[发明专利]一种放射性气溶胶高效净化回收装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及辐射防护领域，具体的说是一种放射性气溶胶高效净化回收装置及其工作方法。

背景技术

放射性气溶胶的形成主要有天然核素和人工核素，是工作人员吸入性内照射危害的主要来源，因此有必要对核企业、核设施等涉核工作场所的大气环境进行净化，人员活动区大气中的放射性气溶胶进行回收，确保人员活动场所空气质量达标，保障工作人员安全。

一般的放射性废气净化方法有过滤、吸附、洗涤、滞留、衰变等。放射性气溶胶粒径分布范围很广，一般在10^-2-10μm量级，目前未见专门用于对大气环境进行放射性气溶胶净化回收的核设备。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中的不足之处，提供一种放射性气溶胶高效净化回收装置及其工作方法，可实现放射性气溶胶高效净化回收。

本发明的目的是通过如下技术措施来实现的。

一种放射性气溶胶高效净化回收装置，该装置包括依次连接的进气口、放射性气溶胶过滤单元、调节阀、真空保护阀、抽气泵、冒泡单元、尾气放射性气溶胶检测单元和出气口，所述放射性气溶胶过滤单元的两端并联压差计；所述放射性气溶胶过滤单元包括两个并联且互为冗余的放射性气溶胶过滤器，放射性气溶胶过滤器外侧设有第一γ剂量率辐射探测器，实时对过滤器中沉积的放射性进行监测，每个放射性气溶胶过滤器两端均配有截止阀；所述冒泡单元由多级串联冒泡水箱组成，冒泡水箱外侧设有第二γ剂量率辐射探测器，对水箱内溶液放射性进行实时监测；所述尾气放射性气溶胶检测单元包括气溶胶滤纸和位于气溶胶滤纸正上方的PIPS半导体探测器，尾气放射性气溶胶检测单元对排放气体进行实时监测。所述第一γ剂量率辐射探测器、第二γ剂量率辐射探测器、PIPS半导体探测器均与就地处理显示单元相连，就地处理显示单元、抽气泵均与电气箱相连。

在上述技术方案中，所述放射性气溶胶过滤器包括依次连通的进气端盖、5个结构相同的过滤盒、出气端盖，过滤盒与进气端盖、过滤盒与出气端盖及过滤盒之间设有O型密封圈并通过弹簧搭扣连接，所述过滤盒内设有网格滤纸托盘，网格滤纸托盘上铺设滤纸，相邻两层过滤盒中的滤纸距离为5~6cm，以确保气流再次混合。压差大于10kPa需要更换滤纸时，通常第一层滤纸滤尘较多，将当前处于第一层的过滤盒中的滤纸更换为新的滤纸后作为新的第五层过滤盒置于更换滤纸前的最底层过滤盒下方，其他在用的四层过滤盒按原次序继续使用，从而实现了渐进式滤纸更换。过滤器使用5层滤纸大大提高了过滤效率，又实现了每一层滤纸的有效利用。

在上述技术方案中，所述冒泡水箱的水箱体内盛有去离子水或亲离子性溶液，针对不同的放射性气溶胶选择对应收集效率高的溶液。水箱体内设有液位传感器，液位传感器与电气箱相连，既可就地显示箱内液位，又可远程传输液位参数，在冒泡装置运行过程中监测溶液的损耗，及时添补箱内溶液。

在上述技术方案中，所述冒泡单元由三级串联冒泡水箱组成，三级水箱串联使用，完成对放射性气溶胶的再吸收。每个冒泡水箱均配有进气管和出气管，第一级冒泡水箱的进气管与抽气泵连通，第二级冒泡水箱的进气管与第一级冒泡水箱的出气管连通，第三级冒泡水箱的进气管与第二级冒泡水箱的出气管连通，第三级冒泡水箱的出气管与尾气放射性气溶胶检测单元相连。抽气泵出气口的气体进入水箱后，气体从进气管的毛细孔冒出与箱内去离子水溶液接触，气体以较大的比表面积完成与溶液的物质交换，从而实现对放射性气溶胶的高效净化回收。

在上述技术方案中，所述尾气放射性气溶胶检测单元包括流气腔室、PIPS半导体探测器和滤盒，所述流气腔室呈环形，流气腔室的出气口处设有滤盒，滤盒内正对流气腔室的出气口处设置气溶胶滤纸，气溶胶滤纸两端与滤纸传动机构相连，PIPS半导体探测器的探头设于气溶胶滤纸正上方的流气腔室围成的空间内。

在上述技术方案中，抽气泵给整个净化回收装置提供动力，使得含放射性气溶胶的气体在管路中能够顺利通过放射性气溶胶过滤单元，并进入3级串联冒泡单元。抽气泵进气口装有真空保护阀，确保管路或系统堵塞的情况下不憋泵，延长泵的使用寿命。

在上述技术方案中，就地处理显示单元接收第一γ剂量率辐射探测器、第二γ剂量率辐射探测器及PIPS半导体探测器的信号处理后就地显示测量值，并可将相关信息通过对应接口远程传输，当检测结果超标时就地报警并远传报警信息。就地处理显示单元、抽气泵、液位传感器的电源统一由电气箱提供。

本发明还提供一种上述的放射性气溶胶高效净化回收装置的工作方法，包括以下步骤：