地坑式过滤净化装置和通风系统论文和设计

全文摘要

本实用新型提供一种地坑式过滤净化装置和通风系统，所述过滤净化装置包括：设置在地面下的预过滤器和高效过滤器；进风管道与预过滤器连接，预过滤器与高效过滤器之间通过中间段整体式箱体结构连通，高效过滤器与排风管道连接，且进气管道、预过滤器、中间段整体式箱体结构、高效过滤器与排风管道形成气流通道。本实用新型将预过滤器和高效过滤器均设置在地面以下，不但减少室内操作人员剂量照射危害，保证地面上操作人员的安全性，而且不占用厂房内的操作空间，节约占地面积；改进了预过滤器与高效过滤器之间的连接结构，将以往的管道连接结构替换为整体式箱体结构，有效地减少了管道阻力损失和噪音。

主设计要求

1.一种地坑式过滤净化装置，其特征在于，包括：设置在地面下的预过滤器和高效过滤器；进风管道与预过滤器连接，预过滤器与高效过滤器之间通过中间段整体式箱体结构连通，高效过滤器与排风管道连接，且进气管道、预过滤器、中间段整体式箱体结构、高效过滤器与排风管道形成气流通道。

设计方案

2.根据权利要求1所述的过滤净化装置，其特征在于，还包括：用于连接进风管道与预过滤器的第一静压箱，和\/或，用于连接排风管道与高效过滤器的第二静压箱。

3.根据权利要求2所述的过滤净化装置，其特征在于，还包括：设置在进风管道与第一静压箱之间的第一密闭阀，和\/或，设置在排风管道与第二静压箱之间的第二密闭阀。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的过滤净化装置，其特征在于，所述预过滤器包括：预过滤器外壳和设置在其内的预过滤器滤芯；所述高效过滤器包括：高效过滤器外壳和设置在其内的高效过滤器滤芯；所述预过滤器外壳和所述高效过滤器外壳的顶部设有屏蔽盖板，二者的顶部均与所述屏蔽盖板连接，所述屏蔽盖板还与地坑坑体上的结构板连接。

5.根据权利要求4所述的过滤净化装置，其特征在于，所述屏蔽盖板上设置有预过滤器滤芯的更换口和高效过滤器滤芯的更换口，且所述预过滤器滤芯更换口通过第一屏蔽塞密封，所述高效过滤器滤芯更换口通过第二屏蔽塞密封。

6.根据权利要求5所述的过滤净化装置，其特征在于，所述预过滤器滤芯外部套设有第一袋封；所述高效过滤器滤芯外部套设有第二袋封；所述第一屏蔽塞的底部与所述预过滤器外壳的顶部之间设有用于固定所述第一袋封的第一袋封接盘；所述第二屏蔽塞的底部与所述高效过滤器外壳的顶部之间设有用于固定所述第二袋封的第二袋封接盘。

7.根据权利要求4所述的过滤净化装置，其特征在于，所述预过滤器还包括：设置在所述预过滤器滤芯外部的第一滤芯定位套，以及设置在所述预过滤器滤芯底部的第一环板，所述预过滤器滤芯通过其外部的第一滤芯定位套压设在其底部的第一环板上；所述高效过滤器还包括：设置在所述高效过滤器滤芯外部的第二滤芯定位套，以及设置在所述高效过滤器滤芯底部的第二环板，所述高效过滤器滤芯通过其外部的第二滤芯定位套压设在其底部的第二环板上。

8.根据权利要求4所述的过滤净化装置，其特征在于，还包括：设置在所述预过滤器外壳和所述高效过滤器外壳之间，用于监测滤芯剂量水平的至少一个剂量监测探管；所述剂量监测探管的顶部固定在所述屏蔽盖板上。

9.根据权利要求8所述的过滤净化装置，其特征在于，所述剂量监测探管的底部外侧包裹有防铅护套，所述防铅护套上开有不同方位狭缝，每个狭缝分别面对不同的滤芯。

10.根据权利要求5所述的过滤净化装置，其特征在于，所述预过滤器外壳和所述高效过滤器外壳均采用密封筒体；所述屏蔽盖板、所述第一屏蔽塞和所述第二屏蔽塞均位于结构板以上。

11.一种通风系统，其特征在于，包括如权利要求1-10中任一项所述的地坑式过滤净化装置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及核工业技术领域，具体涉及一种地坑式过滤净化装置，以及一种通风系统。

背景技术

由于核放化厂房内空气中充满了大量的放射性气体，为保证设备的正常运行和为操作人员的进出提供良好的环境条件，需要设置排风净化系统。

现有核放化厂房的排风净化系统通常采用密封金属箱净化装置或土建结构净化小室的净化方式。虽然这两种净化方式均能起到一定的净化空气作用，但缺点是占用操作空间，增加操作人员的剂量照射危害。

实用新型内容

为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本实用新型。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型提供一种地坑式过滤净化装置，其包括：设置在地面下的预过滤器和高效过滤器；进风管道与预过滤器连接，预过滤器与高效过滤器之间通过中间段整体式箱体结构连通，高效过滤器与排风管道连接，且进气管道、预过滤器、中间段整体式箱体结构、高效过滤器与排风管道形成气流通道。

可选地，所述过滤净化装置还包括：用于连接进风管道与预过滤器的第一静压箱，和\/或，用于连接排风管道与高效过滤器的第二静压箱。

可选地，所述过滤净化装置还包括：设置在进风管道与第一静压箱之间的第一密闭阀，和\/或，设置在排风管道与第二静压箱之间的第二密闭阀。

可选地，所述预过滤器包括：预过滤器外壳和设置在其内的预过滤器滤芯；所述高效过滤器包括：高效过滤器外壳和设置在其内的高效过滤器滤芯；所述预过滤器外壳和所述高效过滤器外壳的顶部设有屏蔽盖板，二者的顶部均与所述屏蔽盖板连接，所述屏蔽盖板还与地坑坑体上的结构板连接。

可选地，所述屏蔽盖板上设置有预过滤器滤芯的更换口和高效过滤器滤芯的更换口，且所述预过滤器滤芯更换口通过第一屏蔽塞密封，所述高效过滤器滤芯更换口通过第二屏蔽塞密封。

可选地，所述预过滤器滤芯外部套设有第一袋封；所述高效过滤器滤芯外部套设有第二袋封；所述第一屏蔽塞的底部与所述预过滤器外壳的顶部之间设有用于固定所述第一袋封的第一袋封接盘；所述第二屏蔽塞的底部与所述高效过滤器外壳的顶部之间设有用于固定所述第二袋封的第二袋封接盘。

可选地，所述预过滤器还包括：设置在所述预过滤器滤芯外部的第一滤芯定位套，以及设置在所述预过滤器滤芯底部的第一环板，所述预过滤器滤芯通过其外部的第一滤芯定位套压设在其底部的第一环板上；所述高效过滤器还包括：设置在所述高效过滤器滤芯外部的第二滤芯定位套，以及设置在所述高效过滤器滤芯底部的第二环板，所述高效过滤器滤芯通过其外部的第二滤芯定位套压设在其底部的第二环板上。

可选地，所述过滤净化装置还包括：设置在所述预过滤器外壳和所述高效过滤器外壳之间，用于监测滤芯剂量水平的至少一个剂量监测探管；所述剂量监测探管的顶部固定在所述屏蔽盖板上。

可选地，所述剂量监测探管的底部外侧包裹有防铅护套，所述防铅护套上开有不同方位狭缝，每个狭缝分别面对不同的滤芯。

可选地，所述预过滤器外壳和所述高效过滤器外壳均采用密封筒体；所述屏蔽盖板、所述第一屏蔽塞和所述第二屏蔽塞均位于结构板以上。

本实用新型还提供一种通风系统，其包括上述地坑式过滤净化装置。

有益效果：

1)本实用新型所述地坑式过滤净化装置将过滤净化装置的主体设备设置在地面以下，不但减少室内操作人员剂量照射危害，

保证地面上操作人员的安全性，而且不占用厂房内的操作空间，

节约占地面积；

2)本实用新型所述地坑式过滤净化装置设有两屏蔽塞和屏蔽盖板，保证了预过滤器和高效过滤器的密封防护；

3)本实用新型所述地坑式过滤净化装置增加了顶部静压箱和中间段整体式箱体结构的设计，减小了过滤净化装置整体阻力。

4)本实用新型所述地坑式过滤净化装置设有剂量监测探管，可及时检测两过滤器滤芯的剂量水平，确保安全可靠；

5)本实用新型所述地坑式过滤净化装置设有袋封及袋封接盘，实现两过滤器滤芯的密封更换，避免放射性物质对操作人员造成伤害。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的地坑式过滤净化装置的剖面示意图；

图2为本实用新型实施例提供的地坑式过滤净化装置的平面示意图。

图中：1－预过滤器；101－预过滤器外壳；102－预过滤器滤芯；103－第一袋封；104－第一袋封接盘；105－第一滤芯定位套；

106－第一环板；2－高效过滤器；201－高效过滤器外壳；202－

高效过滤器滤芯；203－第二袋封；204－第二袋封接盘；205－第二滤芯定位套；206－第二环板；3－进风管道；4－中间段整体式箱体结构；5－排风管道；6－第一静压箱；7－第二静压箱；8－

第一密闭阀；81－第一阀柄；9－第二密闭阀；91－第二阀柄；10

－屏蔽盖板；11－第一屏蔽塞；12－第二屏蔽塞；13－剂量监测探管；14－防护铅套。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实用新型实施例提供一种低阻力地坑式过滤净化装置。如图1和2所示，所述过滤净化装置包括：设置在地面下的预过滤器1和高效过滤器2；进风管道3与预过滤器1连接，预过滤器1与高效过滤器2之间通过中间段整体式箱体结构4连通，高效过滤器2与排风管道5连接，且进气管道3、预过滤器1、中间段整体式箱体结构4、高效过滤器2与排风管道5形成两级过滤的气流通道。

本实施例中，将预过滤器和高效过滤器均设置在地面以下，不但减少室内操作人员剂量照射危害，保证地面上操作人员的安全性，而且不占用厂房内的操作空间，节约占地面积；改进了预过滤器与高效过滤器之间的连接结构，将以往的管道连接结构替换为整体式箱体结构，有效地减少了管道阻力损失和噪音。

如图1所示，所述过滤净化装置还包括：用于连接进风管道

3与预过滤器1的第一静压箱6，以及用于连接排风管道5与高效过滤器2的第二静压箱7。第一静压箱6与第二静压箱7均采用密封箱体式结构。本领域技术人员也可根据实际情况仅设置第一静压箱6，或者仅设置第二静压箱7。

本实施例中，静压箱能够减少动压、增加静压、稳定气流、减少气流振动，改善装置内部的气流组织和阻力，它可使送风效果更加理想。静压箱是一种既能允许气流通过，又能有效地阻止或减弱声能向外传播的装置。

如图1所示，所述过滤净化装置还包括：设置在进风管道3与第一静压箱6之间的第一密闭阀8，以及设置在排风管道5与第二静压箱7之间的第二密闭阀9。其中，第一密闭阀8包括：第一阀体，和用于控制第一阀体开合的第一阀柄81；第二密闭阀9包括：第二阀体，和用于控制第二阀体开合的第二阀柄91。本领域技术人员也可根据实际情况仅设置第一密闭阀8，或者仅设置第二密闭阀9。

如图1所示，预过滤器1包括：预过滤器外壳101和设置在其内的预过滤器滤芯102。高效过滤器2包括：高效过滤器外壳201和设置在其内的高效过滤器滤芯202。预过滤器外壳101和高效过滤器外壳201的顶部设有屏蔽盖板10，二者的顶部均与屏蔽盖板10连接，屏蔽盖板10还与地坑坑体上的结构板连接。

本实施例中，预过滤器外壳101的顶部和高效过滤器外壳201的顶部可分别通过螺栓与屏蔽盖板10连接。

如图1和图2所示，屏蔽盖板10上设置有预过滤器滤芯102的更换口和高效过滤器滤芯202的更换口，且预过滤器滤芯更换口通过第一屏蔽塞11密封，高效过滤器滤芯更换口通过第二屏蔽塞12密封。

本实施例中，第一屏蔽塞11和第二屏蔽塞12与屏蔽盖板10之间分别设有密封缓冲垫(图中未标出)，用以保证第一屏蔽塞11与屏蔽盖板10之间，以及第二屏蔽塞12与屏蔽盖板10之间的密封。

此外，第一屏蔽塞11、第二屏蔽塞12、预过滤器滤芯102和高效过滤芯滤芯202的顶部均设有吊环(图中未标出)，便于吊车起吊。

如图1所示，预过滤器滤芯102外部套设有第一袋封103；高效过滤器滤芯202外部套设有第二袋封203。当然，第一袋封103位于预过滤器外壳101内部，第二袋封位于高效过滤器外壳201内部。第一袋封103便于预过滤器滤芯102的密封更换，第二袋封203便于高效过滤器滤芯202的密封更换，减少工作人员受辐射的危害。

本实施例中，预过滤器滤芯102和高效过滤器滤芯202用于依次进行过滤处理，二者均为中空圆柱体无隔板型结构，维修人员可在配备窥视窗及手套的移动式屏蔽墙后利用袋封对其进行更换。

第一屏蔽塞11的底部与预过滤器外壳101的顶部之间设有用于固定第一袋封103的第一袋封接盘104；第二屏蔽塞12的底部与高效过滤器外壳201的顶部之间设有用于固定第二袋封203的第二袋封接盘204。

如图1所示，预过滤器1还包括：设置在预过滤器滤芯102外部的第一滤芯定位套105，以及设置在预过滤器滤芯102底部的第一环板106，预过滤器滤芯102通过其外部的第一滤芯定位套105压设在其底部的第一环板106上，从而保证预过滤器滤芯102与第一环板105的密封配合，避免气流形成短路。第一环板106用于支撑预过滤器滤芯102及密封接口。当然，第一滤芯定位套105和第一环板106均设置在预过滤器外壳101内部。

高效过滤器2还包括：设置在高效过滤器滤芯202外部的第二滤芯定位套205，以及设置在高效过滤器滤芯202底部的第二环板206，高效过滤器滤芯202通过其外部的第二滤芯定位套205压设在其底部的第二环板206上，从而保证高效过滤器滤芯202与第二环板205的密封配合，避免气流形成短路。第二环板206用于支撑高效过滤器滤芯202及密封接口。当然，第二滤芯定位套205和第二环板206均设置在高效过滤器外壳201内部。

本实施例中，第一滤芯定位套105保证预过滤器滤芯102在工作时始终与第一环板106良好配合，第二滤芯定位套205保证高效过滤器滤芯202在工作时始终与第二环板206良好配合，避免气流形成短路。

如图1和图2所示，所述过滤净化装置还包括：设置在预过滤器外壳101和高效过滤器外壳102之间，用于监测滤芯剂量水平的至少一个剂量监测探管13，本实施例中采用两个剂量监测探管13。剂量监测探管13的顶部固定在屏蔽盖板10上。屏蔽盖板10上还设置有剂量监测探管进出口，且该剂量监测探管进出口可通过剂量监测探管屏蔽塞密封。

较优地，剂量监测探管13的底部外侧包裹有防铅护套14，防铅护套14上开有不同方位狭缝，每个狭缝分别面对不同的滤芯，用以实时监测预过滤器滤芯102和高效过滤器滤芯202的剂量水平，保证预过滤器1和高效过滤器2性能的可靠性。

本实施例中，预过滤器外壳101和高效过滤器外壳102均采用密封筒体，其材料可以为不锈钢，以减少甚至避免辐射泄露。

屏蔽盖板10、第一屏蔽塞11和第二屏蔽塞12均位于结构板以上，以便于操作。

其中，屏蔽盖板10的材料优选为铸铁(HT200)，其可安装在红区排风过滤器廊结构板上，用于支承第一屏蔽塞11、第二屏蔽塞12、预过滤器1、高效过滤器2及计量监测探管等。

第一屏蔽塞11和第二屏蔽塞12的材料也优选为铸铁(HT200)，第一屏蔽塞11覆盖在屏蔽盖板10上的预过滤器更换口，用于预过滤器滤芯102的更换及保护套设在预过滤器滤芯102外部的第一袋封103，依靠自身密度及厚度提供足够的屏蔽，并通过密封缓冲垫保证第一屏蔽塞11与屏蔽盖板10之间的密封；第二屏蔽塞12覆盖在屏蔽盖板10上的高效过滤器更换口，用于高效过滤器滤芯202的更换及保护套设在高效过滤器滤芯202外部的第二袋封203，依靠自身密度及厚度提供足够的屏蔽，并通过密封缓冲垫保证第二屏蔽塞12与屏蔽盖板10之间的密封。

通过设置在预过滤器和高效过滤器上方的屏蔽盖板和两屏蔽塞，有效分隔了放射性气体和人员工作区域。

预过滤器滤芯102采用玻璃纤维纸做滤材，用于捕捉空气中的尘埃颗粒及空气中的各种悬浮物，过滤效率85％(平均重量效率)。预过滤器1设置于高效过滤器2前端，起保护高效过滤器2、延长高效过滤器2使用寿命的作用。

高效过滤器滤芯202采用超细玻璃纤维纸做滤材，用于捕捉0.5μm以下的颗粒尘埃及空气中的各种悬浮物，过滤效率99.99％(钠焰法)。

所述过滤净化装置的运行温度≤50℃，极限温度120℃。可根据实际需求将其设计为I型过滤净化装置和II型过滤净化装置。

其中，I型过滤净化装置的参数如下：

I型过滤风量：500m^{3<\/sup>\/h；}

过滤器初阻力：250Pa；

过滤器终阻力：800Pa；

过滤效率：99.98％。

II型过滤净化装置的参数如下：

II型过滤风量：3000m^{3<\/sup>\/h；}

过滤器初阻力：270Pa；

过滤器终阻力：800Pa；

过滤效率：99.98％。

下面对过滤器滤芯维护、更换过程进行描述：

所述过滤净化装置安装在放射性热室、设备室侧墙外，其前后两段都设有密闭阀，第一密闭阀设置在进风管道与第一静压箱之间，第二密闭阀设置在排风管道与第二静压箱之间，通过关闭两密闭阀，可以切断两静压箱与进排风管道，阻止排风进入装置内部，此时可对滤芯进行更换。

更换滤芯时，首先由装置上方的吊车吊起屏蔽塞，然后将过滤器滤芯吊出，由于设置了袋封，吊出后的滤芯已经被套入密封袋中，通过封口机对密封袋进行封口之后再装入废物桶中。而新的滤芯通过吊车沿滤芯定位套放入筒体内，并将密封袋与袋封接盘进行固定，最后盖上屏蔽塞，完成过滤器滤芯更换。

综上所述，本实用新型提供的低阻抗地坑式过滤净化装置安装方便、结构简单，能够有效地降低装置内部阻力，并且减少运行更换时的人员的受辐射危害，特别适用于高放射性核化工厂房的红区排风。

本实用新型实施例还提供一种通风系统，其包括上述低阻力地坑式过滤净化装置。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

设计图

地坑式过滤净化装置和通风系统论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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