一种放射性热空气冷凝除雾器[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 110538551 A(43)申请公布日 2019.12.06

(21)申请号 201910886789.8(22)申请日 2019.09.19

(71)申请人 中国核动力研究设计院

地址 610000 四川省成都市双流区长顺大

道一段328号(72)发明人 杨建　苏志勇　丁然　文小军　

周彦伟　张蜀青　龙迪　张卫民　张瑜　张春峰　(74)专利代理机构 成都行之专利代理事务所

(普通合伙) 51220

代理人 熊曦(51)Int.Cl.

B01D 53/26(2006.01)B01D 5/00(2006.01)G21F 9/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图1页

(54)发明名称

一种放射性热空气冷凝除雾器

(57)摘要

本发明公开了一种放射性热空气冷凝除雾器，在对放射性废液进行蒸发浓缩、桶内干燥及对过滤芯和乏燃料进行烘干过程中，会产生大量带放射性、含有较多水汽的热空气，这些热空气直接排放至放射性废气处理系统会破坏不耐高温的零部件，造成处理系统腐蚀，对放射性空气过滤芯造成破坏堵塞；本发明提供的放射性热空气冷凝除雾器，由箱体、热空气冷凝管路、除雾系统、循环冷却水系统组成，放射性含水热空气从箱体下部进入热空气冷凝管路冷凝后经除雾系统除去水汽，从箱体上方排入放射性废气处理系统；本发明有效避免了高温及水汽对后端废气处理系统零部件及放射性空气过滤芯带来破坏，延长了废气处理系统及放射性空气过滤芯使用寿命。

CN 110538551 ACN 110538551 A

权　利　要　求　书

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1.一种放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，所述除雾器包括：箱体、热空气冷凝管路、除雾系统和循环冷却水系统；其中，箱体为主体结构，用于容纳、支撑除雾器中其他部分及排气；热空气由热空气冷凝管路的进气管进入，气体经多个冷凝管冷凝后经过除雾系统除去多余的水分后，再排向放射性废气处理系统；循环冷却水系统用于提供冷却水将热空气冷凝管路降温。

2.根据权利要求1所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，箱体包括：下箱体和上盖板，下箱体中间安装有循环水隔板，循环水隔板将箱体分隔成上下两部分，将放射性热空气和循环冷却水进行隔离，上部分为放射性废气流通空间，下部分为循环冷却水流动空间。

3.根据权利要求2所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，上盖板为可拆结构，通过螺栓安装在箱体上方，上盖板与箱体之间采用密封垫进行密封。

4.根据权利要求2所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，安装在上盖板中央设有排气接口，排气接口为放射性空气排出接口，排气接口后端连接放射性废气处理系统。

5.根据权利要求1所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，热空气冷凝管路包括：进气接头、冷凝管、冷凝水排水管、散热翅片和冷凝管出气口；热空气从进气接头进入箱体后通过主管道进入多个冷凝管，冷凝管上面间隔分布散热翅片；放射性热空气经过冷凝管后，从冷凝管出气口进入箱体上部空间。

6.根据权利要求5所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，多个冷凝管出气口分布在不同位置，使进入除雾器的空气分散均匀；冷凝管为金属回形结构，其材质为铜管。

7.根据权利要求5所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，除雾器产生的放射性废水经冷凝管出气口回流至冷凝管内，与冷凝管冷凝过程中产生的冷凝放射性废水经冷凝水排水管收集汇聚后排入放射性废水处理系统。

8.根据权利要求1所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，循环冷却水系统位于箱体的下部空间内，循环冷却水经过冷却水进水接头流入冷却水箱内，对冷凝管进行冷却后，从冷却水出水接头流出。

9.根据权利要求1所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，箱体上部焊接有除雾器支撑板，除雾器支撑板上面安装除雾系统，除雾系统包括：除雾器A、除雾器B和密封垫；除雾器A和除雾器B通过密封垫与除雾器支撑板及上盖板密封。

10.根据权利要求9所述的放射性热空气冷凝除雾器，其特征在于，除雾器支撑板为框形结构，连续焊接在箱体四周，密封垫为耐热橡胶材料，连续安装在除雾器A和除雾器B上部和下部，防止放射性热空气流入排气接口。

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CN 110538551 A

说　明　书

一种放射性热空气冷凝除雾器

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技术领域

[0001]本发明涉及放射性废气处理领域，具体地，涉及一种放射性热空气冷凝除雾器。背景技术

[0002]核设施运行中，在对放射性废液进行蒸发浓缩、桶内干燥，或者使用热空气对更换下的放射性废水过滤芯进行烘干、燃料棒干式贮存中对乏燃料进行烘干过程中，会产生大量带放射性、含有较多水汽的热空气，这些热空气温度约150-300℃，这些含水热空气如果直接通过放射性废气处理系统处理排放，由于温度过高会破坏废气系统不耐高温的零部件，其含有的水分在废气处理系统内沉积也会造成处理系统腐蚀等，高温和水汽还会对放射性空气过滤芯造成破坏堵塞，降低空气过滤器的使用寿命。发明内容

[0003]发明人对背景技术的研究发现，在含有较多水汽的放射性热空气进入放射性废气处理系统前，对热空气进行降温，并除去其中的大部分水分，对废气处理系统很有必要。[0004]为满足放射性含水热空气处理需求，本发明提供放射性热空气冷凝除雾器，用以解决放射性热空气含有较多水分及温度较高不便处理的问题，使放射性含水热空气处理过程方便高效，降低水汽含量，降低水汽及高温对放射性废气处理系统的影响，提高放射性空气过滤芯的使用寿命，保护放射性废气处理系统安全性和完好性。[0005]本发明解决的技术问题：本发明提供一种放射性热空气冷凝除雾器，适用于放射性废气处理系统对含有较多水汽的放射性热空气进行前处理，对热空气进行降温，并除去其中的大部分水分。

[0006]为实现上述发明目的，本申请提供了一种放射性热空气冷凝除雾器，所述除雾器包括：

[0007]箱体、热空气冷凝管路、除雾系统和循环冷却水系统；其中，箱体为主体结构，用于容纳、支撑除雾器中其他部分及排气；热空气由热空气冷凝管路的进气管进入，气体经多个冷凝管冷凝后经过除雾系统除去多余的水分后，再排向放射性废气处理系统；循环冷却水系统用于提供冷却水将热空气冷凝管路降温。[0008]优选的，箱体包括：下箱体和上盖板，下箱体中间安装有循环水隔板，循环水隔板将箱体分隔成上下两部分，将放射性热空气和循环冷却水进行隔离，上部分为放射性废气流通空间，下部分为循环冷却水流动空间，上下分隔防止放射性空气对循环冷却水造成污染。

[0009]优选的，上盖板为可拆结构，通过螺栓安装在箱体上方，上盖板与箱体之间采用密封垫进行密封。[0010]优选的，安装在上盖板中央设有排气接口，排气接口为放射性空气排出接口，排气接口后端连接放射性废气处理系统。[0011]优选的，热空气冷凝管路包括：进气接头、冷凝管、冷凝水排水管、散热翅片和冷凝

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说　明　书

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管出气口；热空气从进气接头进入箱体后通过主管道进入多个冷凝管，冷凝管上面间隔分布散热翅片；放射性热空气经过冷凝管后，从冷凝管出气口进入箱体上部空间；热空气冷凝管路为回形结构，上面分布大量散热是翅片用于热量交换。[0012]优选的，多个冷凝管出气口分布在不同位置，使进入除雾器的空气分散均匀；冷凝管为金属回形结构，其材质为铜管。[0013]优选的，除雾器产生的放射性废水经冷凝管出气口回流至冷凝管内，与冷凝管冷凝过程中产生的冷凝放射性废水经冷凝水排水管收集汇聚后排入放射性废水处理系统。[0014]优选的，循环冷却水系统位于箱体的下部空间内，循环冷却水经过冷却水进水接头流入冷却水箱内，对冷凝管进行冷却后，从冷却水出水接头流出。[0015]优选的，箱体上部焊接有除雾器支撑板，除雾器支撑板上面安装除雾系统，除雾系统包括：除雾器A、除雾器B和密封垫；除雾器A和除雾器B通过密封垫与除雾器支撑板及上盖板密封。

[0016]优选的，除雾器支撑板为框形结构，连续焊接在箱体四周，密封垫为耐热橡胶材料，连续安装在除雾器A和除雾器B上部和下部，防止放射性热空气流入排气接口。[0017]本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：[0018]1、有效冷凝由前端过来的热空气，避免高温对后端放射性废气处理系统不耐高温的零部件及放射性空气过滤芯带来破坏；[0019]2、有效去除放射性气体只含有的水汽，避免水分对放射性废气处理系统腐蚀，避免对放射性空气过滤芯造成堵塞；[0020]3、冷凝过程形成的少量放射性废水经侧部管路接入废水系统，避免污染循环冷却水。

附图说明

[0021]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；

[0022]图1为本发明实施例的剖面示意图；

[0023]图2为本发明实施例的整体结构示意图；[0024]图中：1-箱体，11-下箱体，12-循环水隔板，13-除雾器支撑板，14-上盖板，15-排气接口；2-热空气冷凝管路，21-进气接头，22-冷凝管，23-冷凝水排水管，24-散热翅片，25-冷凝管出气口；3-除雾系统，31-除雾器A，32-除雾器B，33-密封垫；4-循环冷却水系统，41-冷却水箱，42-冷却水进水接头，43-冷却水出水接头。具体实施方式

[0025]为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0026]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

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说　明　书

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请参考图1，本发明提供了一种放射性热空气冷凝除雾器，主要由箱体1、热空气冷

凝管路2、除雾系统3及循环冷却水系统4组成。其中箱体1为主体结构，提供容纳、支撑其他部分及排气的作用；热空气由热空气冷凝管路2的进气管21进入，气体经多个冷凝管22冷凝后经过除雾系统3除去多余的水分后，再排向放射性废气处理系统；循环冷却水系统4提供冷却水将热空气冷凝管路2降温。[0028]如图1和图2，箱体1由下箱体11和上盖板14组成，下箱体11中间安装有循环水隔板12，循环水隔板12将箱体1分隔成上下两部分，将放射性热空气和循环冷却水隔离开，上部为放射性废气流通空间，下部为循环冷却水流动空间，防止放射性空气对循环冷却水造成污染；上盖板14为可拆结构，通过螺栓安装在箱体上方。[0029]优选的，上盖板14和箱体之间采用密封垫密封防止放射性空气泄露。[0030]排气接口15为快速接头，安装在上盖板14中央，为放射性空气排出接口，其后端连接放射性废气处理系统。

[0031]热空气冷凝管路2包含进气接头21，冷凝管22，冷凝水排水管23，散热翅片24，冷凝管出气口25。进气接头21为耐热快速接头，热空气从进气接头21进入箱体后通过主管道进入多个冷凝管22，冷凝管22为金属回形结构，优选的，其材质为铜管，上面间隔分布散热翅片24，方便冷凝管散热；放射性热空气经过了冷凝管22后，从冷凝管出气口25进入箱体上部空间；优选的，多个冷凝管出气口25分布在不同位置，使进入除雾器的空气分散均匀。[0032]除雾器产生的少量放射性废水经冷凝管出气口25回流至冷凝管内，与冷凝管冷凝过程中产生的少量冷凝放射性废水经冷凝水排水管23收集汇聚后排入放射性废水处理系统。

[0033]箱体的下部空间为循环冷却水系统4，循环冷却水经过冷却水进水接头42流入冷却水箱41内，对冷凝管22进行冷却后，从冷却水出水接头43流出。[0034]箱体上部焊接有除雾器支撑板13，除雾器支撑板13为框形结构，连续焊接在箱体四周，在上面放着除雾系统，由除雾器A 31、除雾器B 32和密封垫33组成；除雾器A 31和除雾器B 32通过密封垫33与除雾器支撑板13及上盖板14密封，密封垫33为耐热橡胶材料，连续安装在除雾器A31和除雾器B32上部和下部，防止放射性热空气从其他间隙流入排气接口15。

[0035]在实施例一中，除雾器A 31为折流板除雾器，除雾器B 32为金属丝网除雾器；在实施例二，除雾器A 31和除雾器B 32为不同效率的金属丝网除雾器的组合；在实施例三中，除雾器A31为金属丝网除雾器，除雾器B32为干燥器，其填充材料可为生石灰、硫酸钙、氯化钙、硅胶等。不同除雾器外形尺寸相同，差别为除雾方式不同，可根据需要采用不同的组合方式。

[0036]在使用一段时间之后，如果除雾器A 31和除雾器B 32失效，则打开上盖板14，取出失效的除雾器并换上新的除雾器。

[0037]其除雾器组合方式包括但不限于“折流板除雾器+金属丝网除雾器”、“不同效率的金属丝网除雾器”和“金属丝网除雾器+干燥器”，不同除雾器外形尺寸相同，根据需要采用不同的组合方式。

[0038]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优

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说　明　书

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选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。[0039]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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CN 110538551 A

说　明　书　附　图

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图1

图2

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