一种模块化设计的耐高温型地坑过滤器制造技术

本发明专利技术提供一种模块化设计的耐高温型地坑过滤器，主要包含多个滤芯本体，密封垫圈和底板。过滤器采用模块化设计布置，其排布方法可以任意改变以满足环境需求，同时具有过滤面积大，流动阻力小，过滤效率高并且耐高温，拆卸和安装方便等优点，还能够用于其他高温、高放射性条件且装卸困难的过滤系统中。本发明专利技术能够为核设施乏燃料后处理厂通风过滤系统提供净化过滤，主要用于空间形状无规则的通风系统中，过滤流量适配范围广。同时该过滤器还可以耐高温，耐辐照且模块化组成，因此也可以用于其他高温条件和高放射性条件下装卸困难的过滤系统中。滤系统中。滤系统中。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化设计的耐高温型地坑过滤器


[0001]本专利技术涉及一种模块化设计且耐高温型地坑过滤器，主要用于核设施乏燃料后处理设备通风过滤系统中，去除通风气体中的放射性固体颗粒物，尤其能够在火灾等特殊高温环境下应用，该过滤器采用模块化设计，能够根据使用环境的气体流量条件和安装空间进行适配性设计，因此也可以用于其他高温、高放射性条件且装卸困难的过滤系统中。

技术介绍

[0002]核设施乏燃料后处理设施是实现核能和平利用及核燃料闭式循环的关键环节，在乏燃料后处理工艺中，需要对燃料元件进行剪切、溶解等操作，此过程中会产生大量放射性固体颗粒气溶胶，为了降低工艺房间内的放射性剂量水平，后处理设施需要设置通风过滤系统，对工艺房间内的气体进行连续置换，并利用系统上设置的高效过滤器对气体进行净化过滤。高效过滤器作为通风系统的核心设备，一方面要考虑常规运行条件下的过滤功能，同时还要考虑发生火灾时系统的适用性。目前大部分核设施使用的高效过滤器均采用玻璃纤维制成，玻璃纤维的耐温上限为300℃，更高温度条件下将会发生软化破损而丧失过滤能力，无法满足火灾条件下的使用要求。金属纤维滤料作为一种新型的过滤介质，具有优异的耐高温和耐辐照性能，其在火灾条件下依然能够保持自身的结构和强度，维持其良好的过滤性能，因而具有潜在的应用价值前景。
[0003]目前市面上大部分通风系统所使用高效过滤器其形状大都为一体化圆筒式结构，即仅有一个大滤芯且滤芯整体形状为圆筒型，必须在空间较大的地方才可以使用。这些过滤器在使用过程中发现存在以下几个问题：(1)一体化式圆筒式结构其中间通道过大导致占用空间太大，未能有效利用空间；(2)由于滤材大多为玻璃纤维或者陶瓷纤维，结构强度较差，容易出现破损导致漏气；(3)玻璃纤维或陶瓷纤维虽然过滤效率高，但材料透气率较低，初阻力大，对风机的功率要求较大，所带来的是能源消耗较多的问题；(4)过滤器当阻力达到初阻力的2倍或者2.5倍时就要求更换过滤器，由于材料容尘量低，导致过滤器寿命短，即在短时间内就需要更换滤芯。除了以上几个问题外，一般的通风系统所过滤的气体都是高温、高湿、甚至带有酸性的气体，玻璃纤维或者陶瓷纤维的对于该类环境的适用范围较窄。在耐温方面，玻璃纤维的耐温度极限为230℃，而火灾条件下的烟气温度甚至会达到800℃，此时，玻璃纤维就会丧失过滤能力，无法满足过滤要求。
[0004]李秀凯专利技术了一种初效耐高温玻璃纤维过滤器，专利号CN201921564177.9，包括过滤筒和玻璃纤维过滤单元，该过滤器有效改善过滤器内部的散热，减少内部的热量聚集，从而降低内部的温度，延长寿命，然而该过滤器避免不了材质带来的缺点，即性能脆，耐磨性较差等。相比于玻璃纤维而言，金属纤维能够克服玻璃纤维的缺点，以金属纤维为滤材制作而成的过滤器的使用率越来越高，其研发也越来越受到关注。邢保国专利技术了不锈钢金属纤维烧结毡的过滤器滤芯，专利号CN200520089014.1，该过滤器由骨架、内护网、外护网和金属毡组成，但是该过滤器，滤芯结构简单，容尘量小，且流量无法调节，适用范围小。徐慧芳等人专利技术了一种安全壳过滤排放系统所用的金属纤维过滤器，专利号
CN202020430220.9，该过滤器采用三层过滤，进风孔、含多面空心球的挡板和电机等设备对气溶胶进行过滤，依靠电机运转调节进风孔和多面空心球的接触面积来调节流量，但是该过滤器采用的是电机驱动，在断电时无法使用。刘长亮等人专利技术了一种气溶胶金属纤维过滤器，专利号CN201510072152.7，该过滤器采用折流板与两级过滤相互配合，提高了过滤效率，但是两级过滤中包含了多层纤维，过滤呈平面结构，过滤面积非常小，无法满足过滤大风量的要求，并且整体结构呈一体化形式，难于安装到空间狭小或不规则的地方。综上所述，专利技术一个在不规则空间内过滤不同风量的过滤器仍是一个较难的工程问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术涉及一种模块化设计的耐高温型地坑过滤器，能够为核设施乏燃料后处理厂通风过滤系统提供净化过滤，主要用于空间形状无规则的通风系统中，过滤流量适配范围广。同时该过滤器还可以耐高温，耐辐照且模块化组成，因此也可以用于其他高温条件和高放射性条件下装卸困难的过滤系统中。
[0006]本专利技术的目的是这样实现的：包括底板、设置在底板上方的箱体、设置在箱体上方的上密封盖，在箱体内部设置有多个滤芯，每个滤芯下端设置有入口管，底板上设置有与入口管配合的入口，在上密封盖上设置有出口，气体从底板上的入口进入通过滤芯后完成过滤，从箱体的上密封盖的出口流出，每个滤芯之间相互独立。
[0007]本专利技术还包括这样一些结构特征：
[0008]1.所述滤芯包括把手、支撑柱、过滤器上端盖、过滤器下端盖、入口管和滤芯本体，把手设置在过滤器上端盖上，下端盖设置有入口管，下端盖上还焊接有支撑柱，支撑柱带有螺纹，用于滤芯支撑和定位；滤芯本体通过堆焊的方式与过滤器上下端盖焊接密封，滤芯本体为褶型结构，材质为金属纤维。
[0009]2.底板与箱体之间设置有密封垫圈，密封垫圈为石墨垫圈，密封垫圈上开有法兰孔，方便支撑柱穿过与底板配合完成密封。
[0010]3.所述上密封盖是端盖和出口管的一体化形式，上密封盖上与箱体之间通过法兰连接，其间有密封垫圈完成上部的密封。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的过滤器所使用的过滤材料为金属纤维烧结毡，由316L不锈钢烧结压制而成，透气性好，可根据过滤效率和阻力要求改变滤材的厚度。并且以金属纤维为滤材所制作的过滤器同时也是核电站安全壳过滤排放系统中的重要设备之一，能够高效去除微细气溶胶和微米级的雾滴。经过金属纤维过滤器过滤后，可以保证系统在较长的运行时间内具有高效的液滴分离及气溶胶去除能力，其过滤性能的可靠性已经得到验证。与陶瓷材料或者玻璃纤维等传统滤材相比，金属纤维的可塑性好，结构强度高，可以任意改变其形状。同时，由于其本体材料为316L不锈钢金属材质，可以使用常规焊接的方法解决高温条件下的密封性难题。并且金属纤维抗机械冲击、抗温度冲击性能较好，熔点高，在高温下受热不易膨胀，可以防止由于膨胀而发生烟气泄漏。此外，金属纤维滤材耐酸性、耐碱性、耐湿性好，在达到使用寿命后可以冲洗滤芯，反复利用，提高了经济性。
[0012]本专利技术提出一种新型的模块化设计的耐高温型地坑过滤器，主要包含多个滤芯本体，密封垫圈和底板。过滤器采用模块化设计布置，其排布方法可以任意改变以满足环境需
求，同时具有过滤面积大，流动阻力小，过滤效率高并且耐高温，拆卸和安装方便等优点，还能够用于其他高温、高放射性条件且装卸困难的过滤系统中。
[0013](1)过滤器能够耐高温，可以在火灾或高温条件下使用。
[0014](2)过滤介质经过计算后研制，性能优异。褶型结构优化设计，能够有效增加过滤面积，且流动阻力小。
[0015](3)过滤器模块化设计，由多个滤芯组成，形状变化灵活，过滤流量适配范围大，同时方便安装、拆卸和更换滤芯。
附图说明
[0016]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化设计的耐高温型地坑过滤器，其特征在于：包括底板、设置在底板上方的箱体、设置在箱体上方的上密封盖，在箱体内部设置有多个滤芯，每个滤芯下端设置有入口管，底板上设置有与入口管配合的入口，在上密封盖上设置有出口，气体从底板上的入口进入通过滤芯后完成过滤，从箱体的上密封盖的出口流出，每个滤芯之间相互独立。2.根据权利要求1所述的一种模块化设计的耐高温型地坑过滤器，其特征在于：所述滤芯包括把手、支撑柱、过滤器上端盖、过滤器下端盖、入口管和滤芯本体，把手设置在过滤器上端盖上，下端盖设置有入口管，下端盖上还焊接有支撑柱，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艳民，李林泰，李园园，孙中宁，赵洲，谷海峰，马耸，马钎朝，江舸航，周昊昊，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：