送所述換熱器殼程內(nèi)部釋放熱量后冷凝的液體；
[0010]所述不凝氣收集排放罐設(shè)有一進氣口與一出氣口，一底部排水口和一頂部注水口，所述進氣口通過管道與所述換熱器殼程頂部出口相連接，所述注水口注入的冷卻水的水平面高于所述進氣口，所述出氣口通過管道與放射性排風(fēng)系統(tǒng)相連接。
[0011]較佳的，所述不凝氣收集排放罐上還設(shè)有降溫裝置。
[0012]較佳的，所述的不凝氣回收裝置出氣口還設(shè)有一水蒸汽過濾裝置。
[0013]較佳的，所述連接所述換熱器、所述蒸發(fā)器分離室、所述蒸汽壓縮機、所述換熱器之間的管道還設(shè)有保溫裝置。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)比較本實用新型的有益效果在于:能夠?qū)Ψ派湫詮U液中的不凝性氣體所含的熱量進行回收并將收集的不凝性氣體中含有的水蒸汽過濾，有效的提高能源的利用率并減少所排放氣體中的水蒸汽，有效的保護后續(xù)設(shè)備的正常使用和使用壽命，最終實現(xiàn)安全排放。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖，對本實用新型上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
[0017]參見圖1，圖1為本實用新型一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置的流程圖。如圖所示，換熱器1，可以依據(jù)實際需求采用管殼式列管換熱器，管程走廢液，殼程走蒸汽。外加熱式蒸發(fā)器分為的蒸發(fā)器加熱室2、蒸發(fā)器分離室3，其中蒸發(fā)器加熱室2與蒸發(fā)器分離室3之間設(shè)有回路，用于將蒸發(fā)器加熱室2中的熱量傳遞至蒸發(fā)器分離室3 ;換熱器管程出口通過管道102與蒸發(fā)器分離室入口相連接；蒸發(fā)器分離室3出口通過管道103與蒸汽壓縮機4入口相連；蒸汽壓縮機4出口通過管道104與所述蒸發(fā)器加熱室2入口相連接；蒸發(fā)器加熱室2出口通過管道105與換熱器I殼程入口相連接；管程110與殼程底部出口相連，用于輸送換熱過程中殼程釋放熱量后形成的冷凝液體，不凝氣收集排放罐5設(shè)有一進氣口與一出氣口，一底部排水口和一頂部注水口，進氣口通過管道106與換熱器I殼程頂部出口相連接，管路106為排氣管路，不凝氣收集排放罐5中事先加入一定量的冷卻水(常溫)，管路106不凝氣收集排放罐5的底部，使管路106的出口深入事先注入的冷卻水中，不凝氣收集排放罐5出氣口通過管道107與放射性排風(fēng)系統(tǒng)相連；管路108、管路109為不凝氣收集排放罐5的注水口、排水口 ；
[0018]其中，前端工藝本圖中略，80°C低水平放射性廢液經(jīng)管路101進入換熱器I管程，換熱器I殼程氣體壓力約為150kPa，預(yù)熱至90°C以上，料液經(jīng)管路102進入蒸發(fā)器分離室3進行蒸發(fā)，二次蒸汽和不凝氣的氣體混合物經(jīng)過管路103進入蒸汽壓縮機4加溫加壓后作為熱源回到蒸發(fā)器加熱室2，蒸發(fā)器加熱室2與蒸發(fā)器分離室3之間通過管道將加溫加壓后的二次蒸汽和不凝氣的氣體混合物中的熱量輸送至蒸發(fā)器分離室3，釋放熱量后的不凝氣和一部分蒸汽經(jīng)過管路105進入換熱器I的殼程，通過換熱器I將不凝氣和一部分蒸汽中剩余的能量傳遞給換熱器I管程中的廢液；其中部分混合氣體釋放熱量后冷凝成為液體，通過管道110輸出至換熱器外部，剩余部分的不凝氣和一部分蒸汽的混合氣體通過管道106進入不凝氣收集排放罐5，由于管道106深入事先加入的冷卻水中，管道106中的蒸汽會迅速被冷凝成水，不凝氣經(jīng)過水冷后溫度降低，經(jīng)過管路107進入放射性排風(fēng)系統(tǒng)，至此實現(xiàn)了不凝氣的合理回收及排放。如果短時間內(nèi)不凝氣排放量大，不凝氣收集排放罐5中水無法自然散熱冷卻，造成不凝氣收集排放罐5內(nèi)水溫升高，冷凝效果下降，造成不凝氣收集排放罐5內(nèi)壓力升高，則通過109排水至料液原液罐，通過108注入冷卻水，降低不凝氣收集排放罐5內(nèi)的水溫，增加冷凝效果。
[0019]在以上實施例的基礎(chǔ)上做出改型，在不凝氣收集排放罐5上還設(shè)有降溫裝置，該降溫裝置用于確保能夠不凝氣收集排放罐5中的水溫達到要求，以便更好的對不凝氣體和水蒸汽的混合氣體降溫和并對其中的水蒸汽冷凝，有效的降低不凝氣收集排放罐5出氣口中排出氣體中含有的水蒸汽，避免水蒸氣對放射性排風(fēng)系統(tǒng)造成影響。
[0020]在以上實施例的基礎(chǔ)上做出改型，在不凝氣收集排放罐5出氣口上設(shè)置一水蒸汽過濾裝置，用于過濾氣體中的水蒸氣，避免氣體中的水蒸氣對放射性排風(fēng)系統(tǒng)造成消極影響。
[0021]對以上實施例再次做出改進，在管道102、管道103、管道104、管道105外增設(shè)保溫層，避免管道在輸送作業(yè)時能量的散失，以利更有效地對能量進行回收，提高設(shè)備整體的能源利用率。
[0022]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，對本實用新型而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本實用新型權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置，其特征在于，包含一換熱器、一外加熱式蒸發(fā)器、一蒸汽壓縮機、一不凝氣收集排放罐； 其中，所述外加熱式蒸發(fā)器包括:一蒸發(fā)器分離室和一蒸發(fā)器加熱室，所述蒸發(fā)器分離室與蒸發(fā)器加熱室通過管道構(gòu)成一回路，將蒸發(fā)器加熱室提供的熱量傳送至蒸發(fā)器分離室; 所述換熱器包括一管程入口和一管程出口，一殼程入口和兩殼程出口，其中所述兩殼程出口分別為:殼程頂部出口和殼程底部出口，所述殼程頂部出口位于換熱器殼程頂部，所述殼程底部出口位于換熱器殼程底部； 所述管程入口用于輸入待處理廢液，所述換熱器管程出口通過管道與蒸發(fā)器分離室入口相連接，所述蒸發(fā)器分離室出口通過管道與蒸汽壓縮機入口相連，所述蒸汽壓縮機出口通過管道與所述蒸發(fā)器加熱室入口相連接； 所述蒸發(fā)器加熱室出口通過管道與所述換熱器殼程入口相連接；所述換熱器殼程底部出口用于輸送所述換熱器殼程內(nèi)部釋放熱量后冷凝的液體； 所述不凝氣收集排放罐設(shè)有一進氣口與一出氣口，一底部排水口和一頂部注水口，所述進氣口通過管道與所述換熱器殼程頂部出口相連接，所述注水口注入的冷卻水的水平面高于所述進氣口，所述出氣口通過管道與放射性排風(fēng)系統(tǒng)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置，其特征在于，所述不凝氣收集排放罐上還設(shè)有降溫裝置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置，其特征在于，所述的不凝氣回收裝置出氣口還設(shè)有一水蒸汽過濾裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置，其特征在于，所述連接換熱器、所述蒸發(fā)器分離室、所述蒸汽壓縮機、所述換熱器之間的管道還設(shè)有保溫裝置。
【專利摘要】本實用新型為一種放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置，用于回收放射性廢液蒸發(fā)處理過程中混合氣體的熱量并實現(xiàn)對不凝性氣體的安全排放。該放射性廢液蒸發(fā)過程中不凝氣回收裝置包括換熱器、外加熱式蒸發(fā)器、蒸汽壓縮機、不凝氣收集排放罐?；旌蠚怏w與廢液經(jīng)過換熱器換熱回收部分混合氣體熱量，并經(jīng)過外加熱式蒸發(fā)器、蒸汽壓縮機的共同作用二次換熱將混合氣體分離，然后通過不凝氣收集排放罐進行收集并實現(xiàn)對不凝氣的安全處理。
【IPC分類】G21F9-08
【公開號】CN204303368
【申請?zhí)枴緾N201520003613
【發(fā)明人】趙大鵬, 車建業(yè), 鄢梟, 楊雪峰, 張強
【申請人】中國原子能科學(xué)研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月5日