一种干燥床的移动式再生装置

技术领域

本发明属于核工业领域，具体涉及一种干燥床的移动式再生装置。

背景技术

第三代反应堆型核电站及部分核设施废气处理系统采用活性炭滞留床对工艺废气中的裂变气体产物进行滞留衰变，以降低废气的放射性水平。进入活性炭滞留床气流相对湿度的大小直接影响滞留床内活性炭的滞留性能，若气流相对湿度过高，活性炭在吸湿后吸附性能有所降低甚至失效，故废气湿度控制是影响活性炭寿命和系统可用性的关键因素。

目前一般在活性炭床前使用干燥床(部分核设施称为保护床)对气流进行除湿，干燥床中可采用活性炭、硅胶、分子筛进行填充。但由于干燥床在吸附一定量的水分后会进入饱和状态，因此需要定期对干燥床进行再生或更换吸附剂。

核设施工艺废气含有氢气成分，再生主要采用热氮气流对干燥床进行持续吹扫，从而带走吸附剂中的水分，恢复吸附剂的干燥性能。现有设计中的再生装置体积大，对厂房空间要求较高，需要对现有和设施工艺设计进行改造，因此部分核设施由于工艺设计或厂房空间的问题没有设置干燥床在线再生回路，而干燥床吸附剂可能存在放射性物质残留，更换吸附剂存在较大的辐射防护风险。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种干燥床的移动式再生装置，可提供稳定的、干燥的热氮气流对干燥床进行快速再生，同时具有较高的操作简便性、可移动性及安全性。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种干燥床的移动式再生装置，包括氮气源、气体电加热器、干燥器、再生气流出口以及参数显示及控制系统,所述氮气源通过氮气源接头与所述气体电加热器的一端相连，所述气体电加热器的另一端与所述干燥器相连，在所述气体电加热器与所述干燥器之间设置一流量调节阀以对管路产生的再生气流的流量进行控制，所述干燥器与所述再生气流出口相连，在干燥器与所述再生气流出口之间设置一流量变送器，所述参数显示及控制系统与所述装置中的各个部件进行电连接，用于对所述装置中的各个部件的参数进行设置与控制。

进一步,所述装置还包括空气源，所述空气源与压缩气泵相连，所述压缩气泵与储气罐一端相连，所述储气罐内设置一压力变送器以对所述储气罐内的气压进行控制，所述储气罐的另一端与冷却干燥器相连,所述冷却干燥器的输出端与所述气体电加热器的入口相连。

进一步,所述干燥器通过硅胶对气流进行除湿，以降低气流相对湿度。

进一步,所述干燥器采用内部套筒的结构。

进一步,连接各部分的管线均使用防火保温进行包裹。

进一步,所述装置还包括再生尾气监测装置以对再生气体中的氢气浓度、氧气浓度及相对湿度中的至少一个参数进行监测。

进一步,所述装置配备有万向轮。

进一步,所述气体电加热器具备热保护功能。

进一步,所述冷却干燥器通过冷却及气水分离对气流进行初步的除湿处理。

进一步,在所述气体电加热器与所述流量调节阀之间设置了温度变送器。

本发明的效果在于：采用本发明所公开的一种干燥床的移动式再生装置，包括氮气源、空气源，通过对所述空气源提供的空气进行冷却干燥后与所述氮气源提供的氮气进行混合，混合后的空气与氮气进入气体电加热器进行加热，并通过干燥器进行干燥，干燥后的混合气体通过再生气流出口流出，装置中的气体温度、流量以及压力参数均通过参数显示及控制系统进行设置控制,具有体积小、移动灵活、操作便捷、氮气消耗量小、现场适应性好，各项性能指标能满足干燥床再生要求的优点。

附图说明

图1为本发明实施例示出的一种干燥床的移动式再生装置的结构示意图；

图2为本发明实施例示出的一种干燥床的移动式再生装置的工作流程示意图；

其中：1-压缩气泵、2-压力变送器、3-储气罐、4-氮气源接头、5-冷却干燥器、6-气体电加热器、7-温度变送器、8-流量调节阀、9-硅胶干燥器、10-流量变送器、11-再生气流出口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例公开一种干燥床的移动式再生装置,包括空气源、压缩气泵1、压力变送器2、储气罐3、氮气源接头4、冷却干燥器5、气体电加热器6、温度变送器7、流量调节阀8、硅胶干燥器9、流量变送器10、再生气流出口11以及参数显示及控制系统。

空气源与压缩气泵1相连，所述压缩气泵1与储气罐3一端相连，所述储气罐3内设置一压力变送器2以对所述储气罐3内的气压进行测量与控制，所述储气罐3的另一端与冷却干燥器5相连。

所述氮气源通过氮气源4接头与所述气体电加热器6的第一端相连，所述冷却干燥器5也与所述气体电加热器6的第一端相连，所述气体电加热器6的第二端与所述干燥器9相连，在所述气体电加热器6与所述干燥器9之间设置一流量调节阀8以对管路产生的再生气流的流量进行控制，所述干燥器9与所述再生气流出口11相连，在干燥器9与所述再生气流出口11之间设置一流量变送器10，所述参数显示及控制系统与所述装置中的各个部件进行电连接，用于对所述装置中的各个部件的参数进行设置与控制。

压缩气泵1及储气罐3可提供5-30Nm

设置储气罐3是为了将经过压缩气泵1压缩的空气储存至储气罐3中，压缩气泵1在储气罐3压力降低至设定范围以下后会自动开始工作，达到设定范围后停止工作，为间歇性工作，储气罐3中储存的压缩空气可提供流量稳定的再生气流，如果直接使用空气源经由压缩气泵1直接与冷却干燥器5相连，压缩气泵1必须持续工作，能耗噪音较大，设备耗损快，而且不易调节再生气体流量。

对储气罐3进行压力控制主要用于将储气罐3的压力控制在一定的范围内，使储气罐3中既能储存足够量的气体供应再生操作，也可以满足储气罐3的设计承压，保证安全的同时提供足量的再生气体。

气体电加热器6可将再生气流加热至60-120℃，可通过参数显示及控制系统对气体电加热器6的气流加热温度及加热方式进行设置，气体电加热器6再达到设定温度后会自动转入保温状态，维持气流温度的稳定。

由于空气源和氮气源在进行切换的过程中会存在气体电加热器6干烧的状态，气体电加热器6具备热保护功能，在干烧状态可自动停止，可节约能源。

冷却干燥器5可通过冷却及气水分离对气流进行初步的除湿处理。

硅胶干燥器9通过硅胶对气流进行除湿，将气流相对湿度降低至10％以下，同时硅胶干燥器9采用内部套筒的结构，硅胶吸附饱和后可通过拆卸、提起内部套筒快速更换硅胶，硅胶干燥器中的硅胶填充量可满足一次再生操作的需求。

参数显示及控制系统根据流量变送器10测量的数据对流量调节阀8进行调节控制，以调节管路产生再生气流量。

各项气流参数(储罐压力、温度、气流流量)均可在装置外壳的参数显示及控制系统集中显示与调节控制。

氮气源接头采用密封性好、耐高温的双关式快速接头，其用途一为再生开始时对干燥床进行吹扫，防止干燥床中残留的氢气给再生操作带来安全风险；用途二为再生结束后对干燥床进行吹扫，将干燥床中的氧气含量降低至安全水平，保证工艺运行的安全；也可全过程使用氮气进行再生。

再生气流出口11采用密封性好、耐高温的双关式快速接头，也可根据现场干燥床的接口进行更换调整。连接各部分的管线均使用防火保温进行包裹，减少热量流失。

在一种可选实施方式中，可根据现场工艺情况，在所述干燥床的移动式再生装置中增加再生尾气监测装置。再生尾气监测装置主要由氢分析仪、氧浓度检测仪及温湿度监测仪等组成，用于吹扫、再生气流中氢气浓度、氧气浓度及相对湿度的监测，以对吹扫、再生过程中的气体进行实时监测，进而判断吹扫、再生过程的安全性和效率。

移动式再生装置通过将氮气与洁净空气进行混合干燥之后进行再生，可利用空气在受热过程中产生的热量，在本实施例中，移动式再生装置通过将氮气与洁净空气进行混合干燥之后进行再生，事实上对此不作限定，移动式再生装置也可全过程使用氮气进行再生。

在一种可选实施方式中，一种干燥床的移动式再生装置整体集成于带万向轮的金属结构框架内，框架外侧采用金属面板封闭，同时外壳安装推拉把手及吊环，移动灵活，具备一定的防水、防尘性及电气安全性。

通过上述实施例可以看出，本发明公开的一种干燥床的移动式再生装置，包括氮气源、空气源，通过对所述空气源提供的空气进行冷却干燥后与所述氮气源提供的氮气进行混合，混合后的空气与氮气进入气体电加热器进行加热，并通过干燥器进行干燥，干燥后的混合气体通过再生气流出口流出，装置中的气体温度、流量以及压力参数均通过参数显示及控制系统进行设置控制,具有体积小、移动灵活、操作便捷、氮气消耗量小、现场适应性好，各项性能指标能满足干燥床再生要求的优点。

本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。