本发明属于放射性废物处理，具体涉及一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备及方法。
背景技术：
1、随着核能事业的发展，放射性废物的处理处置问题日渐突出，对于新的废物处理技术的研发需求也日渐迫切。核电运行过程中会大量使用过滤器来处理放射性气体以及气溶胶等，数量众多，且根据运行情况每年都需要更换新的过滤器，为了不造成资源浪费，需要对过滤器进行滤芯和框架的分离，金属框架被回收清洁解控后再利用，滤芯按照放射性废物进行处理。目前，滤芯和框架的分离主要靠人工手动进行，无专业设备，由于滤芯和框架的粘接使用了大量的固体胶，因此人工手动分离，极其困难，且操作时，由于滤芯的撕扯等操作，会导致环境中漂浮细小的玻璃纤维，严重污染工作环境，一旦吸入肺中，会对人体造成永久性伤害，且整个操作过程中存在极大的辐射防护的风险。因此废过滤器滤芯和框架的分离工作耗费大量人力物力的同时，还可能对操作人员造成不可挽回的辐照损伤，大大增加了工业安全和辐射防护的风险。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种分离设备，适用于放射性的废过滤器的滤芯和框架的分离操作，能够通过自动化控制，取代人工分离操作，提高分离效率，避免操作人员过多接触放射性环境，降低人员辐照危险性。
2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，用于对具有放射性的废过滤器进行处理，其中，包括设有电磁感应加热系统、滤芯冲压系统和框架压缩系统的第一传送系统，所述第一传送系统用于传送所述废过滤器，所述电磁感应加热系统用于对所述废过滤器进行加热，所述滤芯冲压系统用于将所述废过滤器分解为滤芯和框架，所述框架压缩系统用于将所述框架进行压缩。
3、进一步，还包括设置在所述第一传送系统上的定位系统，用于对所述废过滤器进行定位，使得所述废过滤器能够准确进入所述电磁感应加热系统。
4、进一步，还包括位于所述第一传送系统下方的第二传送系统，用于对分离后的所述滤芯和压缩后的所述框架进行分类装桶。
5、进一步，还包括机架，所述机架为立方体型的框架结构，所述电磁感应加热系统和所述滤芯冲压系统设置在所述机架的上层部分；所述第一传送系统、所述定位系统和所述框架压缩系统设置在所述机架的中间层部分；所述第二传送系统设置在所述机架的下层部分。
6、进一步，还包括负压系统，所述负压系统包括负压风机、过滤元件和密封舱，所述第一传送系统、所述电磁感应加热系统、所述定位系统、所述滤芯冲压系统、所述框架压缩系统、所述第二传送系统和所述机架均设置在所述密封舱内，所述负压风机通过所述过滤元件向所述密封舱内提供负压，使得所述密封舱内处于负压状态，防止放射性气溶胶泄露。
7、进一步，所述第一传送系统包括第一动力电机、第一连接齿轮、第一传送滚筒和第一传送皮带；所述第一传送滚筒为若干个，且并排设置，各个所述第一传送滚筒之间通过所述第一传送皮带连接，保证每一个所述第一传送滚筒都能够获得动力；所述第一动力电机提供输运所需要的动力，通过所述第一连接齿轮将动力传递给所述第一传送滚筒；所述第一传送滚筒还用于将所述废过滤器传送至加热区和分离区；所述加热区是所述第一传送系统上与所述电磁感应加热系统相对应的区域，所述分离区是所述第一传送系统的尾端与所述滤芯冲压系统相对应的区域；所述加热区与所述分离区相邻，所述废过滤器由所述第一传送滚筒首先送至所述加热区，然后送至所述分离区；在所述分离区相对应的所述机架的中间层部分设有矩形的分离通道。
8、进一步，所述定位系统设置在所述加热区下方，包括若干个定位桩和第一电动升降装置，当所述过滤器被所述第一传送滚筒运送到所述加热区后，所述第一电动升降装置启动将所述定位桩升起，将所述废过滤器固定在所述加热区。
9、进一步，所述电磁感应加热系统位于所述第一传送系统上方，正对所述加热区，包括电磁感应线圈、高频发生器和第二电动升降装置；所述第二电动升降装置设置在所述机架上，所述高频发生器与所述第二电动升降装置相连，所述电磁感应线圈与所述高频发生器固定连接；当所述废过滤器到达所述加热区并被所述定位系统固定后，所述第二电动升降装置启动，带动所述电磁感应线圈下落，套住所述加热区内的所述废过滤器，随后启动所述高频发生器，实现所述废过滤器的高频感应加热。
10、进一步，所述滤芯冲压系统位于所述第一传送系统上方，正对所述分离区，包括第一冲头、第一液压油缸和固定架，所述第一液压油缸的底端通过所述固定架设置在所述机架上，所述第一冲头与所述第一液压油缸的相连，当所述废过滤器到达所述分离区后，所述第一液压油缸启动，带动所述第一冲头向下运动，将所述滤芯从所述废过滤器的所述框架中冲出，并从所述分离通道落入所述第二传送系统，实现所述滤芯和所述框架的分离。
11、进一步，所述第一冲头还用于穿过所述分离通道对落入所述第二传送系统的所述滤芯进行进一步压实。
12、进一步，所述框架压缩系统设置在所述分离区外围，包括第二冲头、第三冲头、第四冲头、第五冲头、第二液压油缸、第三液压油缸、第四液压油缸和第五液压油缸；所述第二液压油缸连接所述第二冲头，所述第三液压油缸连接所述第三冲头，所述第四液压油缸连接所述第四冲头，所述第五液压油缸连接所述第五冲头；所述滤芯和所述框架分离以后，所述第四冲头和所述第五冲头在所述第四液压油缸和所述第五液压油缸的驱动下，进行第一次冲压，向内挤压所述框架，第一次冲压完成后所述第四冲头和所述第五冲头返回初始位置；随后所述第二冲头和所述第三冲头在所述第二液压油缸和所述第三液压油缸的驱动下，对所述框架进行第二次冲压，第二次冲压完成后所述第二冲头和所述第三冲头返回初始位置，经过两次冲压的所述框架通过所述分离通道落入所述第二传送系统。
13、进一步，所述第二冲头，所述第三冲头、所述第四冲头和所述第五冲头围绕矩形的所述分离通道设置，分别位于所述分离通道的四个边的其中一个；所述第二冲头和所述第三冲头相对设置，均为版型冲头；所述第四冲头和所述第五冲头相对设置，均为锥型冲头。
14、进一步，所述第二传送系统包括第二动力电机、第二连接齿轮、第二传送滚筒、第二传送皮带、滤芯装填桶和框架装填桶；所述第二传送滚筒为若干个，且并排设置，各个所述第二传送滚筒之间通过所述第二传送皮带连接，保证每一个所述第二传送滚筒都能够获得动力；所述第二动力电机提供输运所需要的动力，通过所述第二连接齿轮将动力传递给所述第二传送滚筒；所述滤芯装填桶和所述框架装填桶设置在所述第二传送滚筒上；所述第二动力电机能够正向旋转和反向旋转；当所述滤芯被所述滤芯冲压系统冲出后，所述第二动力电机正向旋转，使所述滤芯装填桶到达所述分离通道下方，分离后的所述滤芯落入所述滤芯装填桶中，并在所述滤芯装填桶内被所述第一冲头进一步压实；当所述框架经过所述框架压缩系统的两次冲压后，所述第二动力电机反向旋转，使所述框架装填桶到达所述分离通道下方，第二次冲压后的所述框架落入所述框架装填桶中。
15、进一步，所述电磁感应加热系统、所述滤芯冲压系统、所述框架压缩系统、所述第一传送系统、所述定位系统、所述第二传送系统和所述负压系统均通过plc实现自动化控制，并能够由操作人员远程操作。
16、为达到以上目的，本发明还公开了用于如上所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备的一种放射性废过滤器滤芯框架分离方法，包括如下步骤：
17、步骤s1，启动所述负压系统，使得所述密封舱内为负压状态；
18、步骤s2，将所述废过滤器送至所述加热区进行加热；
19、步骤s3，将加热后的所述废过滤器送至所述分离区分离为所述滤芯和所述框架；对分离后的所述滤芯和所述框架进行回收。
20、进一步，在所述步骤s2中还包括，
21、步骤s2.1，启动所述第一传送系统，通过所述第一传送滚筒将所述废过滤器送至所述加热区；
22、步骤s2.2，启动所述定位系统，所述第一电动升降装置驱动定位桩上升，对所述废过滤器进行主动定位，将所述废过滤器限制在所述加热区内，而后所述定位系统关闭，所述第一电动升降装置驱动所述定位桩下降；
23、步骤s2.3，待所述定位桩回到初始状态后，启动所述电磁感应系统，所述电磁感应线圈在所述第二电动升降装置的驱动下开始下落，将废过滤器完全套在所述电磁感应线圈内，启动所述高频发生器，所述电磁感应线圈通电，对所述废过滤器进行加热，加热的温度为170℃，加热的时长为30s，用于破坏所述废过滤器中的固体胶结构，为后续分离做准备；
24、步骤s2.4，加热完毕后，所述电磁感应线圈在所述第二电动升降装置的驱动下回升到初始位置。
25、进一步，在步骤s3中还包括，
26、步骤s3.1，启动所述第一传送系统，将加热后的所述废过滤器传送到所述分离区；
27、步骤s3.2，启动所述滤芯冲压系统，所述第一冲头在所述第一液压油缸的驱动下，向下运动，使得所述滤芯被所述第一冲头从所述废过滤器中整体冲出，此时所述第二传送系统启动，将所述滤芯装填桶传送到所述分离区下方并停止，分离出来的所述滤芯从所述分离通道落入所述滤芯装填桶中，且所述第一冲头继续向下运动，将所述滤芯装填桶中的所述滤芯进行压实，随后所述第一冲头回升到初始位置；
28、步骤s3.3，启动所述框架压缩系统，首先启动所述第四冲头和所述第五冲头；在所述第四液压油缸和所述第五液压油缸的驱动下，所述第四冲头和所述第五冲头对所述框架进行第一次冲压，使得所述框架前后向内形成“v”形凹陷；随后启动所述第二冲头和所述第三冲头，在所述第二液压油缸和所述第三液压油缸的驱动下，所述第二冲头和所述第三冲头对所述框架进行第二次冲压；此时所述第二传送系统启动，将所述框架装填桶传送到所述分离区下方并停止，待所述第二冲头和所述第三冲头的第二次冲压完成并复位时，完成第二次冲压后的所述框架在重力作用下从所述分离通道落入所述框架装填桶中。
29、本发明的有益效果在于：
30、1.本发明针对放射性废过滤器分离困难、人员受照风险高、工作量大等问题，提供了一种滤芯和框架分离设备，实现自动化控制，可解决原来人工分离困难问题，提高分离效率，避免操作人员过多接触放射性环境，极大的降低人员辐照危险性。
31、2.整个流程只需要一人远程控制即可，大大提高了滤芯和框架的分离效率，降低了操作人员工作量。
32、3.所有系统通过plc实现自动化控制，相互配合，操作人员无需过多干预。
1.一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，用于对具有放射性的废过滤器(34)进行处理，其特征是：包括设有电磁感应加热系统、滤芯冲压系统和框架压缩系统的第一传送系统，所述第一传送系统用于传送所述废过滤器(34)，所述电磁感应加热系统用于对所述废过滤器(34)进行加热，所述滤芯冲压系统用于将所述废过滤器(34)分解为滤芯和框架，所述框架压缩系统用于将所述框架进行压缩。
2.如权利要求1所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：还包括设置在所述第一传送系统上的定位系统，用于对所述废过滤器(34)进行定位，使得所述废过滤器(34)能够准确进入所述电磁感应加热系统。
3.如权利要求2所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：还包括位于所述第一传送系统下方的第二传送系统，用于对分离后的所述滤芯和压缩后的所述框架进行分类装桶。
4.如权利要求3所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：还包括机架(30)，所述机架(30)为立方体型的框架结构，所述电磁感应加热系统和所述滤芯冲压系统设置在所述机架(30)的上层部分；所述第一传送系统、所述定位系统和所述框架压缩系统设置在所述机架(30)的中间层部分；所述第二传送系统设置在所述机架(30)的下层部分。
5.如权利要求4所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：还包括负压系统，所述负压系统包括负压风机(1)、过滤元件(2)和密封舱(3)，所述第一传送系统、所述电磁感应加热系统、所述定位系统、所述滤芯冲压系统、所述框架压缩系统、所述第二传送系统和所述机架(30)均设置在所述密封舱(3)内，所述负压风机(1)通过所述过滤元件(2)向所述密封舱(3)内提供负压，使得所述密封舱(3)内处于负压状态，防止放射性气溶胶泄露。
6.如权利要求5所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述第一传送系统包括第一动力电机(4)、第一连接齿轮(5)、第一传送滚筒(6)和第一传送皮带(7)；所述第一传送滚筒(6)为若干个，且并排设置，各个所述第一传送滚筒(6)之间通过所述第一传送皮带(7)连接，保证每一个所述第一传送滚筒(6)都能够获得动力；所述第一动力电机(4)提供输运所需要的动力，通过所述第一连接齿轮(5)将动力传递给所述第一传送滚筒(6)；所述第一传送滚筒(6)还用于将所述废过滤器(34)传送至加热区(31)和分离区(32)；所述加热区(31)是所述第一传送系统上与所述电磁感应加热系统相对应的区域，所述分离区(32)是所述第一传送系统的尾端与所述滤芯冲压系统相对应的区域；所述加热区(31)与所述分离区(32)相邻，所述废过滤器(34)由所述第一传送滚筒(6)首先送至所述加热区(31)，然后送至所述分离区(32)；在所述分离区(32)相对应的所述机架(30)的中间层部分设有矩形的分离通道(33)。
7.如权利要求6所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述定位系统设置在所述加热区(31)下方，包括若干个定位桩(8)和第一电动升降装置(9)，当所述过滤器被所述第一传送滚筒(6)运送到所述加热区(31)后，所述第一电动升降装置(9)启动将所述定位桩(8)升起，将所述废过滤器(34)固定在所述加热区(31)。
8.如权利要求7所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，，其特征是：所述电磁感应加热系统位于所述第一传送系统上方，正对所述加热区(31)，包括电磁感应线圈(10)、高频发生器(11)和第二电动升降装置(12)；所述第二电动升降装置(12)设置在所述机架(30)上，所述高频发生器(11)与所述第二电动升降装置(12)相连，所述电磁感应线圈(10)与所述高频发生器(11)固定连接；当所述废过滤器(34)到达所述加热区(31)并被所述定位系统固定后，所述第二电动升降装置(12)启动，带动所述电磁感应线圈(10)下落，套住所述加热区(31)内的所述废过滤器(34)，随后启动所述高频发生器(11)，实现所述废过滤器(34)的高频感应加热。
9.如权利要求8所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述滤芯冲压系统位于所述第一传送系统上方，正对所述分离区(32)，包括第一冲头(13)、第一液压油缸(14)和固定架(15)，所述第一液压油缸(14)的底端通过所述固定架(15)设置在所述机架(30)上，所述第一冲头(13)与所述第一液压油缸(14)的相连，当所述废过滤器(34)到达所述分离区(32)后，所述第一液压油缸(14)启动，带动所述第一冲头(13)向下运动，将所述滤芯从所述废过滤器(34)的所述框架中冲出，并从所述分离通道(33)落入所述第二传送系统，实现所述滤芯和所述框架的分离。
10.如权利要求9所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述第一冲头(13)还用于穿过所述分离通道(33)对落入所述第二传送系统的所述滤芯进行进一步压实。
11.如权利要求10所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述框架压缩系统设置在所述分离区(32)外围，包括第二冲头(16)、第三冲头、第四冲头(18)、第五冲头、第二液压油缸(22)、第三液压油缸、第四液压油缸(20)和第五液压油缸；所述第二液压油缸(22)连接所述第二冲头(16)，所述第三液压油缸连接所述第三冲头，所述第四液压油缸(20)连接所述第四冲头(18)，所述第五液压油缸连接所述第五冲头；所述滤芯和所述框架分离以后，所述第四冲头(18)和所述第五冲头在所述第四液压油缸(20)和所述第五液压油缸的驱动下，进行第一次冲压，向内挤压所述框架，第一次冲压完成后所述第四冲头(18)和所述第五冲头返回初始位置；随后所述第二冲头(16)和所述第三冲头在所述第二液压油缸(22)和所述第三液压油缸的驱动下，对所述框架进行第二次冲压，第二次冲压完成后所述第二冲头(16)和所述第三冲头返回初始位置，经过两次冲压的所述框架通过所述分离通道(33)落入所述第二传送系统。
12.如权利要求11所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述第二冲头(16)，所述第三冲头、所述第四冲头(18)和所述第五冲头围绕矩形的所述分离通道(33)设置，分别位于所述分离通道(33)的四个边的其中一个；所述第二冲头(16)和所述第三冲头相对设置，均为版型冲头；所述第四冲头(18)和所述第五冲头相对设置，均为锥型冲头。
13.如权利要求12所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述第二传送系统包括第二动力电机(24)、第二连接齿轮(25)、第二传送滚筒(26)、第二传送皮带(27)、滤芯装填桶(28)和框架装填桶(29)；所述第二传送滚筒(26)为若干个，且并排设置，各个所述第二传送滚筒(26)之间通过所述第二传送皮带(27)连接，保证每一个所述第二传送滚筒(26)都能够获得动力；所述第二动力电机(24)提供输运所需要的动力，通过所述第二连接齿轮(25)将动力传递给所述第二传送滚筒(26)；所述滤芯装填桶(28)和所述框架装填桶(29)设置在所述第二传送滚筒(26)上；所述第二动力电机(24)能够正向旋转和反向旋转；当所述滤芯被所述滤芯冲压系统冲出后，所述第二动力电机(24)正向旋转，使所述滤芯装填桶(28)到达所述分离通道(33)下方，分离后的所述滤芯落入所述滤芯装填桶(28)中，并在所述滤芯装填桶(28)内被所述第一冲头(13)进一步压实；当所述框架经过所述框架压缩系统的两次冲压后，所述第二动力电机(24)反向旋转，使所述框架装填桶(29)到达所述分离通道(33)下方，第二次冲压后的所述框架落入所述框架装填桶(29)中。
14.如权利要求13所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备，其特征是：所述电磁感应加热系统、所述滤芯冲压系统、所述框架压缩系统、所述第一传送系统、所述定位系统、所述第二传送系统和所述负压系统均通过plc实现自动化控制，并能够由操作人员远程操作。
15.用于如权利要求14所述的一种放射性废过滤器滤芯框架分离设备的一种放射性废过滤器滤芯框架分离方法，包括如下步骤：
16.如权利要求15所述的方法，其特征是：在所述步骤s2中还包括，
17.如权利要求16所述的方法，其特征是：在步骤s3中还包括，
