高温高压用气溶胶生成及混合系统技术方案

一种气溶胶生成及混合系统包括气溶胶生成装置和气溶胶混合装置；气溶胶生成装置包括预混合罐及混合罐，混合罐包括：叶片，为了搅拌混合罐的内部的气溶胶而以混合罐的中心轴为中心进行旋转；装填喷嘴，用于注入气溶胶水溶液和气溶胶粒子中的一种；第一空气注入器，为了对罐进行加压而注入压缩空气和氮气中的一种，通过搅拌形成气溶胶水溶液中混合有压缩空气和氮气的气溶胶混合体，混合第二空气注入器的空气和和混合环的移送气体来生成高压高温的气溶胶，上述第二空气注入器用于注入通过单独管线引入的压缩空气和氮气中的一种，上述混合环用于供给移送气体，上述移送气体与上述气溶胶混合体一同通过二流体喷嘴注入于第二罐。

【技术实现步骤摘要】
高温高压用气溶胶生成及混合系统
本专利技术涉及高温高压用气溶胶生成及混合系统。
技术介绍
本专利技术涉及高温高压用气溶胶生成及混合系统，目前缺乏可在高温高压状态下进行控制的气溶胶控制系统，本专利技术目的在于提供在这种情况下也能够控制的控制系统。最近，当发生如日本的福岛核电站事故等的重大事故时的核反应堆的建筑物内部放射性气溶胶的举动的研究、围阻体建筑物的稳定性以及用于过滤并排出放射性气溶胶的研究开发正活跃进行，现有的气溶胶生成及混合装置没有能够生成发生如原子能发电站的重大事故时的状态的高温/高压状态的气溶胶并以所需条件与移送气体混合的设备。并且，移送气体通常使用空气或氮气，但在存在高温/高压状态的气溶胶的环境下，存在水蒸气、空气及氮气等的混合气体的环境。主要使用现有的气溶胶生成装备中的一种的雾化(atomizer)方式，虽然能够注入高压(8巴以上)，但生成浓度非常低的常温气溶胶。利用粒子分散方式的生成装置生成浓度相对高的气溶胶，其具有在常压/常温条件下工作的特征。但是，没有在高温/高压同时存在的条件下生成并混合气溶胶的系统，尤其没有将水蒸气和空气、氮气的混合气体用作移送气体的气溶胶生成及混合系统。对此，公开了如韩国授权专利第100145032号“工具安装及气溶胶生成装置”的装置等，但同样涉及在常温/常压下的气溶胶生成装置，至今尚未公开关于高温/高压气溶胶生成/注入、混合系统。
技术实现思路
本专利技术是为了实现如上所述的目的而提出，需要开发能够适用于如高温/高压的特殊情况下的气溶胶生成及混合设备。为了实现上述目的，本专利技术提供气溶胶生成及混合系统，上述系统包括气溶胶生成装置和气溶胶混合装置，气溶胶生成装置包括混合罐11及预混合罐28，混合罐包括：叶片12，为了搅拌混合罐的内部的气溶胶而以混合罐的中心轴为中心进行旋转；装填喷嘴13，用于向混合罐注入气溶胶粒子；第一空气注入器22，为了对罐进行加压而注入压缩空气和氮气中的一种；第一观察窗27，用于确认混合罐的内部的混合状态，通过搅拌形成气溶胶水溶液，并向第二罐一同注入第二空气注入器23的空气和上述气溶胶粒子水溶液来可生成气溶胶，上述第二空气注入器23用于注入通过单独管线引入的压缩空气和氮气中的一种。从混合罐排出的气溶胶粒子水溶液通过齿轮泵16以高压形态注入，经过加热器加热并向第二罐注入，从第二空气注入器排出的空气也经过加热器以被加热的状态注入，可利用质量流量计29控制所需的注入量。当上述气溶胶混合体注入于第二罐时，通过以空气和气溶胶一同注入的二流体喷嘴18来注入，气溶胶混合体可形成预先设定形态的图案。水溶性气溶胶的生成可适用内部混合二流体喷嘴18，非水溶性气溶胶的生成可适用外部混合二流体喷嘴。通过二流体喷嘴向第二罐注入之前，为了使流动稳定化而利用旁通管线19来循环后，若流动稳定化则利用二流体喷嘴形成流量。并且，利用一边利用加热器加热并一边经过旁通管线，因此可以调节为所需的条件的温度，可以根据利用二流体喷嘴注入的压缩空气或氮气的压力和齿轮泵的升压条件来生成多种压力的气溶胶。在气溶胶生成初期，混合罐的内部的压力和温度处于常压常温条件，但是利用第一空气注入器22填充压缩空气或氮气则混合罐可以升压至最大6～7巴，利用齿轮泵施加3～4巴的压差，若在第二空气注入器23供给最大9～10巴的压缩空气或氮气则可以生成与9～10巴相对应的高压气溶胶。混合罐的内部的气溶胶水溶液通过位于齿轮泵后端的加热器来被加热，在生成初期利用旁通管线循环且持续加热，从而可以生成高温气溶胶。在上述第二罐的内部设置有用于供给移送气体的环形态的混合环21，上述移送气体用于移送生成的气溶胶，通过形成于混合环的孔来喷射移送气体。为了均匀地维持混合环的上部和下部的移送气体流速分布而存在混合环堵塞部31。移送气体根据移送条件来可使用蒸气、压缩空气、氮气，也可以使用这些气体的混合气体。移送气体可在进入第二罐之前进行混合而供给。二流体喷嘴位于混合环的中央来使所生成的气溶胶向第二罐注入并与从混合环喷射的移送气体混合。此时，通过二流体喷嘴注入的气溶胶具有扇形或圆形的图案，移送气体不粘于第二罐的壁面，在与壁面隔开的位置喷射而防止气溶胶附着于壁面的现象，由此实现气溶胶与移送气体的均匀的混合。向第二罐注入的气溶胶与高温的移送气体混合来使水分完全去除，从而防止水分引起气溶胶的凝聚现象。根据如上所述的结构，具有提供在高温高压下工作的气溶胶生成及混合系统的效果。附图说明图1至图5为示出本专利技术一实施例的附图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明。图1为示出本专利技术的气溶胶生成及注入装置的附图。预混合罐28进行气溶胶的均匀的混合，且根据需要，为了实时补充气溶胶溶液而经过预混合的过程向混合罐11供给气溶胶溶液。混合罐使形成于罐内部的叶片12进行旋转，在罐内部使气溶胶溶液均匀地混合并维持，设置于罐的上部的电机使沿着罐的中心轴形成的叶片12进行旋转。为了生成高温/高压状态的气溶胶，将气体和水应均匀地混合成适当程度后形成为气溶胶状态来注入的方式对生成高温/高压状态的气溶胶更为有利。以往，虽通过旁通管线使已加热的状态的气溶胶水溶液旁通，在其中将气体与液体均匀地混合，利用加热器可以容易地提高温度，但制备高压状态的气溶胶水溶液方面存在问题。在本专利技术中，设置预混合罐来使气溶胶的水溶液状态和通过旁通管线来加热的气溶胶水溶液均匀地混合水和气体，即，添加由预混合罐制备的气溶胶引起的压力，从而更容易地制备高温/高压状态的气溶胶。虽然旁通的气溶胶水溶液和从预混合罐投入的气溶胶水溶液的状态不同，但若利用持续的旁通和混合使气溶胶水溶液的状态在一定程度上稳定化，则向第二罐的方向移送。由此，利用形成于上端的装填喷嘴13投入气溶胶水溶液和气溶胶粒子，水通过上端的喷嘴向罐内部流入。设置于侧面的水准仪14与下端的排出部15相连接并调节罐内的水位，为了对罐进行加压而向罐内部流入压缩空气或氮气，一边将罐内部加压至所需的程度且一边搅拌气溶胶水溶液相来混合。从罐排出的气溶胶水溶液通过齿轮泵16以高压的状态向第二罐17注入，可以与从其他路径注入的压缩空气或氮气混合来向第二罐17注入。但是，直到初期气溶胶水溶液流量稳定化，可以通过旁通管线19重新向混合罐11再循环。若气溶胶水溶液流量稳定则气溶胶和压缩空气或氮气通过二流体喷嘴18来注入，二流体喷嘴18使气溶胶和空气混合来生成完整的微细喷射喷雾。二流体喷嘴用于形成均匀的图案的微细粒子，从而根据所引入的液体和空气的速度及混合程度来体现成其它形态。图2为示出这种微细喷射喷雾的一实施例的附图，形成于图2的上端的微细喷雾为扇形形态，其示出根据空气的压力和气溶胶的压力差而形成相互不同的形象。图3为示出二流体喷嘴的实施例的附图，根据液体和气体的流动及空气和液体独立控制与否使喷嘴的结构有所不同。图4为示出用于使从二流体喷嘴喷射的气溶胶与蒸气、压缩空气、氮气或这些气体的混合气体混合的结构的附图，从二流体喷嘴排排出形成微细喷射喷雾，混合环21位于形成微细喷射喷雾的位置。混合环呈环的形态，外部呈贯通有多个孔26的形态，从而通过形成于环的孔喷射蒸气和氮气(或压缩空气)的混合体(移送气体)，微细喷射喷雾的形态的气溶胶与移送气体混合并向第二罐的出口排出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高压用气溶胶生成及混合系统，其特征在于，包括气溶胶生成装置和气溶胶混合装置，气溶胶生成装置包括预混合罐及混合罐，混合罐和预混合罐包括：叶片，为了搅拌内部的气溶胶而以罐的中心轴为中心进行旋转；搅拌电机，使叶片进行旋转；装填喷嘴，设置于混合罐和预混合罐，用于注入气溶胶水溶液和气溶胶粒子中的一种；第一空气注入器，为了对罐进行加压而将压缩空气和氮气中的一种注入于预混合罐和混合罐，向混合罐注入从预混合罐排出的气溶胶水溶液，借助混合罐和预混合罐的内部的搅拌来防止气溶胶在气溶胶水溶液中凝固，利用齿轮泵排出气溶胶水溶液，利用质量流量计使所需量的气溶胶水溶液流动；结合经过质量流量计的气溶胶水溶液和第二空气注入器的空气来形成气溶胶混合体并注入于第二罐来生成气溶胶，上述第二空气注入器用于注入通过单独管线引入的压缩空气和氮气中的一种，当将上述气溶胶混合体注入于第二罐时，通过将空气和气溶胶一同注入的二流体喷嘴来注入，并通过二流体喷嘴排出的气溶胶混合体在第二罐内部中形成预先设定形态的图案；在上述第二罐的内部，在形成有通过二流体喷嘴喷射的微细喷射喷雾器的位置设置有混合环，以环状从混合环的上端引入并沿着形成于外周面的移送气体喷射孔来喷出蒸气、压缩空气、氮气和这些气体的混合气体中的一种以上，为了均匀地维持混合环的上部和下部的移送气体流速分布，而在与混合气体的引入位置相对称的位置形成有混合环堵塞部。...

【技术特征摘要】
1.一种高温高压用气溶胶生成及混合系统，其特征在于，包括气溶胶生成装置和气溶胶混合装置，气溶胶生成装置包括预混合罐及混合罐，混合罐和预混合罐包括：叶片，为了搅拌内部的气溶胶而以罐的中心轴为中心进行旋转；搅拌电机，使叶片进行旋转；装填喷嘴，设置于混合罐和预混合罐，用于注入气溶胶水溶液和气溶胶粒子中的一种；第一空气注入器，为了对罐进行加压而将压缩空气和氮气中的一种注入于预混合罐和混合罐，向混合罐注入从预混合罐排出的气溶胶水溶液，借助混合罐和预混合罐的内部的搅拌来防止气溶胶在气溶胶水溶液中凝固，利用齿轮泵排出气溶胶水溶液，利用质量流量计使所需量的气溶胶水溶液流动；结合经过质量流量计的气溶胶水溶液和第二空气注入器的空气来形成气溶胶混合体并注入于第二罐来生成气溶胶，上述第二空气注入器用于注入通过单独管线引入的压缩空气和氮气中的一种，当将上述气溶胶混合体注入于第二罐时，通过将空气和气溶胶一同...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秉喆，李斗镛，李宗赞，郑宇英，李铉哲，宋容载，
申请(专利权)人：未来与挑战株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR