一种一体化多功能智能除碘净化装置及其电加热方法与流程

本发明涉及核制药工厂和带放射性生物安全实验室等场所的净化除碘领域，尤其涉及一种一体化多功能智能除碘净化装置及其电加热方法。

背景技术：

1、除碘净化装置是一款排风净化设备，应用在核制药工厂和带放射性生物安全实验室等场所，用于吸附正常运行期间或事故工况下产生的放射性核医学科碘、放射性实验室气溶胶等放射性物质，以保证工作人员、公众及环境免受辐射危害。

2、然而目前的一些除碘净化装置功能都比较单一，要么是单一的物理过滤放射性气溶胶设备，要么是单一的应急化学吸附挥发性的放射性碘设备。单一功能的设备结构简单，过滤及吸附效率低，同时设备使用过程中的安全性也不高。另外，现有的除碘净化装置缺少应对不同环境工况下电加热选型调节的方法，常采用固定功率进行加热，无法根据实际情况进行调节，难以满足各种环境工况下除碘净化达到最佳吸附的情形，除碘净化装置的功效难以得到充分的利用。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种一体化多功能智能除碘净化装置及其电加热方法。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种一体化多功能智能除碘净化装置，包括进口电加热器、前置物理过滤段、中间化学吸附段、后置物理过滤段及电控系统；所述进口电加热器、前置物理过滤段、中间化学吸附段、后置物理过滤段依次设置，所述进口电加热器的前端连接进口阀门，所述后置物理过滤段的后端通过出口阀门连接风机，所述前置物理过滤段的前端设置温度传感器以及安全报警装置，所述后置物理过滤段的前端设置智能温湿度控制器；所述进口阀门、出口阀门、前置物理过滤段、中间化学吸附段以及后置物理过滤段都设有压差表，所述电控系统连接所述进口阀门、出口阀门、进口电加热器、风机、温度传感器、安全报警装置、压差表以及智能温湿度控制器；所述进口阀门处还设有湿度传感器和空气流量计；所述湿度传感器和空气流量计与所述电控系统电连接。

4、进一步的，所述电控系统接收所述温度传感器获取的前端温度，当前端温度高于70℃，则控制关闭所述进口电加热器；所述智能温湿度控制器实时监测末端温度以及相对湿度并发送至电控系统，当末端温度高于120℃，所述电控系统控制所述安全报警装置进行报警；

5、当所述智能温湿度控制器监测的相对湿度高于40%时，所述电控系统控制启动所述进口电加热器；当相对湿度低至35%时，所述电控系统控制关闭所述进口电加热器；

6、所述进口电加热器、所述风机、所述进口阀门以及所述出口阀门联动控制。

7、进一步的，所述前置物理过滤段配备有原位扫描检漏系统；所述中间化学吸附段的后端增设在线取样装置，定期取样送检。

8、进一步的，所述中间化学吸附段包括机壳、化学吸附器、吸附段分流挡板；所述机壳内设有固定支架，所述化学吸附器安装在所述固定支架上，所述吸附段分流挡板呈l型，所述吸附段分流挡板设置在所述机壳内，所述机壳与所述吸附段分流挡板间构成气流通道。

9、进一步的，所述吸附段分流挡板包括挡板和侧板，所述挡板与所述侧板相互垂直，所述侧板上设有开口，所述化学吸附器的进口端的侧面设有固定板，远离所述化学吸附器的进口端的侧面与所述机壳密封固定，所述固定板密封固定所述侧板，所述化学吸附器的进口与所述开口相对应，所述挡板朝向所述机壳的进气口方向设置；

10、进入中间化学吸附段机壳内的气流，经所述挡板阻隔，由气流通道流动至侧板处，经化学吸附器的进口端进入所述化学吸附器进行吸附净化后自机壳的出口流出进入所述后置物理过滤段。

11、一种一体化多功能智能除碘净化装置的电加热方法，包括以下步骤：

12、s1：获取原始进气状态下空气的相对湿度；

13、利用进口阀门处的湿度传感器获取原始进气状态下空气的相对湿度；

14、s2：根据目标相对湿度计算空气的最低温度变化量∆t；

15、根据空气温度每增加1℃，相对湿度降低4%-5%的规律，确定最低温度变化量∆t；

16、s3：获取装置进气口流量计算空气的质量m；

17、利用进口阀门处的空气流量计获得装置进气口流量；利用获取的装置进气口流量计算空气的质量m；

18、s4：通过空气加热公式计算加热到目标相对湿度的加热能量；

19、s5：通过能量与功率转换公式获得所需要的最低电加热功率；

20、s6：电控系统控制所述进口电加热器在最低电加热功率进行加热。

21、进一步的，所述目标相对湿度为35℃。

22、进一步的，空气的质量m等于装置进气口流量×空气的比重；其中空气的比重查询标准比重表获得。

23、进一步的，进口电加热器首先进行预先选型，具体包括，首先测量应用场所环境的相对湿度，接着根据目标相对湿度计算空气的最低温度变化量，根据最大装置进口流量计算空气的质量，然后根据能量与功率转换公式获得加热到目标相对湿度时的加热能量；接着通过能量与功率转换得到所需要的最低电加热器功率；根据最低电加热器功率进行选型，进口电加热器的功率不低于最低电加热器功率。

24、进一步的，所述最大装置进口流量为装置的风机的最大流量。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、通过优化结构将物理过滤及化学吸附整合为一体式除碘净化装置，不仅对放射性气溶胶进行过滤，同时也对挥发性的放射碘进行了吸附，提高了设备整体功能。

26、2、通过计算选型进口电加热功率，配套智能温湿度控制器在线实时控制装置内温、湿度，确保净化装置在最佳温、湿度的状况下的最高吸附效率；

27、3、通过增加吸附段分流挡板，让进口气体分流到每个吸附器填料内，延长气体在填料内的滞留时间，提高吸附器的吸附效率。

28、4、通过设置化学吸附段在线取样装置，确定碘吸附器的使用寿命，保证及时更换化学吸附段的碘吸附填料。

29、5、通过设计进出口电动气密阀与风机的联动控制，保证风机在停止的时候除碘净化装置保持密闭的状态，防止吸附段填料长时间处在敞开的环境下失效，延长吸附器的使用寿命。

30、6、通过设置温度监控系统及安全报警，同时设置电加热器与风机的联动控制，确保设备超温状况下的安全性。

技术特征：

1.一种一体化多功能智能除碘净化装置，其特征在于：包括进口电加热器、前置物理过滤段、中间化学吸附段、后置物理过滤段及电控系统；所述进口电加热器、前置物理过滤段、中间化学吸附段、后置物理过滤段依次设置，所述进口电加热器的前端连接进口阀门，所述后置物理过滤段的后端通过出口阀门连接风机，所述前置物理过滤段的前端设置温度传感器以及安全报警装置，所述后置物理过滤段的前端设置智能温湿度控制器；所述电控系统连接所述进口阀门、出口阀门、进口电加热器、风机、温度传感器、安全报警装置以及智能温湿度控制器；所述进口阀门处还设有湿度传感器和空气流量计；所述湿度传感器和空气流量计与所述电控系统电连接。

2.如权利要求1所述的一种一体化多功能智能除碘净化装置，其特征在于：所述电控系统接收所述温度传感器获取的前端温度，当前端温度高于70℃，则控制关闭所述进口电加热器；所述智能温湿度控制器实时监测末端温度以及相对湿度并发送至电控系统，当末端温度高于120℃，所述电控系统控制所述安全报警装置进行报警；

3.如权利要求1所述的一种一体化多功能智能除碘净化装置，其特征在于：所述前置物理过滤段配备有原位扫描检漏系统；所述中间化学吸附段的后端增设在线取样装置，定期取样送检。

4.如权利要求1所述的一种一体化多功能智能除碘净化装置，其特征在于：所述中间化学吸附段包括机壳、化学吸附器、吸附段分流挡板；所述机壳内设有固定支架，所述化学吸附器安装在所述固定支架上，所述吸附段分流挡板呈l型，所述吸附段分流挡板设置在所述机壳内，所述机壳与所述吸附段分流挡板间构成气流通道。

5.如权利要求4所述的一种一体化多功能智能除碘净化装置，其特征在于：所述吸附段分流挡板包括挡板和侧板，所述挡板与所述侧板相互垂直，所述侧板上设有开口，所述化学吸附器的进口端的侧面设有固定板，远离所述化学吸附器的进口端的侧面与所述机壳密封固定，所述固定板密封固定所述侧板，所述化学吸附器的进口与所述开口相对应，所述挡板朝向所述机壳的进气口方向设置；

6.一种如权利要求1-5任一所述的一体化多功能智能除碘净化装置的电加热方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的一体化多功能智能除碘净化装置的电加热方法，其特征在于：所述目标相对湿度为35℃。

8.如权利要求6所述的一体化多功能智能除碘净化装置的电加热方法，其特征在于：空气的质量m等于装置进气口流量×空气的比重；其中空气的比重查询标准比重表获得。

9.如权利要求6所述的一体化多功能智能除碘净化装置的电加热方法，其特征在于：进口电加热器首先进行预先选型，具体包括，首先测量应用场所环境的相对湿度，接着根据目标相对湿度计算空气的最低温度变化量，根据最大装置进口流量计算空气的质量，然后根据能量与功率转换公式获得加热到目标相对湿度时的加热能量；接着通过能量与功率转换得到所需要的最低电加热器功率；根据最低电加热器功率进行选型，进口电加热器的功率不低于最低电加热器功率。

10.如权利要求9所述的一体化多功能智能除碘净化装置的电加热方法，其特征在于：所述最大装置进口流量为装置的风机的最大流量。

技术总结本发明提供一种一体化多功能智能除碘净化装置，包括进口电加热器、前置物理过滤段、中间化学吸附段、后置物理过滤段及电控系统；进口电加热器、前置物理过滤段、中间化学吸附段、后置物理过滤段依次设置，进口电加热器的前端连接进口阀门，后置物理过滤段的后端通过出口阀门连接风机；还提供了该装置的电加热方法，本发明优化结构，不仅对放射性气溶胶进行过滤，同时也对挥发性的放射碘进行了吸附，提高了设备整体功能，实时调整加热使得温度控制更加精确，确保净化装置在最佳温、湿度的状况下的最高吸附效率，安全性高，装置以及吸附器的使用寿命长，气体在填料内的滞留时间长，提高吸附器的吸附效率。技术研发人员：张珍,沈彦利,周楽,陈玲受保护的技术使用者：美埃（中国）环境科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27