Кристаллизатор-накопитель примесей

Кристаллизатор-накопитель примесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (, ) 7,М@Ы

„ „*i 1

jФ:"й - 33173itkkPP3

Ф- "

4 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М Кл.2

В 01 Р9/00

G21 С 17/02 (22) Заявлено 10.07.78 (21) 2640539/23-26 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет— есср (53) УДК669.883..4 (088.8) Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 15.03.80 по делам изобретений и открытий

А. В. Дробышев и А. А. Цыганок (72) Авторы изобретения (71) Заявитель > (54) КРИСТАЛЛИЗАТОР-НАКОПИТЕЛЬ ПРИМЕСЕЙ! -, ...2

Изобретение относится к химической талла. Примеси накапливаются в полостях технологии и ядерной энергетике и может"" между ребрами в элементарных дисковых быть использовано для-очистки теплоноси- ловушках-ячейках (2). телей от примесей, найример в ядерно-энер- Недостаток известного устройства — низгетических установках типа БН-350. кая эффективность очистки (скорость и глуИзвестно устройство для очистки (хо- З бина очистки), обусловленная тем, что без до. лодная ловушка), работающее на принципе полнительной начальной турбулизации потосильной зависимости растворимости приме- ка на входе в ячейки подход неочищенного сей от температуры, в которой щелочноме- теплоносителя к охлаждаемой поверхности таллические теплоносители очищаются — в происходит исключительно за счет молекулярсвязи с кристаллизацией примесей из пере- ной диффузии, что значительно уменьшает охлажденного раствора (11. скорость очистки, а также тем, что в ячейках

К недостаткам холодной ловушки от- образуются круговые вихри, способствуюносятся низкая производительность по на-. щие обратному выносу примесей из ячеек капливаемым примесям, которые осаждают- -:.-и снижению глубины очистки. ся в ней неравномерно, и высокое гидрав.лическое сопротивление, возникающее за 15 Цель изобретения — повышение эффе счет закупорки проходных сечений. тивности очистки (скорости и глубин 1 очи

Известно устройство (дисковая ловуш- ки) теплоносителя от примесей. ка), представляющее охлаждаемый корпус Указанная цель достигается тем, что с патрубками для входа и выхода очищае- кристаллизатор снабжен дополнительным мого металла, расположенными соответ-, патрубком для входа металла, причем патственно в днище и крышке кристаллизато- рубки для входа симметрично смещены отра, на внутренней поверхности которого ус- носительно вертикальной оси кристаллизатановлены радиально диски-ребра с цен- тора, диски-ребра выполнены перфориротральными/ отверстиями для прохода ме- ванными.

719650

1S зе

Формула изобретения

ЗЯ

45 тотип) .

На чертеже изображен кристаллизаторнакопитель примесей, общий вид.

Устройство состоит из входного патрубка 1, выходного патрубка 2, корпуса 3 с приЫаре1гнймн к"нему тЕплопронодными дисками-ребрами 4, которые выполнены с отверстиями 5 и разделяют объем ловушки на элементарные дисковые ловушки (полости), рубашки охлаждения 6. Корпус ловушки снабжен нагревателем 7 для разогрева в ней теплоносителя при запусках;

Кристаллизатор-накопитель работает следующим образом.

Очищаемый металл поступает в ловушку через патрубок 1 и движется по центральному отверстию. При смещении металла в первой ячейке происходит интенсивная начальная турбулизация потока. Ин тенсивность турбулентных вихрей в потоке, обусловленная начальной турбулизацией и несколько усиленная резкими расширениями между дисками-ребрами 4, настолько велика, что вихри заносятся в ячейки (полости) и обеспечивают поднос и высаждение примесей на охлаждаемой стенке корпуса 3 и на дисках-ребрах 4 около поверхности охлаждения не только за счет молекулярной диффузии, но и турбулентного массопереноса. Потеряв некоторое количество примесей, одна часть теплоносителя подмешивается к основному потоку, а другая перетекает из ячейки в ячейку через отверстия 5 в дисках-ребрах 4. Перетечки-металла разрушают стабильные кольцевые вихри, всегда возникающие в ячейках (затопленных кюветах) и уменьшают обратный вынос примесей. Такой процесс выкристаллизовывания примесей происходит в каждой ячейке. Накопление примесей осуществляется в направлении от охлаждаемой поверхности к центру ловушки. Так как накапливаемая

; . примесь имеет низкую теплопроводность, то по мере накопления примесей тепло на"" чинает снижаться в основном через ребра и зона охлаждения вместе с фронтом кристаллйзацкг=аътоматйческй йереяеййется к центру ловушки. При этом отверстия 5, расположенные по радиусу дисков-ребер 4, также последовательно забиваются примесями.

Во избежение выноса примесей из зоны в начальный момент пуска ловушки производится включение охлаждения и нагрева корпуса электронагревателем 7.

Устройство позволяет значительно повысить эффективность очистки жидких металлов от их, окислов и других примесей за счет повышения производительности устройства и качества очистки путем увеличения полезной емкости устройства, скорости и глубины очистки.

Пример. Испытывают на натрии известный и предлагаемый кристаллизаторнакопитель, в каждом диске-ребре которого по радиусу выполняют по 4 ряда отверстий, расположенных через 90 . В каждом ряду по 4 отверстия диаметром 5,2. мм расстояние между которыми составляет 20 мм.

Вход теплоносйтеля осуществляется через

4 патрубка диаметром12 мм, расположенных посредине радиуса ребра и. смещенных относительно друг друга на 90 . Оба устройства имеют одинаковые объем (К литров), число ячеек (10), отношение глубины к ширине и диаметр центрального канала 25 мм) Установлено, что скорость очистки предлагаемым устройством по сравнению с известным увеличивается на 35 /о. Так, например, за 1 ч работы кристаллизатора-накопителя концентрация кислорода в контуре стенда уменьшается с 3,310 вес.% до

0,7 10 вес.%; а известного — до 1,6 10 вес,%, Кристаллизатор-накопитель примесей, преимущественно окислов жидких щелочных металлов, содержащий охлаждаемый снаружи корпус цилиндрической формы с патрубками для входа и выхода очищаемого металла, расположенными соответственно в днище и крь!шке кристаллизатора, на внутренней пОверхности которого установлены радиально диски-ребра с центральными отверстиями для прохода металла, отличающиися тем, что, с целью повышения эффективности очистки металла от примесей, он снабжен дополнительным патрубком для входа металла, причем патрубки для входа симметрично смещены относительно вертикальной оси кристаллизатора, а диски-ребра выполнены перфорированными.

-- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 245009, кл. В 01 D 46/24, 02.03.68.

2. Авторское свидетельство СССР № 275247, кл. G 21 С 17/02, 13.11.68 (про719650

Редактор С. Патрушева

Заказ 252/2

Составитель М. Булатов

Техред К. Шуфрнч Корректор М. Шароши

Тираж 809 Подйисное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПП П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4