本發(fā)明屬于核工業(yè)鈾轉(zhuǎn)化行業(yè)中將六氟化鈾氣體進行增壓的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以壓縮空氣為動力的小流量uf6氣體增壓裝置。

背景技術(shù)：

在鈾轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的氟化工序中，主要是將uf4與f2反應，生成uf6產(chǎn)品為氣體狀態(tài)，稱為爐氣。為保證uf4與f2充分反應，應加入過量的f2。但如果過多的加入f2不僅浪費物料而且使后序?qū)埩鬴2的處理難度加大，不利于環(huán)保。通過檢測爐氣中f2含量，可較好地控制f2的加入量，即能降低成本又利于環(huán)保。綜合國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)水平和能力，采用色譜法檢測uf6爐氣中f2含量。但在生產(chǎn)過程中uf6爐氣為微正壓，如果要采用色譜儀進行在線分析，必須是正壓進樣。同時，由于uf6氣體在常溫下極易冷凝，需要增壓的同時要對物料進行保溫。因此，將檢測介質(zhì)由微正壓狀態(tài)最高提升到0.3mpa并保持溫度在80℃以上，才能達到色譜儀的進氣采樣要求。國內(nèi)現(xiàn)有的可將uf6氣體增壓的裝置是補壓機，國外有萊寶公司生產(chǎn)的專用羅茨泵，但都是使用在uf6氣體流量較大的場合，而且升壓幅度遠小于0.3mpa。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對色譜法測量uf6爐氣中殘留f2含量時uf6氣體流量較小并且升壓幅度很高的特點，以壓縮空氣為動力，通過活塞壓縮的方法可穩(wěn)定地將uf6氣體升壓到0.3mpa。

為達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：

一種以壓縮空氣為動力的小流量uf6氣體增壓裝置，連接板安裝在上蓋上，在上蓋的靠近底部處鉆有正向換向氣孔通至驅(qū)動氣體側(cè)活塞，驅(qū)動氣體側(cè)活塞與上蓋采用法蘭連接，在驅(qū)動氣體側(cè)活塞中心開孔用焊接方式安裝閥桿，閥桿兩端通過螺母、彈簧墊和平墊片固定驅(qū)動氣體側(cè)活塞和被增壓氣體側(cè)活塞，驅(qū)動氣體側(cè)活塞與驅(qū)動壓縮缸外套采用螺紋連接，驅(qū)動壓縮缸外套與隔離套采用螺紋連接，在隔離套的靠近底部處鉆有反向換向氣孔通至驅(qū)動壓縮缸外套內(nèi)部，在隔離套側(cè)面開有驅(qū)動進氣接口通至驅(qū)動壓縮缸外套內(nèi)部，隔離套頂部用螺紋方式安裝消音器，在隔離套頂部開有危險氣體泄放口通至被增壓氣體壓縮缸內(nèi)部，驅(qū)動壓縮缸外套與被增壓氣體壓縮缸采用法蘭連接，底蓋與被增壓氣體壓縮缸采用法蘭連接，在底蓋上開有兩個螺紋孔分別設(shè)置被增壓氣體入口和被增壓氣體出口。

所述連接板通過螺栓安裝在上蓋上，螺栓與連接板間采用彈墊相隔。

所述被增壓氣體壓縮缸外部纏繞電熱帶。

所述驅(qū)動氣體側(cè)活塞與驅(qū)動壓縮缸外套間、上蓋與驅(qū)動壓縮缸外套間、隔離套與驅(qū)動壓縮缸外套間、隔離套與被增壓氣體壓縮缸間、被增壓氣體壓縮缸與被增壓氣體側(cè)活塞間、被增壓氣體壓縮缸與底蓋間均采用密封圈進行密封。

該裝置的工作過程為：由驅(qū)動進氣接口向驅(qū)動壓縮缸外套中送入0.3mpa壓縮空氣，將被增壓氣體接入被增壓氣體入口，將被增壓氣體出口接至測量裝置氣體入口，當被增壓氣體壓縮缸中通入被增壓氣體后，通過驅(qū)動進氣接口向驅(qū)動壓縮缸外套中送入壓縮空氣，再由正向換向氣孔向驅(qū)動壓縮缸外套中通壓縮空氣使驅(qū)動氣體側(cè)活塞正向移動，此時反向換向氣孔是關(guān)閉的，通過閥桿使得被增壓氣體側(cè)活塞也正向移動來壓縮被增壓氣體壓縮缸中的氣體，此時被增壓氣體入口和被增壓氣體出口都是關(guān)閉狀態(tài)，將正向換向氣孔由進氣改為排氣口，由反向換向氣孔進氣使得驅(qū)動氣體側(cè)活塞連同被增壓氣體側(cè)活塞反向移動，再重復以上動作，如此往復至驅(qū)動壓縮缸外套中的氣體壓力與被增壓氣體壓縮缸中氣體壓力平衡后運動停止，即被增壓氣體壓縮缸中氣體壓力得到增壓，將壓縮空氣接至正向換向氣孔、反向換向氣孔中，利用打開不同方向進氣閥門來控制活塞運動方向。

本發(fā)明所取得的有益效果為：

本發(fā)明通過活塞壓縮的方法可穩(wěn)定地將uf6氣體由60kpa升壓到0.3mpa，并保證輸出氣體壓力恒定，達到色譜儀進樣分析要求。首先，氣動增壓裝置能夠自動保壓并且保壓不耗能；工作時，氣動增壓裝置迅速往復工作，隨著輸出壓力接近設(shè)定壓力值時活塞的往復運動速度減小直至停止。并保持這個壓力，此時能量消耗很小，無熱量產(chǎn)生，無零件運動。當壓力平衡打破，氣動增壓裝置自動開始工作到下一個平衡，能保證輸出氣體壓力恒定。其次，采用電熱帶對氣缸進行保溫使得物料溫度恒定。通過驗證考核，該增壓裝置能夠快速將uf6氣體由微正壓提升至0.3mpa并保持溫度在80℃以上，滿足了色譜儀進氣采樣要求。該裝置應用在現(xiàn)場生產(chǎn)線上，運行穩(wěn)定可靠。

附圖說明

圖1為氣壓增壓裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為部件剖面圖；

圖中：1、螺母；2、彈簧墊；3、平墊片；4、驅(qū)動氣體側(cè)活塞；5、閥桿；6、驅(qū)動壓縮缸外套；7、驅(qū)動進氣接口；8、消音器；9、危險氣體泄放口；10、密封圈；11、電熱帶；12、被增壓氣體壓縮缸；13、被增壓氣體入口；14、被增壓氣體出口；15、被增壓氣體側(cè)活塞；16、隔離套；17、正向換向氣孔；18、連接板；19、螺栓；20、彈墊；21、反向換向氣孔；22、上蓋；23、底蓋。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述以壓縮空氣為動力的小流量uf6氣體增壓裝置的組成及連接關(guān)系為：連接板18通過螺栓19安裝在上蓋22上，在裝置底部有3處連接板18，螺栓19與連接板18間采用彈墊20相隔以減少震動。在上蓋22的靠近底部處鉆有正向換向氣孔17通至驅(qū)動氣體側(cè)活塞4。驅(qū)動氣體側(cè)活塞4與上蓋22采用法蘭連接。在驅(qū)動氣體側(cè)活塞4中心開孔用焊接方式安裝閥桿5，閥桿5兩端通過螺母1、彈簧墊2、平墊片3固定驅(qū)動氣體側(cè)活塞4和被增壓氣體側(cè)活塞15。驅(qū)動氣體側(cè)活塞4與驅(qū)動壓縮缸外套6采用螺紋連接。驅(qū)動壓縮缸外套6與隔離套16采用螺紋連接。在隔離套16的靠近底部處鉆有反向換向氣孔21通至驅(qū)動壓縮缸外套6內(nèi)部，在隔離套16側(cè)面開有驅(qū)動進氣接口7通至驅(qū)動壓縮缸外套6內(nèi)部，隔離套16頂部用螺紋方式安裝消音器8，在隔離套16頂部開有危險氣體泄放口9通至被增壓氣體壓縮缸12內(nèi)部。驅(qū)動壓縮缸外套6與被增壓氣體壓縮缸12采用法蘭連接。電熱帶11采用纏繞方式敷設(shè)在被增壓氣體壓縮缸12外部。底蓋23與被增壓氣體壓縮缸12采用法蘭連接。在底蓋23上開2個螺紋孔分別設(shè)置被增壓氣體入口13和被增壓氣體出口14。驅(qū)動氣體側(cè)活塞4與驅(qū)動壓縮缸外套6間、上蓋22與驅(qū)動壓縮缸外套6間、隔離套16與驅(qū)動壓縮缸外套6間、隔離套16與被增壓氣體壓縮缸12間、被增壓氣體壓縮缸12與被增壓氣體側(cè)活塞15間、被增壓氣體壓縮缸12與底蓋23間采用密封圈10來進行密封，防止氣體泄漏。

工作原理：首先，由驅(qū)動進氣接口7向驅(qū)動壓縮缸外套6中送入0.3mpa壓縮空氣，將被增壓氣體接入被增壓氣體入口13，將被增壓氣體出口14接至測量裝置氣體入口。當被增壓氣體壓縮缸12中通入被增壓氣體后，通過驅(qū)動進氣接口7向驅(qū)動壓縮缸外套6中送入壓縮空氣，再由正向換向氣孔17向驅(qū)動壓縮缸外套6中通壓縮空氣使活塞4正向移動，此時反向換向氣孔21是關(guān)閉的，通過閥桿5使得活塞15也正向移動來壓縮被增壓氣體壓縮缸12中的氣體，此時被增壓氣體入口13和被增壓氣體出口14都是關(guān)閉狀態(tài)。將正向換向氣孔17由進氣改為排氣口，由反向換向氣孔21進氣使得活塞4連同活塞15反向移動。再重復以上動作，如此往復至驅(qū)動壓縮缸外套6中的氣體壓力與被增壓氣體壓縮缸12中氣體壓力平衡后運動停止，即被增壓氣體壓縮缸12中氣體壓力得到增壓。將壓縮空氣接至正向換向氣孔17、反向換向氣孔21中，利用打開不同方向進氣閥門來控制活塞運動方向。

其次，由于物料中含有鈾，其在低于60℃的溫度下就會發(fā)生冷凝，這樣會導致物料堵塞，所以需要保證物料溫度，將增壓裝置的動態(tài)密封裝置隔離，保證壓縮氣體不被污染，并加裝加熱裝置在汽缸上，保證溫度。