Пристрій для гідроабразивного різання радіоактивних відходів

1. Пристрій для гідроабразивного різання радіоактивних відходів, що містить камеру різання з розташованою в ній установкою для подрібнювання відходів (матеріалів), підйомно-транспортну систему і герметичні контейнери для подрібнених відходів, який відрізняє ться тим, що в камері різання розміщений робочий бак з рідиною, у який герметично за допомогою гнучкого ущільнення вмонтована установка для подрібнення відходів, виконана у вигляді гідроабразивного різака, при цьому насос високого тиску і бункер з абразивом з'єднані з гідроабразивним різаком і розташовані за межами камери різання. A (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ГІДРОАБРАЗИВНОГО РІЗАННЯ РАДІОАКТИВНИХ ВІДХОДІВ 43142 ся з камери різання радіоактивних відходів з розташованою в ній гільйотиною, підйомно-транспортної системи і герметичних контейнерів для транспортування роздрібнених матеріалів у місця їх поховання. Цей пристрій має ті ж недоліки, що властиві розглянутим вище пристроям. В основу винаходу покладено задачу створення такого пристрою для різання названих матеріалів, використання якого дозволить створити прийнятні умови надійного радіаційного захисту обслуговуючого персоналу і навколишнього середовища. Ефективність пристрою для різання радіоактивних матеріалів може бути підвищена шляхом використання іншого способу різання, узятого замість, наприклад, гільйотини, а саме способу, у якому органом, що ріже, є струмина рідини високого тиску з додаванням у неї абразивного матеріалу. Поставлена задача виконується тим, що в пристрої для гідроабразивного різання радіоактивних відходів, що містить камеру різання з розташованою в ній установкою для подрібнювання відходів (матеріалів), підйомно-транспортну систему і герметичні контейнери для подрібнених відходів, відповідно до винаходу в камері різання розміщений робочий бак з рідиною, у який герметично за допомогою гнучкого ущільнення вмонтована установка для подрібнення відходів, виконана у виді гідроабразивного різака, при цьому насос високого тиску і бункер з абразивом з'єднані з гідроабразивним різаком і розташовані за межами камери різання, причому сопло гідроабразивного різака розташоване нижче поверхні рідини, а під ним усередині робочого бака послідовно один над другим встановлені штовхач і упор, при цьому на вихідній ділянці робочого бака передбачена шлюзова камера, обмежена корпусом робочого бака, верхнім і нижнім затворами, під якою розміщений герметичний контейнер, а в кришці робочого бака виконано проріз з можливістю вертикальної подачі через нього до місця різання матеріалу, що подрібнюється, привід вертикальної подачі якого, пристосування для його затиску, привод затиску, привід обертального руху матеріалу, а також приводи гідроабразивного різака, штовхача, упора, верхнього і нижнього затворів, насос зрошення з приводом розташовані зовні робочого бака, а усередині нього під його кришкою розміщена струминно-дощова установка, з'єднана з насосом зрошення, причому стосовно до матеріалу, що подрібнюється, гідроабразивний різак установлений з можливістю його переміщення уздовж горизонтальних і вертикальної осей і повороту відносно горизонтальної і вертикальної осей. Використання запропонованого пристрою дозволить підвищити безпеку різання радіоактивних матеріалів і інших шкідливих для здоров'я обслуговуючого персоналу відходів, а також розширити асортимент відходів, що подрібнюються. Загальний вид запропонованого пристрою приведений на фіг. 1, на фіг. 2 показана конструкція робочого бака з вбудованим у нього гідроабразивним різаком. До складу пристрою для гідроабразивного різання відходів входять камера різання 1, підйомно-транспортна система 2, герметичні контейне ри 3 і робочий бак 4 з гідроабразивним різаком 5. Робочий бак 4 з рідиною призначений для різання в ньому матеріалів під її поверхнею і складається з корпуса 6 із кришкою 7, у якому є вікно 8 із встановленим у ньому гідроабразивним різаком 5, герметизованим за допомогою гнучкого ущільнення 9, а також штовхача 10, упора 11, шлюзової камери 12, розташованої на вихідній ділянці робочого бака 4 і обмеженої корпусом 6, верхнім 13 і нижнім 14 затворами. Для вертикальної подачі матеріалу 15, що подрібнюється, у робочий бак 4 за допомогою підйомно-транспортної системи 2 встановлений привод 16. Упор 11, що приводиться в дію приводом 17, призначений для установки на ньому матеріалу 15, що подрібнюється, закріпленого в затиску 18 з використанням приводу 19. Штовхач 10, керований приводом 20, призначений для визначення повноти зробленого в матеріалі 15 різа, а також для остаточного відділення (надламу) відрізаного фрагмента від матеріалу 15, що подрібнюється, у тому випадку, якщо гідроабразивний різак 5 зробить неповний різ. Привід 21 необхідний для створення обертального руху матеріалу 15, що подрібнюється, відносно сопла гідроабразивного різака 5, а приводи 22, 23, 24, 25 і 26 необхідні для переміщення гідроабразивного різака 5 уздовж осей OX, OY й OZ і повороту його навколо осей OX (на кут a) і OZ (на кут b). Приводи 27 і 28 призначені відповідно для переміщення верхнього 13 і нижнього 14 затворів. Насос високого тиску 29 із приводом 30 і бункер 31 з абразивом, розташовані за межами камери різання 1, необхідні для подачі відповідно рідини і абразиву до гідроабразивного різака 5. До складу пристрою для гідроабразивного різання матеріалів також входять насос зрошення 32 із приводом 33 і струминно-дощова установка 34, необхідні при гідроабразивному різанні матеріалів у порожньому робочому баці 4 (без рідини). Трубопровід 35 з вентилем 36, керованим приводом 37, необхідний для зливу відпрацьованої рідини з робочого бака 4 і шлюзова камери 12 у контейнер рідких відходів. Шлюзова камера 12 установлена з метою відстою в ній фрагментів матеріалу 15, що подрібнюється, (часткової їх осушки), а герметичні контейнери 3 призначені для завантаження і транспортування роздрібнених матеріалів у зону їхнього поховання. Процес гідроабразивного різання матеріалів здійснюється таким чином. Матеріал 15, що підлягає подрібнюванню, при включеному приводі 16 підйомно-транспортної системи 2 подається в камеру різання 1, а потім у робочий бак 4 через проріз, виконаний у кришці 7, і після установки в штовхачу 10, що приводиться в дію приводом 20, і на упорі 11 закріплюється затиском 18 за допомогою приводу 19. Після закінчення цих підготовчих робіт запускають у дію привід 21, у результаті чого приводиться в обертальний рух матеріал 15, що подрібнюється, одночасно з цим у гідроабразивний різак 5 подається рідина насосом високого тиску 29, що приводиться в дію приводом 30, а з бункера 31 - абразив, котрий змішується з рідиною в камері змішування гідроабразивного різака 5, і отримана гідроабразивна суміш надходить до виходу з нього. Вириваючись з над 2 43142 звуковою швидкістю із сопла малого діаметра гідроабразивного різака 5, високошвидкісна струмина робить круговий різ у тілі матеріалу 15, що подрібнюється, після чого виключається привід 21, припиняється подача до гідроабразивного різака 5 рідини й абразиву і включається в роботу привід 20, котрий починає пересувати штовхач 10 ліворуч праворуч, що дозволяє по положенню штовхача 10 визначити повноту зробленого різу, а також приводить до остаточного відділення відрізаного фрагменту від матеріалу 15, що подрібнюється (у тому випадку, якщо був зроблений неповний різ і зусилля, що розвивається штовхачем 10, досить для відділення фрагмента). Якщо зусилля, розвинутого штовхачем 10, недостатньо для такої операції, то різ продовжують у колишньому місці. Після відділення фрагмента упор 11 за допомогою приводу 17 переміщається вліво, під дією приводу 27 затвор 13 опускається донизу, а відрізаний фрагмент матеріалу 15 разом з деякою кількістю забрудненої рідини попадає в шлюзову камеру 12, після чого затвор 13 повертається в первісне положення. Відрізаний фрагмент витримується в шлюзовій камері 12 стільки часу, скільки його буде потрібно на те, щоб рідина, що опинилась в шлюзовій камері 12, перетекла по трубопроводу 35 при відкритому за допомогою приводу 37 вентилі 36 у контейнер рідких відходів (на креслені не показане). Після закінчення цього часу затвор 14 за допомогою приводу 28 опускається донизу, даючи можливість відрізаному фрагменту переміститися в контейнер 3. Потім затвор 14 повертається у вихідне положення. Після заповнення фрагментами матеріалу 15 контейнера 3 останній за допомогою механічної "руки" (на кресленні не показана) герметично за кривається кришкою і відвозиться в зону поховання, а на його місце міститься новий контейнер. Новий різ здійснюється після закриття затвора 13. Якщо різання матеріалів виконується в робочому баці 4, не заповненому рідиною, то при такому варіанті різання приводом 33 включається в роботу насос зрошення 32. Рідина від насоса 32 надходить до струминно-дощової установки 34 і розбризкується в робочому баці 4, завдяки чому відбувається змочування стружки, аерозолів і пилу, що разом з рідиною зливаються в контейнер рідких відходів. Для підвищення безпеки робіт гідроабразивний різак 5 розташовується у вікні 8 корпуса 6 робочого баку 4 і герметизується за допомогою ущільнення 9. Вибір оптимальних режимів різання досягається за допомогою приводів 22, 23, 24, 25 і 26, використання яких дозволяє пересувати гідроабразивний різак 5 у горизонтальній площині по осях OY і OZ, вздовж вертикальної осі OX, а також робити його кутові пересування відносно осей OZ і OX, щоб мати можливість направити струмину у важкодоступні місця при подрібненні матеріалів складної конфігурації, що дозволяє здійснювати гнучке ущільнення 9. Рідина з робочого бака 4, а також зі шлюзової камери 12, зливається в контейнер рідких відходів по трубопроводу 35 в обсязі рівному кількості рідини, що надходить у робочий бак 4 з гідроабразивного різака 5 (і при роботі струминно-дощової установки 34). Струминно-дощова установка 34 використовується також для дезактивації робочого бака 4. 3 43142 Фіг. 1 4 43142 Фіг. 2 5 43142 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6