专利汇可以提供一种超高压超临界二氧化碳流载干冰切割装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 核设施退役 技术领域,具体涉及一种超高压超临界二 氧 化 碳 流载 干 冰 切割的方法。本发明包括如下步骤:步骤1、超临界二氧化碳制备;步骤2、超高压超临界二氧化碳流载干冰喷射;步骤3、二氧化碳回收。本发明能够实现对核设施退役现场的金属废物的切割解体,提高切割效率,降低二次 放射性 废物处置量,保护工作人员、公众和环境安全。,下面是一种超高压超临界二氧化碳流载干冰切割装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种超高压超临界二氧化碳流载干冰的切割装置,其特征在于:包括工业气瓶(1),补充泵(2),储罐(3),干冰造粒机(4),干冰破碎机(5),振动筛(6),漏斗(7),增压泵(8),加热器(9),负压导流罩(10),喷射切割装置(11),干燥器(12),回收泵(13),两级过滤器(14),切割解体件(15);工业气瓶(1)通过补充泵(2)与储罐(3)连接,储罐(3)连接同时与干冰造粒机(4)和增压泵(8)连接,干冰造粒机(4)与干冰破碎机(5)连接,增压泵(8)与加热器(9)连接;从干冰破碎机(5)生产出的干冰颗粒落入到漏斗(7)中,漏斗(7)上设振动筛(6),漏斗(7)与喷射切割装置(11)连接;经过增压泵(8)、加热器(9)的超高压超临界二氧化碳与喷射切割装置(11)连接,喷射切割装置(11)一端连接有切割解体件(15),外围设有负压导流罩(10),负压导流罩(10)收集到的二氧化碳气体通过干燥器(12)、回收泵(13)、两级过滤器(14)与储罐(3)连通。
2.一种超高压超临界二氧化碳流载干冰切割的方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤(1)、超临界二氧化碳制备;步骤(2)、超高压超临界二氧化碳流载干冰喷射;步骤(3)、二氧化碳回收。
3.根据权利要求2所述的一种超高压超临界二氧化碳流载干冰切割的方法,其特征在于:所述步骤(1)包括如下步骤:
步骤(1.1)、将工业气瓶(1)中的液态二氧化碳通过补充泵(2)集中在储罐(3)内;
步骤(1.2)、电加热器(8)对液态二氧化碳加热,使其温度升高至35℃;
步骤(1.3)、增压泵(9)对液态二氧化碳增压,使其压力可以达到100MPa~300MPa;
步骤(1.4)、在增压泵(9)出口管道上设置压力传感器和温度传感器,当其压力和温度均超过其临界值时,打开增压泵(9)上的后端阀门,生成超高压超临界二氧化碳。
4.根据权利要求3所述的一种超高压超临界二氧化碳流载干冰切割的方法,其特征在于:所述步骤(1.1)中,储罐(3)压力控制在8.0MPa,罐内温度为室温,并安装冷却装置以及应急与保护措施,以确保试验人员与试验设备安全;储罐(3)安装有压力传感器与温度传感器,用来实时测量罐内二氧化碳流体的压力和温度。
5.根据权利要求4所述的一种超高压超临界二氧化碳流载干冰切割的方法,其特征在于:所述步骤(2)包括如下步骤:
步骤(2.1)、将储罐(3)连接到干冰造粒机(4)上,生产粒径大小为3mm的干冰颗粒,存入保温箱中备用;
步骤(2.2)、将保温箱中暂存的3mm干冰颗粒倒入干冰破碎机(5)中,经过振动筛(6)生产粒径大小小于1mm的干冰颗粒;
步骤(2.3)、打开增压泵(9)上的连接有超临界二氧化碳的后端阀门使超临界二氧化碳进入喷射装置(11)中;
步骤(2.4)、将小于1mm的干冰颗粒落入到漏斗(7)中,依靠重力和真空吸附作用进入到喷射装置(11),漏斗(7)配备有振动器,可以避免干冰颗粒粘附在漏斗壁上;
步骤(2.5)、调整喷射装置(11)的各项参数,使超高压超临界二氧化碳流体载送干冰颗粒喷射到切割解体件(15)上,开展切割作业。
6.根据权利要求5所述的一种超高压超临界二氧化碳流载干冰切割的方法,其特征在于:所述步骤(3)包括如下步骤:
步骤(3.1)、在切割解体件(15)的切割作业点范围内设置负压导流罩(10),通过风管连接到回收泵(13),使切割点范围内形成负压;
步骤(3.2)、负压导流罩(10)收集到的二氧化碳气体等需要通过干燥器(12)进行干燥,去除水蒸气,避免水蒸气打湿两级过滤器(14)滤芯;
步骤(3.3)、二氧化碳气体需要通过冷却器,使其冷却至室温,然后使用回收泵(13)将二氧化碳气体经过两级过滤器(14)打入储罐(3)内,循环再利用;
步骤(3.4)、使用两级过滤器(14)可以将二氧化碳气体中夹杂的固体杂质过滤、分离并收集;
步骤(3.5)、在两级过滤器(14)后面连接空气净化小车,可以去除二氧化碳气体中夹杂的放射性气溶胶。
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