放射性废液蒸发器的制作方法

本发明涉及放射性废液处理，具体涉及放射性废液蒸发器。

背景技术：

1、放射性废液蒸发浓缩是乏燃料后处理厂的一个重要环节，能够减少需要固化处理的放射性废液的体积，同时使冷凝液达标能够重复利用。放射性废液具有放射性水平高、腐蚀性强等特点。

2、现有技术中，放射性废液通常采用外加热自然循环蒸发器进行蒸发处理，运行过程中发现采用连续蒸发脱硝工艺外加热自然循环蒸发器容易出现暴沸现象。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种放射性废液蒸发器，以解决蒸发过程中不稳定的问题。

2、本发明提供了一种放射性废液蒸发器，包括：

3、反应釜，其包括反应釜釜体、反应釜上封头和反应釜下封头，所述反应釜下封头设于所述反应釜釜体的底部，所述反应釜上封头设于所述反应釜釜体的顶部；

4、第一换热装置，包括第一换热通道、第一入口和第一出口，所述第一入口和所述第一出口分别与所述第一换热通道连通，所述第一换热通道分别绕所述反应釜下封头和所述反应釜釜体的外表面环形设置；

5、第二换热装置，包括第二换热通道、第二入口和第二出口，所述第二入口和所述第二出口分别与所述第二换热通道连通，所述第二换热通道设于所述反应釜釜体内部适于与放射性废液接触，所述第二入口与所述第二出口均设于所述反应釜外部。

6、有益效果：在开车预热和蒸发(脱硝)状态下，将放射性废液注入反应釜内部，通过向第一换热装置的第一入口注入加热介质(加热介质可以是蒸汽)，加热介质在第一换热通道内流动，由于第一换热通道绕设在反应釜下封头和反应釜釜体的外表面，因此，反应釜下封头和反应釜釜体的外表面受热对反应釜内的放射性废液进行加热，同时，加热介质通过第二入口进入至第二换热通道，第二换热通道与反应釜内的放射性废液直接接触，进而对反应釜内的放射性废液进行加热，使放射性废液温度升高直至沸腾，热交换后，加热介质分别通过第一出口和第二出口排出。

7、在停车冷却状态下，冷却介质(冷却介质可以是冷却水)通过第一出口进入第一换热通道，第一换热通道经过反应釜下封头和反应釜釜体的外表面对反应釜内的放射性废液进行冷却，同时，冷却介质通过第二入口进入第二换热管道，第二换热管道与放射性废液直接接触，即第二换热管道直接对放射性废液进行冷却，待放射性废液温度降低至指定要求时，冷却介质通过第一入口和第二出口排出。

8、通过第一换热装置和第二换热装置对放射性废液进行加热，有效提高放射性废液蒸发器的蒸发能力，避免反应釜内的放射性废液出现暴沸现象，通过第一换热装置和第二换热装置能够同步实现蒸发过程中加热和卸料之前的冷却，提高放射性废液蒸发器的效率，结构简单，减少设备数量，降低系统布置复杂性。

9、在一种可选的实施方式中，所述第二换热通道具有连续的折弯流通路径，所述第二换热通道的折弯流通路径设于所述反应釜釜体内部。

10、有益效果：通过将第二换热通道设置呈连续的折弯流通路径，来增加第二换热通道与反应釜釜体内的放射性废液的接触面，提高对放射性废液加热和冷却的速度，避免反应釜内的放射性废液出现暴沸现象。

11、在一种可选的实施方式中，所述第二换热通道的折弯流通路径设于所述反应釜下封头内部。

12、有益效果：通过在反应釜下封头内设置折弯流通路径，保证反应釜下封头内的放射性废液与折弯流通路径接触，增加第二换热通道与反应釜下封头内的放射性废液的接触面，进一步提高放射性废液加热和冷却的速度，避免反应釜内的放射性废液出现暴沸现象。

13、在一种可选的实施方式中，所述第二入口与所述第二出口均设于所述反应釜上封头。

14、有益效果：通过将第二入口和第二出口设置在反应釜上封头上，使第二入口和第二出口高于反应釜内的放射性废液，避免反应釜内的放射性废液从第二入口或第二出口泄露，保证放射性废液蒸发器的安全性。

15、在一种可选的实施方式中，所述第一换热装置设有多个，多个所述第一换热装置间隔设于所述反应釜釜体的外表面。

16、有益效果：通过在反应釜的外表面设置多个第一换热装置，来减少每个第一换热通道的长度，保证第一换热通道内加热介质或冷却介质具有较好的加热性能或冷却性能，进一步提高放射性废液加热和冷却的速度，避免反应釜内的放射性废液出现暴沸现象。

17、在一种可选的实施方式中，所述反应釜上封头上设有壳体，所述壳体内留有空腔，所述壳体上开设有与所述空腔连通的出气口，所述空腔与所述反应釜内部连通，所述空腔内设有净化装置。

18、有益效果：通过在反应釜上封头上设置壳体，壳体的空腔内安装有净化装置，使放射性废液的二次蒸汽经净化装置净化处理后从出气口排出，有效去除二次蒸汽中液滴和雾沫，提高设备的净化效果，进一步保证蒸发二次蒸汽冷凝液放射性达标。

19、在一种可选的实施方式中，所述净化装置包括旋风分离器，所述旋风分离器的进口与所述空腔连通，所述旋风分离器的出液口朝向所述反应釜内部的放射性废液，所述旋风分离器的气相出口设于所述旋风分离器的顶部。

20、有益效果：通过进口从空腔内吸入二次蒸汽，依靠旋风分离器的离心力去除二次蒸汽中的雾沫，同时二次蒸汽中的液滴从出液口流向反应釜内部的放射性废液中进一步加热，在空腔内设置旋风分离器能够有效去除二次蒸汽中液滴和雾沫，进一步保证蒸发二次蒸汽冷凝液放射性达标。

21、在一种可选的实施方式中，所述净化装置还包括泡罩塔，所述泡罩塔设于所述旋风分离器的上方，所述壳体上设有进液口，所述进液口与所述泡罩塔连通，适于向所述泡罩塔输送回流液。

22、有益效果：通过进液口向泡罩塔内输送回流液，依靠回流液的逆洗涤作用对二次蒸汽进一步进行净化，进一步保证蒸发二次蒸汽冷凝液放射性达标。通过将泡罩塔设置在旋风分离器的上方，使得从旋风分离器的气相出口中流出的二次蒸汽直接进入泡罩塔。

23、在一种可选的实施方式中，所述空腔内沿二次蒸汽气流流通方向依次间隔设置多层泡罩塔板，每层所述泡罩塔板上间隔设置多个所述泡罩塔。

24、有益效果：通过在空腔内设置多层以及多个泡罩塔，来进一步提高对二次蒸汽的净化，保证蒸发二次蒸汽冷凝液放射性达标。

25、在一种可选的实施方式中，所述净化装置还包括折流板除沫器，所述旋风分离器、所述泡罩塔、所述折流板除沫器与所述出气口沿二次蒸汽气流流通方向依次设置。

26、有益效果：通过在空腔内设置折流板除沫器，依靠惯性撞击进一步去除二次蒸汽中所夹带的雾沫，保证蒸发二次蒸汽冷凝液放射性达标。

技术特征：

1.一种放射性废液蒸发器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述第二换热通道(501)具有连续的折弯流通路径，所述第二换热通道(501)的折弯流通路径设于所述反应釜釜体(1)内部。

3.根据权利要求2所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述第二换热通道(501)的折弯流通路径设于所述反应釜下封头(3)内部。

4.根据权利要求2所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述第二入口(502)与所述第二出口(503)均设于所述反应釜上封头(2)。

5.根据权利要求1所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述第一换热装置(4)设有多个，多个所述第一换热装置(4)间隔设于所述反应釜釜体(1)的外表面。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述反应釜上封头(2)上设有壳体(6)，所述壳体(6)内留有空腔(601)，所述壳体(6)上开设有与所述空腔(601)连通的出气口(602)，所述空腔(601)与所述反应釜内部连通，所述空腔(601)内设有净化装置。

7.根据权利要求6所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述净化装置包括旋风分离器(701)，所述旋风分离器(701)的进口(7011)与所述空腔(601)连通，所述旋风分离器(701)的出液口(7012)朝向所述反应釜内部的放射性废液，所述旋风分离器(701)的气相出口设于所述旋风分离器(701)的顶部。

8.根据权利要求7所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述净化装置还包括泡罩塔(702)，所述泡罩塔(702)设于所述旋风分离器(701)的上方，所述壳体(6)上设有进液口(7021)，所述进液口(7021)与所述泡罩塔(702)连通，适于向所述泡罩塔(702)输送回流液。

9.根据权利要求8所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述空腔(601)内沿二次蒸汽气流流通方向依次间隔设置多层泡罩塔板(7022)，每层所述泡罩塔板(7022)上间隔设置多个所述泡罩塔(702)。

10.根据权利要求8所述的放射性废液蒸发器，其特征在于，所述净化装置还包括折流板除沫器(703)，所述旋风分离器(701)、所述泡罩塔(702)、所述折流板除沫器(703)与所述出气口(602)沿二次蒸汽气流流通方向依次设置。

技术总结
本发明涉及放射性废液处理技术领域，公开了放射性废液蒸发器。其中，放射性废液蒸发器包括反应釜、第一换热装置和第二换热装置，第一换热装置包括第一换热通道、第一入口和第一出口，第一换热通道分别绕反应釜下封头和反应釜釜体的外表面环形设置；第二换热装置包括第二换热通道、第二入口和第二出口，第二入口和第二出口分别与第二换热通道连通，第二换热通道设于反应釜釜体内部适于与放射性废液接触，第二入口与第二出口均设于反应釜外部，本发明通过第一换热装置和第二换热装置对放射性废液进行加热，有效提高放射性废液蒸发器的蒸发能力，避免反应釜内的放射性废液出现暴沸现象，保证蒸发二次蒸汽冷凝液放射性达标。

技术研发人员：马敬,刘昱祺,徐琰,武毓勇,胡彦涛,李小萌,汤金龙,姜百华,翁展,武婧,张惟睿,宋时伟
受保护的技术使用者：中国核电工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16