УСТАНОВКА ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО СПЕКАНИЯ, ОБЪЕДИНЕННАЯ С КАМЕРОЙ ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ С ПЕРЧАТКАМИ Российский патент 2003 года по МПК G21C21/02 G21F7/04 

Изобретение относится к установке для непрерывного спекания, объединенной с камерой для технического обслуживания перчатками, которая выполнена с возможностью выпуска объединенного элемента печи изнутри каркаса печи установки для непрерывного спекания и с возможностью выполнения всех работ по техническому обслуживанию, выполняемых в перчатках, путем заключения верхней части каркаса печи в камеру с перчатками и открывания верхней крышки каркаса печи. Это техническое решение пригодно для устройств, требующих защитной оболочки, например для установки для спекания топливных таблеток для производства ядерного топлива.

В установке для спекания топливных таблеток в процессе производства ядерного топлива необходимо сохранять защитную оболочку для манипуляций с веществом ядерного топлива. Известная установка для непрерывного спекания выполнена так, что имеет соединяемую конструкцию, при которой каркас печи можно разделить на множество (например, три или около этого) блоков. Газонепроницаемость поддерживается путем послойного размещения уплотнительных колец или подобных деталей между отдельными блоками каркаса печи. Кроме того, к двум концам каркаса печи подсоединены входная камера с перчатками и выходная камера с перчатками. Здесь входная камера с перчатками и выходная камера с перчатками подсоединены к концам каркаса печи для создания защитной оболочки с помощью уплотнительных колец и фланцев.

Обычные операции спекания выполняют следующим образом. Таблетки перед спеканием подают на выделенной тележке с предыдущего этапа во входную камеру с перчатками для прохождения через каркас печи с переносом их на лотке. При этом прохождении таблетки подвергаются спекающей обработке. Спеченные таблетки затем последовательно выгружают в выходную камеру с перчатками и передают на выделенной тележке на следующий этап.

В такой установке для спекания эксплуатация в течение длительного периода вызывает повреждение или порчу элементов печи или изолирующих кирпичей. Поэтому через повторяющийся интервал времени или при появлении неисправностей каркас печи или элементы печи приходится осматривать, ремонтировать или заменять. Однако чтобы отремонтировать или заменить такие элементы печи, как нагреватели или изолирующие кирпичи, приходится разделять блоки каркаса печи, а при разделении блоков каркаса печи нельзя сохранить защитную оболочку.

Поэтому при известном способе технического обслуживания вокруг печи для непрерывного спекания монтируют "оранжерею" (т.е. простое сооружение типа палатки, которая обтянута виниловой пленкой для поддержания газонепроницаемости между внутренним и наружным пространствами и скреплена в подходящем месте с металлическим каркасом для поддержания ее формы), так что рабочий, одетый в защитную одежду типа костюма летчика, должен входить в "оранжерею" для выполнения необходимых работ. Более конкретно, когда нужно заменить элемент печи, блоки каркаса печи сначала соединяют с виниловым мешком для разделения блоков каркаса печи, а блок каркаса печи, подлежащий техническому обслуживанию, отделяют и проводят с ним работы по техническому обслуживанию в "оранжерее".

Таким образом, при известном техническом решении необходимо монтировать "оранжерею" вокруг печи для непрерывного спекания и оснащать "оранжерею" системой выпуска для поддержания давления ниже атмосферного. Эта необходимость вызывает увеличение помещения для технического обслуживания и создает проблему, заключающуюся в том, что монтаж или демонтаж "оранжереи" занимает много времени. В результате для монтажа необходимо большое пространство, а установку для спекания приходится останавливать на длительный срок с целью технического обслуживания и ремонта.

Кроме того, рабочему приходится заходить в "оранжерею" для работ, надев защитную одежду, а блоки каркаса печи приходится соединять с цилиндрическими виниловыми мешками, чтобы их можно было разделить. Это создает проблему, заключающуюся в том, что работы трудны и занимают много времени.

Задача изобретения состоит в том, чтобы разработать установку для непрерывного спекания, в которой можно проводить работы по техническому обслуживанию за короткое время и без затруднений посредством операций, выполняемых в перчатках, без монтажа "оранжереи" вокруг.

В соответствии с изобретением разработана установка для непрерывного спекания, объединенная с камерой с перчатками, предназначенной для использования при техническом обслуживании, в которой каркас печи для непрерывного спекания сконструирован как единое целое, имея верхнюю часть, заключенную в камере для технического обслуживания с перчатками, причем каркас печи включает в себя корпус и верхнюю крышку, установленную на нем с возможностью снятия, причем верхнюю крышку можно открывать в камере с перчатками, сохраняя защитную оболочку. Элемент печи, расположенный в корпусе каркаса, содержит множество разделяемых блоков, которые можно обслуживать посредством операций, выполняемых в перчатках, когда их извлекают, открывая верхнюю крышку, изнутри корпуса каркаса в камеру с перчатками. В результате можно повысить технологичность технического обслуживания и минимизировать период времени останова установки для спекания для технического обслуживания и в случае неисправности.

Каждый из блоков элемента печи включает в себя цилиндрический кожух, охватывающий внешнюю поверхность, изолирующие кирпичи и нагреватели, заключенные в кожухе. Кроме того, блоки элемента печи расположены внутри каркаса печи таким образом, что их центральные оси выравнены.

В верхней части внутри камеры с перчатками расположен мостовой кран. В камере с перчатками предусмотрены временное пространство верхней крышки для временного размещения снятой верхней крышки и рабочее пространство для технического обслуживания, а в рабочем пространстве для технического обслуживания предпочтительно расположен поворотный стол для размещения извлеченного блока элемента печи.

Фиг. 1 представляет вид, показывающий всю конструкцию одного конкретного варианта осуществления установки для непрерывного спекания, объединенной с камерой для технического обслуживания с перчатками в соответствии с изобретением,
фиг.2 представляет увеличенное сечение, показывающее участок А, изображенный на фиг.1, с установленной верхней крышкой.

Показанный конкретный вариант осуществления представляет собой установку для спекания топливных таблеток в процессе производства ядерного топлива. Эта установка имеет объединенную конструкцию, в которой верхняя половина каркаса 10 печи для непрерывного спекания ограждена камерой 12 с перчатками, так что верхнюю часть каркаса 10 печи открывают при необходимости в камере 12 с перчатками при сохранении защитной оболочки, обеспечивая таким образом возможность замены элемента печи или устранения неисправностей посредством операций, выполняемых в перчатках.

Каркас 10 печи содержит корпус 14 и верхнюю крышку 16, которая установлена с возможностью снятия на корпусе 14. Как показано в увеличенном масштабе на фиг.2, на фланце 18, выходящем наружу от верхнего конца корпуса 14 каркаса, с помощью герметика 20а размещена установочная часть 22, которая проходит внутрь от нижнего конца камеры 12 с перчатками, сохраняя таким образом газонепроницаемость. Верхняя крышка 16 имеет конструкцию, при которой она размещается с помощью герметика 20b на фланце 18 корпуса 14 каркаса и может быть соединена посредством зажима 24. Конструкция на фиг.1 показана в состоянии, в котором верхняя крышка 16 снята, а увеличенное сечение, показанное на фиг.2, представляет состояние, в котором верхняя крышка 16 установлена.

Каркас 10 печи сочленяют посредством сборки элемента печи, разделенного на множество блоков 26, получая корпус 14 каркаса. Каждый блок 26 элемента печи сконструирован так, что включает в себя цилиндрический кожух 28, охватывающий внешнюю поверхность, изолирующие кирпичи 30, уложенные внутри, и нагреватели 32, расположенные на двух противоположных поверхностях изнутри от изолирующих кирпичей 30. Эти блоки 26 элемента печи расположены в ряд таким образом, что их центральные оси выравнены внутри корпуса 14 каркаса, так что спекаемые тела могут проходить через пространство, образованное в их центре, и могут спекаться во время этого прохождения под воздействием тепла нагревателей 32. Нагреватели 32 изготовлены из изогнутых нагревательных элементов и выполнены с возможностью подключения и отключения между отдельными блоками элемента печи. Следовательно, отдельные блоки элемента печи оснащены соответствующими независимыми нагревателями, на которые подается электропитание от разных шин, так что их температуры можно регулировать раздельно. Таким образом, электропитание каждого рассматриваемого блока элемента печи можно отключать от электродов, когда отдельные блоки элемента печи извлекаются из корпуса каркаса, и можно подключать к электродам, когда нужно собрать его в корпусе каркаса.

В камере 12 с перчатками установлен мостовой кран 34 для подъема и перемещения верхней крышки 16, блоков 26 элемента печи и т.д. С другой стороны, в камере 12 с перчатками предусмотрены временное пространство S1 верхней крышки (т. е. пространство, в котором размещается верхняя крышка, как показано на фиг.1) для временного размещения снятой верхней крышки 16 и рабочее пространство S2 для технического обслуживания. В этом рабочем пространстве S2 предусмотрен поворотный стол 36 для размещения извлеченного блока 26 элемента печи (как показано штрих-пунктирными линиями). Поворотный стол 36 имеет конструкцию, при которой он может не только поворачиваться в горизонтальной плоскости, но и перемещаться горизонтально как единое целое в камере с перчатками или вертикально при необходимости, так что составную часть блока элемента печи, размещенного на нем, можно легко ремонтировать или заменять, пользуясь перчатками, расположенными в камере.

Нет необходимости говорить, хотя это и не описано, что каркас печи оснащен помимо вышеупомянутых технических средств другими различными и техническими средствами, необходимыми для обычных операций спекания (например, устройством для подачи, транспортировки и извлечения спекаемых тел и техническими средствами регулирования атмосферы), как и в известных технических решениях.

Техническое обслуживание осуществляют следующим образом. Сдвигают зажим 24, а верхнюю крышку 16 поднимают и переносят во временное пространство S1, пользуясь мостовым краном 34, который размещен в верхней части камеры 12 с перчатками. Поэтому каркас печи открывается, так что можно вынимать блоки 26 элемента печи изнутри каркаса печи. Подлежащий техническому обслуживанию блок 26 элемента печи вынимают и перемещают в рабочее пространство S2 для технического обслуживания, пользуясь мостовым краном 34. Затем блок 26 элемента печи размещают на поворотном столе 36. Этот поворотный стол 36 может не только свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости, но и перемещаться в горизонтальной плоскости, так что подлежащий техническому обслуживанию блок 26 элемента печи перемещают в положение, обеспечивающее легкое выполнение операций в перчатках, и направляют в направлении, обеспечивающем легкое выполнение операций в перчатках, и проводят техническое обслуживание или ремонт посредством его замены. Составные части, необходимые для этого технического обслуживания или ремонта, подают внутрь и наружу путем подачи внутрь и наружу в мешках, пользуясь камерой 12 с перчатками. Блок 26 элемента печи, прошедший таким образом техническое обслуживание, помещают в каркас печи, выполняя процедуру в обратном порядке по сравнению с вышеупомянутым, и установку для непрерывного спекания можно запускать снова, закрыв верхнюю крышку 16 и закрепив ее зажимом 24. В отличие от известного способа это делает необязательным монтаж какой бы то ни было "оранжереи" вокруг установки для спекания, а также ношение рабочим защитной одежды для входа в "оранжерею" и работы в ней.

Обычные операции, осуществляемые установкой для непрерывного спекания, в основном, аналогичны операциям известных установок. Перед спеканием таблетки подают на выделенной тележке с предыдущего этапа во входную камеру с перчатками и переносят на лотке через каркас печи. Таблетки спекаются, проходя через каркас печи, а спеченные таблетки последовательно выгружают в выходную камеру с перчатками и передают на выделенной тележке на следующий этап.

В соответствии с изобретением камера для технического обслуживания с перчатками объединена с печью для непрерывного спекания, как описано выше, и каркас печи можно частично открывать, сохраняя защитную оболочку и таким образом делая необязательным монтаж "оранжереи" или проведение трудных работ в защитной одежде, в отличие от известного уровня техники. Кроме того, в предлагаемом техническом решении элемент печи разделен на множество блоков, которые можно вынимать по отдельности, так что технологичность при техническом обслуживании и при ремонте неисправности можно повысить путем сокращения периода времени работы. Поскольку в отличие от известного уровня техники нет необходимости монтировать и демонтировать "оранжерею", то затрачиваемый на это период времени можно исключить с сокращением работ и уменьшением пространства для монтажа установки для непрерывного спекания.

Кроме того, поскольку при необходимости можно легко определить состояние внутренности печи путем периодических осмотров, предложенное техническое решение эффективно с точки зрения профилактического технического обслуживания.

Изобретение относится к установкам для непрерывного спекания, предназначенным для использования при спекании таблеток ядерного топлива. Каркас печи для непрерывного спекания сконструирован как единое целое, имея верхнюю часть, заключенную в камере с перчатками, предназначенной для использования при техническом обслуживании. Каркас печи включает в себя корпус и верхнюю крышку, установленную с возможностью снятия на корпусе, и верхнюю крышку можно открывать в камере с перчатками, сохраняя защитную оболочку. Элемент печи, находящийся в корпусе каркаса, содержит множество разделяемых блоков элемента печи, и эти блоки элемента печи можно обслуживать посредством операций, выполняемых в перчатках, когда блоки извлекают из корпуса в защитную камеру с перчатками. В верхней части камеры с перчатками расположен мостовой кран, и в камере с перчатками предусмотрены временное пространство верхней крышки для временного размещения снятой верхней крышки и рабочее пространство для технического обслуживания. В рабочем пространстве для технического обслуживания предпочтительно расположен поворотный стол для размещения извлеченного блока элемента печи. Технический результат - сокращение времени работ по техническому обслуживанию и проведению операций, выполняемых в перчатках, без монтажа "оранжереи" вокруг. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Установка для непрерывного спекания, объединенная с камерой для технического обслуживания с перчатками, отличающаяся тем, что каркас печи для непрерывного спекания сконструирован как единое целое, имея верхнюю часть, заключенную в камере с перчатками, предназначенной для использования при техническом обслуживании, причем каркас печи включает в себя корпус и верхнюю крышку, установленную с возможностью снятия на корпусе каркаса, и верхняя крышка выполнена с возможностью открывания в камере с перчатками, сохраняя защитную оболочку, а элемент печи, находящийся в корпусе каркаса, содержит множество разделяемых блоков и эти блоки элемента печи можно обслуживать посредством операций, выполняемых в перчатках, когда блоки извлекают, открывая верхнюю крышку, изнутри корпуса каркаса в камеру с перчатками. 2. Установка для непрерывного спекания, объединенная с камерой для технического обслуживания с перчатками по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из блоков элемента печи включает в себя кожух, охватывающий внешнюю поверхность, изолирующие кирпичи и нагреватели, заключенные в кожухе, а множество блоков элемента печи расположены внутри каркаса печи таким образом, что их центральные оси выравнены. 3. Установка для непрерывного спекания, объединенная с камерой для технического обслуживания с перчатками, по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в верхней части внутри камеры с перчатками расположен мостовой кран, при этом в камере с перчатками предусмотрены временное пространство верхней крышки для временного размещения снятой верхней крышки и рабочее пространство для технического обслуживания, и в рабочем пространстве для технического обслуживания расположен поворотный стол для размещения извлеченного блока элемента печи.