УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ РЕАКТОРНЫХ ПРОСТРАНСТВ СЫПУЧИМ БАРЬЕРНЫМ МАТЕРИАЛОМ ПРИ ВЫВОДЕ РЕАКТОРОВ ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Полезная модель относится к области ядерной техники, в частности, к технологии вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов по варианту захоронения на месте, а именно к технологии заполнения труднодоступных реакторных пространств сухим сыпучим барьерным материалом и может быть использована для создания дополнительных барьеров безопасности.
Известно устройство для разбрасывания сыпучего материала [RU 2477251 С1, МПК B65G 69/04, опубл. 10.03.2013], выбранное в качестве аналога. Указанное устройство состоит из распределительного лотка с зоной подачи и зоной сброса. Лоток установлен под уклоном к средней оси с возможностью вращения вокруг нее и возможностью поперечного сдвига относительно нее. Средняя ось проходит в установленном положении вертикально в направлении силы тяжести сыпучего материала. Первая направляющая продольная сторона лотка образует в направлении вращения переднюю сторону, следующая за ней относительно направления вращения вторая продольная сторона образует сторону сброса распределительного лотка. Распределительный лоток установлен с возможностью поперечного сдвига относительно вертикальной средней оси и регулирования его поперечного наклона, а также соединен с подводом пара.
Недостатки этого устройства
использование пара для нагревания распределительного лотка приводит к образованию комков сыпучего материала вследствие его намокания;
низкая производительность устройства вследствие использования исключительно силы тяжести для подачи сыпучего материала.
Известен способ пневматического транспортирования сыпучих материалов и устройство для его осуществления [RU 2314988 С2, МПК B65G 53/40, B65G 53/52, опубл. 20.01.2008], выбранное в качестве прототипа. Указанное устройство состоит из пневмокамерного насоса с аэрационным элементом, аэрационной трубы с отверстиями, размещенной внутри транспортного трубопровода, для подачи дополнительного аэрационного воздуха. Транспортный трубопровод и аэрационная труба выполнены с криволинейными участками, в которых располагаются отверстия для подачи дополнительного аэрационного воздуха. Отверстия для подачи дополнительного аэрирующего воздуха при расположении криволинейного участка транспортного трубопровода в горизонтальной плоскости выполнены в аэрационной трубе с расположением их в левой нижней четверти соответствующих поперечных сечений аэрационной трубы при ее повороте влево и в правой нижней четверти соответствующих поперечных сечений аэрационной трубы при ее повороте вправо. Отверстия для подачи дополнительного аэрирующего воздуха при расположении криволинейного участка транспортного трубопровода в вертикальной плоскости с выходом на вертикаль и на горизонталь выполнены в аэрационной трубе с расположением их симметрично относительно вертикальной оси соответствующих поперечных сечений этой трубы. Аэрационный элемент выполнен с нижней конусной поверхностью, содержит перфорированные пластины с прокладкой между ними и закреплен на установленном в нижней части пневмокамерного насоса патрубке. На нижней конусной поверхности аэрационного элемента на прокладках расположены сопла для подачи аэрирующего воздуха.
Недостатком известного устройства является то, что для подачи аэрирующего воздуха используются сопла, которые забиваются сыпучим материалом при его транспортировке. Кроме того, устройство имеет низкую эффективность при перемещении сыпучего материала в горизонтальной плоскости, поскольку наплавление подачи может быть изменено только при повороте транспортного трубопровода.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в возможности создания барьеров безопасности на основе сыпучих глиносодержащих материалов одинаковой плотности при выводе реактора из эксплуатации, а также увеличение производительности известных устройств.
Для достижения указанного технического результата известное устройство для пневматического транспортирования сыпучих материалов состоит из пневмокамерного насоса с аэрационным элементом, выполненным с нижней конусной поверхностью, на прокладках которой расположены сопла для подачи аэрирующего воздуха, и, содержащий перфорированные пластины с прокладкой между ними, аэрационной трубы с отверстиями, размещенной внутри транспортного трубопровода, для подачи дополнительного аэрационного воздуха. Согласно предлагаемой полезной модели, устройство состоит из пневмокамерного насоса, в верхней части которого расположен приемочный бункер, снабженный электровибратором. При этом пневмокамерный насос оснащен электроуправляемой дисковой заслонкой, электроуправляемым клапаном и укомплектован блоком управления. Пневмокамерный насос посредством быстроразъемных соединений связан с транспортным трубопроводом, выполненным в виде трубы, по которой барьерный материал подается в реакторные пространства. На выходе из транспортного трубопровода посредством резьбовых соединений закреплена раздувочная насадка, представляющая собой втулку, разделенную Т-образной металлической пластиной на две равные части. Т-образная металлическая пластина запрессована внутрь втулки. С внешней стороны транспортного трубопровода с помощью хомутов закреплен патрубок для подачи сжатого воздуха, на конце которого посредством резьбовых соединений установлен делитель потока в виде крестовины.
Делитель потока расположен под раздувочной насадкой, на выходе из которого расположены форсунки.
Снабжение приемного бункера электровибратором исключает возможность образования комков сыпучего материала, а соединение его с пневмокамерным насосом позволяет дополнительно проводить аэрацию подаваемой барьерной смеси. Электроуправляемая дисковая заслонка, которой снабжен пневмокамерный насос, обеспечивает постоянную скорость подачи сыпучего барьерного материала в транспортный трубопровод. Установка раздувочной насадки на выходе из транспортного трубопровода обеспечивает отклонение вертикально падающего потока сыпучего барьерного материала в боковые стороны и равномерное распределение сыпучего барьерного материала по объему заполняемого пространства. Использование форсунок, расположенных под раздувочной насадкой, позволяет разворачивать поток сжатого воздуха в горизонтальное направление, обеспечивая дополнительную аэрацию сыпучего материала и перемещение его в горизонтальном направлении путем одновременного использования давления от пневмокамерного насоса и давления воздушного потока из форсунок.
На фиг. 1 представлена схема устройства для заполнения реакторных пространств.
Предлагаемое устройство для заполнения реакторных пространств сыпучим барьерным материалом при выводе реакторов из эксплуатации содержит приемный бункер растаривателя 1, снабженный электровибратором 2, который соединен с пневмокамерным насосом. Пневмокамерный насос состоит из смесительной камеры 3 с аэрационным элементом, блока управления 4, электроуправляемой дисковой заслонки 5 и электроуправляемого клапана 6. Транспортный трубопровод 7 связан с пневмокамерным насосом посредством быстроразъемных соединений 8. При этом транспортный трубопровод 7 выполнен в виде трубы, по которой барьерный материал подается в реакторные пространства 9 (полость металлоконструкций, пространство под недемонтируемыми перекрытиями и т.п.). На выходе из транспортного трубопровода посредством резьбовых соединений закреплена раздувочная насадка 10, представляющая собой втулку, разделенную Т-образной металлической пластиной 11 на две равные части. Т-образная металлическая пластина 11 запрессована внутрь втулки. С внешней стороны транспортного трубопровода 7 с помощью хомутов 12 закреплен патрубок для подачи сжатого воздуха 13, на конце которого посредством резьбовых соединений установлен делитель потока 14 в виде крестовины. Делитель потока 14 расположен под раздувочной насадкой 10, на выходе из которого установлены форсунки 15. Устройство работает следующим образом.
2
Однородный мелкодисперсный сыпучий барьерный материал в мешках типа BigBag подается в приемный бункер типового растаривателя 1, где мешок разрезается, а барьерный материал высыпается в конусную емкость, на которой установлен электровибратор 2. Пневмокамерный насос расположен непосредственно под бункером растаривателя 1, поэтому загрузка камеры насоса происходит при открытой дисковой заслонке 5 под собственным весом материала и (при необходимости) работе электровибратора 2. Барьерный материал от пневмокамерного насоса под давлением 3…6 кг/см по транспортному трубопроводу 7 через быстроразъемные соединения 8 направляют в заполняемые реакторные пространства 10. На нижнем торце транспортного трубопровода 7 посредством резьбовых соединений закреплена специальная раздувочная насадка 10, пройдя через которую поток барьерного материала отклоняется от вертикального направления движения в боковые стороны на угол до 90° за счет скольжения по Т-образной металлической пластине 11. Под действием сжатого воздуха, поступающего по патрубку 13, закрепленному на транспортном трубопроводе 7 с помощью хомутов 11, в делитель потока 14, выполненный в виде крестовины и расположенный под раздувочной насадкой 10, сыпучий барьерный материал дополнительно аэрируется и перемещается в горизонтальном направлении.
Таким образом, предлагаемая конструкция устройства позволяет создавать барьеры безопасности на основе сыпучих глиносодержащих материалов одинаковой плотности при выводе реактора из эксплуатации. Производительность повышается за счет использования раздувочной насадки и форсунок, позволяющих проводить непрерывное заполнение реакторных пространств в любом направлении, а также одновременного использования давления от пневмокамерного насоса и давления воздушного потока из форсунок.