Устройство для переналадки фильтра для дисперсной фазы конструкции петриянова, расположенного в вытяжном канале атомной электростанции

 

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к усовершенствованию фильтров для дисперсной фазы так называемой конструкции Петриянова, расположенных в вытяжном канале атомной электростанции. Устройство для переналадки фильтра для дисперсной фазы конструкции Петриянова, расположенного в вытяжном канале атомной электростанции, состоит из выступающего остова, который соединяется газонепроницаемо с профилированным остовом, имеющим уплотнительные поверхности с обводными контрольными канавками; прижимного устройства, с помощью которого фильтровальные элементы прижимаются газонепроницаемо в своем смонтированном положении к уплотнительным поверхностям выступающего остова и отжимаются от них; газонепроницаемого перекрывающего корпуса, который включает шахтное отверстие для фильтров, имеющееся в перекрытии вытяжного канала, которое предназначено для удаления или же введения фильтровальных элементов из вытяжного канала или же в него; транспортировочного устройства, имеющего тяговые средства, с помощью которых подаются фильтровальные элементы в их смонтированном положении в позицию для замены внутри перекрывающего корпуса в районе отверстия для замены фильтров, а также разгрузочного фильтра для снятия давления в запираемой камере для фильтров. Технический результат - снижение загрязнения окружающей среды радиоактивными аэрозолями. 6 з.п.ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение касается устройства для переналадки фильтра для дисперсной фазы конструкции Петриянова, расположенного в вытяжном канале атомной электростанции.

Отработанный воздух атомных электростанций должен с целью защиты окружающей среды от радиоактивных аэрозолей фильтроваться с помощью специальных фильтров для дисперсной фазы, расположенных в вытяжных каналах. Обязательные требования к таким фильтрам, используемым на немецких атомных электростанциях, предписываются несколькими нормами, как например, КТА 3601, а также ДИН.

Существующие в восточной части Германии атомные электростанции, построенные русскими, оборудованы фильтрами для дисперсной фазы так называемой конструкции Петриянова, которые не соответствуют указанным выше немецким нормам и смонтированы следующим образом: В бетонном вытяжном канале располагается вертикальная шахта, в которой размещаются несколько установленных вертикально друг над другом фильтровальных элементов, транспортировочное устройство для подачи фильтровальных элементов в шахту и удаления использованных фильтровальных элементов из шахты, а также прижимное устройство для фильтровальных элементов. Камера для фильтров ограничивается запорной плитой, расположенной в шахтном отверстии для фильтров, и двумя запорными клапанами, расположенными в вытяжном канале, один из которых находится на входе потока и другой - на выходе потока из фильтровальных элементов.

Транспортировочное устройство состоит из тросовой лебедки, расположенной под запорной крышкой в бетонном перекрытии вытяжного канала, с помощью которой перемещается внутри шахты в вертикальном направлении опорный стол. Расположенные друг над другом фильтровальные элементы могут таким образом выниматься через шахтное отверстие для фильтров из вытяжного канала или же вводиться в него.

Прижимное устройство имеет расположенный в направлении потока за фильтровальными элементами вертикальный вал, на котором установлено несколько конических шестерен, каждая из которых приводит осевой привод, предназначенный для каждого фильтровального элемента. Таким образом фильтровальные элементы прижимаются к уплотнительному остову, жестко соединенному с бетонным каналом, и отжимаются от него. Включение вала осуществляется из помещения, расположенного над бетонным каналом, для чего в перекрытии вытяжного канала имеется вывод для вала.

При замене фильтровальных элементов открываются сначала запорные плиты шахты для фильтра и для тросовой лебедки транспортировочного устройства. Прижимное устройство выключается, после чего находящиеся на опорном столе фильтровальные элементы подаются через шахтное отверстие для фильтров в помещение. Там они упаковываются обслуживающим персоналом в пластиковые мешки и вывозятся на переработку.

Описанный выше процесс замены фильтровальных элементов не соответствует требованиям норм КТА и ДИН по следующим пунктам: a) Запорные плиты шахтного отверстия для фильтров и отверстия для тросовой лебедки должны открываться при замене фильтровальных элементов, в результате чего возникает открытое пространство между камерой для фильтров и помещением. Это может приводить к загрязнению окружающей среды радиоактивными аэрозолями.

b) Фильтровальные элементы не могут удаляться без контакта с обслуживающим персоналом. Контактирование обслуживающего персонала с неупакованными фильтровальными элементами представляет для него существенную опасность радиоактивного заражения.

c) Проходящий через бетонное перекрытие вытяжного канала вал прижимного устройства может быть уплотнен на длительный период времени только при использовании сложных технических средств.

В основе настоящего изобретения лежит задача усовершенствовать фильтр для дисперсной фазы так называемой конструкции Петриянова таким образом, чтобы выполнялись нормы по безопасности, определенные для атомных электростанций в Германии.

В соответствии с настоящим изобретением эта задача решается с помощью устройства для переналадки фильтра для дисперсной фазы конструкции Петриянова, расположенного в вытяжном канале атомной электростанции, которое состоит из: - выступающего остова, который соединяется газонепроницаемо с профилированным остовом, имеющим уплотнительные поверхности с обводными контрольными канавками, и уплотнительные поверхности которого, расположенные на стороне, противоположной профилированному остову, согласуются с размерами фильтровальных элементов и предусматриваются с одной обводной контрольной канавкой для каждого фильтровального элемента, - прижимного устройства, с помощью которого фильтровальные элементы в своем смонтированном положении прижимаются газонепроницаемо к уплотнительным поверхностям выступающего остова и отжимаются от него, - газонепроницаемого перекрывающего корпуса, который включает имеющееся в перекрытии вытяжного канала шахтное отверстие для фильтров, предназначенное для удаления или введения фильтровальных элементов из вытяжного канала или же в вытяжной канал, соединяется газонепроницаемо с перекрытием и имеет отверстие для замены фильтров, предусмотренное со сменным фланцем, имеющим двойную обводную канавку согласно методу замены защитных мешков, и защитный клапан, - транспортировочного устройства, имеющего тяговые средства, с помощью которых фильтровальные элементы могут подаваться из своего смонтированного положения в положение для их замены внутри перекрывающего корпуса в районе отверстия для замены фильтров и в противоположном направлении, а также - разгрузочного фильтра для понижения давления в запирающейся камере для фильтров, которая простирается по обе стороны от фильтра для дисперсной фазы и включает внутреннюю часть перекрывающего корпуса.

С помощью устройства в соответствии с настоящим изобретением можно выполнять замену фильтровальных элементов без контакта с ними благодаря известному методу замены защитных мешков. Для этой цели предусматривается отверстие для замены фильтров в перекрывающем корпусе со сменным фланцем, имеющим двойную обводную канавку, в которую вкладываются газонепроницаемо защитные мешки из искусственного материала. Благодаря защитному клапану перед отверстием для замены фильтров предотвращается непроизвольное повреждение защитного мешка во время работы фильтра для дисперсной фазы.

Монтаж и демонтаж фильтровальных элементов в шахте или же из шахты для фильтров происходит при полной продолжительной изоляции камеры для фильтров от окружающей среды. Вследствие этого исключается загрязнение помещения, расположенного над фильтром для дисперсной фазы, через прямой контакт с камерой для фильтров.

Далее наряду с шахтным отверстием для фильтров являются излишними все критические отверстия, как например, вывод вала прижимного устройства и отверстие для корпуса тросовой лебедки, которые являются обязательными в случае использования известного фильтра для дисперсной фазы согласно конструкции Петриянова, и может быть достигнуто окончательно надежное уплотнение. Далее надежно повышается безопасность работы прижимного устройства для фильтровальных элементов, так как отсутствуют восприимчивые к нагрузке аксиальные приводы, а также конические шестерни.

Благодаря выступающему остову, соединенному с имеющимся профилированным остовом, уплотнительные поверхности которого согласованы с размерами фильтровальных элементов, которые применяются на западно-германских атомных электростанциях в виде стандартных конструктивных элементов, решается проблема поставки запасных частей фильтровальных элементов для фильтров для дисперсной фазы конструкции Петриянова, так как можно быстро получить стандартные конструктивные элементы.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением характеризуется наконец незначительными затратами на конструктивное исполнение, так как поток отработанного воздуха может полностью сохранять свои первоначальные характеристики. Следовательно, в случае устройства в соответствии с настоящим изобретением не является необходимым выводить отработанный воздух из имеющегося канала, чтобы обводить его вокруг фильтра для дисперсной фазы и, наконец, опять вводить его в канал в том месте, которое расположено ниже по потоку от старого фильтра. В таком случае должны были бы обычные для атомных установок корпуса фильтров устанавливаться в помещении, для чего потребовалось бы значительное место. Благодаря устройству в соответствии с настоящим изобретением ограничивается дополнительная потребность в площади только объемом перекрывающего корпуса по сравнению с конструкцией Петриянова.

Согласно устройству в соответствии с настоящим изобретением предлагается прижимать фильтровальные элементы под действием пружины к уплотнительным поверхностям выступающего остова и отжимать, преодолевая давление пружины, с помощью по крайней мере одного гидравлического цилиндра.

Таким образом обеспечивается постоянное газонепроницаемое прилегание фильтровальных элементов к выступающему остову, так как даже в случае возможного выхода из строя гидравлического цилиндра невозможно прохождение непрофильтрованного отработанного воздуха мимо фильтровальных элементов. Включение прижимного устройства с помощью гидравлического цилиндра представляет собой очень выгодное решение, так как при этом уменьшается потребность в площади, а также уменьшаются вероятности помех и расходы на обслуживание по сравнению с конструкцией механического привода. В результате этого можно также отказаться от критического вывода вала через бетонное перекрытие вытяжного канала.

Другой вариант исполнения настоящего изобретения предусматривает, что транспортировочное устройство имеет тележку для фильтров, закрепленную на двух тяговых цепях, которая направляется двумя направляющими пластинами, расположенными своими вертикальными торцевыми кромками напротив фильтровальных элементов, находящихся в смонтированном положении, которые установлены параллельно относительно направления потока отработанного воздуха, а также параллельно относительно направления подачи фильтров.

Заклинивание тележки для фильтров надежно предотвращается благодаря ее боковым параллельным направляющим, а крепление с помощью двух тяговых цепей представляет собой прочную и недорогую конструкцию.

Далее особенно выгодным оказывается то, что направляющие пластины предусматриваются с простирающимися в направлении подачи выступами, которые согласуются с выступами, расположенными по обеим сторонам тележки для фильтров.

Благодаря полученной таким образом геометрической форме между тележкой для фильтров и направляющими пластинами надежно предотвращается боковое смещение направляющей для тележки как в направлении потока отработанного воздуха, так и в вертикальном направлении.

Другой предпочтительный вариант исполнения устройства в соответствии с настоящим изобретением состоит в том, что для каждого фильтровального элемента предусматриваются два закрепленных торцевой кромкой к направляющим пластинам, соединяющих их между собой и направленных под прямым углом к ним опорных ребра для гидравлических цилиндров.

Отдельное крепление гидравлических цилиндров внутри вытяжного канала оказывается таким образом излишним и благодаря по крайней мере косвенному взаимодействию гидравлических цилиндров (через направляющие пластины) с выступающим остовом могут эти конструктивные элементы как предварительно собранные монтажные блоки вводиться в шахту для фильтров или же удаляться из нее.

В другом варианте исполнения настоящего изобретения предлагается, чтобы поршни расположенных линейно относительно друг друга гидравлических цилиндров соединялись с помощью прижимной планки, которая взаимодействует с направляющими пластинами, расположенными на задней кромке фильтровальных элементов.

Благодаря такому конструктивному исполнению достигается с одной стороны равномерное приложение давления отдельных поршней на фильтровальные элементы и с другой стороны может предотвращаться боковое смещение фильтровальных элементов относительно уплотнительных поверхностей выступающего остова. Далее благодаря наличию таких направляющих пластин на фильтровальных элементах, которые смонтированы сзади в направлении против потока, оказывается возможным с помощью аналогично смонтированных сзади прижимных планок, колена которых вводятся в направляющие пластины и зацепляются с ними, активно отжимать фильтровальные элементы от уплотнительных поверхностей выступающего остова. Прежде чем начнется с помощью тележки для фильтров движение подъема пакета фильтровальных элементов, прекращается благодаря горизонтальному движению действие сцепляющего усилия трения, возникающего возможно в результате воздействия клеющего эффекта.

Наконец в соответствии с устройством согласно настоящему изобретению еще предлагается предусмотреть два соединенных с выступающим остовом и перемещаемых параллельно относительно направления подачи транспортировочного устройства юстировочных стержня, на которые опирается пакет фильтровальных элементов, состоящий из расположенных вертикально друг над другом фильтровальных элементов.

Юстировочные стержни позволяют благодаря возможности своего перемещения выполнить выравнивание самого нижнего фильтровального элемента таким образом, что получается его точное прилегание к уплотнительным поверхностям выступающего остова. Поскольку градуирование выступающего остова точно согласовывается с пакетом фильтровальных элементов, состоящим из расположенных вертикально друг над другом фильтровальных элементов, то обеспечивается при точном выравнивании самого нижнего фильтровального элемента автоматически правильное прилегание также находящихся над ним фильтровальных элементов. При опускании пакета фильтровальных элементов в шахту для фильтра подается тележка для фильтров, принимающая пакет фильтровальных элементов и опирающаяся первоначально только самостоятельно, под оба юстировочных стержня, которые перед процессом прижимания служат для опоры всего пакета фильтровальных элементов. Точная юстировка пакета фильтровальных элементов с помощью тележки для фильтров, которая могла достигаться только очень сложным способом, становится ненужной благодаря юстировочным стержням в соответствии с настоящим изобретением.

Настоящее изобретение поясняется более подробно на примере его конструктивного исполнения, который изображен на чертежах. На чертежах изображено: Фигура 1 показывает устройство в соответствии с настоящим изобретением в продольном разрезе.

Фигура 2 показывает устройство в поперечном разрезе согласно фигуре 1 вдоль по линии II-II.

Фигура 1 показывает устройство для переналадки фильтра для дисперсной фазы конструкции Петриянова в смонтированном виде, который расположен в вытяжном канале 1 атомной электростанции. Устройство включает выступающий остов 2, прижимное устройство 3, газонепроницаемый перекрывающий корпус 4, транспортировочное устройство 5, а также разгрузочный фильтр 6.

Выступающий остов 2 соединяется газонепроницаемо с имеющимся профилированным остовом 7, который предусматривается с уплотнительными поверхностями, снабженными обводными контрольными канавками. Выступающий остов 2 также предусматривается на своей противоположной профилированному остову 7 кромке с уплотнительными поверхностями, снабженными обводными контрольными канавками. Эти уплотнительные поверхности выступающего остова 2 согласуются с размерами фильтровальных элементов 8, которые являются стандартными используемыми на западно-германских атомных электростанциях фильтровальными элементами.

Транспортировочное устройство 5 имеет тележку 10 для фильтров, закрепленную на двух тяговых цепях 9, которая направляется двумя направляющими пластинами 11, расположенными своими вертикальными торцевыми кромками напротив фильтровальных элементов 8, находящихся в смонтированном положении. Направляющие пластины 11 расположены параллельно относительно направления потока 12 отработанного воздуха, а также параллельно относительно направления подачи 13 тележки 10 для фильтров.

К направляющим пластинам 11 крепятся два горизонтальных юстировочных стержня 11', которые точно выравнены относительно своего вертикального положения, чтобы обеспечить простым способом продолжительное и обязательно точное выравнивание пакета фильтровальных элементов относительно уплотнительных поверхностей выступающего остова.

Над шахтным отверстием 25 для фильтров располагается перекрывающий корпус 4, соединенный газонепроницаемо с перекрытием вытяжного канала 1, который полностью закрывает шахтное отверстие 25 для фильтров. Перекрывающий корпус 4 предусматривается с отверстием 26 для замены фильтров, которое имеет сменный фланец 27 с обводной двойной канавкой согласно методу замены защитных мешков. Далее отверстие 26 для замены фильтров предусматривается с защитным клапаном 28.

Как можно увидеть на фигуре 2, предусматриваются направляющие пластины 11 с выступами 14 и впадинами 15, проходящими в направлении подачи 13 тележки 10 для фильтров. Эти выступы 14 и впадины 15 служат для бокового направления тележки 10 для фильтров, а также для направления фильтровальных элементов 8 и для приема тяговых цепей 9 транспортировочного устройства 5.

Аналогично на фигуре 2 показано, как направленное под прямым углом к направляющим пластинам 11 опорное ребро 16 соединяет друг с другом обе направляющие пластины 11 и служит для размещения гидравлических цилиндров 17. Поршни 18 гидравлических цилиндров 17 прижимаются под действием пружин 19 к задней кромке фильтровальных элементов 8, при этом передача усилия давления по обеим сторонам осуществляется с помощью соответственно одной расположенной в вертикальном направлении прижимной планки 20, соединяющей поршни всех расположенных линейно друг над другом гидравлических цилиндров. Прижимные планки 20 имеют U-образную форму и входят в направляющие пластины 21, имеющие аналогично U-образную форму, колена которых расположены параллельно относительно прижимных планок 20, но направлены в противоположном направлении. Таким образом могут фильтровальные элементы эффективно отжиматься от своих уплотнительных поверхностей и разъединяться, прежде чем тележка для фильтров сообщит вертикальное движение пакету фильтровальных элементов.

Смена подлежащих замене фильтровальных элементов 8 происходит с помощью устройства в соответствии с настоящим изобретением следующим образом.

Два запорных клапана 23, ограничивающие участок вытяжного канала 1 как камеру 22 для фильтров, закрываются. С помощью запорного вентиля, расположенного на разгрузочном фильтре 6, понижается давление в этой камере 22 для фильтров до давления окружающей среды. В гидравлические цилиндры 17 (Фиг. 2) прижимного устройства 3 (Фиг. 1) подается давление и тем самым, преодолевая действие пружин 19 (Фиг. 2), осуществляется подъем фильтровальных элементов 8 от уплотнительных поверхностей выступающего остова 2. Затем с помощью цепной лебедки 24 перемещается наверх тележка 10 для фильтров, навешенная на двух тяговых цепях 9, вместе с расположенным на ней пакетом фильтровальных элементов.

Тележка 10 для фильтров перемещается сначала наверх только на такое расстояние, чтобы самый верхний фильтровальный элемент 8 располагался напротив отверстия 26 для замены фильтров. Эта операция продолжается до тех пор, пока последний фильтровальный элемент не будет вытянут из фильтра для дисперсной фазы.

При введении новых фильтровальных элементов 8 эта операция выполняется в обратной последовательности и полный пакет фильтровальных элементов подается в готовом смонтированном виде к выступающему остову 2. При вводе тележки 10 для фильтров в камеру 22 для фильтров взаимодействуют направляющие пластины 21 на задней стороне фильтровальных элементов 8 позади прижимных планок 20 с поршнями 18 гидравлических цилиндров 17 (см. Фиг. 2). Таким образом при последующей операции по замене фильтровальных элементов 8 может надежно выполняться их отжимание от уплотнительных поверхностей выступающего остова 2.

При завершении операции по замене фильтровальных элементов снимается давление в гидравлических цилиндрах 17, в результате чего пружины 19 прижимают фильтровальные элементы 8 к выступающему остову 2. Затем необходимо открыть запорные клапаны 23 в вытяжном канале 1, после чего фильтр для дисперсного шлама опять омывается потоком отработанного воздуха.

В завершение следует еще отметить, что показанные на фигуре 1 и расположенные за пределами перекрывающего корпуса 4 каналы 29 и 30 в перекрытии камеры 22 для фильтров должны быть уплотнены газонепроницаемо на длительное время после монтажа устройства для переналадки фильтра в соответствии с настоящим изобретением.

Формула изобретения

1. Устройство для переналадки фильтра для дисперсной фазы конструкции Петриянова, расположенного в вытяжном канале атомной электростанции, отличающееся тем, что состоит из выступающего остова (2), который соединяется газонепроницаемо с профилированным остовом (7), имеющим уплотнительные поверхности с обводными контрольными канавками, и уплотнительные поверхности которого, расположенные на стороне, противоположной профилированному остову (7), согласуются с размерами фильтровальных элементов (8) и предусматриваются с одной обводной контрольной канавкой для каждого фильтровального элемента; из прижимного устройства (3), с помощью которого фильтровальные элементы (8) в своем смонтированном положении прижимаются газонепроницаемо к уплотнительным поверхностям выступающего остова (2) и отжимаются от него; из газонепроницаемого перекрывающего корпуса (4), который включает имеющееся в перекрытии вытяжного канала (1) шахтное отверстие (25) для фильтров, предназначенное для удаления или введения фильтровальных элементов (8) из вытяжного канала (1) или же в вытяжной канал, соединяется газонепроницаемо с перекрытием и имеет отверстие (26) для замены фильтров, предусмотренное со сменным фланцем (27), имеющим двойную обводную канавку согласно методу замены защитных мешков и защитный клапан (28); из транспортировочного устройства (5), имеющего тяговые средства, с помощью которых фильтровальные элементы (8) могут подаваться из своего смонтированного положения в положение для замены внутри перекрывающего корпуса (4) в районе отверстия (26) для замены фильтров и в противоположном направлении, а также из разгрузочного фильтра (6) для понижения давления в запирающейся камере (22) для фильтров, которая простирается по обе стороны от фильтра для дисперсной фазы и включает внутреннюю часть перекрывающего корпуса (4).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтровальные элементы (8) прижимаются под действием пружины к уплотнительным поверхностям выступающего остова (2) и отжимаются, преодолевая действие пружины, с помощью по крайней мере одного гидравлического цилиндра (17).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что транспортировочное устройство (5) имеет тележку (10) для фильтров, закрепленную на двух тяговых цепях (9), которая направляется двумя направляющими пластинами (11), расположенными своими вертикальными торцевыми кромками напротив фильтровальных элементов (8), находящихся в смонтированном положении, которые расположены параллельно относительно направления потока (12) отработанного воздуха, а также параллельно относительно направления подачи (13) тележки (10) для фильтров.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что направляющая пластина (11) с проходящими в направлении подачи (13) тележки каналообразными выступами (14) предназначена для бокового направления тележки (10) для фильтров и фильтровальных элементов (8), а также для размещения тяговых цепей (9) транспортировочного устройства (5).

5. Устройство по п.3 или 4, отличающееся тем, что на каждый фильтровальный элемент (8) предусматриваются два опорных ребра (16) доя гидравлических цилиндров (17), закрепленных торцевыми кромками к направляющим пластинам (11), соединяющих их между собой и направленных к ним под прямым углом.

6. Устройство по одному из пп.2 - 5, отличающееся тем, что поршни (18) расположенных линейно относительно друг другу гидравлических цилиндров (17) соединяются между собой с помощью прижимной планки (20), которая взаимодействует с направляющими планками (21), расположенными на задней стороне фильтровальных элементов (8).

7. Устройство по одному из пп.1 - 6, отличающееся тем, что предусматриваются два юстировочных стержня (11'), соединенных с выступающим остовом (2) и перемещаемых параллельно относительно направления подачи (13) транспортировочного устройства (5), на которые опирается пакет фильтровальных элементов, образованный из расположенных вертикально друг над другом фильтровальных элементов (8).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2