[发明专利]一种减少废气产生的两级空气提升输送系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种减少废气产生的两级空气提升输送系统及其控制方法，该系统包括低位贮槽、恒液位前置罐、高位贮槽，一级空气提升气液混合器将料液从低位贮槽提升至恒液位前置罐，二级空气提升气液混合器将料液提升至高位贮槽，一级空气提升气液混合器与一级空气提升质量流量控制器连接，调节一级空气提升的压缩空气流量值，保证所述恒液位前置罐的液位恒定，二级空气提升气液混合器与二级空气提升质量流量控制器连接，将恒液位前置罐中的料液精确定量的提升至高位贮槽。本发明可以避免过量使用压缩空气，从而避免大量废气的产生，达到节能减排的目的。压缩空气流量和料液流量的非线性回归方法，可以使控制精度得到很大提升。

技术领域

本发明涉及核燃料后处理中的放射性料液提升技术，具体涉及一种减少废气产生的两级空气提升输送系统及其控制方法。

背景技术

核燃料后处理工程用两级空气提升系统是利用压缩空气的流体静力学原理，通过气液混合的形式将静止的液体提升到一定高度，达到将设备室内的放射性料液从低处向高处输送的目的。在设备室内没有任何需要检修、更换的可动部件，因此无需人员进入放射性设备室内维修。

浸没度为浸没高度与总提升高度之比，如图1所示，是影响压缩空气带走料液量多少的重要参数，随着浸没度的不同，相同流量压缩空气提升料液的能力也不同。

为精确计量料液流量，一般都使用两级空气提升，第一级采用恒液位前置罐保证二级空气提升的浸没度不变，维持提升流量的稳定，从而为二级空气提升的精确定量输送创造条件。传统的两级提升系统如图2所示，一级空气提升为从低位贮槽9将料液提升至恒液位前置罐4的提升过程，二级空气提升为从恒液位前置罐4定量将料液提升至高位贮槽8的提升过程。

一般采用溢流的方式维持其液位恒定，做法为：在恒液位前置罐4上设置溢流口6，当料液上升至溢流口6位置时，直接以溢流方式流回低位贮槽9，为保证无论二级空气提升从恒液位前置罐4提升走多少料液，恒液位前置罐4的液位均恒定在溢流口，一级提升流量都开到足够大，不控制压缩空气的流量，过量输送的方法。但是，当低位贮槽9的料液被提升至恒液位前置罐4时，压缩空气就完成使命，转变为废气，需要排出，由于提升过程中压缩空气夹带放射性料液输送，会沾染放射性，因此必须对废气进行监控、过滤特殊处理，达标后才能排放。一级空气提升过量输送的方式在实际工程应用中将产生大量的废气。

二级空气提升过程使用控制压缩空气流量的方法，被提升料液11的液体流量与压缩空气1的流量呈一定比例关系，因此料液的流量控制实际上为控制压缩空气流量，达到间接控制液体流量的目的。目前，在最佳工作区间(即空气流量增大，提升料液流量也随着增大时)，该比例关系一般近似为线性关系，然而实验表明，线性关系误差较大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种减少废气产生的两级空气提升系统及其控制方法，这种系统及控制方法经济可行，能够有效减少核燃料后处理工程中放射性料液提升所产生的废气量，并可有效提升定量输送料液的控制精度。

本发明的技术方案如下：一种减少废气产生的两级空气提升系统，包括低位贮槽、恒液位前置罐、高位贮槽，压缩空气经由一级空气提升气液混合器将料液从低位贮槽提升至恒液位前置罐，压缩空气经由二级空气提升气液混合器将料液从恒液位前置罐提升至高位贮槽，其中，所述的一级空气提升气液混合器与一级空气提升质量流量控制器连接，所述的二级空气提升气液混合器与二级空气提升质量流量控制器连接，通过所述的一级空气提升质量流量控制器调节一级空气提升的压缩空气流量值，保证所述恒液位前置罐的液位恒定，通过所述的二级空气提升质量流量控制器将恒液位前置罐中的料液精确定量的提升至高位贮槽。

进一步，如上所述的减少废气产生的两级空气提升系统，其中，首先压缩空气经由一级空气提升气液混合器将料液从低位贮槽提升至恒液位前置罐，当所述恒液位前置罐中的液位上升至基准液位时，再启动二级空气提升气液混合器将料液从恒液位前置罐提升至高位贮槽。

进一步，如上所述的减少废气产生的两级空气提升系统，其中，所述的恒液位前置罐不设置溢流口。