Сорбционный картридж - RU171243U1

Чертежи

Описание

Сорбционный картридж предназначен для накопления различных продуктов из анализируемой среды, в частности радиоактивных продуктов, образующихся в процессе эксплуатации на предприятиях атомной промышленности, перерабатывающих топливо и другие делящиеся вещества, на АЭС, а также в радиохимических лабораториях или иных промышленных или научных организациях, на которых ведется контроль радиационной безопасности или научные исследования.

Известен картридж для накопления инородных частиц в виде окислов железа, биомассы и радионуклидов, содержащихся в воде, типа Fe - 10 ВВ, Fe - 20 ВВ, устанавливаемых в системах очистки «Гейзер» http://www.geizer-ru.ru/catalog/cartridges/for-line/147.html, картриджи с угольным наполнителем серии «Россион» НПО «Экологические технологии» http://www.aquateh.ru/shop/filters/mssian-dream/. При общих физических принципах накопления радионуклидов, упомянутые картриджи лишь выполняют функции накопления.

Известен картридж по патенту РФ №2508531, содержащий корпус с центральными входным и выходным отверстиями, заполненный сорбирующим материалом для твердофазной экстракции. Недостатком известного картриджа является неравномерное распределение сорбируемых частиц по объему сорбента из-за расширения, а затем сужения струи прокачиваемой среды, что оставляет по краям картриджа теневые участки, не затронутые процессом прямой сорбции.

Наиболее близким аналогом к предложенному техническому решению является сорбционная колонка типа СК-13 разработки фирмы «Доза» см. http://www.ecocitv.ru/iziskaniya/radiacionno-ecologicheskie-issledovaniya/6-portfolio/297-rad-4, журнал «АНРИ» №3 (1999), М., ГП «ВНИИФТРИ» НЛП «ДОЗА», статья А.А. Цапалова «Интегральные свойства сорбционной колонки СК-13 с активированным углем», с. 21-24.

Сорбционная колонка содержит корпус, заполненный активированным углем, и предназначена для накопления радионуклидов, определяющих наличие радона и торона в отбираемой пробе. Сорбционную колонку, после прокачки через нее определенного объема воздуха, помещают в блок детектирования, результаты измерения которого обрабатываются на персональном компьютере.

К недостаткам сорбционной колонки следует отнести ее конструктивное выполнение, не позволяющее совмещать процесс накопления радионуклидов и измерение их активности, т.к. после накопления радионуклидов сорбционную колонку извлекают из пробоотборного тракта и переносят к блоку детектирования, совершая дополнительные операции. Еще одним существенным недостатком является низкая эффективность регистрации радиоизлучения из-за 2π-геометрии измерения с торцевой стороны колонки.

Предложенная полезная модель направлена на расширение арсенала технических средств в области контроля радиационной безопасности для повышения эффективности регистрации контролируемых радионуклидов с одновременным сокращением суммарного времени получения результатов контроля во время измерения.

Техническим результатом от применения предложенной полезной модели является достигнутое расширение арсенала технических средств в области контроля радиационной безопасности, обусловленное существенным повышением эффективности регистрации контролируемых радионуклидов, сокращением времени единичного контрольного измерения и повышением удобства эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что корпус картриджа выполнен в виде сосуда Маринелли и снабжен крышкой, в корпус помещен сорбентом для накопления радионуклидов. В дне корпуса и в крышке выполнены отверстия для прохода контролируемой среды. Соединение корпуса и крышки выполнено герметичным.

Суммарное проходное сечение отверстий крышки и суммарное проходное сечение отверстий дна выполнены одинаковыми. Толщина слоя сорбента вокруг выступающей внутрь корпуса части одинаковая. Сорбционный картридж снабжен пористыми прокладками, удерживающими сорбент от высыпания. Крышка картриджа снабжена элементом для удобства его извлечения из блока детектирования.

Полезная модель поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображен сорбционный картридж с наполнителем-сорбентом для улавливания радионуклидов из прокачиваемого газа.

Полезная модель может быть осуществлена следующим образом.

Сорбционный картридж содержит корпус 1, выполненный в виде сосуда Маринелли. Выполненный в геометрии сосуда Маринелли корпус позволяет поместить детектор излучений в части 2, выступающей внутрь корпуса, что обеспечивает расположение детектора в центре объема накопленной активности и 3-я геометрию измерения с одновременным обеспечением равномерности распределения нуклидов в сорбенте. Геометрические размеры выступающей части 2, образующей колодец для размещения детектора определяют в соответствии с выбранным детектором. Корпус 1 закрыт крышкой 3. В дне 4 корпуса, имеющем форму кольца, и в крышке 3 выполнены отверстия. В корпус 1 картриджа помещен сорбент 5 (уголь активированный СКТ-3И ТУ-2162-029-05754293-96, глауконит и т.п.). Для обеспечения оптимального прохождения контролируемой среды через картридж и распределения нуклидов в сорбенте 5, выполняют множество отверстий в большей части крышки 3 и дна 4. Отверстия могут быть образованы любым известным технологическим способом. Суммарная площадь проходного сечения отверстий в крышке 3 совпадает с суммарной площадью проходного сечения отверстий в дне 4.

Толщина слоя сорбента 5 вокруг части 2, выступающей внутрь корпуса 1 одинаковая, т.е. толщина слоя между вертикальной наружной стенкой и стенкой части 2 равна толщине слоя между торцом части 2 и крышкой 3, что способствует равномерному распределению потока контролируемой среды.

Специфика регистрации излучения требует, чтобы материал корпуса не обладал повышенной плотностью и не включал веществ, экранирующих излучение. Как правило, этим целям служат различные пластмассы.

Исходя из экономичности производства, корпус 1 и крышка 3 выполнены из полистирола или поликарбоната, или полиэтилена, что не исключает применения и другого материала.

Соединение корпуса 1 с крышкой 3 выполнено известным способом, обеспечивающим прочность и герметичность, таким как клеевое или резьбовое соединение.

В корпусе картриджа размещены пористые прокладки 6, 7, удерживающие сорбент 5 от высыпания. Примером материала прокладки служит фильтрующий не ворсистый материал НЭЛ ТУ6-6-2707-83, ФПП ТУ6-16-2813-84 и т.п.

Крышка 3 снабжена элементом для извлечения сорбционного картриджа из детектора, выполненным, например в виде петли из гибкого материала, скобы, или ленты.

Устройство работает следующим образом. Контролируемая среда, отбираемая в контролируемых точках (помещения, оборудования) поступает по магистрали к картриджу, проходит через сорбент 5 и выходит наружу в отводную магистраль. Радионуклиды поглощаются сорбентом. Картридж готов к измерению.

Предложенная полезная модель позволяет повысить эффективность регистрации контролируемого излучения при одновременном уменьшении объема прокачиваемого воздуха, что в свою очередь позволяет уменьшить мощность побудителей расхода и тем самым снизить объем затрат на систему подготовки проб.

Реферат

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для накопления различных продуктов из анализируемой среды в процессе контроля. Сорбционный картридж, содержащий корпус с помещенным в него сорбентом для накопления радионуклидов, при этом корпус выполнен в виде сосуда Маринелли и снабжен крышкой, при этом в дне корпуса и в крышке выполнены отверстия для прохода контролируемой среды, при этом соединение корпуса и крышки выполнено герметичным. Технический результат – расширение арсенала технических средств в области контроля радиационной безопасности, обусловленное существенным повышением эффективности регистрации контролируемых радионуклидов, сокращением времени единичного контрольного измерения и повышением удобства эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула