[发明专利]一种分体自吸式文丘里管洗涤器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种洗涤器，特别是一种文丘里管洗涤器。

背景技术

如今，核电作为一种清洁高效的能源越来越受到人们的青睐。尽管压水堆核电站在设计时已经执行了纵深安全原则，保证核电站在设计基准事故下的安全，但核电仍存在着发生超设计基准事故的可能，进而引发类似堆芯熔穿压力容器的严重事故。而如果没有任何缓解事故的措施，那么熔融堆芯将与混凝土底板反应产生大量不凝结气体，随着不凝结气体不断增加，安全壳内的压力会逐渐升高，最终可能会因超压而导致最后一道屏障——安全壳的完整性遭到破坏，造成放射性物质的外泄。

安全壳过滤排放系统采用主动卸压方式使安全壳内积聚的气体释放，降低安全壳内压力，从而使安全壳内压力不超过其承载限值，确保安全壳的完整性。同时为了防止排放气体对环境造成放射性危害，需要在安全壳过滤排放系统的卸压管线上安装过滤装置对排放气体中的放射性物质进行过滤。

国内外关于过滤排放系统的研发设计起始于20世纪60年代，最早是由法国提出的砂床过滤器，其工作原理是利用砂石的吸附和滞留作用过滤气体中的放射性物质。但是该系统对碘分子只起到延迟作用而不能有效去除，且砂床长期放置存在砂石板结砂问题，因此砂床过滤器需定期进行通风维护。德国设计制造了一种金属纤维过滤器，采用不锈钢纤维组成多层滤网，利用金属纤维的吸附与滞留作用除去气体中的放射性物质，但是金属纤维层的过滤作用同样对碘分子仅起到延迟作用，不能有效去除，且通气后放射性物质主要存在于金属纤维层中，造成后续处理困难。为了提高对元素碘的去除效率，瑞士设计了混合过滤排放系统，是由一组专用喷嘴和两级气液分离器组成的。喷嘴将水滴雾化，使气溶胶与水滴发生强烈碰撞，完成对气溶胶的沉降；气液分离器使气体与含尘液滴分离，达到最终去除气溶胶的目的，碘和有机碘与洗涤液中的碳酸钠和氢氧化钠发生化学反应生成稳定碘盐，溶于洗涤液中，达到碘分离的目的，该过滤器能有效的除去气溶胶、有机碘及碘，但是需要外加动力。西门子公司设计了一种非能动滑压运行湿式过滤器，该过滤器采用文丘里水洗器与金属纤维过滤器相结合的设计方式，以泄放气体的压力作为动力源，不依靠外界动力实现系统的连续运行。安全壳排放的气体首先在文丘里洗涤单元中除去大部分的气溶胶和几乎全部的碘(包括有机碘)，而后，雾滴和亚微米级气溶胶在金属纤维过滤单元中过滤，经过两级过滤的洁净气体排入大气。该过滤器对亚微米级气溶胶的过滤效果相当好，但是在文丘里管中混合有气溶胶的洗涤液被文丘里喷嘴雾化，气溶胶再次夹杂在气流中，这部分气溶胶不仅增加金属纤维过滤器的负担，甚至使过滤器不能完成过滤要求，这点在过滤器运行中后期较显著。尽管湿式过滤器存在上述不足，但由于文丘里水洗器具有结构简单、操作方便、过滤效率高、衰变热承载能力强等优点，仍然是安全壳过滤排放系统的最佳选择。

在国外反应堆安全壳过滤系统中普遍采用了文丘里水洗器，例如在美国专利号为US07/171,656的专利中，提到了采用文丘里水洗器来进行过滤，但是没有对文丘里水洗器的具体结构进行描述，尤其是文丘里管的结构。工业中用的文丘里水洗器的具体结构在最新的专利中有被提到，例如在专利201120362897.4中所描述的“文丘里管式气体洗涤器”，它主要用于工业除尘，在引射溶液时，它采用多个喷管，这使得该文丘里洗气装置的结构过于复杂，使得气体流动过程动压头损失过大，导致水洗溶液的贯穿深度不足。且该装置不能根据不同工况调整溶液引射量。且它采用的是外加动力将溶液喷入文丘里管，且该文丘里管是在非淹没工况下运行的，但是反应堆安全壳系统中一般要求过滤装置能在非能动及淹没工况下运行，因而工业上的文丘里管不能用于安全壳过滤排放系统。

文丘里水洗器普遍采用的是化学溶液水洗的方法，这就要求化学溶液能够以非能动的方式进入文丘里管，并保证溶液与气相充分接触，从而达到高效的除尘除气效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，洗气效率高，运行稳定的分体自吸式文丘里管洗涤器。

本发明的目的是这样实现的：

包括由主要由收缩段和扩张段组成的外套管，还包括圆锥形独立收缩段，圆锥形独立收缩段是与外套管的收缩段形状相同的锥形结构，圆锥形独立收缩段套在外套管的收缩段内，圆锥形独立收缩段与外套管的收缩段之间通过各自的入口端的法兰盘连接且二者之间形成环形液体流动通道，外套管的收缩段上开有吸液孔，外套管的扩张段的出口端安装有出口折流板。

本发明还可以包括：

1、圆锥形独立收缩段包括圆锥形收缩段，圆锥形收缩段的两端分别带有入口直管段与出口直管段。