устройство для перекачки раствора из одного герметизированного контейнера в другой

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ РАСТВОРА ИЗ ОДНОГО ГЕРМЕТИЗИРОВАННОГО КОНТЕЙНЕРА В ДРУГОЙ, содержащее диск и смонтированные в нем иглообразное средство для транспортирования раствора из одного контейнера в другой и иглообразное средство для подачи газа в контейнер с раствором, отличающееся тем, что оно снабжено цилиндрическим корпусом с отверстиями на противоположных концах, диск укреплен внутри корпуса в средней его части для разделения корпуса на две полости для приема контейнеров, а средства для транспортирования раствора и подачи газа выполнены в виде трубок.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубка для транспортирования раствора укреплена наклонно в теле диска, а ее концы расположены с противоположных сторон диска параллельно его оси.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на наружной цилиндрической поверхности диска образовано отверстие, диаметр которого больше диаметра трубки для подачи газа, при этом один конец последней сообщен с отверстием в диске.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для транспортировки раствора, находящегося в одном герметизированном контейнере, в другой герметизированный контейнер, при этом контейнеры остаются в герметизированном состоянии. Устройство для перекачки раствора полезно для извлечения различных видов растворов из одних контейнеров в другие в производственных областях, в которых используют, например, радиоактивные материалы, отравляющие вещества, опасные вещества, пищевые продукты, медикаменты и т.д.

Для пояснения изобретения в качестве примера будет описываться перекачка радиоактивного раствора, но изобретение не ограничивается этим и может применяться к любым другим растворам.

На установках по переработке отходов ядерного топлива различные виды проб для анализа необходимо сохранять надежно в течение заданного периода времени. Контейнер для пробы обычно изготавливают из синтетической смолы и герметизируют резиновой пробкой с тем, чтобы предотвратить испарение раствора, попадание загрязняющих веществ в раствор и изменение состава раствора в течение времени хранения его.

Однако, когда определенный вид раствора содержится в контейнере длительное время, контейнер для пробы разрушается изнутри и снаружи из-за радиации и образуются изломы, которые вызывают утечку раствора. Это вызывает необходимость периодического перевода раствора в новый контейнер. Бывают случаи, когда хранящийся раствор должен повторно расходоваться с целью проведения разных видов анализа. Согласно традиционным техническим средствам резиновая пробка удаляется из контейнера для пробы, раствор в контейнере переводится в новый контейнер, а затем вставляется новая резиновая пробка в новый контейнер.

В области ядерной энергетики особенно часто приходится иметь дело с транспортировкой радиоактивного раствора и поэтому требуются устройства дистанционного управления с использованием манипулятора, поскольку эффективность работы традиционных средств транспортировки растворов становится чрезвычайно низкой. Даже когда такой раствор транспортируется в зачехленном ящике без использования манипулятора, проблема низкой производительности не решается. Так как в любом случае резиновая пробка должна быть удалена, загрязняющие вещества могут проникнуть в контейнер в этот период времени. Особенно, когда работа производится с использованием манипулятора, трудно предотвратить попадание загрязняющих веществ в раствор, что будет вызывать нежелательное изменение в составе раствора.

Цель изобретения состоит в создании устройства для перевода раствора из одного герметизированного контейнера в другой герметизированный контейнер, сохраняя при этом контейнеры в герметизированном состоянии, надежно предохраняя попадание загрязняющих веществ в раствор в контейнерах, а также испарение раствора.

Согласно изобретению предусматривается устройство для транспортировки раствора, находящегося в первом герметизированном контейнере, во второй герметизированный контейнер, которое содержит:

цилиндрический корпус, имеющий отверстия на противоположных концах,

перегородку в виде сплошной стенки, образованную в середине внутри цилиндрического корпуса, чтобы тем самым образовать первую полость для приема по крайней мере части первого герметизированного контейнера, и вторую полость для приема по крайней мере части второго герметизированного контейнера,

первую иглообразную трубку, выступающую из первой полости во вторую полость через перегородку в виде сплошной стенки, разделяющей полости, для перевода раствора, находящегося в первом герметизированном контейнере, во второй герметизированный контейнер,

вторую иглообразную трубку, проходящую из наружной периферии цилиндрического корпуса в первую полость через перегораживающую стенку для подачи газа снаружи цилиндрического корпуса в первый герметизированный контейнер.

В этом устройстве предпочтительно, чтобы первая иглообразная трубка (т. е. иглообразная трубка, транспортирующая жидкость) проходила по диагонали через разделительную перегородку и чтобы концы этой трубки, которые выступают в полости, были расположены параллельно оси цилиндрического корпуса. Также предпочтительно выполнить это устройство таким образом, чтобы вторая иглообразная трубка (т.е. иглообразная трубка, всасывающая газ) имела канал для всасывания газа (воздуха), который открывается наружу на периферии цилиндрического корпуса, и чтобы этот канал всасывания газа был расположен в нижней части встречного отверстия, образованного в наружной периферийной поверхности цилиндрического корпуса.

При использовании устройства его прижимают к герметизированному контейнеру (первому контейнеру), содержащему перекачиваемый раствор, одним концом так, что одна полость устройства располагается вокруг контейнера, а внутренняя часть этого герметизированного контейнера сообщается с наружной частью его через иглообразную трубку. Новый герметизированный контейнер (второй контейнер), который будет принимать раствор, предварительно подвергают вакуумированию. Затем устройство для перевода раствора прижимают второй полостью к новому герметизированному контейнеру так, что новый контейнер заходит частично в эту полость, при этом иглообразная трубка для транспортирования жидкости проникает в него, так что оба герметизированных контейнера оказываются сообщенными друг с другом. По причине перепада между наружным давлением и давлением в новом герметизированном контейнере раствор в первом герметизированном контейнере, находящемся в верхней позиции, транспортируется во второй герметизированный контейнер, находящийся в нижней позиции, через иглообразную трубку транспортирования жидкости. Таким образом, раствор, находящийся в первом герметизированном контейнере, может транспортироваться в новый (второй) герметизированный контейнер без удаления пробок с обоих герметизированных контейнеров.

На фиг. 1 изображен частично с вырывом вид в перспективе устройства для транспортирования раствора из одного герметизированного контейнера в другой согласно изобретению; на фиг.2 вид в разрезе устройства, показанного на фиг. 1; на фиг.3 показано практическое использование устройства согласно изобретению; на фиг. 4-7 показаны стадии практического использования устройства согласно изобретению.

Устройство 10 для перевода раствора (фиг.1 и 2) имеет цилиндрический корпус 12, дискообразную перегораживающую стенку или перегородку 14, установленную в средней части внутри цилиндрического корпуса 12, иглообразную трубку 18 для транспортирования жидкости, проходящую через перегораживающую стенку 14, и иглообразную трубу 20 для всасывания газа, сообщающуюся с наружной периферийной частью цилиндрического корпуса 12. Цилиндрический корпус 12 и перегораживающая стенка 14 образуют по обеим сторонам его полости 16а, 16в для приема по крайней мере части герметизированных контейнеров. Внутренний диаметр этих полостей 16а, 16в соответствует наружному диаметру герметизированного контейнера, а внутренняя поверхность цилиндрического корпуса 12 служит в качестве направляющей, когда герметизированные контейнеры устанавливаются в полостях цилиндрического корпуса. Иглообразная трубка 18 для транспортирования жидкости удерживается перегораживающей стенкой 14, и обе ее концевые части выступают в противоположных направлениях в полости 16а, 16в. Иглообразная трубка 20 для всасывания газа также удерживается перегораживающей стенкой 14, и одна концевая часть ее выступает в полость 16а. Протяженные части этих двух иглообразных трубок 18, 20, которые располагаются в двух полостях 16а, 16в, перпендикулярны к перегораживающей стенке 14 и параллельны оси цилиндрического корпуса 12.

Иглообразные трубки 18, 20 в этом варианте реализации являются, например, тонкими трубками из нержавеющей стали, имеющими диаметр около 1 мм, и заострены путем образования диагональных свободных концевых поверхностей, так что иглообразные трубки 18, 20 могут легко пронизывать резиновую пробку герметизированного контейнера. Цилиндрический корпус 12 и перегораживающая стенка 14 выполнены из прозрачного пластика, такого как акриловая смола, так что состояние размещаемого герметизированного контейнера может проверяться визуально через наружную периферийную поверхность цилиндрического корпуса 12. Перегораживающая стенка 14 выполняет функцию упора, когда герметизированный контейнер устанавливается в цилиндрическом корпусе 12.

Иглообразная трубка 18 для транспортирования жидкости, проходящая из одной полости 16а в другую 16в, имеет средний участок, который проходит через перегораживающую стенку 14 и наклонен к плоскости перегораживающей стенки 14, как показано на фиг.2. Оси обеих концевых частей иглообразной трубки 18 для транспортирования жидкости слегка изогнуты и параллельны друг другу. Поэтому даже когда осевое усилие приложено к иглообразной трубке 18 для транспортирования жидкости во время протыкания ею резиновой пробки герметизированного контейнера, она прочно удерживается в перегораживающей стенке 14 и ее смещение и отход от перегораживающей стенки 14 предотвращается. Газовсасывающий канал 20 образован в наружной периферийной части цилиндрического корпуса 12 путем образования встречного отверстия 22, имеющего диаметр больше, чем диаметр газовсасывающей иглообразной трубки 20, на наружной периферийной поверхности цилиндрического канала 12, так что один конец газовасывающей иглообразной трубки 20 открывается в нижнюю часть этого отверстия 22.

Как видно на фиг.3, герметизированные контейнеры 30, 32, выполненные из пластика, имеют резиновые пробки 34, которые выполнены, например, из неопренового каучука небольшой толщины, примерно 1 мм или меньше, и устанавливаются плотно в отверстиях 30а, 32а. Герметизированный контейнер 30, в котором содержится раствор, устанавливается в полость, например в полость 16а, в устройстве 10 для перевода раствора с двумя иглообразными трубками 18, 20, проникающими в герметизированный контейнер 30. Новый герметизированный контейнер 32, расположенный напротив герметизированного контейнера 30, подвергают вакуумированию или декомпрессии заранее. Новый герметизированный контейнер 32 затем устанавливается в другую полость 16в с другим концом иглообразной трубки 18 для транспортирования жидкости, проникающим в новый герметизированный контейнер 32. Цилиндрический корпус 12 выполняет функцию направляющей, когда герметизированные контейнеры 30, 32 устанавливаются в полостях 16а, 16в. Благодаря этому герметизированные контейнеры 30, 32 размещаются легко и точно. Так как иглообразные трубки 18, 20 имеют очень маленький диаметр, а пробки 34 герметизированных контейнеров 30, 32 выполнены из тонкого неопренового каучука, каучук восстанавливается в свое первоначальное состояние, когда иглообразные трубки 18, 20 выдергивают из пробок 34, в результате чего герметизированное состояние контейнеров 30, 32 сохраняется.

В изобретении свободные концы двух иглообразных трубок 18, 20 не выступают за торцы цилиндрического корпуса 12, а располагаются внутри его полостей 16а, 16в. Поэтому, даже когда устройство 10 перевода жидкости устанавливается на поверхность пола или ей подобную, иглообразные трубки 18, 20 не загрязняются. Когда устройство 10 для перевода жидкого раствора манипулируется посредством захватной части манипулятора, захватная часть 36 непосредственно не входит в контакт с газовсасывающим каналом встречного отверстия 22, так как газовсасывающий канал слегка утоплен по отношению к наружной периферийной поверхности цилиндрического канала 12, как показано пунктиром на фиг.3. Это предотвращает возможность проникания внутрь герметизированного контейнера 30 через газовсасывающий канал, выходящий в отверстие 22, налипающих на захватные части 36 загрязняющих и инородных веществ.

В изобретении количество переводимого раствора может регулироваться путем простого изменения длины выступающей части транспортирующей жидкость иглообразной трубки 18 в полости 16а. Когда длина выступающей части устанавливается большой, транспортируется небольшое количество раствора, и это дает возможность эффективно осуществлять количественный расход раствора. Когда длина выступающей части устанавливается небольшой относительно наименьшего возможного уровня, может транспортироваться значительное общее количество раствора.

На фиг. 4-7 показан процесс использования устройства 10 перевода раствора. Герметизированный контейнер 30, содержащий перекачиваемый раствор, устанавливается вертикально, как показано на фиг.4 и устройство 10 перевода раствора помещается на нем. Верхняя часть герметизированного контейнера 30 устанавливается в одной полости 16а, в которую выступают две иглообразные трубки 18, 20. Цилиндрический корпус 12 устройства 10 перевода раствора используется в качестве направляющей для установки герметизированного контейнера 30. В течение этого времени две иглообразные трубки 18, 20 пронизывают резиновую пробку 34 легко и точно (фиг.5), так что внутренняя часть герметизированного контейнера 30 сообщается с наружной частью его через газовсасывающую иглообразную трубку 20. Затем новый герметизированный контейнер 32, в который должен быть перекачан раствор 31, подвергается вакуумированию (декомпрессии) заранее, как показано на фиг.6. Устройство 10 перевода раствора располагается "вверх ногами", при этом другая полость 16в оказывается в нижнем положении и надевается на герметизированный контейнер 32, установленный вертикально. Верхняя часть герметизированного контейнера 32 помещается в полость 16в. Другая концевая часть иглообразной трубки 18, транспортирующей жидкости, проходит через резиновую пробку, так что два герметизированных контейнера 30, 32 сообщаются друг с другом. Как показано на фиг.7, воздух 38 поступает в газовасывающий канал, открывающийся в наружную боковую поверхность устройства 10 перевода раствора, и течет в герметизированный контейнер 30 через газовсасывающую иглообразную трубку 20. Раствор 31 в герметизированном контейнере 30 переводится в герметизированный контейнер 32 под действием перепада воздушного давления между герметизированным контейнером 30 и другим герметизированным контейнером 32. Транспортирующийся раствор обозначен позицией 33. Таким образом, раствор в герметизированном контейнере 30 может транспортироваться в герметизированный контейнер 32 без удаления резиновых пробок 34. Устройство 10 перевода раствора затем снимается с герметизированного контейнера 32 при завершении операции транспортировки раствора. Иглообразные трубки 18, 20 имеют очень небольшой диаметр, а резиновые пробки 34 имеют очень небольшую толщину и высокую упругость. Поэтому, когда игольчатые трубки 18, 20 выдергиваются из пробок, отверстия от игл в резиновых пробках 34 естественно закрываются и герметизированное состояние контейнера сохраняется.

Цилиндрический корпус 12 и перегораживающая стенка 14 могут быть сформированы из пластика интегрально. Хотя иглообразные трубки 18, 20 предпочтительно объединены с цилиндрическим корпусом 12 и перегораживающей стенкой 14 во время их формования, они могут быть выполнены отдельно от цилиндрического корпуса 12 и перегораживающей стенки 14 и соединены вместе путем использования соответствующего связующего вещества. Транспортирующаяся жидкость может быть образована прямолинейно, однако в этом случае необходимо работать с ней так, чтобы смещение ее предотвращалось. Не требуется, чтобы газовсасывающая иглообразная трубка 20 выступала до наружной поверхности цилиндрического корпуса 12. Можно образовать отверстие в качестве газовсасывающего канала в перегораживающей стенке и соединить с ним газовсасывающую иглообразую трубку 20. Формы цилиндрического корпуса 12 и полости 16а, 16в, образуемые в нем, могут изменяться в соответствии с формой герметизированного контейнера. Например, когда используются герметизированные контейнеры типы квадратной бутылки, цилиндрический корпус также образуют с квадратной формой сечения.

Как описано выше, устройство для транспортирования раствора из одного герметизированного контейнера в другой согласно изобретению имеет транспортирующую жидкость иглообразную трубку и газовсасывающую иглообразную трубку в цилиндрическом корпусе, имеющем перегораживающую стенку в середине внутренней его части. Соответственно, не требуется удалять пробки у герметизированных контейнеров во время транспортирования раствора, так что отсутствует возможность загрязнения раствора другими веществами. Так как удаление и установка пробок не требуется, производительность становится высокой и рабочее время сокращается. Согласно изобретению подготовка к операции транспортировки раствора завершается путем простого монтажа цилиндрического корпуса устройства для перевода раствора с герметизированными контейнерами. Поэтому операция транспортирования раствора может осуществляться безотносительно к уровню квалификации обслуживающего персонала, даже когда применяется операция с дистанционным управлением путем использования манипулятора.

В случае, когда транспортирующая жидкость иглообразная трубка проходит по диагонали через перегораживающую стенку, как в варианте реализации на фиг. 3, предотвращается возможность того, что иглообразная трубка сместится или отойдет, когда будет вставляться в герметизированный контейнер. Даже когда устройство для перевода раствора помещается на поверхность пола, свободные концы иглообразных трубок не входят в контакт с поверхностью пола, так как эти концы располагаются в полостях, на внутренней стороне концевой поверхности цилиндрического корпуса, и поэтому загрязнение иглообразных трубок предотвращается. Когда длина транспортирующей жидкость иглообразной трубки, которая вставляется и выступает в перекачиваемый раствор, изменяется, количество перекачиваемого раствора может регулироваться и могут осуществляться как полное транспортирование, так и дозированное транспортирование (или частичная подача) раствора.