Способ восстановления проходимости трасс газовой центрифуги

Авторы патента:

Арефьев Дмитрий Геннадьевич (RU)

Рябухин Анатолий Васильевич (RU)

Бурлаков Сергей Петрович (RU)

Пульников Иван Илларионович (RU)

Евсюков Анатолий Михайлович (RU)

Шарин Геннадий Александрович (RU)

B04B11/02 - непрерывная загрузка или разгрузка; устройства для ее регулирования

Владельцы патента RU 2279926:

Федеральное государственное унитарное предприятие "ПО Электрохимический завод" (RU)

Предложенное решение относится к центробежным устройствам, а именно к восстановлению проходимости трасс газовой центрифуги, и может быть использовано при производстве обогащенных изотопов урана. Предложенный способ восстановления проходимости трасс газовой центрифуги, заключающийся в том, что восстановление проводится без останова газовой центрифуги. В трассы газовой центрифуги, работающей на номинальной частоте вращения на инертном по отношению к фторирующим соединениям гексафториде урана в установленном режиме, подают фторирующее соединение, которое взаимодействует с отложениями в трассах газовой центрифуги и переводит их в летучие соединения. Данный способ позволяет восстанавливать проходимость трасс газовых центрифуг на номинальной частоте вращения, без останова центрифуги и без замены узлов газовых центрифуг. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к газовым центрифугам, а именно к восстановлению проходимости (работоспособности) трасс газовой центрифуги.

Одной из проблем, возникающих при эксплуатации газовых центрифуг для производства обогащенных изотопов урана, является уменьшение проходимости газовых трасс газовой центрифуги за счет накопления отложений. При этом вначале уменьшается производительность самой газовой центрифуги, затем при увеличении степени забития трасс может уменьшаться производительность группы газовых центрифуг (т.е. потеря производительности более одной газовой центрифуги). При определенной степени забития трасс газовые центрифуги принято исключать из работы. Газовые центрифуги с пониженной проходимостью трасс, исключенные из работы, уменьшают разделительную мощность разделительных каскадов. Остановка разделительного оборудования для замены дефектных газовых центрифуг приводит к снижению ресурсной надежности остальных газовых центрифуг и уменьшению выработки продукции.

Известен способ восстановления работоспособности трасс питания и отбора газовой центрифуги [1], предусматривающий откачку рабочей газовой смеси из дефектных узлов и центрифуги, вскрытие трасс и замену отдельных узлов газовой центрифуги в режиме вращения ротора центрифуги при частоте, превышающей частоту собственных резонансных колебаний на 10-20 Гц, при питании центрифуги инертным газом.

С существенными признаками заявляемого изобретения аналог имеет совпадение в области применения и в том, что восстановление проводится без останова газовых центрифуг.

Цель изобретения: восстановление проходимости трасс газовых центрифуг на номинальной частоте вращения, т.е. без их остановки и без замены узлов газовых центрифуг.

Для достижения поставленной цели предлагается вывести газовые центрифуги на номинальной частоте вращения на заданный гидравлический режим на гексафториде урана и подать в трассы газовых центрифуг фторирующее соединение в установленном количестве. Режимы подбираются таким образом, чтобы операция по восстановлению проходимости трасс газовых центрифуг не привела к снижению их ресурсной надежности, и время такой обработки было минимальным.

Предлагаемый способ отличается тем, что он осуществляется на номинальной частоте вращения газовой центрифуги. Замена дефектных деталей не производится. Для восстановления проходимости трасс используется химическое воздействие фторирующего соединения на отложения и удаление образующихся летучих соединений с потоком гексафторида урана. Созданием специальных гидравлических режимов работы газовых центрифуг обеспечивается направленное воздействие на отложения в трассах газовой центрифуги. Подача фторирующего соединения в смеси с гексафторидом урана может осуществляться как в трассу питания, так и в трассу тяжелой фракции в зависимости от того, проходимость какой трассы снижена. Для удаления продуктов взаимодействия могут использоваться трассы тяжелой и легкой фракции, а также трасса питания.

Пример.

Для проверки эффективности заявляемого способа восстановления проходимости трасс газовой центрифуги были выбраны газовые центрифуги с пониженной проходимостью трасс. Также были отобраны газовые центрифуги с нормальной проходимостью трасс (с проходимостью трасс 100%).

Наличие пониженной проходимости трасс было подтверждено различными способами диагностики:

- визуальным осмотром - был проведен осмотр состояния (с распрессовкой ротора) нескольких газовых центрифуг с пониженной проходимостью трасс. По результатам осмотра в трассах были обнаружены отложения, перекрывающие их проходные сечения,

- определением пропускной способности трасс ГЦ по расходу азота - проходимость трасс была определена до начала испытаний и составляла от 1 до 21% от нормальной по трассе тяжелой фракции и от 3 до 51% от нормальной по трассе легкой фракции,

- измерением мощности трения на специально создаваемых гидравлических режимах выявления дефектов. Мощность трения газовых центрифуг с пониженной проходимостью трасс на специальных режимах на 10-40% превышала мощность трения новых газовых центрифуг.

После проведения пуска газовых центрифуг до номинальной частоты вращения они были выведены на гидравлический режим с давлением в трассе тяжелой фракции, составляющим около 60% от номинального на гексафториде урана, инертном по отношению к фторирующему соединению. Инертность гексафторида урана по отношению к фторирующему соединению обусловлена тем, что максимальная валентность химического элемента «уран» составляет +6, и все ковалентные связи элемента в гексафториде связаны атомами фтора. В связи с этим дальнейшее фторирование урана в форме гексафторида невозможно, и гексафторид урана не вступает во взаимодействие с фторирующим соединением.

После выравнивания гидравлических параметров в поток питания гексафторида урана подавалось фторирующее соединение. В ходе обработки периодически подача фторирующего соединения прекращалась, газовые центрифуги выводились на специальные гидравлические режимы. По результатам определения мощности трения на этих режимах определялась динамика процесса восстановления проходимости трасс. Затем вновь проводилась подача потока рабочего газа и фторирующего соединения в различные трассы газовых центрифуг.

В ходе проведения работ осуществлялась подача потока гексафторида урана в смеси с фторирующим соединением в различные трассы:

- смесь подавалась в трассу питания газовой центрифуги, а образующиеся продукты отбирались через трассу легкой фракции,

- смесь подавалась в трассу питания газовой центрифуги, а образующиеся продукты отбирались через трассу тяжелой фракции,

- смесь подавалась в трассу питания газовой центрифуги, а образующиеся продукты отбирались через обе трассы - легкой и тяжелой фракции,

- смесь подавалась в трассу тяжелой фракции газовой центрифуги, а образующиеся продукты отбирались через трассу легкой фракции или трассу питания.

По результатам измерения мощности трения на специальных гидравлических режимах после обработки фторирующим соединением мощность трения газовых центрифуг, имевших первоначально пониженную проходимость трасс, перестала отличаться от мощности трения газовых центрифуг с нормальной проходимостью трасс.

После останова газовых центрифуг была проведена проверка проходимости трасс обрабатываемых газовых центрифуг. Проходимость трасс легкой и тяжелой фракции выбранных газовых центрифуг составила от 70 до 83% от нормальной по трассе тяжелой фракции и от 91 до 97 от нормальной по трассе легкой фракции. По результатам всех проверок проходимость трасс газовых центрифуг была восстановлена.

Была проведена проверка состояния и прочностных свойств конструкционных материалов газовых центрифуг. По результатам испытаний ухудшения свойств конструкционных материалов газовых центрифуг, проходивших обработку фторирующим соединением, по сравнению с газовыми центрифугами, не проходившими обработку фторирующим соединением, не отмечено.

Таким образом, реализация заявляемого способа восстановления проходимости трасс газовых центрифуг обеспечивает:

- удаление отложений в трассах газовых центрифуг, т.е. восстановление проходимости трасс,

- предотвращение агрессивного воздействия фторирующего соединения на детали газовых центрифуг, которое могло бы привести к снижению ресурсной надежности газовых центрифуг.

Источники информации

1. Левчук В.К., Афанасьев В.Г., Колесников А.И. Способ восстановления работоспособности трасс питания и отбора газовой центрифуги. Патент RU 2104095 С1, 10.02.1998.

1. Способ восстановления проходимости трасс газовой центрифуги, заключающийся в том, что восстановление проводится без останова газовой центрифуги, отличающийся тем, что в трассы газовой центрифуги, работающей на номинальной частоте вращения на инертном по отношению к фторирующим соединениям гексафториде урана в установленном режиме, подают фторирующее соединение, которое взаимодействует с отложениями в трассах газовой центрифуги, переводит их в летучие соединения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фторирующее соединение в установленном количестве подают в трассу питания газовой центрифуги и отбирают образующиеся продукты через трассу легкой фракции или трассу тяжелой фракции или через обе трассы с установленным соотношением потоков.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что фторирующее соединение в установленном количестве подают в трассу тяжелой фракции газовой центрифуги и отбирают образовавшиеся продукты через трассу легкой фракции или трассу питания.

Изобретение относится к центробежной сепарационной системе, предназначенной для очистки воды, которая загрязнена органическими и неорганическими материалами. .

Герметический сепаратор для разделения эмульсий // 2262990

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсии на фракции в поле центробежной силы и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности.

Сепаратор для разделения эмульсий // 2262989

Шнековая центрифуга // 2258565

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий под действием центробежных сил и может использоваться на предприятиях пищевой и химической промышленности.

Фильтрующая центрифуга для обезвоживания сапропеля // 2253513

Изобретение относится к технологии и аппаратам для обезвоживания, а именно к фильтрующим центрифугам непрерывного действия для обезвоживания сапропеля. .

Сепаратор для разделения эмульсий // 2238803

Изобретение относится к оборудованию для разделения эмульсий на фракции в поле центробежной силы и может быть использовано в пищевой и других отраслях промышленности.

Саморазгружающийся сепаратор жидкости // 2232644

Изобретение относится к сепараторам для жидкости с периодической центробежной выгрузкой осадка и может использоваться в различных отраслях промышленности. .

Инерционная центрифуга для разделения утфеля // 2227163

Изобретение относится к оборудованию для разделения неоднородных систем при помощи центробежных сил и может быть использовано в сахарной промышленности. .

Сепаратор для разделения эмульсий // 2216408

Сепаратор для разделения эмульсий // 2203740

Центрифуга для разделения утфелей сахарного производства // 2288957

Изобретение относится к сахарной промышленности, а именно к оборудованию для центрифугирования утфелей сахарного производства

Центрифуга // 2348463

Шнековая центрифуга со сплошным барабаном и выпускными отверстиями для частичного опорожнения и удаления остатков продукта из барабана // 2442659

Трехфазный сепаратор // 2465052

Центробежный сепаратор, имеющий впуск с износостойкими элементами, и элемент зоны подачи с износостойкими элементами // 2540601

Группа изобретений относится к центробежному сепаратору и элементу зоны подачи с износостойкими элементами. Центробежный сепаратор, в частности декантерная центрифуга, содержит корпус, вращающийся вокруг, предпочтительно, горизонтальной оси вращения, причем ось вращения проходит в продольном направлении вращающегося корпуса. Вращающийся корпус содержит барабан и винтовой конвейер, размещенный коаксиально внутри указанного барабана и вращающийся вокруг оси вращения. Винтовой конвейер содержит стержневой корпус, несущий, по меньшей мере, один спиральный виток, причем в стержневом корпусе обеспечена впускная камера. Центробежный сепаратор содержит сепараторную камеру, ограниченную радиально наружу указанным барабаном и ограниченную радиально внутрь внешней периферией стержневого корпуса. Впускная камера содержит две поперечные стенки, в частности проксимальную поперечную стенку и дистальную поперечную стенку, и, по меньшей мере, две продольных стенки, проходящие в продольном направлении между проксимальной поперечной стенкой и дистальной поперечной стенкой. Проксимальная поперечная стенка содержит центральное отверстие для впуска подаваемого материала во впускную камеру, причем отверстия подачи для впуска подаваемого материала в сепараторную камеру из впускной камеры имеются между смежными продольными стенками. Поперечные стенки и продольные стенки имеют внутренние поверхности во внешней периферии стержневого корпуса, причем указанные внутренние поверхности обращены к впускной камере. Сепаратор содержит траекторию подачи, проходящую от центрального отверстия через впускную камеру и через отверстия подачи. Износостойкие элементы, вставляемые через отверстия подачи, полностью ограждают внутренние поверхности дистальной поперечной стенки и продольных стенок от траектории подачи. Износостойкие элементы содержат элемент продольной стенки на каждой продольной стенке, причем элемент продольной стенки содержит изогнутый продольный участок, ограждающий, по меньшей мере, часть внутренней поверхности продольной стенки, и, по меньшей мере, один фланцевый участок, ограждающий часть дистальной поперечной стенки. Центробежный сепаратор содержит элемент зоны подачи для установки в стержневом корпусе винтового конвейера, причем указанным элементом зоны подачи обеспечена впускная камера. Техническим результатом является снижение изнашивания впускной камеры. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ разделения фаз продукта с помощью центрифуги // 2573875

Изобретение относится к способу переработки продукта посредством разделения фаз. Способ переработки продукта посредством разделения фаз по меньшей мере на две жидкие фазы с дополнительной очисткой от твердой фазы содержит стадии, согласно которым: a) перерабатывают продукт в непрерывно работающей центрифуге, выполненной в виде сепаратора, который содержит вращаемый барабан с вертикальной осью вращения, пакет разделительных тарелок с вертикальными каналами, трубу подачи продукта и по меньшей мере два разделительных элемента для отвода более легкой жидкой фазы и более тяжелой жидкой фазы из барабана и отверстия отвода твердой фазы из барабана, причем между более легкой и более тяжелой жидкими фазами (HP, LP) в центрифуге образуется разделительная зона. При этом b) более легкую жидкую фазу (LP) отводят из барабана непрерывно, а более тяжелую фазу (HP) и твердую фазу отводят из барабана с перерывами, причем для обеспечения прерывистого отвода более тяжелой жидкой фазы разделительный элемент перемещают на различные радиусы (Ri, Ra) для отвода более тяжелой фазы. Техническим результатом является обеспечение непрерывного слива более тяжелой фазы, когда в поступающем продукте доля более тяжелой фазы мала по сравнению с долей более легкой фазы. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ разделения фаз продукта посредством центрифуги // 2573876

Изобретение относится к способу обработки продукта путем разделения фаз. Способ непрерывной обработки продукта, в частности растительного или животного масла или жира, путем разделения фаз по меньшей мере на две жидкие фазы, предпочтительно в сочетании с дополнительной очисткой от твердых частиц, содержит следующие стадии, согласно которым: a) обработку продукта осуществляют в центрифуге, выполненной в виде разделительного устройства, содержащего вращаемый барабан, в котором установлен пакет тарелок с подъемными каналами, и снабженной средством подачи продукта и по меньшей мере двумя захватными органами для отвода менее плотной и более плотной жидкой фазы из барабана, а также отверстиями отвода твердой фазы, так что в процессе работы в центрифуге образуется область разделения между менее плотной и более плотной фазой (HP, LP). При этом, b) когда вязкость более плотной жидкой фазы становится выше по меньшей мере одного порогового значения, регулируют радиус для отвода более плотной жидкой фазы. Техническим результатом является обеспечение непрерывного слива более плотной фазы, когда содержание более плотной фазы относительно менее плотной фазы таково, что в процессе работы ее вязкость может значительно увеличиться в момент времени, который невозможно определить с достаточной точностью. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Центрифуга и узел выпускного отверстия указанной центрифуги, обеспечивающий снижение потребляемой мощности // 2593775

Группа изобретений относится к вращающейся машине, в частности к декантерной центрифуге, и к узлу выпускного отверстия жидкой фазы. Вращающаяся машина содержит барабан, установленный с возможностью вращения вокруг оси для создания цилиндрической ванны загружаемой пульпы, причем барабан имеет выпускное отверстие тяжелой фазы, опорную плиту, предусмотренную на одном из продольных концов барабана, по меньшей мере одно выходное отверстие, выполненное в опорной плите, и узел выпускного отверстия жидкой фазы. Узел выпускного отверстия жидкой фазы выполнен с возможностью установки над выходным отверстием вращающейся машины и содержит фланец и входное отверстие, выполненное во фланце. Узел выпускного отверстия жидкой фазы содержит по меньшей мере один открытый прямой канал с продольной осью. При этом продольная ось указанного канала проходит под острым углом к фланцу и указанный канал вытянут вдоль продольной оси. Техническим результатом является улучшение эффективности потребления мощности. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Установка для обезвоживания рудных или угольных флотоконцентратов // 2602559

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в угольной, горнорудной и химической отрасляхпромышленности для обезвоживания тонкоизмельченных продуктов. Установка для обезвоживания рудных или угольных флотоконцентратов состоит из двух горизонтальных фильтрующих центрифуг с эластичными роторами, рамы, электродвигателя, двух отжимных роликов с автоматическими приводами, трубопроводов подачи исходной пульпы и вывода фугата, клиноременной передачи. Центрифуги смонтированы разгрузочными устройствами навстречу друг другу и имеют общий бункер, общий трубопровод подачи исходной пульпы, снабженный распределительной задвижкой, работающей в автоматическом режиме переключений в соответствии со временем циклов обезвоживания в центрифугах. Вращение роторов обеспечивается электродвигателем с двумя выходами валов через клиноременную передачу. Техническим результатом является повышение эффективности обезвоживания, а также снижение уноса твердых частиц с фугатом. 2 ил.

Способ переработки эмульсии, полученной при гидрометаллургическом извлечении металла // 2624310

Изобретение относится к способу обработки эмульсии, полученной при гидрометаллургическом извлечении металла. В способе центробежной переработки эмульсии, содержащей твердые вещества, полученной при гидрометаллургическом извлечении металла, повторная обработка имеет место в по меньшей мере одном трехфазном декантере (1) для получения первой более легкой жидкой фазы (5), второй жидкой фазы (6) и твердой фазы (7). Способ характеризуется этапами определения действительного значения плотности первой жидкой фазы (5), сравнения действительного значения с заданным значением плотности первой жидкой фазы (5) и установкой давления истечения первой жидкой фазы в качестве функции заданного параметра в зависимости от сравнения определенного действительного/желаемого значения. Техническим результатом изобретения является улучшение способа обработки эмульсии и улучшение способа гидрометаллургического извлечения металла. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.