一种新型密封式惰性气体保护系统及净化材料更换系统的制作方法

本实用新型属于一种密封式惰性气体保护系统，具体涉及一种用于核工业领域的密封式惰性气体保护系统及净化材料更换系统。

背景技术：

特种材料由于其特殊的化学性质，对微量的水、氧极其敏感，为了防止放射性物质的泄漏，特种材料的处理操作过程需要在微负压的箱室中进行。为了降低箱室内放射性气溶胶的累积，需要采取不断更换箱内气体的方式来实现。

目前，在核工业领域用于为上述箱室更换箱内气体的惰性气体保护系统均敞开在箱室外面，如发生泄漏，没有较好的方法进行事故的处理。并且，停机进行净化柱的还原和更换，又会影响到箱室内的处理工序，造成巨大的经济浪费。因此，从提高生产效率、提高生产经济效益、减少人员辐射剂量等多方面考虑，需要研制一种新型密封式惰性气体保护系统，在保证低水低氧及系统的连续运行前提下，最大限度的降低泄漏的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型密封式惰性气体保护系统，解决现有技术中对惰性气体保护系统进行还原更换时影响箱室内处理工作的不利情况。

本实用新型的技术方案如下：

一种新型密封式惰性气体保护系统，包括风机、手套箱和循环气体净化系统；

所述循环气体净化系统包括第一净化柱、第二净化柱、循环气体进气管路和循环气体排气管路；所述第一净化柱和第二净化柱均设置在所述手套箱内，所述循环气体进气管路和所述循环气体排气管路均穿过所述手套箱；

所述第一净化柱的循环气体进口和第二净化柱的循环气体进口均与所述循环气体进气管路导通，所述第一净化柱循环气体出口和第二净化柱的循环气体出口均与所述循环气体排气管路导通；所述第一净化柱循环气体进口和第二净化柱的循环气体进口处均设置有阀门；所述风机与所述循环气体进气管路驱动连接；

所述第一净化柱和第二净化柱均与惰性气体补充管路导通，所述惰性气体补充管路穿过所述手套箱；

所述循环气体进气管路和循环气体排气管路分别与待保护的箱室导通。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，所述风机的叶轮设置在所述手套箱内。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，所述第一净化柱和第二净化柱均包括过滤装置和气溶胶过滤器。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，所述第一净化柱的气溶胶过滤器和/或第二净化柱的气溶胶过滤器两端设置有差压压力表。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，所述第一净化柱循环气体出口和第二净化柱的循环气体出口均设置有阀门。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，还包括还原气体管路，所述还原气体管路穿过所述手套箱；所述第一净化柱的循环气体进口和第二净化柱的循环气体进口均与所述还原气体管路导通。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，所述第一净化柱的尾气出口和第二净化柱的尾气出口均与尾气处理系统导通。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，所述手套箱上设置有袋封口，便于转出废旧材料。

进一步地，如上述新型密封式惰性气体保护系统，所述手套箱上设置有进风口和出风口，所述进风口、出风口和所述循环气体进气管路上均设置有气溶胶过滤器。

本实用新型的另一发明目的在于提供适用于上述新型密封式惰性气体保护系统的循环气体净化系统的净化材料更换系统，包括新料桶和废料桶；所述第一净化柱和第二净化柱两端均设置有更换口和更换口阀门；所述第一净化柱和第二净化柱均设置有与柱体内腔导通的真空阀，所述内腔还设有真空表；所述更换口的管路穿过手套箱；所述新料桶和废料桶均设置有与所述更换口相互配合的料嘴，所述料嘴处设置有料嘴阀门。

本实用新型的有益效果如下：

1、将净化系统及可能存在泄漏的部件集成在手套箱内部，最大限度降低泄漏的风险；

2、通过阀门控制两台净化柱进行交替工作、再生和更换，实现不停机即可进行净化材料还原和更换，保证对惰性气体保护系统进行维护时，不影响箱室内对特殊材料的处理；

3、本实用新型的净化柱中过滤装置脱除循环气体中的氧、水杂质，气溶胶过滤器能够充分过滤循环气体中气溶胶，延长净化材料的寿命，能够对大型箱室的气氛进行循环控制，满足低水低氧低气溶胶的要求；

4、差压压力表用于判断过滤器是否堵塞，进而判断是否更换过滤器。

附图说明

图1为本实用新型新型密封式惰性气体保护系统的结构示意图；

图2为本实用新型净化材料更换系统的结构示意图。

上述附图中，1、袋封口；2、风机；3、手套箱；4、气溶胶过滤器；5、循环气体进气管路；6、还原气体管路阀门；7、第一净化柱；8、第二净化柱；9、尾气处理系统；10、循环气体排气管路；201、新料桶；202、料嘴阀门；203、更换口阀门；204、真空阀；205、真空表；206、更换口阀门；207、料嘴阀门；208、废料桶。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

本实用新型提供了一种新型密封式惰性气体保护系统，用于通过循环气体对箱室内的气体氛围进行调节，保证箱室内的特征材料处理正常有序进行，本实用新型的新型密封式惰性气体保护系统如图1所示，包括风机2、手套箱3和循环气体净化系统；所述循环气体净化系统包括第一净化柱7、第二净化柱8、循环气体进气管路5和循环气体排气管路10；所述第一净化柱7和第二净化柱8均设置在所述手套箱3内，所述循环气体进气管路5和所述循环气体排气管路10均穿过所述手套箱3；所述第一净化柱7的循环气体进口和第二净化柱8的循环气体进口均与所述循环气体进气管路5导通，所述第一净化柱7循环气体出口和第二净化柱8的循环气体出口均与所述循环气体排气管路10导通；所述第一净化柱7的循环气体进口和第二净化柱8的循环气体进口处均设置有阀门；所述风机2与所述循环气体进气管路5驱动连接，为气体循环提供动力。所述第一净化柱7和第二净化柱8均与惰性气体补充管路导通，所述惰性气体补充管路穿过所述手套箱3；所述循环气体进气管路5和循环气体排气管路10分别与待保护的箱室导通。所述风机2为高压风机，风机2的叶轮设置在所述手套箱3内。本实施例中，循环气体净化系统、风机2等有可能存在泄漏的部件全部安装于手套箱3内部，防止辐射物质泄漏。通过阀门控制两台净化柱进行交替工作、再生和更换，实现不停机即可进行净化材料还原和更换，保证对惰性气体保护系统进行维护时，不影响箱室内对特殊材料的处理。

所述第一净化柱7和第二净化柱8均包括过滤装置和气溶胶过滤器(图中未示出)。所述第一净化柱7的气溶胶过滤器和/或第二净化柱8的气溶胶过滤器两端设置有差压压力表(图中未示出)。本实施例中，净化柱的过滤装置用于脱除循环气体中的氧、水杂质，气溶胶过滤器能够充分过滤循环气体中气溶胶，延长净化材料的寿命，能够对大型箱室的气氛进行循环控制，满足低水低氧低气溶胶的要求；差压压力表用于判断过滤器是否堵塞，进而判断是否更换过滤器。

所述第一净化柱7的循环气体出口和第二净化柱8的循环气体出口均设置有阀门，以便更好对净化柱的工作状态进行控制。

本实施例的新型密封式惰性气体保护系统还包括还原气体管路，所述还原气体管路穿过所述手套箱3；所述第一净化柱7的循环气体进口和第二净化柱8的循环气体进口均与所述还原气体管路导通。还原气体管路上设置有还原气体管路阀门6，以便对还原气体的流动进行控制。第一净化柱7的尾气出口和第二净化柱8的尾气出口均与尾气处理系统9导通。所述手套箱3上设置有袋封口1，便于转出废旧材料。所述手套箱3上设置有进风口和出风口，所述进风口、出风口和所述循环气体进气管路5上均设置有气溶胶过滤器4。通过本实施例，本领域技术人员可通过手套箱3的手套孔进行过滤器的滤芯更换，并通过袋封口1转出废旧材料，也就实现了密闭环境下净化材料的更换。

本实施例中，手套箱3外形根据净化系统及内部设备体积确定，自循环气体净化系统、风机2等有可能存在泄漏的部件全部安装于手套箱3内部。手套箱3作为净化系统等部件的包容箱室，高压风机可提供气体流动的动力，该系统可确保净化系统维护方便，降低辐射剂量，保证人员的安全。

当第一净化柱7吸附状态饱和需要净化时，系统自动切换到第二净化柱8工作，然后第一净化柱7进入再生步骤，还原气体、惰性气体根据实际需求分别通过还原气体管路和惰性气体管路进行补充。

本具体实施方式还给出了适用于上述新型密封式惰性气体保护系统的循环气体净化系统的净化材料更换系统，如图2所示，包括新料桶201和废料桶208；所述第一净化柱7和第二净化柱8两端均设置有更换口和更换口阀门(203、206)；所述第一净化柱7和第二净化柱8均设置有与柱体内腔导通的真空阀204，所述内腔还设有真空表205，用于对内腔真空度进行监测；所述更换口的管路穿过手套箱3；所述新料桶201和废料桶208均设置有与所述更换口相互配合的料嘴，所述料嘴处设置有料嘴阀门(202、207)。

当第一净化柱7或第二净化柱8达到更换要求时，系统自动切换到第二净化柱8或第一净化柱7工作。人工将废料桶208与手套箱3底部接口接上，废料桶208的料嘴与净化柱的更换口对接，依次打开废料桶208的料嘴阀门207和该更换口阀门206，放出废料，关闭更换口阀门206，开启真空阀204对净化柱进行抽真空，然后关闭废料桶208的料嘴阀门207，取消废料桶208。将新料桶201的料嘴与手套箱3顶部的更换口对接，开启新料桶201的料嘴阀门202，再开启真空阀204，对净化柱进行抽真空，然后开启净化柱的上部更换口阀门203放下新材料，关闭上述更换口阀门203和新料桶201的料嘴阀门202，取下顶部的新料桶201，关闭真空阀204，完成更换。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。