[发明专利]旋流粉尘收集器

说明书

本发明涉及一种能逆洗过滤器的旋流粉尘收集器，这些过滤器设置在旋流器本体的内部，彼此独立，能有效地收集和回收粉尘(要收集的一种细粉末)。特别地，本发明涉及一种将旋流器本体和过滤器逆洗装置合为一体的结构紧凑的旋流粉尘收集器。尽管这种旋流粉尘收集器的应用没有受到特别的限制，但其可设置在已使用的在其中进行核燃料物质的粉尘收集和回收的手套箱中，例如在该箱中进行核燃料粉末生产步骤。

一般认为，旋流粉尘收集器和装有过滤袋的粉尘收集器是用于收集在气体中的粉尘的主要装置。然而，这两种粉尘收集器具有优点和缺点。前者的结构很简单，但粉尘收集的效率低。后者的粉尘收集效率高，但结构较复杂，过滤器需要更换，而且寿命也较短。由此，已开发出一种利用了旋流器的、在粉尘收集器本体内具有多个圆筒形过滤器的旋流粉尘收集器，它可作为用于核燃料粉末生产步骤的核燃料物质的粉尘收集器。

图5示出了普通的旋流粉尘收集器的一个实例。旋流器本体100的内部由带有多个圆筒形过滤器102的隔板元件104分隔成上部空间106和下部空间108，吸入口110设置成与下部空间108连通，共用的排出口112设置成与上部空间106连通，收集粉尘的回收箱114设置在旋流器本体的下端，一台排风机(未图示出)连接在旋流器本体100的排出口112。每个圆筒形过滤器102都具有逆洗机构。每个逆洗机构通过将一个逆洗喷嘴116固定在上部空间的一个位置并与相应的圆筒形过滤器的上部分开。并且将一根具有电磁开关阀118的压缩空气软管120连在逆洗喷嘴116上而形成的。

当含有粉尘的气体从吸入口流进这种旋流粉尘收集器的旋流器本体时，该气体沿其圆筒形的内壁表面旋转着向下流动，由于离心力的作用，粉尘朝着侧壁流动，从该气体中分离出。同时，该气体通过过滤器，从排出口排出。尽管没能在旋流器本体内分离出的细粉尘与该气体一起流动，但当其流过圆筒形过滤器时，已被过滤器分离出。

这些过滤器用了较长的时间之后，由于细粉在其上的附着而产生了阻塞。这样导致了压差增大，使气体很难从旋流粉尘收集器中排出。这时，压缩空气从逆洗喷嘴中朝向过滤器喷射，以此来完成抖去附着在过滤器上的细粉的逆洗操作。

在这种结构的旋流粉尘收集器中，从逆洗喷嘴排出的部分压缩空气既使是在逆洗操作过程中也会从排出口排出。因此，逆洗效率降低，很难充分地逆洗过滤器，而且完成逆洗操作的时间也长。这使粉尘的回收率降低。

本发明的发明人的在先申请(日本专利公开号8-309133／1966)提出了一种能解决这些问题的工艺结构，该结构的构成是：将各圆筒形过滤器的上端连接到各自相应的连接管道，各连接管道的一端通过三通电磁转换阀与压缩空气管道相连，另一端连接在与排风机连通的管道上。在这种粉尘收集器中，过滤器的逆洗和气体的排放之间的转换是通过三通电磁转换阀完成的。即，排气系统与气体排风机关闭和断开，而且，在气体排出的过程中，停止供给逆洗压缩空气。

在这种结构中，每个可喷出逆洗空气的连接管道的下端与相应的过滤器的上端直接相连，因此逆洗效率提高，而且可在短时间内完成充分的逆洗操作。这还能延长过滤器的寿命，提高粉尘回收效率。

然而，在旋流器本体的上部，这种包括有粉尘收集管道和三通电磁转换阀的顶部结构变得复杂而又庞大。在近期安装的设备中，设计阶段就在手套箱中确定了安装旋流粉尘收集器的必要空间。然而，在现有手套箱中，只有约0．5m³的空闲空间，因此不能将这种粉尘收集器装入。在其中没有装粉尘收集器的情况下开动设备时，操作过程所产生的粉尘散布在手套箱中，工人必须在每次操作完成时用刷子进行人工清扫，所以需要较长的时间和较多的人力来完成清扫工作。因此，一直需求一种粉尘收集器，该粉尘收集器具有能装入现有的手套箱的较小的尺寸；聚集粉尘的收集管道；和易于装配的简单的结构。

本发明的一个目的在于提供一种旋流粉尘收集器，不必说，这种旋流粉尘收集器的粉尘收集和回收效率高，装在内部的过滤器的逆洗效率也较高，能在短时间内完成充分的逆洗，过滤器的寿命被延长，而且该旋流粉尘收集器还能通过减小尺寸和减化结构而容易地装入现有的手套箱。

本发明的另一个目的在于提供一种旋流粉尘收集器，这种旋流粉尘收集器能利用一小型化的风机来获得所需水平的吸入功率，而且，还能通过减小该系统的尺寸和重量，使其易于装配。