Оивлиотг-кл
Патент 275247
Авторы
Классы МПК
Оивлиотг-кл
Иллюстрации
Реферат
275247
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 1З.Х1.1968 (№ 1281930/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано ОЗ.V11.1970. Бюллетень ¹ 22
Дата опубликования описания 22.Х.1970
Кл. 2lg, 21(20
МПК G 21
УДК 621.039.566: 669. .054 (088.8) Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения М. Н. Арнольдов, М. H. Ивановский, И, T. Филиппов и Б. А. Шматко
1
;ъ 1
Заявитель
КРИСТАЛЛ И ЗАТОР-НА КО П И ТЕЛ Ъ
Экспериментальные исследования привели к выводу, что наиболее эффективной должна быть однозонная ловушка, в которой обеспечена конвективная диффузия примесей в зону кристаллизации-накопления при соблюдении условий:
1. Поле температур по длине ловушки удову летворяет требованию (О.
dx"10
Изобретение относится к устройствам для очистки жидкометаллических циркуляционных систем.
Известно, что расплавленные щелочные металлы, используемые в качестве теплоносителей ядерных реакторов, содержат разнообразные вредные примеси. Очистка металла может осуществляться путем кристаллизации примесей из раствора при охлаждении с помощью кристаллизаторов-накопителей, или холодных ловушек. Эффективность работы кристаллизатора-накопителя характеризуется скоростью очистки теплоносителя в системе, остаточной концентрацией примесей в очищенном металле и емкостью по накопляемым примесям, для чего объем ловушки разделен на три части: зону охлаждения, отстойник и зону фильтрации.
Опыт эксплуатации показал, что гидравлическое сопротивление в таких ловушках возрастает из-за закупорки зоны охлаждения, особенно при повышенных концентрациях кислорода в натрии. Поскольку преимущественная кристаллизация примесей происходит в зоне охлаждения, а не равномерно по всему объему ловушки, нельзя увеличить объем ловушки, состоящей из трех зон. Кроме того, расход металла через ловушку необходимо ограничивать, чтобы не допустить уноса примесей из ловушки.
2. По мере накопления примесей в ловушке зона охлаждения перемещается.
3. Обеспечен конвективный поднос примесей в зону кристаллизации-накопления.
15 Предложенный кристаллизатор-накопитель обеспечивает высокую скорость очистки, большую емкость по накопляемым примесям и глубину очистки, соответствующую концентрации насыщения при минимальной темпера20 туре теплоносителя в ловушке.
Для этого на внутренней поверхности охлаждаемого корпуса расположен ряд параллельных ребер, выполненных из высокотеплопроводного материала, снабженных отверсти25 ем для прохождения теплоносителя.
На чертеже изображен предлагаемый кристаллизатор-накопитель, состоящий из донышек 1 с патрубками 2 для очищаемого теплоносителя, корпуса 3, кольцевых ребер-диаф30 рагм 4 и рубашки охлаждения, содержащей
275247
Составитель Н. Яковлева
Редактор Т. 3. Орловская Тскрсд A. А. Камышникова Корректор О. Б, Тюрина
Заказ 2888 !2 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 внешнюю 5 и внутреннюю б обечайки с патрубками 7 для хладагента и спираль 8. Ребрадиафрагмы разделяют объем кристаллпзаторанакопителя на дисковые ловушки.
Кристаллпзатор-накопитель работает следующим образом.
Очищаемый металл поступает по центральному патрубку снизу. Расход металла соответствует турбулентному режиму течения на входе. За счет резкого расширения сечения происходит дополнительная турбулизация потока по всему сечению полости, что улучшает поднос примесей к «холодным» поверхностям— центрам кристаллизации. Потерявший часть примесей жидкий металл, смешиваясь с потоком, проходит во вторую полость, где процесс выкристаллизации примесей из раствора повторяется и т. д.
Таким образом, в ловушке осуществляется направленная крйсталлйзация примесей в направлении «зона охлаждения — вход металла».
Поскольку выкристаллизованная примесь имеет малую теплопроводность, то при постоянной мощности охлаждения большая часть теп ла начинает сниматься через ребро. Температурное поле изменяется таким образом, что
4 минимальная температура на ребре сдвигается на поверхность осадка примесей. Следовательно, благодаря применению ребер пз высокотеплопроводного материала холодная зона автоматически и непрерывно сдвигается в процессе накопления примесей, обеспечивая эффективные условия очистки.
Испытания показали, что время выхода кристаллизатора-накопителя на рабочий ре1р жим составляет примерно 20 вин и колебания температуры, расхода металла и концентрации пе влияют на его работ .
Предмет изобретения
15 К,ристаллизатор-накопитель, например, для очистки жидкометаллических теплоносителей от примесей и продуктов коррозии системы, состоящий из охлаждаемого корпуса и трубопроводов для подвода и отвода теплоносителя, 2р отлача ощийся тем, что, с целью улучшения очистки путем создания турбулизации потока теплоносителя, на внутренней поверхности охлаждаемого корпуса расположен ряд параллельных ребер, выполненных из высокотепло25 проводного материала. снабженных отверстием для прохождения теплоносителя.