Дисковый распылитель

 

Использование: при биологической дезактивации пылевых выбросов из-под саркофага реактора четвертого блока ЧАЭС. Сущность изобретения: в дисковом распылителе внутренние концентричные конусы конической нежесткой перфорированной перегородки выполнены из веерообразно расположенных карт. Участки наложения соседних карт каждого конуса смещены относительно предыдущего. Карты внутреннего конуса выполнены с выступами, расположенными вдоль образующих конуса. Наружный конус выполнен из электропроводного материала и сообщен с источником переменного тока промышленной частоты. 4 ил.

Изобретение относится к технике распыления воды в поток воздуха со взвешенной пылью и может быть использовано при биологической дезактивации пылевых выбросов из-под саркофага реактора четвертого блока ЧАЭС.

Известен дисковый распылитель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода сред, приводной вал с верхним и нижним дисками, размещенную между ними коническую нежесткую перфорированную перегородку и источник ее колебаний (1).

Недостатком известного распылителя является сложность конструкции, снижающая надежность его работы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дисковый распылитель, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода сред и патрубком подвода стоков, приводной вал с верхним и нижним дисками, коническую нежесткую перфорированную перегородку, прикрепленную к верхнему диску меньшим основанием и выполненную в виде последовательно размещенных концентричных конусов с длиной образующих, увеличивающейся от внутреннего конуса к наружному (2).

Недостатком известного дискового распылителя является биологическое обрастание перфорации перегородки, что снижает эффективность формирования факела распыла осветленной воды.

Цель изобретения - повышение эффективности формирования факела распыла.

Поставленная цель достигается тем, что в дисковом распылителе, содержащем корпус с патрубками подвода и отвода сред и патрубком подвода стоков, приводной вал с верхним и нижним дисками, коническую нежесткую перфорированную перегородку, прикрепленную к верхнему диску меньшим основанием и выполненную в виде последовательно размещенных концентричных конусов с длиной образующих, увеличивающейся от внутреннего конуса к наружному, согласно изобретению, внутренние концентричные конусы перегородки выполнены из веерообразно расположенных карт, причем участки наложения соседних карт каждого конуса смещены относительно предыдущего, карты внутреннего конуса выполнены с выступами, расположенными вдоль образующих конуса, а наружный конус выполнен из электропроводного материала и сообщен с источником переменного тока промышленной частоты.

Выполнение внутренних концентричных конусов перегородки из веерообразно расположенных карт обеспечивает переход воды и задерживание на их поверхности взвесей на предыдущих для формирования факела распыла на наружном конусе, причем выполнение последнего из электропроводного материала, сообщенного с источником переменного тока промышленной частоты, исключает биологическое обрастание и нарушение процесса распыления. Выполнение карт с выступами исключает проскальзывание продукта по его внутренней поверхности и достижение ими скорости, соответствующей скорости вращения карт, что увеличивает движущую силу процесса фильтрования - силу инерции.

На фиг. 1 показан продольный разрез распылителя; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - узел 1 на фиг.2; на фиг.4 - схематически использование распылителя в установке очистки пылевыделений из саркофага реактора 4 блока ЧАЭС.

Дисковый распылитель содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 и 4 сред и патрубком 5 подвода стоков, приводной вал 6 с верхним и нижним дисками 7 и 8, прикрепленную к верхнему диску 7 меньшим основанием и выполненную в виде последовательно размещенных концентричных конусов 9, 10 и 11 с длиной образующих, увеличивающийся от внутреннего конуса 9 к наружному 11. Внутренние концентричные конусы 9 и 10 перегородки выполнены из веерообразно расположенных карт, причем участки наложения 12 и 13 соседних карт каждого последующего конуса 10 смещены относительно предыдущего 9, карты внутреннего конуса 9 выполнены с выступами 14, расположенными вдоль образующих конуса 9, а наружный конус 11 выполнен из электропроводного материала, например, армирован углеродсодержащими волокнами и сообщен с источником переменного тока промышленной частоты. Нижний диск 8 снабжен рычагами 15, установленными на шарнирах 16 и взаимодействующими с упругими элементами 17, а верхний диск 7 снабжен отверстиями 18. Установка дезактивации пылевых выбросов включает саван 19, описанный выше распылитель 20, вентилятор 21, сообщенный с биокультиватором 22, дезинтегратор 23 и реактор 24. Перегородка 11 сообщена с источником переменного тока коллекторами 25 и 26.

Дисковый распылитель 20 в установке обеспыливания реактора 24 четвертого блока ЧАЭС работает следующим образом.

Воздух из-под савана 19 с пылевыделением через щели, общая площадь щелевидности которого превышает 1500 м², отбирается и поступает через патрубок 2 в корпус 1 распылителя 20. Одновременно по патрубку 5 из биокультиватора 22 и отверстия 18 в верхнем диске 7, вращающимся на приводном валу 6, поступают стоки со взвешенными микроорганизмами на конус 9 нежесткой перфорированной перегородки. Выступы 14 вовлекают стоки во вращательное перемещение сопоставимое с частотой вращения конуса 9, исключая проскальзывание по его поверхности. Под действием сил инерции жидкость отделяется, проходит через конуса 9, 10 и 11 и с последнего распыливается в корпусе 1 в поток воздуха, поступающего по патрубку 2. Осветленные стоки смачивают взвешенные в воздухе пылевые частицы, которые отводят линией "г" в биокультиватор 22, в котором происходит биологическая дезактивация при продувке воздухом по линии "в" из вентилятора 21. Стоки со взвешенными в них микроорганизмами отводятся из биокультиватора 22 по линии "б" в патрубок 5 дискового распылителя 20. На поверхности конусов 9, 10 и 11 образуется слой микроорганизмов, которые электроотрицательны и перемещаются под действием тангенциальной составляющей силы инерции и вибраций, создаваемых рычагами 15, воздействующими с внутренней стороны на перегородку 11, а с внешней стороны на конус воздействуют силы сопротивления воздуха в корпусе 1, что приводит к деформациям и колебаниям конуса 11. Биомасса разгружается через патрубок 3. Часть ее вместе со стоками возвращается по линии "г" в биокультиватор 22 в качестве иммобилизации и создания адаптированной к стокам среды. Другая часть биомассы поступает в дезинтегратор 23, в котором происходит разрушение оболочек клеток микроорганизмов с освобождением физиологически активных веществ, причем ферменты способствуют подготовке радионуклидов к усвоениям бактериями, а нуклеиновые кислоты, витамины и микроэлементы являются биостимуляторами размножения и накопления биомассы микроорганизмов. Избыточная часть биомассы с радионуклидами по линии "ж" отводится в емкость и из нее по линии "е" на захоронение или утилизацию. Поток дезинтеграта по линии "д" добавляется в поток стоков по линии "г". Выполнение конуса 11 из электропроводного материала, сообщенного с источником переменного тока через коллекторы 25 и 26 предупреждает биологическое обрастание и нарушение эффективности формирования факела распыла в корпусе 1.

Установка может быть использована при проектировании новых АЭС вместо строительства труб высотой 100-120 м для отвода короткоживущих радиоизотопов и рассеивания их в атмосфере, т.е. исключается вредное воздействие на окружающую среду.

Формула изобретения

ДИСКОВЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода сред и патрубком подвода стоков, приводной вал с верхним и нижним дисками, коническую нежесткую перфорированную перегородку, прикрепленную к верхнему диску меньшим основанием и выполненную в виде последовательно размещенных концентричных конусов с длиной образующих, увеличивающейся от внутреннего конуса к наружному, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса формирования факела распыла, внутренние концентричные конусы перегородки выполнены из веерообразно расположенных карт, причем участки наложения соседних карт конуса смещены относительно предыдущего, карты внутреннего конуса выполнены с выступами, расположенными вдоль образующих конуса, а наружный конус выполнен из электропроводного материала и сообщен с источником переменного тока промышленной частоты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4