Устройство для очистки жидкометаллических теплоносителей от примесей

 

(72) Авторы изобретения

Ю.П.Басов и В.П.Козлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ ОТ ПРИМЕСЕЙ

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для очистки жидких металлов от примесей, например окис ив, гидратов и других примесей. Такие устройства находят применение в ядерных энергетических установках, где в качестве теплоносителя используются жидкие металлы, в частности, щелочные, а также могут найти применение в металлургии, химической техно" логии и других отраслях производства.

Известно устройство для очистки жидкометаллических теплоносителей от примесей, содержащее цилиндрический корпус холодной ловушки c,ïîñëåäîâàтельно включенными зонами охлаждае мого отстойника,,содержащего кожух и фильтрации, Очищенный металл из контура проходит через упомянутые зоны, при этом происходит выпадание примесей, которые собираются в отстойной зоне устройства. Для повышения эффективности очистки устройство..снабжено индуктором переменного вращающегося магнитного поля, который создает интенсивное перемешивание металла в зоне осаждения примесей (1) .

Недостатком известного устройства является то, что в нем высаждение примесей носит локальный характер и поэтому используется !лишь небольшая (1/4) часть объема, в котором могут быть накоплены примеси.

Известно, что плотность окислов натрия только в 2 2 5 раза больше плотности чистого натрия и поэтому в результате раскручивания металла в электромагнитном поле индуктора окислы под действием центробежной силы в цилиндрическом корпусе ввиду малой их силы тяжести будут в основном равномерно распределяться на внутренней стенке корпуса.

Таким образом окислы, находящиеся у охлаждающейся кольцевой стенки корпуса ловушки, кристаллизуются и лака" лизуются в кольцевом зазоре, постепенно закупоривая его, Цель предлагаемого изобретения— повышение ресурса работы холодной ловушки. для этого в целях постоянного отвода высаждающихся примесей к дну и верхней части корпуса ловушки (в sa" / висимости от плотности примесей) и более равномерного ее заполнения примесями, корпус ловушки выполнен конусным с основанием конуса у ее днища. Так как в этом случае результирующая сила, действующая на частицу окисла с большим удельным весом, направлена вниз по касательной к корпусу, а не перпенцикулярно, как в случае цилиндрического корпуса, тем самым созданы условия, предотвращающие прилипание к стен- ке окислов, что позволяет транспортировать окислы вдоль стенки корпуса по винтовой линии к дну сосуда. Окислы, имеющие меньшую плотность, поднимаются в верхнюю часть корпуса. Охлаждающий кожух снабжен устройством для,направленного .движения газа, на-: пример, в виде винтовых ребер. 311очти все примеси щелочных металлов имеют в

2-2,5 раза большую плотность по срав.нению с чистым металлом, поэтому конусная форма корпуса позволяет более равномерно и последовательно запол.нять ловушку окислами, начиная с дна и выше.

При заполнении окислами нижней Ю части объема электромагнитный вращатель (индуктор) поднимают вверх с помощью механизма передвижения.

Па чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид. 25

Устройство для очистки жидкометал" лических теплоносителей от примесей имеет конусный корпус холодной ловушки 1, размещенный, в верхней части корпуса ловушки фильтр 2, .патрубкй 30

3 и 4 для отвода и подвода очищаемого теплоносителя и рассекателя 5,препятствующего попаданию неочищенного металла в фильтр, Корпус ловушкИ размещен внутри разъемного охлаждаю- 35 щего кожуха 6, снабженного винтовыми ребрами 7 для направленного потока охлаждающего газа и имеющего патрубки

8 и 9 для .его подвода и сброса. Снаружи охлаждающего кожуха установлен 40 индуктор вращающегося магнитного поля

10 и механизм для перемещения:индуктора 11 по наружной части охлаждающего кожуха, Устройство для очистки ::пд." ч лических теплоносителей от примесей работает следующим образом. Теплонасн-тель поступает через входной патрубок

3 и под действием вращающегося элек-тромагнитного поля индуктора 10 приобретает вращение теплоносителя в конусном корпусе 1 ловушки. Благодаря конусной форме корпуса ловушки все тяжелые примеси высаживаются на холодных стенках корпуса, перемещаются внизу к днищу, где и !концентрируются.

Некоторые гидраты и гидриды металлов, имеющие меньшую плотность, собираются на верхней части стенок корпуса, а освобожденный от примесей теплоноситель через фильтр 2 поступает s контур. По мере заполнения контура индуктор 10 перемещают вверх с помощью механизма 11.

Предлагаемая конструкция устройства, позволяет в несколько раз (от 3 до 5) увеличить ресурс -работы устройства, что очень важно при его работе в ядерных энергетических устанбвках.

Формула изобретения

Устройство для очистки жидко-металлических теплоносителей от пРиме- сей, включающее корпус холодной ловушки, охлаждающий кожух, фильтр

4 индуктор, вращающегося магнитного поля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы холодной ловушки, ее корпус выполнен конусным с основа-, нием конуса у днища, а охлаждающий кожух снабжен устройством для направ-, ленного движения газа, например, в виде винтовых ребер.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе:

1. Патент США Р 3618770, кл,. 21085, 09.11.71.

Составитель И,Ненашева

:Техред З.фанта . коррекroP iC.Шекмар

Редактор P.Ïóðíàì филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4455/б . Тираж g47 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Сонета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35,"Раушская наб., д. 4/5