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Verseuchungssperre für eine Vorrichtung zum Extrahieren von radioaktiven
Flüssigkeiten Beim Extrahieren von Flüssigkeiten mit anderen damit nicht mischbaren
Flüssigkeiten, insbesondere von radioaktiven Flüssigkeiten, sind mechanische Mischmethoden
unerwünscht, da eine direkte mechanische Behandlung nur schwer durchzuführen ist.
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Es ist bereits eine mit Flüssigkeitsimpulsen arbeitende Misch- und
Trennvorrichtung vorgeschlagen worden, die zum Mischen von flüssigen Phasen aus
zwei Mischrohren besteht, die in Mischbehälter eintauchen, und eine Impulse erzeugende
Einrichtung aufweist, die getrennt von der Misch- und Trennvorrichtung angeordnet
ist, um den Druck in den Mischrohren zu erhöhen und zu senken, so daß die Flüssigkeit
abwechselnd aus den Mischkamrnern abgesaugt und in die Mischrohre gedrückt oder
gefördert wird und in die Mischkammern im Gegenstrom durch die Mischrohre zurückgeleitet
wird. Dadurch wird ein Mischen von Flüssigkeiten in den Mischkammern ohne Änderung
des Flüssigkeitsstandes erreicht. Eine Sperre ist zwischen Mischrohre und Pulsiervorrichtung
geschaltet, um die Ausbreitung der Radioaktivität von dem verseuchten Teil der Anlage,
die durch die Misch- und Trennvorrichtung gebildet wird, nach dem nicht verseuchten
Teil der Anlage zu verhindern, die aus der Pulsiervorrichtung besteht.
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Diese Sperre besteht aus U-Rohren, die mit Wasser gefüllt sind. Jedoch
macht diese Anlage die Impulsübertragung kompliziert, da die Ausbreitung der Radioaktivität
bei diesem Verfahren nur für kurze Zeit verhindert wird, weil das Wasser im U-Rohr
selbst verseucht wird und dann die Verseuchungen weiter übertragen kann.
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Diese Schwierigkeiten werden bei einer Verseuchungssperre für die
einen pulsierenden Gasdruck übertragenden Rohre einer Vorrichtung zum Extrahieren
von radioaktiven Flüssigkeiten vermieden, wenn erfindungsgemäß ein Rohr mit einem
Einlaß und einem Auslaß, welche jeweils an seinen Enden liegen, für das pulsierende
Druckgas und eine Sprühdüse am einen Ende zum kontinuierlichen Einleiten einer radioaktive
Bestandteile im Druckgas absorbierenden Flüssigkeit angeordnet ist.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung führt eine Leitung vom Boden
des Rohres zu den Mischrohren, während eine Leitung oben am Rohr mit der Pulsiereinrichtung
verbunden ist. Unterhalb des Rohres ist ein Gefäß, das ein mit dem Rohr verbundenes
Tauchrohr und einen Überlauf zum Abzug der verseuchten Flüsigkeit aufweist, angeordnet,
im Rohr ist eine Packung vorgesehen, und die Sprühdüse ist am obersten Ende des
Rohres angebracht.
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Die Erfindung soll nunmehr an Hand der Zeichnung näher beschrieben
werden. Es zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, Fig.2 eine Seitenansicht
mit dem oberen Teilstück im Schnitt, während Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht
des größten Teiles der Anlage wiedergibt.
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In der Zeichnung ist ein Gefäß 1 dargestellt, auf dem eine Reihe
senkrechter Glasröhre2 ruht. Die Rohre 2 sind an Flanschen 3 der Rohre 4 befestigt,
die an die Deckplatte 5 des Gefäßes 1 angeschweißt sind.
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Alle Rohre 2 sind einander gleich, es genügt daher, das Rohr 2 zu
beschreiben, das im Schnitt in F i g. 1 und in F i g. 2 in der Seitenansicht dargestellt
ist. Das Rohr 2 ist am Flansch 3 des zugehörigen Rohres 4 durch eine Dichtung 6
abgedichtet, die zwischen dem Flansch 3 und dem unteren Ende des Rohres 2 eingespannt
ist. Das untere Ende des Rohres 2 ist zur Aufnahme eines Klemmringes 7 verbreitert,
der mit einem Einsatz 8 versehen ist und durch Schrauben 9 auf den Flansch 3 gedrückt
wird. Das obere Ende des Rohres 2 ist durch einen Deckel 10 verschlossen, der durch
eine Dichtung 11 abgedichtet ist, die vom Deckel 10 und dem oberen Ende des Rohres
2 zusammengepreßt wird. Das obere Ende des Rohres 2 ist zur Aufnahme eines Klemmringes
12 verbreitert, der mit einem Einsatz
13 versehen ist. Der Deckel
10 wird durch Schrauben 14 auf den Klemmring 12 gedrückt. Das Rohr 2 ist mit einer
Drahtsiebpackung 15 gefüllt, die auf einem Glaskreuz 16 im Rohr 2 ruht. Das Glaskreuz
16 ruht auf einem Innenwulst 17 des Rohres 2. Der Deckel 10 ist in der Mitte mit
einer Sprühdüse 18 und einer exzentrischen Einlaßleitung 19 versehen (Fig. 2).
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Das Rohr 4 weist eine Auslaßleitung 20 und ein senkrechtes Tauchrohr
21 zum Ableiten von Flüssigkeit in das Gefäß 1 auf. Es führt vom Rohr 4 durch die
Deckplatte 5 des Gefäßes 1 bis fast zu dessen Boden. Das Gefäß 1 ist mit einem Überlaufrohr
22 und einem Belüftungsrohr 23 versehen.
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Eine pneumatische Pulsiereinrichtung für eine mit Druckstößen arbeitende
Misch- und Trennvorrichtung ist, wie aus F i g. 3 hervorgeht, mit der Einlaßleitung
19 einer Reihe von Rohren 2 verbunden, die zu einem gemeinsamen Gefäß 1 gehören.
Die Pulsiereinrichtung dient zur Erhöhung und Verringerung des Luftdruckes in zwei
Hauptrohren 24 und 25 im Gegentakt und kann aus einer Zweikolben-Zweizylinder-Anordnung
bestehen. Von der Rohrreihe, die beispielsweise aus sechs auf einem gemeinsamen
Gefäß 1 sitzenden Rohren besteht, sind drei mit dem Einlaßrohr 19 am Hauptrohr 24
verbunden, während die drei anderen Rohre mit dem Einlaßrohr an das andere Hauptrohr
25 angeschlossen sind, wobei der Anschluß in beiden Fällen über ein einstellbares
Ventil 26 führt, das eine Steuerung der Amplitude der Druckstöße ermöglicht.
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Die Auslaßleitung 20 der Rohre 4 führt zu einzelnen Sammelleitungen,
von denen nur zwei, mit 27 und 28 bezeichnet, dargestellt sind. Ein derartiges Leitungspaar
ist mit den Auslaßleitungen 20 verbunden, die entgegengesetzte Druckstöße herbeiführen.
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Die übrigen Auslaßleitungen 20 sind entsprechend an ähnliche, nicht
dargestellte Sammelleitungspaare angeschlossen. In der Reihe der Mischkammern 29
und Trennkammern 30 weisen die Mischkammern je zwei Mischrohre 31 und 32 auf, die
darin eintauchen und mit den Sammelleitungen 27 und 28 über je ein Doppel-U-Rohr
verbunden sind, um das Einblasen von pulsierender Luft zu verhindern.
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Luftstöße, die durch die Pulsiereinrichtung erzeugt werden, werden
durch die Rohre 2 auf die Mischrohre übertragen, so daß die Flüssigkeit von den
Mischkammern in die Mischrohre gesaugt und in diese Mischkammern zurückgestoßen
wird, wodurch
die Mischung der zu behandelnden Flüssigkeiten in diesen Kammern gefördert
wird.
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Wasser wird kontinuierlich durch ein gemeinsames Rohr 33 den Sprühdüsen
18 der Rohre 2 zugeführt, die das Wasser in Form eines Sprühregens verteilen, der
in den Rohren herabfällt und in das Gefäß 1 gelangt. Das versprühte Wasser bildet
eine starke Verseuchungssperre zwischen den Einlaß- und Auslaßleitungen in den Rohren
2, so daß jegliche radioaktiven Bestandteile, die durch die Mischrohre aus der Misch-
und Trennvorrichtung in die Rohre 2 gelangen könnten, durch das Wasser absorbiert
und abgeleitet werden. Die Packung in den Säulen verzögert das Fallen des Wassers
und erhöht daher dessen Wirkung.
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Das Wasser fließt von den Rohren 2 über die Tauchrohre 21 in das
Gefäß 1 und von dort durch das Überlaufrohr 22 ab. Das Wasser wird zu den Sprühdüsen
18 im Kreislauf zurückgeleitet, bis seine Verseuchung ein bestimmtes Maß erreicht
hat, worauf es abgeleitet und gleichzeitig durch Frischwasser ersetzt wird. Infolge
der pulsierenden Wirkung der Luft in den Rohren 2 führt das Wasser beim Fallen durch
die Rohre eine lotrechte Schwingbewegung mit geringer Amplitude aus, die der Abwärtsströmung
überlagert ist. Folglich wird die Berührungszeit des Wassers mit der Luft in den
Rohren erhöht. Ein Druckablall entsteht in der Verseuchungssperre nicht.