常東宏

摘 要：結(jié)合當(dāng)前的鈾濃縮工廠吹洗工藝發(fā)展情況，探討了鈾濃縮工廠吹洗工藝優(yōu)化方向，并結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)探討了真空泵的選型和設(shè)備改造等方面的工作，希望對(duì)于今后提升鈾濃縮工廠吹洗工藝水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：鈾濃縮；吹洗工藝；設(shè)備改造；工藝優(yōu)化

0 引言

對(duì)于鈾濃縮工廠氣體吹洗系統(tǒng)來說，其主要是能有效解決廠房環(huán)境污染問題，特別是涉及到相應(yīng)的容器、管道在進(jìn)行拆裝或者清洗中所存在的污染問題。尾氣處理裝置往往配置在氣體吹洗系統(tǒng)中來進(jìn)行尾氣的專業(yè)化處理，尾氣符合排放標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)入大氣。分析當(dāng)前的吹洗工藝可知，主要涉及到以下內(nèi)容。首先，針對(duì)廠房內(nèi)的開放式操作來說，則應(yīng)該進(jìn)行拆裝內(nèi)腔的吹洗操作，先通過滑閥泵來實(shí)現(xiàn)對(duì)于內(nèi)腔的多次破空以及深抽空操作，這樣能夠有效去除其內(nèi)部的殘余物料，并能將其冷凝至特定容器中。在進(jìn)行拆裝的之前，則需要利用噴射泵來保證吹洗系統(tǒng)的負(fù)壓狀態(tài)的要求，這樣就能保證拆裝點(diǎn)管道內(nèi)有著可持續(xù)的大量空氣[1]。對(duì)于拆裝點(diǎn)內(nèi)部的極少殘留物料來說，可以跟隨大量空氣而帶入氣體吹洗系統(tǒng)，從而有效避免在此過程中發(fā)生環(huán)境污染事件，使得該開放式操作符合廠房的清潔和衛(wèi)生安全需求。

1 現(xiàn)狀及優(yōu)化方向

1.1 吹洗工藝現(xiàn)狀分析和思考

在實(shí)際生產(chǎn)中，吹洗系統(tǒng)使用噴射泵制造負(fù)壓需要耗費(fèi)大量的壓縮空氣，部分廠房配置相應(yīng)的壓空系統(tǒng)。其中，針對(duì)運(yùn)行的噴射泵分析發(fā)現(xiàn)，噴射泵具有能耗大、效率低等缺點(diǎn)。在其抽空深度為410mmHg時(shí)，耗氣量約為0.20kg/s。結(jié)合相應(yīng)的選型要求，噴射泵采用60kW 的空氣壓縮機(jī)的配置一般才能符合要求。在開展吹洗過程中，啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)則意味著較為嚴(yán)重的耗能問題。

同時(shí)，對(duì)于滑閥泵的工作特性進(jìn)行分析，滑閥泵難以應(yīng)用于長時(shí)間的抽空大氣的作業(yè)環(huán)節(jié)，如果滑閥泵的進(jìn)氣壓力在75mmHg之上，滑閥泵的排氣口的氣流就會(huì)很大，會(huì)在排氣口產(chǎn)生噴油霧現(xiàn)象。對(duì)于產(chǎn)生油霧的原因進(jìn)行分析，主要是考慮到進(jìn)氣壓力往往比較高，就會(huì)提升泵內(nèi)壓縮腔的壓力，這樣就會(huì)發(fā)生在較小排氣口的猛烈沖擊情況，造成排氣閥、小孔附近的油被霧化的問題。所以為了有效避免上述的問題，滑閥泵抽空的過程中，還應(yīng)該重視如何手動(dòng)控制泵前閥門，以便更好符合操作規(guī)范要求。

1.2 優(yōu)化發(fā)展方向

規(guī)模化生產(chǎn)是鈾濃縮行業(yè)未來的發(fā)展方向，在逐步提升的工廠生產(chǎn)規(guī)模的影響下，必將大幅度提升廠房內(nèi)容器周轉(zhuǎn)量，造成吹洗操作工作更加復(fù)雜化，這就應(yīng)該對(duì)于現(xiàn)有的吹洗操作工藝進(jìn)行改革以及優(yōu)化，以便更好地符合容器的正?；\(yùn)轉(zhuǎn)要求。所以，應(yīng)結(jié)合實(shí)踐生產(chǎn)來積極探索高效、簡潔的吹洗操作工藝發(fā)展則是必然的趨勢(shì)。在優(yōu)化方面，應(yīng)加強(qiáng)工作真空區(qū)域的加寬處理，能夠結(jié)合極限真空到大氣壓可連續(xù)運(yùn)行的要求，控制好極限真空小于0.5mmHg的真空泵要求，并能進(jìn)行滑閥泵及噴射泵的替代，避免存在頻繁啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)的情況。同時(shí)，結(jié)合系統(tǒng)的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)等情況，則應(yīng)該積極思考優(yōu)化的吹洗操作，來有效替代多次破空抽空的操作情況[2]。

2 真空泵的選型

在選擇真空泵的過程中，則要實(shí)現(xiàn)長時(shí)間連續(xù)的直抽大氣，還能保證設(shè)備內(nèi)腔抽空到小于0.5mmHg。經(jīng)過相關(guān)的較為全面的調(diào)研分析，對(duì)比各類的真空泵情況，考慮到真空羅茨泵、爪式泵以及無油干式渦旋泵，進(jìn)行綜合性能、成本等方面的比較分析，結(jié)合項(xiàng)目要求情況，最后確定選擇無油干式渦旋泵，簡稱為渦旋泵。采用這種泵主要是考慮到其具有泄露少、轉(zhuǎn)子間隙小，能在工作中體現(xiàn)出較高的壓縮比的特點(diǎn)，另外，還能實(shí)現(xiàn)較寬范圍下的穩(wěn)定抽速要求，具有比較寬的工作壓力范圍。

對(duì)于渦旋泵來說，其主要涉及到電機(jī)、泵頭、機(jī)座等等部分，泵頭的渦旋盤為圓形平面，其中能夠伸出一條或者幾條的漸開線型螺旋盤所組成，同樣，也能構(gòu)成渦旋泵的基本工作腔。在具體的工作過程中，則是通過動(dòng)、定渦旋盤的相對(duì)運(yùn)行，能有效構(gòu)成容積逐步縮小的吸氣腔和壓縮腔。從而在這樣的情況下，在吸氣、壓縮、排氣的循環(huán)過程，滿足氣體的運(yùn)動(dòng)情況，符合被抽腔體抽真空的要求。

3 設(shè)備改造及試驗(yàn)

3.1 設(shè)備改造結(jié)合工廠生產(chǎn)條件，氣體吹洗系統(tǒng)往往配置兩套，一套備用。經(jīng)過改造對(duì)比，能實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果的基礎(chǔ)上，方可對(duì)于另外一套進(jìn)行改造。

3.2 抽空能力（速度）試驗(yàn)將破空點(diǎn)連續(xù)破空分別在廠房的近端、中端以及最遠(yuǎn)端來設(shè)置，然后，通過噴射泵和渦旋泵進(jìn)行抽空相關(guān)實(shí)驗(yàn)，對(duì)于相關(guān)的壓力數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，通過相關(guān)的抽空數(shù)據(jù)對(duì)比，可以明顯地看出，渦旋泵的抽空能力比較強(qiáng)，能替代噴射泵的情況。

表1 渦旋泵和噴射泵抽空能力對(duì)比分析

3.3 抽空深度試驗(yàn)（1）系統(tǒng)抽空深度對(duì)渦旋泵本身的抽空深度來說，相應(yīng)的抽空系統(tǒng)的抽空深度非常重要。也就是意味著渦旋泵能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)上拆裝點(diǎn)內(nèi)腔抽空的情況。這里結(jié)合工廠運(yùn)行的要求，應(yīng)該符合內(nèi)腔深抽至 0.5mmHg 以下滿足要求。這里結(jié)合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)拆裝點(diǎn)，進(jìn)行分析測(cè)試。經(jīng)過測(cè)試結(jié)果可以看出，在較短的時(shí)間內(nèi)，渦旋泵能夠?qū)崿F(xiàn)廠房內(nèi)不同點(diǎn)的內(nèi)腔抽空至 0.5mmHg 之下，符合真空測(cè)量的要求。（2）對(duì)比滑閥泵抽空試驗(yàn)針對(duì)渦旋泵與滑閥泵的抽空深度對(duì)比來看，往往則是選擇廠房遠(yuǎn)端及近端的拆裝點(diǎn)進(jìn)行。為了滿足實(shí)際需求，進(jìn)行環(huán)境模擬，在進(jìn)行拆裝點(diǎn)內(nèi)腔破空至大氣的過程中，也會(huì)讓體吹洗系統(tǒng)的吹洗干管破空，這樣就可以實(shí)現(xiàn)拆裝點(diǎn)內(nèi)腔連同整個(gè)吹洗干管的大氣狀態(tài)要求。通過相關(guān)的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，當(dāng)管道內(nèi)壓力比較高的情況下，渦旋泵的抽空能力則明顯地在滑閥泵之上；在逐步降低管道壓力的基礎(chǔ)上，則能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)泵具有基本相當(dāng)?shù)某榭諌毫?；如果繼續(xù)降低管道壓力，則會(huì)說明滑閥泵的抽空能力要稍好于渦旋泵?？傮w來看，兩者的抽空能力基本差不多，能夠?qū)崿F(xiàn)拆裝點(diǎn)內(nèi)腔壓力抽空至 0.5mmHg所需要的時(shí)間也差不多，能夠說明渦旋泵替代滑閥泵的可行性。

4 結(jié)果

由此可見，通過對(duì)吹洗系統(tǒng)的優(yōu)化，利用渦旋泵替代噴射泵及滑閥泵，在吹洗工藝上適當(dāng)延長單次抽空的時(shí)間，能夠有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的簡潔以及節(jié)能的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)操作程序大大簡化，降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，符合當(dāng)前的新時(shí)代背景下的節(jié)能環(huán)保型社會(huì)的發(fā)展要求，也有利于鈾濃縮企業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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