Газовая центрифуга

Изобретение относится к конструкции газовой центрифуги для разделения изотопных и газовых смесей, преимущественно для разделения изотопов урана. Центрифуга содержит ротор с торцовыми крышками, неподвижный газораспределительный коллектор, установленный внутри ротора вдоль его оси вращения и включающий в себя канал для подачи потока питания в ротор и соединенное с ним с помощью гибкой трубки устройство ввода питания в ротор. Гибкое соединение позволяет перемещать устройство ввода питания по коллектору без разборки ротора, что осуществляется с помощью съемных жестких стержней, вводимых внутрь ротора вдоль коллектора и закрепленных на устройстве ввода питания. Предлагаемое устройство позволяет проводить ускоренную, более надежную и с меньшими затратами оптимизацию технологических характеристик центрифуги, а также исследование ее внутренней гидравлики. 1 ил.

 

Изобретение относится к центрифугам для разделения газовых смесей в поле центробежных сил и касается устройств ввода исходного газа в ротор противоточных центрифуг, предназначенных преимущественно для разделения изотопов урана.

Известна газовая центрифуга для разделения изотопов урана в состоянии шестифтористого урана, содержащая вращающийся цилиндрический ротор с торцовыми крышками, через одну из которых внутрь ротора по его оси проходят неподвижные отборная трубка и охватывающая ее с кольцевым зазором трубка питания исходным газом, имеющая в стенке радиальные выходные отверстия [1].

Известна газовая центрифуга, содержащая вертикальный цилиндрический ротор с торцевыми крышками и неподвижный газораспределительный коллектор, проходящий через одну из торцовых крышек внутрь ротора вдоль оси его вращения, включающий в себя изолированные каналы для подачи в ротор потока питания и вывода легкой и тяжелой компонент. На коллекторе жестко закреплено устройство ввода потока питания в ротор, сообщающееся через отверстие с каналом подачи потока питания в виде кольцевой камеры с отверстиями для выхода газа в ротор [2].

Совершенствование технологических характеристик промышленных типов газовых центрифуг требует оптимизации и конструктивных характеристик и места расположения по высоте ротора устройства ввода питания. Кроме того, параллельно необходимо проводить различные исследования внутренней гидравлики центрифуги, что также требует дополнительной оптимизации конструкции и места расположения ввода потока питания по высоте ротора.

Недостатком существующих газовых центрифуг является то, что устройство ввода потока питания в них установлено жестко, и для перемещения его по высоте ротора необходима разборка ротора или же изготовление нового ротора и коллектора (при невозможности последующей сборки). Кроме того, при переборке или при изготовлении нового ротора снижается надежность полученных результатов исследований вследствие неидентичности характеристик роторов, что требует проведения дополнительных испытаний для подтверждения уже полученных результатов. Все это приводит к увеличению времени и затрат на проведение испытаний и исследований.

Задачей изобретения является создание центрифуги, позволяющей оптимизировать место расположения ввода потока питания по высоте ротора без его разборки.

Поставленная задача решена тем, что в известной газовой центрифуге, содержащей газораспределительный коллектор с осью, совпадающей с осью вращения ротора, снабженный каналом ввода потока питания и устройством ввода питания в виде кольцевой камеры, сообщающейся с каналом потока питания, кольцевая камера устройства ввода выполнена с возможностью перемещения вдоль коллектора с фиксацией своего положения на коллекторе в заданных точках, при этом перемещение камеры осуществляется посредством съемных жестких стержней, вводимых в ротор вдоль образующей коллектора и закрепляемых в резьбовых отверстиях на ее наружной поверхности, а соединение с каналом ввода питания осуществлено посредством гибкой связи, например трубки.

Сущность изобретения иллюстрируется принципиальной конструктивной схемой, приведенной на чертеже.

На газораспределительном коллекторе газовой центрифуги, центральная ось которого совпадает с осью вращения ротора, расположено имеющее возможность перемещения с фиксацией положения на коллекторе в заданных точках 1 устройство ввода потока питания 2 в виде кольцевой камеры с отверстиями для выхода потока в полость ротора, соединенное с каналом питания в коллекторе 3 посредством гибкой связи, например фторопластовой трубки 4; на устройстве ввода питания выполнены резьбовые отверстия 5 для крепления съемных жестких стержней (стержня), вводимых вдоль образующей коллектора внутрь ротора, с помощью которых производится перемещение устройства ввода питания по коллектору.

Поток газовой смеси G_п подается в канал питания коллектора, затем через гибкую трубку проходит в кольцевую камеру ввода питания и поступает в ротор; после проведения цикла испытаний при заданном положении ввода питания ротор останавливается, устройство ввода питания с помощью съемных стержней перемещается в новое заданное положение и проводится новый цикл испытаний, в результате определяется оптимальное положение точки подачи питания в ротор для исследуемой модификации газовой центрифуги.

Экономическая эффективность предлагаемой конструкции коллектора зависит от объема проводимых испытаний и исследований и от величины получаемого в результате положительного эффекта.

Источники информации

1. Патент США №4516966, кл. В 04 В 7/06, 1985 г.

2. Патент РФ №2036702, кл. В 01 D 59/20, 1995 г.

Газовая центрифуга, содержащая ротор с торцовыми крышками, вдоль оси вращения которого внутри расположен газораспределительный коллектор, включающий в себя канал для подачи потока питания и сообщающееся с ним устройство ввода питания в виде кольцевой камеры, отличающаяся тем, что кольцевая камера устройства ввода выполнена с возможностью перемещения вдоль коллектора с фиксацией своего положения на коллекторе в заданных точках, при этом перемещение камеры осуществляется посредством съемных жестких стержней, вводимых в ротор вдоль образующей коллектора и закрепляемых в резьбовых отверстиях на ее наружной поверхности, а соединение с каналом ввода питания осуществлено посредством гибкой связи, например трубки.