适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器及其工作方法

摘要

一种适用于危险环境的免维修泥浆洗涤器及其工作方法，该洗涤器包括脉冲射流输送系统，泥浆洗涤过滤系统以及用户终端工作站；泥浆洗涤时，利用气液固三相流化床实现泥浆洗涤，洗涤后的废液通过三相流化床底部的滤网进行抽滤，洗后的干净泥浆可通过无机械可动部件的脉冲射流输送系统输送至贮存或待处理区域。整个洗涤器的操作动力完全来源于高压气体并依赖气体喷射器对实现；本发明的泥浆洗涤器，无与危险性流体直接接触的机械可动部件，可实现远程控制，因此可在放射性、腐蚀性、毒性、高温等危险环境下充分减少维修需求，以保证维修、操作人员的人身安全。

权利要求

1.一种适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器，其特征在于：该洗涤器包括气液固三相流化床（27），三相流化床（27）内底部设置有不锈钢筛网(28)，三相流化床(27)底部通过管路(41)与抽滤箱(29)相连；三相流化床(27)的侧面通过水平横管(17)与射流输送器(13)的侧口(16)相连；所述的射流输送器(13)中的喷嘴(14)的入口(42)通过管路(22)与活塞筒(12)的底部开口(21)相连；所述的射流输送器(13)中的扩散器(15)的出口(43)与提升管(18)相连；所述的提升管(18)与气液分离器(19)相连；而第二气体喷射器对(3)中的抽吸喷射器(9)的出口放空，压冲喷射器(10)的出口通过管路(40)与所述的活塞筒(12)顶部相连；第一气体喷射器对(35)中的过滤喷射器(36)的出口放空，洗涤喷射器(37)的出口通过管道(39)与所述的抽滤箱(29)顶部的开口(30)相连；第一气体喷射器对(35)中的过滤喷射器(36)、洗涤喷射器(37)的入口与高压气体管路(5)相连，管线开关分别由第一电磁阀(33)和第二电磁阀(34)控制；第二气体喷射器对(3)中的抽吸喷射器(9)入口与高压管线(5)相连，管线开关由第三电磁阀(6)控制，压冲喷射器(10)的入口分为第一路进气管路(44)和第二路进气管路(45)与高压管线(5)相连，分别通过第四电磁阀(7)和第五电磁阀(8)控制开关；所述第一电磁阀(33)、第二电磁阀(34)、第三电磁阀(6)、第四电磁阀(7)和第五电磁阀(8)的开关信号控制端均通过控制总线(2)与控制工作站(1)相连，均由控制工作站(1)控制开关；所述第一电磁阀(33)、第二电磁阀(34)、第三电磁阀(6)、第四电磁阀(7)和第五电磁阀(8)的管线前端分别通过第一调节阀(49)、第二调节阀(50)、第三调节阀(46)、第四调节阀(47)和第五调节阀(48)调节进气压力和流量。

2.根据权利要求1所述的适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器的工作方法，其特征在于，具体如下：

1）泥浆洗涤：控制工作站(1)控制第五电磁阀(8)开启，通过第五调节阀(48)调节进气压力，使进气流量处于预设范围，第三电磁阀(6)和第四电磁阀(7)关闭，高压气体以低气量通过第二气体喷射器对(3)中的压冲喷射器(10)，沿A管路(40)、活塞筒(12)、B管路(22)，进入射流输送器(13)，该高压气体通过射流输送器(13)中的侧口(16)通过水平横管(17)中产生背压，该背压阻止所述的三相流化床(27)中的气液固混合物进入水平横管(17)，需要洗涤的固体物料通过C管路(25)，洗涤液(24)通过液体计量器(23)沿A管路(40)进入三相流化床(27)，所述的控制工作站(1)控制所述的第一电磁阀(33)关闭，第二电磁阀(34)开启，高压气体经过所述的第二调节阀(50)调节后以预设的压力和流量进入所述的第一气体喷射器对(35)中的洗涤喷射器(37)并沿D管路(39)进入所述的抽滤箱(29)，该高压气体通过E管路(41)通过所述的不锈钢筛网(28)分散进入三相流化床(27)，并搅动筛网(28)上的待洗固体物料和洗涤液，形成气液固三相流化床进行湍动，从而实现了泥浆的洗涤，溢出床层的高压气体通过逸气F管路(26)进入后续的尾气处理单元；

2）废液过滤：控制工作站(1)控制所述的第五电磁阀(8)开启，通过第五调节阀(48)调节进气压力，使进气流量处于预设范围，第三电磁阀(6)和第四电磁阀(7)关闭，高压气体以预设气量通过第二气体喷射器对(3)中的压冲喷射器(10)，沿所述的A管路(40)、活塞筒(12)、B管路(22)，进入射流输送器(13)，该高压气体通过所述的射流输送器(13)中的侧口(16)通过水平横管(17)中产生背压，该背压阻止所述的三相流化床(27)中的气液固混合物进入水平横管(17)，控制工作站(1)控制第二电磁阀(34)关闭，第一电磁阀(33)开启，高压气体经过第一调节阀(49)调节后以预设的压力和流量进入第一气体喷射器对(35)中的过滤喷射器(36)并放空，过滤喷射器(36)产生的负压导致抽滤箱(29)中的气体通过D管路(39)、洗涤喷射器(37)、连接横管(51)从过滤喷射器(36)的出口端(38)被排出，从而导致所述的不锈钢筛网(28)下方产生负压区，该负压区将使得滤网上方的混合物中的洗涤废液被过滤到抽滤箱(29)中；

3）洗后泥浆输送：控制工作站(1)控制第一电磁阀(33)、第二电磁阀(34)、第四电磁阀(7)和第五电磁阀(8)关闭，第三电磁阀(6)开启，通过第三调节阀(46)调节进气压力，高压气体以预设的压力和速度通过所述的第二气体喷射器对(3)中的抽吸喷射器(9)，活塞筒(12)中的气体沿所述的A管路(40)、压冲喷射器(10)、连接横管(11)通过抽吸喷射器(9)的出口端(4)被排出，活塞筒(12)中因此处于负压区，所述的三相流化床(27)中的混合物从而沿着水平横管(17)、射流输送器(13)、B管路(22)进入活塞筒(12)，当抽吸完毕，所述的控制工作站(1)控制所述的第一电磁阀(33)、第二电磁阀(34)、第三电磁阀(6)和第五电磁阀(8)关闭，第四电磁阀(7)开启，高压气体经过第四调节阀(47)调节后以预设的压力和流量进入第二气体喷射器对(3)中的压冲喷射器(10)，沿A管路(40)进入活塞筒(12)，强迫活塞筒内的液固混合物通过B管路(22)进入射流输送器(13)中的喷嘴(14)的出口(52)以射流形式喷出，该射流在惯性的作用下不会通过侧口(16)沿水平横管(17)返回三相流化床，而是直接从入口(53)进入扩散器(15)中，并进而沿输送G管路(18)进入气液分离器(19)中，洗后的干净泥浆则从气液分离器(19)出口(20)进入贮存或待处理区域。

说明书

适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器及其工作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及固体颗粒洗涤技术领域，特别涉及一种适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器及其工作方法。

背景技术

[0002] 在核能、化工、冶金、矿山等工业生产中，常常涉及到具有放射性、腐蚀性、毒性、高温等的固体物料的洗涤处理过程。对这些危险性物料的洗涤，如采用传统的洗涤方法，如搅拌釜、错流过滤洗涤等，在洗涤过程中，无论是放射性还是腐蚀性等均容易导致机械可动部件以及密封材料的加速损坏，因此必须对损坏部件进行频繁的维修和更换操作，这不但导致了高昂的维护费用，同时由于操作和维修均需人员近距进行，这些危险性又很容易给近距维修、操作人员带来严重的人身伤害。

[0003] 因此，对于带有危险性的固体物料，为尽量避免使用过程中的维修操作和对操作人员的人身伤害，开发一种具有免维修性质、可远程控制的泥浆洗涤器具有特别重要的意义，目前还没有这样的装置出现。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器及其工作方法，实现了以免维修为前提，针对危险性固体物料的洗涤操作，提供一种没有被处理流体直接接触的机械可动部件、易于远程控制操作的新型泥浆洗涤器。

[0005] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

[0006] 一种适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器，该洗涤器包括气液固三相流化床27，三相流化床27内底部设置有不锈钢滤网28，三相流化床27底部通过管路41与抽滤箱
29相连；三相流化床27的侧面通过水平横管17与射流输送器13的侧口16相连；所述的射流输送器13中的喷嘴14的入口42通过管路22与活塞筒12的底部开口21相连；所述的射流输送器13中的扩散器15的出口43与提升管18相连；所述的提升管18与气体分离器19相连；而第二气体喷射器对3中的抽吸喷射器9的出口放空，压冲喷射器10的出口通过管路40与所述的活塞筒12顶部相连；第一气体喷射器对35中的过滤喷射器36的出口放空，洗涤喷射器37的出口通过管道39与所述的抽滤箱29顶部的开口30相连；所述的第一喷射器对中的过滤喷射器36、洗涤喷射器37的入口与高压气体管路5相连，管线开关分别由第一电磁阀33和第二电磁阀34控制；所述第二喷射器对中的抽吸喷射器9入口与高压管线5相连，管线开关由第三电磁阀6控制，压冲喷射器10的入口分为第一路进气管路
44和第二路进气管路45与高压管线5相连，分别通过第四电磁阀7和第五电磁阀8控制开关；所述第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀6、第四电磁阀7和第五电磁阀8的开关信号控制端均通过控制总线2与所述的控制工作站1相连，均由控制工作站1控制开关；
所述第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀6、第四电磁阀7和第五电磁阀8的管线前端分别通过第一调节阀49、第二调节阀50、第三调节阀46、第四调节阀47和第五调节阀48调节进气压力和流量。

[0007] 适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器的工作方法，具体如下：

[0008] 1)泥浆洗涤：控制工作站1控制第五电磁阀8开启，通过第五调节阀48调节进气压力，使进气流量处于预设范围，第三电磁阀6和第四电磁阀7关闭，高压气体以低气量通过第二气体喷射器对3中的压冲喷射器10，沿所述的管路40、活塞筒12、管路22，进入射流输送器13，该高压气体通过射流输送器13中的侧口16通过水平横管17中产生背压，该背压阻止所述的三相流化床27中的气液固混合物进入水平横管17，需要洗涤的固体物料通过管路25，洗涤液24通过液体计量器23沿管路40进入三相流化床27，所述的控制工作站1控制所述的第一电磁阀33关闭，第二电磁阀34开启，高压气体经过所述的第二调节阀50调节后以预设的压力和流量进入所述的第一气体喷射器对35中的洗涤喷射器37并沿管路
39进入所述的抽滤箱29，该高压气体通过管路41通过所述的不锈钢筛网28分散进入三相流化床27，并搅动筛网28上的待洗固体物料和洗涤液，形成气液固三相流化床进行湍动，从而实现了泥浆的洗涤，溢出床层的高压气体通过逸气管路26进入后续的尾气处理单元；

[0009] 2)废液过滤：控制工作站1控制所述的第五电磁阀8开启，通过第五调节阀48调节进气压力，使进气流量处于预设范围，第三电磁阀6和第四电磁阀7关闭，高压气体以预设气量通过第二气体喷射器对3中的压冲喷射器10，沿所述的管路40、活塞筒12、管路22，进入射流输送器13，该高压气体通过所述的射流输送器13中的侧口16通过水平横管17中产生背压，该背压阻止所述的三相流化床27中的气液固混合物进入水平横管17，控制工作站1控制第二电磁阀34关闭，第一电磁阀33开启，高压气体经过第一调节阀49调节后以预设的压力和流量进入第一气体喷射器对35中的过滤喷射器36并放空，过滤喷射器36产生的负压导致抽滤筒29中的气体通过管路39、洗涤喷射器35、连接横管51从过滤喷射器36的出口端38被排出，从而导致所述的不锈钢滤网28下方产生负压区，该负压区将使得滤网上方的混合物中的洗涤废液被过滤到抽滤箱29中；

[0010] 3)洗后泥浆输送：控制工作站1控制第一电磁阀33、第二电磁阀34、第四电磁阀7和第五电磁阀8关闭，第三电磁阀6开启，通过第三调节阀46调节进气压力，高压气体以预设的压力和速度通过所述的第二气体喷射器对3中的抽吸喷射器9，活塞筒12中的气体沿所述的管路40、压冲喷射器10、连接横管11通过抽吸喷射器9的出口端4被排出，活塞筒12中因此处于负压区，所述的三相流化床27中的混合物从而沿着水平横管17、射流输送器
13、管路22进入活塞筒12，当抽吸完毕，所述的控制工作站1控制所述的第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀6和第五电磁阀8关闭，第四电磁阀7开启，高压气体经过第四调节阀47调节后以预设的压力和流量进入第二气体喷射器对3中的压冲喷射器10，沿管路
40进入活塞筒12，强迫活塞筒内的液固混合物通过管路22进入射流输送器13中的喷嘴14的出口52以射流形式喷出，该射流在惯性的作用下不会通过侧口16沿水平横管17返回三相流化床，而是直接从入口53进入扩散器15中，并进而沿输送管路18进入气体分离器19中，洗后的干净泥浆则从气液分离器19出口20进入贮存或待处理区域。

[0011] 试验证明，本发明的适于危险环境的免维修泥浆洗涤器，不存在机械可动部件，无机械可动部件的易损坏问题，从而使用过程中可避免危险环境下的维修。同时，本发明的动力完全来源于高压气体并依赖气体喷射器对实现设备驱动，各个过程间的转换是依靠不与危险性流体直接接触的电磁阀进行的。可将电磁阀和调节阀等装置置于安全区域，利用控制工作站就可容易地实现远程控制操作。

附图说明

[0012] 图1是本发明的适于危险环境的免维修泥浆洗涤器的结构示意图。

[0013] 图2是本发明的射流输送器的结构示意图。

[0014] 图3是气体喷射器对的结构示意图。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图和实施例对本发明作更详细的说明。

[0016] 如图1、图2和图3所示，适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器，该洗涤器包括气液固三相流化床27，三相流化床27内底部设置有不锈钢滤网28，三相流化床27底部通过管路41与抽滤箱29相连；三相流化床27的侧面通过水平横管17与射流输送器13的侧口16相连；所述的射流输送器13中的喷嘴14的入口42通过管路22与活塞筒12的底部开口21相连；所述的射流输送器13中的扩散器15的出口43与提升管18相连；所述的提升管18与气体分离器19相连；而第二气体喷射器对3中的抽吸喷射器9的出口放空，压冲喷射器10的出口通过管路40与所述的活塞筒12顶部相连；第一气体喷射器对35中的过滤喷射器36的出口放空，洗涤喷射器37的出口通过管道39与所述的抽滤箱29顶部的开口
30相连；所述的第一喷射器对中的过滤喷射器36、洗涤喷射器37的入口与高压气体管路5相连，管线开关分别由第一电磁阀33和第二电磁阀34控制；所述第二喷射器对中的抽吸喷射器9入口与高压管线5相连，管线开关由第三电磁阀6控制，压冲喷射器10的入口分为第一路进气管路44和第二路进气管路45与高压管线5相连，分别通过第四电磁阀7和第五电磁阀8控制开关；所述第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀6、第四电磁阀7和第五电磁阀8的开关信号控制端均通过控制总线2与所述的控制工作站1相连，均由控制工作站1控制开关；所述第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀6、第四电磁阀7和第五电磁阀8的管线前端分别通过第一调节阀49、第二调节阀450、第三调节阀46、第四调节阀47和第五调节阀48调节进气压力和流量。

[0017] 适于危险环境使用的免维修泥浆洗涤器的工作方法，具体如下：

[0018] 1)泥浆洗涤：控制工作站1控制第五电磁阀8开启，通过第五调节阀48调节进气压力，使进气流量处于预设范围，第三电磁阀6和第四电磁阀7关闭，高压气体以低气量通过第二气体喷射器对3中的压冲喷射器10，沿所述的管路40、活塞筒12、管路22，进入射流输送器13，该高压气体通过射流输送器13中的侧口16通过水平横管17中产生背压，该背压阻止所述的三相流化床27中的气液固混合物进入水平横管17，需要洗涤的固体物料通过管路25，洗涤液24通过液体计量器23沿管路40进入三相流化床27，所述的控制工作站1控制所述的第一电磁阀33关闭，第二电磁阀34开启，高压气体经过所述的第二调节阀50调节后以预设的压力和流量进入所述的第一气体喷射器对35中的洗涤喷射器37并沿管路
39进入所述的抽滤箱29，该高压气体通过管路41通过所述的不锈钢筛网28分散进入三相流化床27，并搅动筛网28上的待洗固体物料和洗涤液，形成气液固三相流化床进行湍动，从而实现了泥浆的洗涤，溢出床层的高压气体通过逸气管路26进入后续的尾气处理单元；

[0019] 2)废液过滤：控制工作站1控制所述的第五电磁阀8开启，通过第五调节阀48调节进气压力，使进气流量处于预设范围，第三电磁阀6和第四电磁阀7关闭，高压气体以预设气量通过第二气体喷射器对3中的压冲喷射器10，沿所述的管路40、活塞筒12、管路22，进入射流输送器13，该高压气体通过所述的射流输送器13中的侧口16通过水平横管17中产生背压，该背压阻止所述的三相流化床27中的气液固混合物进入水平横管17，控制工作站1控制第二电磁阀34关闭，第一电磁阀33开启，高压气体经过第一调节阀49调节后以预设的压力和流量进入第一气体喷射器对35中的过滤喷射器36并放空，过滤喷射器36产生的负压导致抽滤筒29中的气体通过管路39、洗涤喷射器37、连接横管51从过滤喷射器36的出口端38被排出，从而导致所述的不锈钢滤网28下方产生负压区，该负压区将使得滤网上方的混合物中的洗涤废液被过滤到抽滤箱29中；

[0020] 3)洗后泥浆输送：控制工作站1控制第一电磁阀33、第二电磁阀34、第四电磁阀7和第五电磁阀8关闭，第三电磁阀6开启，通过第三调节阀46调节进气压力，高压气体以预设的压力和速度通过所述的第二气体喷射器对3中的抽吸喷射器9，活塞筒12中的气体沿所述的管路40、压冲喷射器10、连接横管11通过抽吸喷射器9的出口端4被排出，活塞筒12中因此处于负压区，所述的三相流化床27中的混合物从而沿着水平横管17、射流输送器
13、管路22进入活塞筒12，当抽吸完毕，所述的控制工作站1控制所述的第一电磁阀33、第二电磁阀34、第三电磁阀6和第五电磁阀8关闭，第四电磁阀7开启，高压气体经过第四调节阀47调节后以预设的压力和流量进入第二气体喷射器对3中的压冲喷射器10，沿管路
40进入活塞筒12，强迫活塞筒内的液固混合物通过管路22进入射流输送器13中的喷嘴14的出口52以射流形式喷出，该射流在惯性的作用下不会通过侧口16沿水平横管17返回三相流化床，而是直接从入口53进入扩散器15中，并进而沿输送管路18进入气体分离器19中，洗后的干净泥浆则从气液分离器19出口20进入贮存或待处理区域。