Brevet FR2615495A1 — publié le 19881125

Cuve de réception de suspensionscontenant des substances solides L'invention concerne une cuve de réception de suspensions contenant des substances solides, notam- ment de liquides radioactifs, comprenant un fond incliné vers un orifice de sortie et un dispositif de projection à proximité de la paroi intérieure. Lorsque l'on vide des cuves emplies de suspension contenant des substances solides, il se forme, sur le fond du récipient,des dépôts de substances soli- des d'une manière particulièrement marquée, notamment pour de faibles niveaux de remplissage. Ceci est dû au fait que les dispositifs de brassage montés dans des cuves de ce type perdent leur efficacité au fur et à mesure que le niveau s'abaisse. Or, il est alors nécessaire, notamment pour des cuves recevant des liquides radioactifs, d'envoyer les dépôts à l'orifice de sortie pour empêcher de manière sûre toute accumula- tion de substances solides sur le fond du récipient. Aux installations de retraitement en génie nucléaire, on incorpore des cuves rondes, vertica eset horizontales ainsi que des cuves annulaires (dénommées cuves annulaires de laboratoire), dont le fond présente une inclinaison légère vers le conduit d'évacuation. On a proposé de monter,à proximité du fond ou à proximité de la paroi intérieure, des dispositifs de projection permettant d'expulser par lavage les dépôts de substances solides. Il est peu satisfaisant d'avoir à utiliser pour de grave cures de grandes quant:te- c 2q de lavage. Ces grandes quantités de liquide de lavage, qui sont nécessaires après avoir vidé les cuves donnent,pour des solu- tions de produits radioactifs, une multiplication indésirable du déchet secondaire dont l'élimination est très coûteuse. A cela s'ajoute que les substances utiles de la solution radioactive de produits se présen- tent,en raison du liquide de lavage,sous une forme très diluée, ce qui rend peu économique le traitement de la solution de produit. Augmenter sensiblement l'inclinaison du fond de la cuve ne peut pas être considéré comme une solu- tion satisfaisante pour diminuer la quantité de liquide de lavage,car il faudrait alors augmenter sensiblement la hauteur des cuves, notamment pour des cuves annulaires. Ceci nécessiterait davantage de place qui n'est disponible que d'une façon très coûteuse dans des installations de génie nucléaire. L'invention vise à enlever des dépôts de substances solides sur le fond d'une cuve d'une manière sûre et en utilisant des quantités de liquide de lavage aussi petites que possible. Ce problème est résolu suivant l'invention par le fait que le fond de la cuve a,considéré suivant la section transversale de la cuve, un agence- ment à rigole ou est muni d'une rigole qui s'étend dans la direction de l'orifice de sortie,etoà l'endroit le plus élevé de 1'agencemcnt de type à rigole ou de la rigole, est monté un tuyau de lavage tourné vers if.au le. Suivant l'invention, le fond de la cuve muni d'une rigole telle,que lorsque l'on vide ce qui reste dans la cuve -ou lors du lavage, les liquides et les substances solides sont emportés dans cette rigole. La rigole est pour sa part inclinée dans la direction de l'orifice de sortie de sorte que les substances solides sont transportées vers l'orifice de sortie avec une grande vitesse d'écoulement par le liquide résiduel et par la solution de lavage. Grâce à la rigole on ménage dans le fond de la cuve une région définie dans laquelle s'accumulent des substances solides qui sédimentent ou qui sont éva- cuées par lavage et qui de là peuvent être entraînées avec une grande efficacité vers l'orifice de sortie. Grâce au tuyau de lavage qui est tourné vers la rigole à l'endroit le plus élevé de celle-ci, on peut charger d'une manière adéquate dans la rigole un liquide de lavage qui évacue par lavage,avec une grande efficacité, le mélange de substances solides et de liquides emporté dans la rigole. On peut diminuer beaucoup la quantité de liquide de lavage qui est nécessaire pour le disposi- tif de lavage. Quand les parois de la rigole ont une incli- naison plus abrupte que l'inclinaison du fond de la cuve vers l'orifice de sortie et quand notamment l'angle d'inclinaison des parois de la rigole est compris entre 45 et 60 et l'angle d'inclinaison du fond de la cuve est compris entre 3 et 5 , on obtient une accumulation définie des substances solides et des - liquides de lavage dans la rigole. Quand la section transversale de la rigole est un demi-cercle ouvert vers le haut, on évite tout bord intérieur et toute possibilité de dépôt de substan- ces solides en cet endroit. Ceci assure une bonne expulsion par lavage des substances solides. Quand la section transversale de la rigole est de forme trian- gulaire, le sommet du triangle étant dirigé vers le bas, 26154>5 on obtient un meilleur passage du liquide à expulser par lavage. Dans le cas de cuves annulaires, il est avantageux que la rigole soit symétrique er ' C ies parois lisses ou r:.S e. que la rigole solt disposée dissymétriquement sur le pourtour extérieur et intérieur de la chambre de la cuve en forme d'anneau de cercle. L'invention a l'avantage essentiel que,même pour des cuves de grandedimension, on peut empêcher d'une manière sûre toute accumulation de substances solides sur le fond des cuves pendant des fonction- nements de longue durée, par l'application de faibles quantités de solutions de lavage. Il est particulièrement avantageux de diminuer la dilution de la solution du produit. On limite ainsi la multiplication des solu- tions résiduaires radioactives. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: - la figure 1 représente une cuve annulaire de laboratoire,conforme à l'état de la technique qui est connu; - la figure 2 représente une cuvearrondie> horizontaleconforme à l'état de la technique; - les figures 3 à 6 représentent des modes de réalisation du fond de la cuve suivant l'invention; - la figure 7 est une vue en coupe transversale d'une cuve arrondie, horizontale, ayant une rigole hémi-- circulaire -qui est ouverte vers le haut; - la figure 8 représente une cuve arrondie, horizontale,dans laquellela rigole a des parois inclinées; et - la figure 9 est une vue en élévation latérale schématique d'une cr-e arrondie, horizontale, qui est munied'une rigole sur le fond. La figure 1 représente ce que l'on appelle une cuve annulaire de laboratoire 11,qui comporte une chambre annulaire 13 recevant la suspension conte- nant des substances solides. Le fond 15 de la cuve 11il est incliné suivant un-angle d'inclinaison a de 3 . A l'endroit le plus bas du fond 15 est prévu un orifice de sortie 17, sur lequel est monté un conduit d'évacua- tion 19 destiné à vider la cuve 11. Dans la partie supérieure de la chambre annulaire 13 est prévu un dispositif de projection 20 annulaire muni d'orifices de buse. La cuve arrondie 21, horizontale, représentée à la figure 2 et conforme à l'état de la technique qui est connu, comprend également un fond 23 faiblement incliné vers un conduit d'évacuation 25 qui plonge dans une cuvette 27. A proximité de la paroi sont montés des conduits de projection 29 ayant des orifices de buse, par lesquels du liquide peut être envoyé sur les parois intérieures pour les laver. La figure 3 représente schématiquement une partie d'une cuve annulaire de laboratoire 31, dont le fond 33 est légèrement incliné vers un conduit d'évacuation qu'on ne voit pas à la figure. La chambre annulaire 35 recevant le liquide a,dans la région du fond de la cuve 33,une rigole 37 symétrique dont les parois 39 et 41 s'étendent suivant un angle d'inclinai- son plus grand que l'angle d'inclinaison du fond du récipient 33. L'angle d'inclinaison a des parois de la rigole est de 45 . L'angle d'inclinaison a du fond du récipient 33 est de 3 . A la partie la plus élevée de la rigole 37 est monté un tuyau de lavage 43. Le dispo- sitif annulaire de projection n'est pas représenté ici non plus qu'aux figures 4 à 6,car il est disposé de la même façon que le dispositif de projection 20 à la figure 1. A la figure 4, la cuve annulaire de labo- ratoire 31 est muni sur le fond 33 d'une rigole 49 dissymétrique dirigée vers l'extérieur. Le tuyau de lavage 43 est avantageusement coudé vers la rigole 49 se trouvant à l'extérieur. A la figure 5, le fond de la cuve 33 est muni d'une rigole 55 dirigée vers l'intérieur. Le tuyau de lavage 43 est coudé de manière correspondante vers l'intérieur. Le mode de réalisation de la cuve annulaire de laboratoire 31 qui est représent4eà la figure 6 comporte un agencement 63 arrondi et de type à rigole du fond de la chambre annulaire 35. La rigole y a un agencement symétrique. Le tuyau de lavage 43 est dis- posé au milieu à l'endroit le plus élevé. La figure 7 est une vue en coupe transversale partielle et schématique d'un mode de réalisation d'une cuve arrondie 71, horizontale, dont le fond 73 est légèrement incliné vers un orifice de vidange 75 (figure 9). Une rigole 77 hémi-circulaire est disposée à l'endroit le plus bas du fond 73 de la cuve, en allant suivant la direction de l'axe vers l'orifice de sortie 75. Latéralement sur le pourtour intérieur de la cuve sont prévus des conduits de projection 79,par lesquels les dépôts de substances solides dans la rigole 77 peuvent être entraînés par lavage. Un conduit de lavage 81 est disposé à l'endroit le plus élevé de la rigole 77 et permet d'entraîner par lavage le contenu de la rigole 77 vers le conduit d'évacuation 83. A la figure 8, la rigole 85,sur le fond d'une cuve 71 arrondie, est en forme de triangle à base ouverte et sens dessus dessous. On voit à la figure 9 que le conduit de lavage 81 se trouve à l'endroit le plus élevé de la rigole 77 et 85 de la cuve arrondie 71, horizontale. La cuve décrite précédemment fonctionne de la manière suivante. Dans une cuve annulaire de laboratoire 31 ayant l'une des rigoles 37, 49, 55, 63 représentées aux figures 3 à 6, les substances solides sont lorsque l'on souhaite vider la cube de son contenu résiduel, entraînées par lavage de la paroi de la cuve par l'in- termédiaire d'un dispositif de projection en forme d'anneau de cercle(voir 20 à la figure 1) en direction de la rigole 37, 44, 55, 63. Les substances solides qui sédimentent et qui sont expulsées par lavage se rassem- blent dans une région définie du fond de la cuve. Par addition d'une solution de lavage par le tuyau de lavage 43,disposé à l'endroit le plus élevé de la rigole 37, 49, 55, 63, les substances solides sont transportées par le liquide résiduel etpar la solution de lavage à l'orifice de sortie,en ayant une grande vitesse d'écoulement. Le mode de fonctionnement de la cuve arrondie 71, horizontale, munie d'une rigole 77 ou 85 est analogue. Par les conduits de projection 79 qui constituent un dispositifde projection, les substances solides dans la rigole 77 ou 85, qui sédimentent et qui doivent être expulsées par lavage, sont entraînées par lavage dans la région qui est définie au fond de la cuve 73 et de là sont transportées avec une grande vitesse d'écou- lement à l'orifice de sortie 75. REVENDICATIONS 1. Cuve de réception de suspensions contenant des substances solides, notamment de liquides radioactifs,comprenant un fond incliné par rapport à l'orifice de sortie et un dispositif de projection à proximité de la paroi intérieure, caractérisé en ce que le fond de la cuve (33, 73) a, considéré suivant la section transversale de la cuve (31, 71), un agencement à rigole ou est muni d'une rigole (37, 49, 55, 63, 77, 85) qui s'étend dans la direction de l'orifice de sortie (75), à l'endroit le plus élevé de l'agencement de type à rigole ou de la rigole, est monté un tuyau de lavage (43, 81) tourné vers la rigole. 2. Cuve suivant la revendication 1, caractériséeen ce que les parois de la rigole ont une inclinaison plus abrupte que l'inclinaison du fond de la cuve (33, 73) vers l'orifice de sortie (75). 3. Cuve suivant la revendication 2, caractériséeen ce que l'angle d'inclinaison des parois de la rigole est compris entre 45 et 60 et l'angle d'inclinaison du fond de la cuve est compris entre 3 et 5 . 4. Cuve suivant l'une des revendications 1 à 3, caractériséeen ce que la section transversale de la rigole (63, 77) est un demi-cercle ouvert vers le haut. 5. Cuve suivant l'une des revendications 1 à 3, caractériséeen ce que la section transversale de la rigole (37, 85) est de forme triangulaire, le sommet du triangle étant dirigé vers le bas. - 2615495 6. Cuve annulaire suivant l'une des revendications 1 à 5, caractériséeen ce que la rigole (37, 63) est symétrique en ayant des parois *(39, 41 et 63) lisses ou incurvées. 7. Cuve annulaire suivant l'une des revendications 1 à 5, caractériséeen ce que la rigole (49, 55) est disposée dissymétriquement sur le pourtour extérieur et intérieur de la chambre de la cuve (35) en forme d'anneau de cercle.