УСТРОЙСТВО ЗАГРУЗКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Заявляемое устройство относится к области охраны окружающей среды, а точнее к области переработки радиоактивных отходов (РАО) путем их фиксации в устойчивой твердой среде. Наиболее эффективно заявляемое устройство может быть реализовано при цементировании гомогенных жидких радиоактивных отходов (ЖРО), как-то - протечки, растворы от регенерации, дезактивации, ЖРО атомных электростанций (АЭС) и радиохимических производств.
Известно устройство загрузки жидких радиоактивных отходов [Давыдов В.И., Костин В.В., Савин Л.Н. и др. Установки отвержения жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Атомная энергия, т.79, вып.6, 1995, с.431-432.], содержащее бункеры для цемента и ЖРО, шнековый питатель с загрузочным патрубком и заглушкой, приходящий в движение от электропривода.
Устройство работает следующим образом: Устанавливают контейнер под загрузочным патрубком, открывают заглушку, порцию цемента по наклонному питателю подают в контейнер, в нижнюю часть питателя подают порцию ЖРО, затем закрывают заглушку и контейнер. Затем контейнер вращают в разных плоскостях для перемешивания и гомогенизации содержимого.
Недостатком известного устройства является:
- пониженная надежность работы, связанная с опасностью забивания шнекового питающего смесителя;
- пониженное качество конечного продукта (цементного камня) связанное с неравномерностью свойств по его объему из-за низкой перемешивающей способности.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство загрузки жидких радиоактивных отходов [Давыдов В.И., Костин В.В., Савин Л.Н. и др. Установки отвержения жидких радиоактивных отходов низкого и среднего уровня активности. Атомная энергия, т.79, вып.6, 1995, с.430-431.], содержащее смеситель с мешалкой, входные патрубки для подачи сухого цемента и ЖРО и выходной патрубок с шланговым затвором.
Шланговый затвор оснащен зажимом для открывания и закрывания, работающим от электропривода.
Устройство работает следующим образом. Пристыковывают контейнер к выходному патрубку. Подают сухой цемент и ЖРО в смеситель, где происходит перемешивание. Затем с помощью электропривода открывают зажим на шланговом затворе, и перемешанную смесь транспортируют в контейнер. При наполнении контейнера зажим закрывают.
Недостатком устройства является пониженная надежность его работы, связанная с наличием в устройстве шлангового затвора. Шланговый затвор может забиваться раствороцементной смесью, что приведет к выходу из строя всего устройства.
Преимуществами заявляемого устройства загрузки жидких радиоактивных отходов является:
- повышение надежности работы устройства;
- повышение качества конечного продукта.
Указанные преимущества обеспечиваются за счет того, что устройство загрузки жидких радиоактивных отходов содержит корпус с выходным отверстием в нижней части, снабженный, по крайней мере, одним патрубком для подачи жидких радиоактивных отходов, во внутренней полости корпуса размещен вал привода вращения, установленный с возможностью вертикального перемещения и присоединения к валу мешалки контейнера стыковочным узлом, при этом корпус в нижней части выполнен коническим для герметичного сопряжения с загрузочным отверстием
контейнера, устройство также снабжено поддоном, установленным с возможностью перекрывания выходного отверстия корпуса при отсоединении вала привода вращения от вала мешалки контейнера.
Для предохранения стыковочного узла от попадания жидких радиоактивных отходов, внутри корпуса на валу привода вращения размещен защитный фартук.
Выполнение загрузочного устройства коническим в нижней части, для герметичного сопряжения с загрузочным отверстием контейнера, позволяет повысить надежность работы устройства, процесс загрузки делается более безопасным.
Наличие поддона предотвращает возможность попадания остатков ЖРО в окружающее пространство и позволяет избежать протечек при промывке устройства, что также повышает экологическую безопасность при работе с устройством.
Качество цементного камня повышается, так как вся порция ЖРО попадает в контейнер и перемешивается там принудительно.
Корпус может быть выполнен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, либо вертикально перемещается контейнер для стыковки с корпусом устройства загрузки.
Корпус дополнительно может быть снабжен патрубком для загрузки сухих смесей компонентов компаунда.
Корпус устройства снабжен патрубком для сдувки газа.
Сущность заявляемого устройства иллюстрируется рисунком, на котором представлена схема устройства, где:
1 - корпус;
2 - вал привода вращения;
3 - стыковочный узел;
4 - защитный фартук;
5 - патрубок для подачи ЖРО;
6 - патрубок для подачи сухих смесей компонентов компаунда;
7 - электропривод;
8 - поддон;
9 - контейнер с мешалкой;
10 - коническая часть корпуса;
Устройство работает следующим образом.
При установке контейнера 9, в котором находится необходимое количество цемента, под загрузку, опускают корпус 1, либо поднимают контейнер до стыковки конической части 10 корпуса 1 с загрузочным отверстием контейнера. Опуская вал 2, соединяют стыковочный узел 3 с валом мешалки контейнера. Над стыковочном узлом находятся защитный фартук 4, который предохраняет стыковочный узел от попадания на него радиоактивных отходов. Порцию жидких радиоактивных отходов через патрубок для подачи ЖРО 5 подают в корпус 1 и включают мешалку контейнера. При наполнении контейнера продолжают некоторое время процесс перемешивания для более полной гомогенизации компаунда в контейнере. Отключают электропривод 7 вала 2 и поднимают его, отсоединял стыковочный узел от вала мешалки. Поднимают корпус устройства загрузки. Перемещают поддон 8, закрывая им выходное отверстие и торец корпуса устройства загрузки. Закрывают контейнер и отправляют его на хранение. Затем процесс загрузки повторяется.
В корпусе загрузочного устройства предусмотрен патрубок 6 для подачи цементной смеси в корпус загрузочного устройства, которую подают в корпус после стыковки загрузочного устройства с контейнером. Дальше процесс загрузки повторяется.