本發(fā)明涉及一種用于對核空氣和氣體處理系統(tǒng)中退役的低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的設備及其方法，更具體講主要是針對比活度小于或等于4×10⁶bq/kg（gb9133-1995，即放射性固體廢物第i級）的折疊式廢過濾器在廢物處理前進行拆解解體和物料分類的設備及其方法。

背景技術：

按照國家發(fā)展清潔核能源，擴大核產業(yè)的長遠規(guī)劃，伴隨核電技術的快速發(fā)展，作為核設施內安裝使用的過濾器，尤其是低放射性廢過濾器正不斷退役并大量堆積。對于低放射性廢舊圓形過濾器，國內核工業(yè)單位采用將放射性廢舊圓形過濾器進行簡單包裝處理，裝入200l標準廢物桶內貯存，一臺標準r系列圓形過濾器（外形尺寸：φ518×624），一個標準廢物桶只能裝一個圓形過濾器，貯存體積大，占用了很大的貯存空間。另外，據有關資料介紹，處置一桶裝有r系列圓形過濾器的200l標準廢物桶，需要7萬元，處置費用昂貴。針對低放射性廢舊圓形過濾器的結構特性，亟待需要開發(fā)一種能夠針對低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的設備及其方法，以實現廢物處理前的物料分類處置。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種能夠對核空氣和氣體處理系統(tǒng)中退役的低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的設備及其方法。本發(fā)明能夠在廢物處理前對折疊式廢過濾器進行拆解解體，實現金屬與非金屬之間的物料分類，具有自動化程度高、效率高、安全、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點。

本發(fā)明的目的可通過下述技術措施來實現：

本發(fā)明的對低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的設備包括首尾依次相接呈直線狀布置、內腔連通、且進出口之間分別通過隔離門進行間歇封閉的外包裝負壓通風柜、拆解負壓通風柜、隧道式烘箱和鏟膠負壓通風柜，以及配套的通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；在所述各通風柜的左側壁上均設置有推拉結構的封閉門，在各通風柜的頂壁上均設置有照明燈具和風量調節(jié)閥（通過風量調節(jié)閥可使各負壓通風柜使保持微負壓狀態(tài)；拆解負壓通風柜頂壁上的風量調節(jié)閥可以根據雙聯式密封門的狀態(tài)調節(jié)排氣風量，保證拆解負壓通風柜操作口面風速為0.8～1m/s，從而避免了由于放射性粉塵外泄造成的二次污染）；在所述外包裝負壓通風柜的前端柜壁上設置有物料進口及啟閉門；在所述拆解負壓通風柜的腔底面上正中設置有用于轉運托盤前后平移的水平縱向導軌，在水平縱向導軌左外側的中部腔底面處開設有負壓除塵口，在水平縱向導軌左外側的后端腔底面處開設有芯體落料口，在中部腔底面上座置有橫跨于水平縱向導軌的立架，在所述立架前端部的左右兩側以對稱方式分別垂掛一個豎直升降的殼體切割機，在立架后端部的中間位置垂掛一個位置固定的芯體切割機；其中，在兩個殼體切割機的底部均橫向安裝有一個盤狀切割刀片，兩個所述盤狀切割刀片的中心間距與待切割的折疊式廢過濾器的矩形框架式金屬殼體中的兩根縱梁的中心間距一致；在芯體切割機的左右兩側各對稱安裝一把底部向前斜置的條形刀片，兩把條形刀片的間距與待切割的折疊式廢過濾器的矩形框架式金屬殼體中的兩根縱梁的內側凈間距一致；在所述轉運托盤四周側壁的外圍是由外延底板和側擋板共同圍成的落料夾腔，在四周側擋板上均安裝有夾緊裝置，同時在前、后兩端的側擋板外側表面的底部安裝有升降氣缸；在所述隧道式烘箱內設置有清灰口；在所述鏟膠負壓通風柜內布置有鏟膠工具。

本發(fā)明中所述轉運托盤通過伺服電機驅動絲杠旋轉實現前后往返平移（轉運平穩(wěn)，并在控制系統(tǒng)中的plc程序和對應接近開關的配合作用下準確定位到所需的切割工位，從而保證每臺過濾器解體后尺寸相同）。

在本發(fā)明中所述拆解負壓通風柜的左側壁上設置的封閉門是雙聯式密封門，且與殼體切割機、芯體切割機聯動控制（封閉門與隔離門配合，形成封閉內腔，在折疊式廢過濾器的拆解過程中在通風系統(tǒng)接通后可以形成潔凈負壓操作空間，提高操作安全性）。

本發(fā)明中所述夾緊裝置是由夾緊氣缸驅動，夾緊氣缸的型號為xy01。

本發(fā)明中所述負壓除塵口通過快速接頭與外部的通風系統(tǒng)相連接（使拆解負壓通風柜的內腔保持清潔）。

本發(fā)明中所述鏟膠工具是電動鏟刀，型號為電動鏟刀cj（電動鏟刀可實現密封膠與金屬殼體的分離，鏟膠效果好、效率高）。

本發(fā)明中所述隧道式烘箱的型號為sdhx。

本發(fā)明的對低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的方法包括下述步驟：

a、微負壓啟動：關閉所有的密封門，啟動配套的通風系統(tǒng)和照明系統(tǒng)（即啟動風量調節(jié)閥，并用快速接頭將負壓除塵口與通風系統(tǒng)相連接；打開照明燈具以及系統(tǒng)電源），使外包裝負壓通風柜、拆解負壓通風柜、隧道式烘箱和鏟膠負壓通風柜的內腔均處于微負壓狀態(tài)。

b、拆除外包裝：將待拆解的折疊式廢過濾器從外包裝負壓通風柜前端柜壁上的物料進口裝入、并及時關閉啟閉門；接著，打開外包裝負壓通風柜左側壁上的密封門，拆除折疊式廢過濾器的外包裝及密封條，隨后關閉該密封門。

c、轉運托盤的后端到達第一切割工位：打開位于外包裝負壓通風柜出口和拆解負壓通風柜進口之間隔離門，將拆除外包裝后的折疊式廢過濾器放在轉運托盤上，啟動轉運托盤四周側擋板上安裝的夾緊裝置，并在各自對應夾緊氣缸的驅動下相對水平內移，夾緊折疊式廢過濾器的金屬殼體四周；隨后關閉該隔離門；轉運托盤載著待切割的折疊式廢過濾器在伺服電機和絲杠驅動下沿水平縱向導軌由前向后平移至位于兩個殼體切割機正下方的第一切割工位，即此時待切割的折疊式廢過濾器的矩形框架式金屬殼體中兩根縱梁的后端與后端橫梁的結合部位分別處于兩個殼體切割機中盤狀切割片的正下方。

d、橫切縱梁的后端、分離出后端橫梁：首先，啟動殼體切割機豎直降落和盤狀切割刀片旋轉，盤狀切割刀片邊旋轉、邊下移；當盤狀切割刀片途徑金屬殼體中兩根縱梁的后端與后端橫梁的結合部位時，橫向切斷縱梁的后端與后端橫梁之間的連接，僅與縱梁的后端發(fā)生連接關系的后端橫梁從金屬殼體中分離出來；啟動轉運托盤后端側擋板外側表面底部的升降氣缸，升降氣缸帶動后端側擋板夾緊著分離出來的后端橫梁豎直下滑到落料夾腔中；接著，啟動殼體切割機上移復位到原始狀態(tài)。

e、轉運托盤的前端到達第一切割工位：控制轉運托盤繼續(xù)沿水平縱向導軌向后平移，直到折疊式廢過濾器的金屬殼體中兩根縱梁的前端與前端橫梁的結合部位分別處于兩個盤狀切割片的正下方。

f、橫切縱梁的前端、分離出前端橫梁：再次啟動殼體切割機豎直降落和盤狀切割刀片旋轉，盤狀切割刀片邊旋轉、邊下移；當盤狀切割刀片途徑金屬殼體中兩根縱梁的前端與前端橫梁的結合部位時，橫向切斷縱梁的前端與前端橫梁之間的連接，僅與縱梁的前端發(fā)生連接關系的前端橫梁從金屬殼體中分離出來；啟動轉運托盤前端側擋板外側表面底部的升降氣缸，升降氣缸帶動前端側擋板夾緊著分離出來的前端橫梁豎直下滑到落料夾腔中；接著，啟動殼體切割機上移復位到原始狀態(tài)。

g、縱切縱梁、分離出濾芯芯體：后端梁和前端梁切割完畢后，控制轉運托盤繼續(xù)沿水平縱向導軌向后平移，在向后行進的過程中途經固定于立架后端部中間位置的芯體切割機的下方時，芯體切割機上的兩把條形刀片分別沿折疊式廢過濾器中金屬殼體的縱梁內側與濾芯芯體的結合縫進行直線切割，濾芯芯體與金屬殼體中的兩個縱梁相互分離；切割完畢后，啟動芯體切割機上的擺臂氣缸，將芯體收攏至拐角狀收攏墻內并固定；然后，濾芯芯體經人工轉移至拆解負壓通風柜左側后端腔底面的芯體落料口處、并自動下落到底部相接的廢物桶內，以便于回收裝滿后集中轉運至后續(xù)的壓縮減容處理工序。

h、轉移解體后的金屬殼體：夾緊裝置復位；打開拆解負壓通風柜左側壁上的雙聯式密封門，將金屬殼體解體后散落在轉運托盤上的兩條縱梁以及散落在落料夾腔內的前、后橫梁取出，轉運至隧道式烘箱內；然后，轉運托盤復位。

i、金屬殼體加熱：在隧道式烘箱內，通過加熱的方式改變金屬殼體解體后的縱梁和橫梁上所附著膠體的粘結性，便于物料分類。

j、鏟膠：將加熱后的縱梁和橫梁轉運至鏟膠負壓通風柜，利用電動鏟刀鏟除粘附在縱梁和橫梁殼體表面的膠體，此時解體狀態(tài)的金屬殼體與膠體徹底分離；打開鏟膠負壓通風柜的密封門，鏟下的膠體殘渣通過清灰口下落到底部相接的廢物桶內，除膠之后解體狀態(tài)的金屬殼體從密封門取出，進行分類打包、轉運。

本發(fā)明中所述隧道式烘箱箱體內腔的溫度恒定，且工作溫度恒定在115℃～125℃。

本發(fā)明中所述折疊式廢過濾器是固體放射性廢物第ⅰ級：比活度小于或等于4×10⁶bq/kg。

本發(fā)明的原理如下：

本發(fā)明是針對退役的低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的設備及其方法。本發(fā)明是將待拆解的折疊式廢過濾器裝入由外包裝負壓通風柜、拆解負壓通風柜、隧道式烘箱和鏟膠負壓通風柜以及配套的通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構成的拆解系統(tǒng)中；首先拆除外包裝；然后轉運至第一切割工位，借助殼體切割機先后對折疊式廢過濾器的矩形框架式金屬殼體中兩根縱梁的后端和前端分別進行橫切，先后分離出后端橫梁和前端橫梁；接著轉運至第二切割工位沿金屬殼體的縱梁內側與濾芯芯體的結合縫進行直線切割，使濾芯芯體與縱梁分離，即隨著金屬殼體的拆解解體實現了濾芯芯體與金屬殼體的分離，實現了折疊式過濾器的金屬物料與非金屬物料的分類回收，便于濾芯芯體順利進行后期的壓縮減容，大大降低了后處理費用；最后拆解解體后的金屬殼體又通過隧道式烘箱的加熱改變所附著膠體的粘結性，并借助鏟膠負壓通風柜內的電動鏟膠實現膠體與金屬殼體的分離，實現了金屬物料與非金屬物料的分類處理。

本發(fā)明的技術效果如下：

本發(fā)明能夠在廢物處理前對折疊式廢過濾器進行拆解解體，實現金屬物料及非金屬物料的分類，有利于金屬物料的解控處理，同時也便于非金屬物料焚燒或壓縮減容，可大大降低后處理費用。本發(fā)明的整條生產線自動化程度高，無需人工干涉，實現人機隔離，操作安全性顯著提高，也大大降低了過濾器拆解中的勞動強度。在本發(fā)明的整個拆解系統(tǒng)中，封閉門、隔離門、風量調節(jié)閥、負壓除塵口以及通風系統(tǒng)相互配合，使作業(yè)腔體內保持微負壓，防止放射性物質外泄，避免放射性粉塵二次污染，保證了生產線內部的潔凈度，并確保周邊環(huán)境清潔。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的拆解設備的結構示意圖。

圖2是拆解負壓通風柜的內部結構示意圖。

圖3是本發(fā)明進行拆解的流程圖。

圖中序號說明：1、物料進口，2、外包裝負壓通風柜，3、隔離門，4、拆解負壓通風柜，5、照明燈具，6、風量調節(jié)閥，7、密封門，8、隧道式烘箱，9、鏟膠負壓通風柜，10、夾緊裝置，11、轉運托盤，12、負壓除塵口，13、立架，14、芯體切割機，15、絲杠，16、殼體切割機，17、芯體落料口，18、伺服電機，19.控制柜。

具體實施方式

本發(fā)明以下結合附圖和實施例做進一步描述：

如圖1、圖2所示，本發(fā)明的對低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的設備包括首尾依次相接呈直線狀布置、內腔連通、且進出口之間分別通過隔離門3進行間歇封閉的外包裝負壓通風柜2、拆解負壓通風柜4、隧道式烘箱8和鏟膠負壓通風柜9，以及配套的通風系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；在所述各通風柜的左側壁上均設置有推拉結構的封閉門7，在各通風柜的頂壁上均設置有照明燈具5和風量調節(jié)閥6（通過風量調節(jié)閥6可使各負壓通風柜使保持微負壓狀態(tài)；拆解負壓通風柜4頂壁上的風量調節(jié)閥6可以根據雙聯式密封門的狀態(tài)調節(jié)排氣風量，保證拆解負壓通風柜4操作口面風速為0.8～1m/s，從而避免了由于放射性粉塵外泄造成的二次污染）；在所述外包裝負壓通風柜2的前端柜壁上設置有物料進口1及啟閉門；在所述拆解負壓通風柜4的腔底面上正中設置有用于轉運托盤11前后平移的水平縱向導軌，在水平縱向導軌左外側的中部腔底面處開設有負壓除塵口12，在水平縱向導軌左外側的后端腔底面處開設有芯體落料口17，在中部腔底面上座置有橫跨于水平縱向導軌的立架13，在所述立架13前端部的左右兩側以對稱方式分別垂掛一個豎直升降的殼體切割機16，在立架13后端部的中間位置垂掛一個位置固定的芯體切割機14；其中，在兩個殼體切割機16的底部均橫向安裝有一個盤狀切割刀片，兩個所述盤狀切割刀片的中心間距與待切割的折疊式廢過濾器的矩形框架式金屬殼體中的兩根縱梁的中心間距一致；在芯體切割機14的左右兩側各對稱安裝一把底部向前斜置的條形刀片，兩把條形刀片的間距與待切割的折疊式廢過濾器的矩形框架式金屬殼體中的兩根縱梁的內側凈間距一致；在所述轉運托盤11四周側壁的外圍是由外延底板和側擋板共同圍成的落料夾腔，在四周側擋板上均安裝有夾緊裝置10，同時在前、后兩端的側擋板外側表面的底部安裝有升降氣缸；在所述隧道式烘箱8內設置有清灰口；在所述鏟膠負壓通風柜9內布置有鏟膠工具。

本發(fā)明中所述轉運托盤11通過伺服電機18驅動絲杠15旋轉實現前后往返平移（轉運平穩(wěn)，并在控制系統(tǒng)中的plc程序和對應接近開關的配合作用下準確定位到所需的切割工位，從而保證每臺過濾器解體后尺寸相同）。

在本發(fā)明中所述拆解負壓通風柜4的左側壁上設置的封閉門7是雙聯式密封門，且與殼體切割機16、芯體切割機14聯動控制（封閉門7與隔離門配合，形成封閉內腔，在折疊式廢過濾器的拆解過程中在通風系統(tǒng)接通后可以形成潔凈負壓操作空間，提高操作安全性）。

本發(fā)明中所述夾緊裝置10是由夾緊氣缸驅動，夾緊氣缸的型號為xy01。

本發(fā)明中所述負壓除塵口12通過快速接頭與外部的通風系統(tǒng)相連接（使拆解負壓通風柜4的內腔保持清潔）。

本發(fā)明中所述鏟膠工具是電動鏟刀，型號為電動鏟刀cj（電動鏟刀可實現密封膠與金屬殼體的分離，鏟膠效果好、效率高）。

本發(fā)明中所述隧道式烘箱8的型號為sdhx。

本發(fā)明的對低放射性折疊式廢過濾器進行拆解的方法包括下述步驟：

a、微負壓啟動：關閉所有的密封門7，啟動配套的通風系統(tǒng)和照明系統(tǒng)（即啟動風量調節(jié)閥6，并用快速接頭將負壓除塵口12與通風系統(tǒng)相連接；打開照明燈具5以及系統(tǒng)電源），使外包裝負壓通風柜2、拆解負壓通風柜4、隧道式烘箱8和鏟膠負壓通風柜9的內腔均處于微負壓狀態(tài)。

b、拆除外包裝：將待拆解的折疊式廢過濾器從外包裝負壓通風柜2前端柜壁上的物料進口1裝入、并及時關閉啟閉門；接著，打開外包裝負壓通風柜2左側壁上的密封門7，拆除折疊式廢過濾器的外包裝及密封條，隨后關閉該密封門7。

c、轉運托盤的后端到達第一切割工位：打開位于外包裝負壓通風柜2出口和拆解負壓通風柜4進口之間隔離門3，將拆除外包裝后的折疊式廢過濾器放在轉運托盤11上，啟動轉運托盤11四周側擋板上安裝的夾緊裝置10，并在各自對應夾緊氣缸的驅動下相對水平內移，夾緊折疊式廢過濾器的金屬殼體四周；隨后關閉該隔離門3；轉運托盤11載著待切割的折疊式廢過濾器在伺服電機18和絲杠15驅動下沿水平縱向導軌由前向后平移至位于兩個殼體切割機16正下方的第一切割工位，即此時待切割的折疊式廢過濾器的矩形框架式金屬殼體中兩根縱梁的后端與后端橫梁的結合部位分別處于兩個殼體切割機16中盤狀切割片的正下方。

d、橫切縱梁的后端、分離出后端橫梁：首先，啟動殼體切割機16豎直降落和盤狀切割刀片旋轉，盤狀切割刀片邊旋轉、邊下移；當盤狀切割刀片途徑金屬殼體中兩根縱梁的后端與后端橫梁的結合部位時，橫向切斷縱梁的后端與后端橫梁之間的連接，僅與縱梁的后端發(fā)生連接關系的后端橫梁從金屬殼體中分離出來；啟動轉運托盤11后端側擋板外側表面底部的升降氣缸，升降氣缸帶動后端側擋板夾緊著分離出來的后端橫梁豎直下滑到落料夾腔中；接著，啟動殼體切割機16上移復位到原始狀態(tài)。

e、轉運托盤的前端到達第一切割工位：控制轉運托盤11繼續(xù)沿水平縱向導軌向后平移，直到折疊式廢過濾器的金屬殼體中兩根縱梁的前端與前端橫梁的結合部位分別處于兩個盤狀切割片的正下方。

f、橫切縱梁的前端、分離出前端橫梁：再次啟動殼體切割機16豎直降落和盤狀切割刀片旋轉，盤狀切割刀片邊旋轉、邊下移；當盤狀切割刀片途徑金屬殼體中兩根縱梁的前端與前端橫梁的結合部位時，橫向切斷縱梁的前端與前端橫梁之間的連接，僅與縱梁的前端發(fā)生連接關系的前端橫梁從金屬殼體中分離出來；啟動轉運托盤11前端側擋板外側表面底部的升降氣缸，升降氣缸帶動前端側擋板夾緊著分離出來的前端橫梁豎直下滑到落料夾腔中；接著，啟動殼體切割機16上移復位到原始狀態(tài)。

g、縱切縱梁、分離出濾芯芯體：后端梁和前端梁切割完畢后，控制轉運托盤11繼續(xù)沿水平縱向導軌向后平移，在向后行進的過程中途經固定于立架13后端部中間位置的芯體切割機14的下方時，芯體切割機14上的兩把條形刀片分別沿折疊式廢過濾器中金屬殼體的縱梁內側與濾芯芯體的結合縫進行直線切割，濾芯芯體與金屬殼體中的兩個縱梁相互分離；切割完畢后，啟動芯體切割機14上的擺臂氣缸，將芯體收攏在拐角狀收攏墻內并固定；然后，濾芯芯體經人工轉移至拆解負壓通風柜4左側后端腔底面的芯體落料口17處、并自動下落到底部相接的廢物桶內，以便于回收裝滿后集中轉運至后續(xù)的壓縮減容處理工序。

h、轉移解體后的金屬殼體：夾緊裝置10復位；打開拆解負壓通風柜4左側壁上的雙聯式密封門，將金屬殼體解體后散落在轉運托盤11上的兩條縱梁以及散落在落料夾腔內的前、后橫梁取出，轉運至隧道式烘箱8內；然后，轉運托盤11復位。

i、金屬殼體加熱：在隧道式烘箱8內，通過加熱的方式改變金屬殼體解體后的縱梁和橫梁上所附著膠體的粘結性，便于物料分類。

j、鏟膠：將加熱后的縱梁和橫梁轉運至鏟膠負壓通風柜9，利用電動鏟刀鏟除粘附在縱梁和橫梁殼體表面的膠體，此時解體狀態(tài)的金屬殼體與膠體徹底分離；打開鏟膠負壓通風柜9的密封門7，鏟下的膠體殘渣通過清灰口下落到底部相接的廢物桶內，除膠之后解體狀態(tài)的金屬殼體從密封門取出，進行分類打包、轉運。

本發(fā)明中所述隧道式烘箱8箱體內腔的溫度恒定，且工作溫度恒定在115℃～125℃。

本發(fā)明中所述折疊式廢過濾器是固體放射性廢物第ⅰ級：比活度小于或等于4×10⁶bq/kg。