一种升降式水冷机械搅拌装置制造方法及图纸

本公开涉及高放废液玻璃固化处理领域，具体涉及一种在高温、强放射性条件下升降式水冷机械搅拌装置。该装置包括：旋转驱动装置、搅拌杆、桨头、升降驱动装置；其中搅拌杆为长杆型结构，并且搅拌杆内部设置有水冷循环回路；旋转驱动装置，用于驱动搅拌杆旋转；桨头为锚式结构，桨头内部设置有水冷循环回路，并且桨头与搅拌杆连接；并且搅拌杆与桨头的水冷循环回路互相连通；升降驱动装置，用于驱动搅拌杆升降。实现了一种结构简单、搅拌效果明显的升降式水冷机械搅拌装置。

A lifting type water-cooled mechanical stirring device

The invention relates to the field of glass solidification treatment of high-level radioactive waste liquid, in particular to a lifting water-cooled mechanical stirring device under high temperature and strong radioactivity conditions. The device comprises a rotating driving device, a stirring rod, a propeller head and a lifting driving device, wherein the stirring rod is of a long rod structure and the water cooling circulation circuit is arranged inside the stirring rod, the rotating driving device is used to drive the rotation of the stirring rod, the propeller head is of an anchor structure, and the water cooling circulation circuit is arranged inside the propeller head, and the propeller head is provided with a water cooling circulation circuit. It is connected with the stirring rod, and the stirring rod is connected with the water-cooling circulation circuit of the propeller head, and the lifting driving device is used to drive the lifting of the stirring rod. A water cooling mechanical stirring device with simple structure and obvious stirring effect has been realized.

【技术实现步骤摘要】
一种升降式水冷机械搅拌装置
本专利技术涉及高放废液玻璃固化处理领域，具体涉及一种在高温、强放射性条件下升降式水冷机械搅拌装置。
技术介绍
我国目前已经确定了高放废液处理技术路线是玻璃固化技术。冷坩埚玻璃固化技术是目前国际上一种用于放射性废物处理的新型玻璃固化技术，它是利用电源产生高频(105～106Hz)电流，再通过感应线圈转换成电磁流透入待加热物料，形成涡流产生热量，实现待处理物料的直接加热熔融。冷坩埚玻璃固化装置主要由高频感应电源、冷坩埚炉体和其它辅助系统组成，其中冷坩埚炉体是由通冷却水的金属弧形块或管组成的容器(容器形状主要有圆形或椭圆形)，工作时金属管内连续通冷却水，坩埚内熔融物的温度可高达2000℃以上，但坩埚壁仍保持较低温度(一般小于200℃)，使其在运行过程中炉体近套管低温度区域形成一层2～3cm厚的固态玻璃壳(冷壁)，因此称为“冷”坩埚。相比较其它玻璃固化技术，冷坩埚技术最主要的优点是熔制温度高，可处理废物类型广、熔炉寿命长(大于20a)、退役容易。目前，在商用玻璃工业领域，机械搅拌已经较为广泛的应用于大尺寸或大体积玻璃熔炉均匀混合、熔融物料。为了安全、有效地处理高放废液，世界各国经过半个多世纪的研究和探索，普遍认可采用玻璃固化技术处理高放废液。玻璃固化技术处理高放废液从上个世纪六十年代开始，至今已经从第一代的罐式熔炉发展到第四代冷坩埚熔炉技术。其中，第三代熔炉有效熔融区域(以比利时PAMLA玻璃固化厂为例)达到0.3m3，在处理含有较多贵金属离子的高放废液过程中会出现贵金属沉积熔炉底部的现象，并导致出料管堵塞和熔炉内电极短路，发生停车事件。为了保证玻璃熔融过程不再发生类似上述事件，经研究熔炉底部修改成锥形，以保证物料不会在底部沉积。此后，法国拉格后处理厂的玻璃固化生产线为了保证玻璃对于硫和钼的包容量，在冷坩埚熔炉上配置了搅拌系统，该搅拌系统一方面可以防止发生重金属沉积情况，一方面可以通过搅动熔体提高玻璃对难溶金属的包容量。随后，大型玻璃熔炉都配置搅拌系统以保证玻璃固化工艺过程的稳定运行和产品质量控制。综上所述，目前，国内商用玻璃厂处理的玻璃溶体粘度较小，采用的机械搅拌装置没有优化搅拌桨桨头形状，搅拌效果差；同时体积较大，没有旋转和提升设计；在熔炉内长时间运行冷却效果差。
技术实现思路
(一)专利技术的目的为克服现有技术的不足，本公开了一种结构简单、搅拌效果明显的升降式水冷机械搅拌装置。(二)技术方案一种升降式水冷机械搅拌装置，该装置包括：旋转驱动装置、搅拌杆、桨头、升降驱动装置；其中所述搅拌杆为长杆型结构，并且所述搅拌杆内部设置有水冷循环回路；所述旋转驱动装置，用于驱动搅拌杆旋转；所述桨头为锚式结构，所述桨头内部设置有水冷循环回路，并且所述桨头与搅拌杆连接；并且所述搅拌杆与桨头的水冷循环回路互相连通；所述升降驱动装置，用于驱动搅拌杆升降。所述旋转驱动装置包括旋转驱动伺服电机和变速装置。所述升降式水冷机械搅拌装置还包括水冷轴承基座，所述水冷轴承基座设置在所述旋转驱动装置和所述搅拌杆之间，用于支撑所述旋转驱动装置和搅拌杆。所述水冷轴承基座包括：基座顶板、基座底板、内管和外管；其中所述基座顶板为圆环形结构，所述基座顶板设置在所述水冷轴承基座的顶部；所述基座底板为与基座顶板同轴设置的圆环形结构，所述基座底板设置在所述水冷轴承基座的底部，所述基座底板的内径与基座顶板的内径相同；所述内管的一端与基座顶板固定连接；所述内管的另一端与基座底板固定连接，并且所述内管的外径与基座顶板和基座底板的内径相同；所述外管与内管同轴的设置在所述内管外部，并且所述外管的一端与基座顶板固定连接，所述外管的另一端与基座底板固定连接，以在内管、外管、基座顶板和基座底板之间形成空腔。在所述外管靠近基座顶板的一端设置有顶部开口，并且在外管靠近基座底板的一端设置有底部开口。所述内管的两段同时设置有轴承槽。所述搅拌杆为管型结构，所述搅拌杆包括：搅拌杆内管和搅拌杆外管，所述搅拌杆内管的外径小于所述搅拌杆外管的内径，所述搅拌杆内管与搅拌杆外管同轴设置，并且所述搅拌杆外管与搅拌杆内管之间形成空腔；所述搅拌杆内管的内腔和搅拌杆外管与搅拌杆内管之间的空腔组成所述搅拌杆的水冷循环回路；所述搅拌杆通过轴承固定在所述水冷轴承基座上，所述搅拌杆远离桨头的一端穿过水冷轴承基座与变速装置连接；并且在所述搅拌杆远离桨头的设置动密封装置；所述动密封装置上设置有搅拌杆的水冷循环回路的进水口和出水口。所述升降式水冷机械搅拌装置还包括：升降支架，所述升降支架为梯架式结构；所述升降支架两侧设有滑轨；所述升降支架上下还设有丝杠固定架。所述升降驱动装置包括升降驱动伺服电机和丝杠，所述升降驱动装置连接在升降支架的丝杠固定架上。所述升降式水冷搅拌机械装置还包括：连接结构，所述连接结构包括连接架、滑动件、丝杠套件；所述连接架为设有螺栓孔的平板；所述连接架一端与水冷轴承基座固定连接，另一端与升降支架固定连接；所述滑动件整体为板型结构，在滑动件的一面设有与升降支架的滑轨相配合滑动支脚；所述滑动件的另一面设有用于与变速装置固定连接的支架；所述丝杠套件包含一个套筒，套筒内部设有螺纹；所述套筒上侧设有顶板，下侧设有底板，在顶板与底板之间设有筋板；所述丝杠套件固定连接在滑动件设有滑动支脚的一面上；滑动件远离丝杠套件的一面固定连接在变速装置上；滑动件通过连接架与水冷轴承基座固定连接。(三)有益效果搅拌杆桨头设计成锚式，增加搅拌装置对冷坩埚熔炉内物料的搅动，增加搅拌效果，降低熔炉内温度梯度，可以明显缩短物料熔融时间，提高玻璃固化体产品质量；整体设计巧妙、结构紧凑、体积小，同时满足冷坩埚熔炉内小空间对搅拌的要求；根据计算和应力要求，搅拌杆桨头内设计水冷套管，冷却效果明显，效率显著提高，达到冷却搅拌装置的目的；同时冷却水进出口设计密封接头，保证水冷回路安全可靠；采用水冷方式冷却搅拌杆桨头和搅拌杆，可以延长搅拌装置50％的使用寿命。采用分运动设计，在设计旋转驱动的同时设置升降机构，便于控制搅拌装置的搅拌工位，完成不同方位不同转速的效果，实现了熔炉内的梯度式搅拌；驱动装置采用伺服电机，可以时间远程精细化控制，有效提高了搅拌效果。轴承基座同时采用水冷设计，保证搅拌装置在高温下长期稳定运行，有效提高了轴承的使用寿命。本设计的升降式水冷搅拌装置，结构简单，操作方便，容易实现工业化生产。附图说明图1、本公开的一个实施例中的水冷机械搅拌装置总装配图；图2、本公开的一个实施例中的旋转驱动机构结构示意图；图3、本公开的一个实施例中的水冷轴承基座结构示意图；图4、本公开的一个实施例中的搅拌杆结构示意图；图5、本公开的一个实施例中的桨头结构示意图；图6、本公开的一个实施例中的升降装置结构示意图；图7、本公开的一个实施例中的连接结构示意图；图8、本公开的一个实施例中的丝杠套件结构示意图；图9、本公开的一个实施例中的升降支架结构正视图；图10、本公开的一个实施例中的升降支架结构左视图；图11、本公开的一个实施例中的升降支架结构俯视图；图12、本公开的一个实施例中的气冷机械搅拌装置停机状态图；图13、本公开的一个实施例中的气冷机械搅拌装置运行状态图；其中1旋转驱动装置2水冷轴承基座3连接架4搅拌杆5桨头6升降支架7升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种升降式水冷机械搅拌装置，该装置包括：旋转驱动装置(1)、搅拌杆(4)、桨头(5)、升降驱动装置(7)；其中所述搅拌杆(4)为长杆型结构，并且所述搅拌杆(4)内部设置有水冷循环回路；所述旋转驱动装置(1)，用于驱动搅拌杆(4)旋转；所述桨头(5)为锚式结构，所述桨头(5)内部设置有水冷循环回路，并且所述桨头(5)与搅拌杆(4)连接；并且所述搅拌杆(4)与桨头(5)的水冷循环回路互相连通；所述升降驱动装置(7)，用于驱动搅拌杆(4)升降。

【技术特征摘要】
1.一种升降式水冷机械搅拌装置，该装置包括：旋转驱动装置(1)、搅拌杆(4)、桨头(5)、升降驱动装置(7)；其中所述搅拌杆(4)为长杆型结构，并且所述搅拌杆(4)内部设置有水冷循环回路；所述旋转驱动装置(1)，用于驱动搅拌杆(4)旋转；所述桨头(5)为锚式结构，所述桨头(5)内部设置有水冷循环回路，并且所述桨头(5)与搅拌杆(4)连接；并且所述搅拌杆(4)与桨头(5)的水冷循环回路互相连通；所述升降驱动装置(7)，用于驱动搅拌杆(4)升降。2.根据权利要求1所述升降式水冷机械搅拌装置，其特征在于，所述旋转驱动装置(1)包括旋转驱动伺服电机(8)和变速装置(9)。3.根据权利要求1所述升降式水冷机械搅拌装置，其特征在于，所述升降式水冷机械搅拌装置还包括水冷轴承基座(2)，所述水冷轴承基座(2)设置在所述旋转驱动装置(1)和所述搅拌杆(4)之间，用于支撑所述旋转驱动装置(1)和搅拌杆(4)。4.根据权利要求3所述升降式水冷机械搅拌装置，其特征在于，所述水冷轴承基座(2)包括：基座顶板(11)、基座底板(13)、内管(14)和外管(12)；其中所述基座顶板(11)为圆环形结构，所述基座顶板(11)设置在所述水冷轴承基座(2)的顶部；所述基座底板(13)为与基座顶板(11)同轴设置的圆环形结构，所述基座底板(13)设置在所述水冷轴承基座(2)的底部，所述基座底板(13)的内径与基座顶板(11)的内径相同；所述内管(14)的一端与基座顶板(11)固定连接；所述内管(13)的另一端与基座底板(13)固定连接，并且所述内管(14)的外径与基座顶板(11)和基座底板(13)的内径相同；所述外管(12)与内管(14)同轴的设置在所述内管(14)外部，并且所述外管(12)的一端与基座顶板(11)固定连接，所述外管(12)的另一端与基座底板(13)固定连接，以在内管(14)、外管(12)、基座顶板(11)和基座底板(13)之间形成空腔。5.根据权利要求1所述升降式水冷机械搅拌装置，其特征在于，在所述外管(12)靠近基座顶板(11)的一端设置有顶部开口，并且在外管(12)靠近基座底板(13)的一端设置有底部开口。6.根据权利要求4所述升降式水冷机械搅拌装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华，郑文俊，李玉松，李扬，朱冬冬，李保军，郄东升，刘丽君，周慧，王雷，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11