放射性颗粒分配装置制造方法及图纸

公开了一种用于分配颗粒材料的系统，包括：附接到颗粒过滤器的喷嘴，其被配置成与附接到罐的三叶式填充端口耦合以实现热等静压，其中喷嘴经由旋转致动而打开和关闭。在一实施例中，系统包括单个填充端口设计，例如具有同心的管中管设计的端口。还公开了一种通过以下各项用颗粒材料填充容器的方法：将填充喷嘴连接到填充端口；打开/关闭所述填充喷嘴；将填充喷嘴附接到填充端口；使所述填充喷嘴的至少一个开口与所述填充端口中的开口对准；以及将颗粒材料分配到容器中。

Radioactive Particle Distribution Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】放射性颗粒分配装置本申请要求于2017年1月6日提交的美国临时申请号62/443,265的优先权益，其以引用的方式全部并入本文中。
所公开的实施例大体上涉及一种将放射性粉末填充到可以以可控制和安全的方式热等静压的HIP罐中的装置。还公开一种使用所公开的装置实施例用放射性粉末填充HIP罐的方法。
技术介绍
过去已开发了填充系统的若干概念以将放射性粉末填充到固定体积容器中。这包含使煅烧的高放废液(“HLLW”)在金属存储罐内玻璃化为玻璃。示例性的现有技术装置在图1中示意性地示出。真空粉末压制已在扬尘或污染并不重要的应用中使用。例如，如T.Akiyama等人在“densificationofpowdersbymeansofair,vibratoryandmechanicalcompactions(借助于空气、振动和机械压实的粉末密实化)”中所述。参见1986年“PowderTechnology(粉末技术)”，第46卷，第2期，173-180页，。现有技术受到众多技术限制和问题的困扰。现有技术的主要技术问题是不能提供物理屏障以防止在填充之后在填充喷嘴的断开连接期间由扬尘所致的污染的扩散。现有设计停止来自填充喷嘴的颗粒流，但没有物理屏障来停止灰尘从容器逸出。在其它应用中可以看到“干断(drybreak)”，例如用于在断开连接的同时容纳产品的“DryLink”和分流蝶阀。然而，这些设计需要使用聚合物材料以用于密封，这与过程承受的热量、压力和辐射环境不相容。它们对于一次性应用(在HIP之后不可重复使用)也是过分昂贵的且对于HIP罐是相对庞大的。现有技术的另一问题是线性致动的阀(例如，钟形阀和锥阀)，其具有对准问题。可被处置的颗粒的尺寸被开口的空隙限制。在容器被偶然过度填充的情况下还无法切断颗粒流且安全地断开连接。
技术实现思路
本申请的多个方面克服了现有技术的缺点和限制，但还公开了现有技术未认识到的其它改进。申请人已开发一种系统，其使可能由于填充喷嘴的连接和断开连接期间的扬尘所致的污染最小化。在一个实施例中，公开了一种用于分配颗粒材料(例如放射性粉末)的系统。在另一实施例中，用于将颗粒材料分配到有待热等静压的容器中的系统包含喷嘴，所述喷嘴包括通过旋转致动而打开和关闭的至少一个开口，所述喷嘴被配置成附接到填充端口，所述填充端口一体地连接到有待热等静压的容器。在另一实施例中，在任何颗粒被分配到容器中之前，喷嘴的至少一个开口可与填充端口中的开口对准。还公开了一种使用本文中所描述的各种实施例用颗粒材料填充HIP罐的方法，所述颗粒材料例如粉末状废料，包含放射性材料。例如，描述了一种利用粉末状材料填充HIP罐的方法，所述方法包括将喷嘴连接到填充端口，所述填充端口一体地连接到HIP罐，其中所述喷嘴包括通过旋转致动而打开和关闭的至少一个开口。在所描述的方法中，喷嘴被配置成附接到填充端口，使得在任何颗粒被分配到容器中之前，喷嘴的至少一个开口与填充端口中的开口对准。示例性实施例涉及一种用于将颗粒材料分配到被配置成热等静压的容器中的系统，所述系统可包含具有至少一个开口的填充喷嘴。填充喷嘴可被配置成经由旋转致动或其它类型的致动而打开和关闭。系统可包含一体地连接到容器的填充端口。填充喷嘴和填充端口可被配置成选择性地附接在一起。填充喷嘴可被配置成在填充喷嘴的开口与填充端口中的开口对准时有条件地允许颗粒材料被分配到容器中。在一些实施例中，单个填充端口可位于容器的端部上。例如，容器还包括盖，所述盖具有被配置成经由单个填充端口实现集中填充的对称设计。在示例性实施例中，填充喷嘴和填充端口可具有同心的管中管设计。例如，管设计包含：内部管，其被配置成允许颗粒材料的填充；和同心的外部管，其被配置成允许材料从容器内安全排空。填充端口可进一步包含阀，所述阀被配置成提供排空路径，所述排空路径安全地减轻由于在流动下的颗粒材料的性质所导致的灰尘污染的发生。在一个实施例中，本文中所描述的系统还包括盖，所述盖具有被配置成能够经由单个填充端口实现集中填充的对称设计。示例性实施例还可包含一个或多个安全锁定机构，所述一个或多个安全锁定机构被配置成有条件地允许填充过程在填充喷嘴和容器被牢固地紧固在一起时开始。例如，一个或多个安全锁定机构可包含推开或旋开耦合机构，所述推开或旋开耦合机构被配置成确保阀仅在填充喷嘴和容器紧密接合时打开。由此确保了安全性。其它实施例可包含弹簧加载机构的额外安全元件，所述额外安全元件被配置成休止在防止材料的自由流动的关闭位置中。其它实施例可包含附接到其端部的至少一个真空，所述真空可被配置成允许放射性粉末的填充和HIP罐的排空同时进行。也可包含振动装置或真空粉末压实装置。装置可被配置成压实颗粒材料且由此增大其密度和/或减少颗粒孔隙空间。根据本公开的实施例可进一步包含与排空路径在一条直线上的一个或多个烧结过滤器。烧结过滤器可防止灰尘被带出。在示例性实施例中，填充喷嘴是使得能够远程维护容器和进入热室的内部区域的远程可互换填充喷嘴。填充喷嘴可包含至少一个串列式的旋转阀，所述至少一个串列式的旋转阀被配置成控制颗粒材料的质量流量。至少一个串列式的旋转阀中的每个相应旋转阀包含由陶瓷制成的具有抛光表面的面，由此确保防漏密封且防止所述面的破坏性磨损。一些实施例可包含预填充漏斗，所述预填充漏斗连接到喷嘴以防止容器的过度填充。示例性实施例还可包含负荷传感器和称重天平以称重和监视预填充漏斗和容器。在一些实施例中，至少一个开口可具有三叶式配置，在该配置中，旋转致动通过旋转约60度而打开。开口可被配置成经由固定销与填充端口的开口对准，所述固定销从填充喷嘴突出且在与填充端口上的开口接合时被所述开口限制性地包围。附图说明图1是具有锥阀设计的现有技术超煅烧递送系统的示意图。图2是示出根据本公开的三叶式设计的填充喷嘴的端视图。图3是示出根据本公开的三叶式填充喷嘴设计的填充端口的端视图。图4是根据本公开的在关闭位置中的填充喷嘴。图5是根据本公开的在打开位置中的填充喷嘴。图6A是根据本公开的方法的第一步骤或开始位置的透视图。图6B是图6A的截面视图。图7A是根据本公开的方法的对准步骤的透视图。图7B是图7A的截面视图。图8A是经由根据本公开的方法连接的填充喷嘴的透视图。图8B是图8A的截面视图。图9A是与填充端口接合和锁定的填充喷嘴以及根据本文公开的方法打开的阀的透视图。图9B是图9A的截面视图。图10A是示出根据本文公开的方法排空的罐的透视图。图10B是图10A的截面视图。图11A是示出根据本文公开的方法的填充有颗粒的罐的透视图。图11B是图11A的截面视图。图12A是示出根据本文公开的方法的经历振动压实的罐的透视图。图12B是图12A的截面视图。图13A是示出在根据本文公开的方法填充罐之后关闭的阀的透视图。图13B是图13A的截面视图。图14A是通过根据本公开的方法断开连接的填充喷嘴的透视图。图14B是图14A的截面视图。图15A是在根据本公开的方法中完成的填充过程的透视图。图15B是图15A的截面视图。图16是根据本公开的示例性方法。应理解，以上概述和以下详述都仅是示例性和解释性的，且不限制如要求保护的本专利技术。具体实施方式本文中的申请人公开了一种系统，其最小化由于填充喷嘴的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将颗粒材料分配到被配置成被热等静压的容器中的系统，所述系统包括：具有至少一个开口的填充喷嘴，所述填充喷嘴被配置成经由旋转致动而打开和关闭，一体地连接到所述容器的填充端口，其中所述填充喷嘴和填充端口被配置成选择性地附接在一起；且其中所述填充喷嘴被配置成当所述填充喷嘴的开口与所述填充端口中的开口对准时有条件地允许所述颗粒材料被分配到所述容器中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.06 US 62/443,2651.一种用于将颗粒材料分配到被配置成被热等静压的容器中的系统，所述系统包括：具有至少一个开口的填充喷嘴，所述填充喷嘴被配置成经由旋转致动而打开和关闭，一体地连接到所述容器的填充端口，其中所述填充喷嘴和填充端口被配置成选择性地附接在一起；且其中所述填充喷嘴被配置成当所述填充喷嘴的开口与所述填充端口中的开口对准时有条件地允许所述颗粒材料被分配到所述容器中。2.根据权利要求1所述的系统，其还包括位于所述容器的端部上的单个填充端口。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述填充喷嘴和所述填充端口具有同心的管中管设计。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述管中管设计包含：内部管，其被配置成允许颗粒材料的填充；和同心的外部管，其被配置成允许材料从所述容器内安全排空。5.根据权利要求3所述的系统，其中所述填充端口还包括阀，所述阀被配置成提供排空路径，所述排空路径安全地减轻来自所述颗粒材料的灰尘污染。6.根据权利要求2所述的系统，其中所述容器还包括盖，所述盖具有被配置成经由所述单个填充端口实现集中化填充的对称设计。7.根据权利要求1所述的系统，还包括一个或多个安全锁定机构，所述一个或多个安全锁定机构被配置成有条件地允许填充过程在所述填充喷嘴和容器被牢固地紧固在一起时开始。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述一个或多个安全锁定机构包括推开或旋开耦合机构，所述耦合机构被配置成确保阀仅在所述填充喷嘴和容器紧密接合时打开。9.根据权利要求7所述的系统，其中所述填充端口还包括弹簧加载机构，所述弹簧加载机构被配置成在关闭位置中休止。10.根据权利要求1所述的系统，还包括附接到其端部的至少一个真空部，所述真空部被配置成允许放射性颗粒的填充和所述HIP罐的排空同时进行。11.根据权利要求1所述的系统，还包括振动装置或真空粉末压实装置，所述振动装置或真空粉末压实装置被配置成压实所述颗粒材料且由此增大其密度。12.根据权利要求11所述的系统，还包括与排空路径在一条线上的一个或多个烧结过滤器，所述一个或多个烧结过滤器被进一步配置成防止灰尘被携出。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述填充喷嘴是使得能够远程维护所述容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·莫里卡，S·郑，
申请(专利权)人：乔罗克国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US