BE558396A

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Info

Publication number: BE558396A
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Description

La présente invention se rapporte à une ultracentrifu- gauss pour séparer un mélange de gaz en deux cons compor- tant une cuve tabulaire pourvue de tourillons, dans lesquelles passent les conduits d'alimentation du mélange et d'évacuation des constituants. L'invention concerne également un procède pour la fabrication d'une telle centrifugeuse et plus particulièrement pour la fabrication de la paroi cylindrioue de la cuve de cette centrifugeuse.

Pour séparer des -mélanges d'isotopes gazeux on a déjà propose des ultracentrifugeuses, c'est-à-dire des centrifugeuses tournant à des vitesses de 40.000 tours par minute et plus.

En considération de la solidité nécessaire du matériau,

les dites centrifugeuses ont jusqu'ici été construites en métal.

L'invention concerne la fabrication plus simple et moins onéreuse de telles centrifugeuses: Suivant l'invention la paroi de la cuve de la centrifugeuse est fabriquée au moyen de fibres de verre, ou d'autres fibres analogues, liées par une résine synthétique. Bien que la résistance à-la traction d'une masse de fibres de verre liées par une résine synthétique soit plus faible que celle d'un. métal appropriée il apparaît qu'un tel matériau puisse quand même être utilisé pour des ultraaentri- fugeuses, étant donné que son poids est sensiblement inférieur à celui d'un tel métal. Les forces centrifuges sont donc également plus faibles.

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D'autre part, une masse de fibres de verre noyées dans une résine synthétique a l'avantage de pouvoir être conformée aisément de la manière désirée. Elle est également .calorifuge et en prévision d'un chauffage elle peut, de façon très simple;, être pourvue de fils de résistance électrique, ou être rendue con- ductrice elle-même, en utilisant une résine synthétique mélan- gée avec un matériau électro-conducteur, comme par exemple de la poudre de carbone. Grâce à ces moyens destinés à. obtenir des résistances électriques dans les parois de la cuve, on peut réaliser des températures locales d'une valeur déterminée, ce qui a une grande importance pour produire un tourbillonnement du gaz dans la cuve de la centrifugeuse, très avantageux pour le processus de séparation.

Pour maintenir ce tourbillonnement, les parois d'extrémité de la cuve de la centrifugeuse ou une d'entre elles, sont pourvues de moyens de chauffage électrique de façon que pendant là Marche, une des parois soit plus chaude que l'autre.

Pour réaliser la paroi cylindrique d'une ultracentri- fugeuse suivant l'invention, on peut revêtir le côté intérieur de la paroi cylindrique d'une cuve tubulaire, au moyen d'une nappe de fibres de verre,' ou d'autres fibres analogues, humecter cette nappe l'aide d'une résine synthétique rendue liquide, coagulable ou

durcissable, avant ou pendant que la cuve tourne rapidement., autour de son axe, et maintenir cette cuve en rotation jusqu'à ce que la niasse constituée par les fibres liées par la résine synthétique soit devenue solide. On obtient ainsi une paroi' cylindrique de grande solidité.

Onpeut alors placer dans la cuve cylindrique, la nappe enroulée dans un sens déteminé, puis faire tourner cette cuve @ dans le sens opposé.à celui de l'enroulement de la nappe. Sous l'effet de la force centrifuge le rouleau -se déroule alors partielle- ment et la masse de fibres vient se placer, sous une forte pression, contre la paroi de cette cuve. Les parois d'extrémité peuvent être pressées entre des matrices et, après durcissement, être fixées par collage sur la paroi cylindrique obtenue comme décrit plus haut. Pendant la formation de la paroi cylindrique on peut intro- duire dans celle-ci un fil de résistance enroulé en spirale, et ce de façon que ce dernier soit noyé dans la paroi durcie.

On peut aussi prévoir une paroi qui soit elle même conductrice afin de servir comme résistance de chauffage électrique, oar exemple en ajou- tant au liant un.matériau conducteur comme de la poudre de car- bone. L'invention sera décrite plus en détail ci-après avec référence au dessin annexé.

La fig. 1 est une vue partiellement en coupe d'une ultra- centrifugeuse suivant l'invention, et la fig. 2 montre, à plus grande échelle, une coupe axiale d'une partie de la centrifugeuse.

Dans le dessin, le chiffre de référence 1 désigne la cuve de la centrifugeuse comportant une paroi cylindrique 2 et des parois d'extrémité 3, 4. Les parois 2,3,4 de cette cuve sont réa- lisées au moyen de fibres de verre ou d'autres fibres liées par une résine synthétique. La paroi cylindrique 2 est obtenue par centri- fugation . A cet effet, la paroi intérieure d'une centrifugeuse tubulaire est d'abord revêtue d'une nappe de fibres de verre qui est ensuite humectée à l'aide d'une résine synthétique liquide, laquelle peut se solidifier en refroidissement, ou se solidifier par poly-

irisation ou polyaddition.

La solidification de la masse se produit pendant que la centrifugeuse tourne. Les parois d'extrémité 3 et 4 peuvent être formées entre des matrices. Elles sont fixées par coll age à la paroi cylindrique 1.

,Dans la niasse de fibres liées par une résine synthétique, sont logés des fils de résistance 5,6,7, à l'aide desquels la paroi et le contenu de la cuve de la centrifugeuse peuvent être chauffés. Les fils de résistance 5 et 7 sont reliés par une de leurs extrémités aux bagues collectrices 8 et 9 et par leur autre extraite au fil de résistance 6. Les fils 5, 6 et 7 sont donc montés en série. Des balais de contact 10 et 11 coopèrent avec les bagues collectrices 8, 9. Dans certains cas il peut être nécessaire de ne chauffer qu'une seule des parois d'extraite et de refroidir l'autre, ou de refroidir les deux parois d'extrémité.

Ce refroidis- sement peut se faire à l'aide de dispositifs de refroidissement montés à l'extérieur des parties de parois à refroidir.

Les parois d'extraite 3 et 4 sont fixées à des touril- lons creux 12 et 13 montés dans des paliers 14 et 15'. La. centri- fugeuse est entraînée à l'aide d'un 'acteur à grande vitesse, non représenté.

Le mélange à séparer est amené par un conduit central 16. Le constituent le plus lourd est évacué par le conduit 17 passa:].! dans le tourillon 12 et le constituant le plus léger 'par le conduit 18 passant dans le tourillon 13.

Pour réaliser l'effet désirée il est avantageux oue la langueur de la cuve de la centrifugeuse ait environ la et que son diamètre soit d'environ 0,15m. La centrifugeuse) décrite ci-dessus peut avantagousencent être utilisée pour augmenter la teneur en U235 d'un mélange d'isotopes U233 et U235. On centrifuge alors dans cet appareil le gaz UF6.

Ce gaz est ament par le tube 16 il. une pression d'environ 2 mm de mercure. Pendant la contrifugation il règne près de la paroi 2 dela cuve de la centrifugeuse une ures- sion d'environ 760 mm de mercure, c'est-à-dire la pression atmopshé-

rique. On tend à réaliser et à maintenir un tourbillonnement 19 dans la. cuve. Un tel tourbillonnement est avantageux pour le pro- cossus de séparation et se produit principalement lorsque la paroi d'extrémité 5 est Maintenue à une température supérieure à celle de la paroi d'extrémité 4.

Pour éviter une condensation du gaz UF6
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à la pression at;?osph4r.tque, il est avantageux d'avoir une tempéra- ture de plus de 20 C,. On obtient de bons résultats lorsque la paroi
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d'extrémité 3 est % une température à.'environ 80 C et la paroi d'extrlniité 1 est a Une température -dlenviron 40 C. La. température de la paroi cylindric'ue 2 doit se situer alors entre ces deux temaera-
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tures. Ces, conditions peuvent être rpalisues aisément en provoyant dans la paroi d'extrémité 3 un fil de chauffage 5 enroula en spirale serrer comportant plus de ,?pires que le fil 7 place dans la
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paroi d'extrciitd 4 .

Le constituant le plus lourde c'est-à-dire celui ayant
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la plus grande teneur et U 238 , est vacti, par le conduit 17 passant dans le tourillon 12e tandis que le constituant le plus léger sest--dire celui ayant la plus grande ten'mr '5 est évacue par le conduit 18 passant dans le tourillon 13.

Il est évident qu'avec la centrifugeuse décrite ci- dessus on peut aussi traiter d'autres mélanges d'isotopes.
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R l Y 2 il D I C .'- T 1 0 Fi 1.- Ultrs.centrifu":euse pour la sppration d'un mélange gazeux on deux constituants, comportant une cuve tubulaire portée par des tourillons dans lesquelles passent les conduits d'alimenta-
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tion C111 i1' 1".?."1,,.','G et d'évacuation des constituants, G'H,re¯Ct('2'iF,if en ce que la paroi de la cuve de la CGYI'ri:f'ü!;C:la'E:

4'±t constituée par des fibres de verre ou fibres analogues 13.'"C,S Luic;- résine , ¯711t1e"''¯ tique.

2.- Ultracentrlfu.';;eLT.f;e fuivant li: revenc'lc."t1.on caractérisa en'ce qu'un fil de rc:9:Litû..lCC: IC;Ctx':LO'1.1.G' est noyé dans

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

paroi de la cuve pour le chauffage de celle-ci. <Desc/Clms Page number 6>

3.- sltracentrifugeuse suivant la revendication 2, caractérisée en ce que des résistances de chauffage spiralées sont prévues dans une ou les ('eu:: parois d'extrémité de la cuve de le. centrifugeuse, dont les dimensions sont telles oue, pendant le fonctionne?sent, une Ces parois d'extrémité soit plus chaude que l'autre.

4.- Ultracentrifugeuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce Que la résine synthétique est mélangée avec une matière électro-conductrice, par exemple de la poudre de carbone.

5. - Procéda de fabrication d'une ultracentrifugeuse suivant la revendication 1, caractérisé en ce que pour réaliser la paroi cylindrique de la centrifugeuse on revêt la face intérieur de la paroi cylindriaue d'une cuve tubulaire d'une nappe de fibres de verre ou de fibres analogues, cette nappe étant ensuite. humectée d'une résine synthétique rendue liquide, coagulable ou solidifiable, avant ou pendant que la cuve tourne rapidement, la rotation étant maintenue jusqu'à ce que la niasse constituée par des fibres liées par une résine synthétique se soit solidifiée.

6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la nappe, enroulée dans un sens déterminé, est placée dans la cuve tubulaire que l'on fait tourner ensuite autour de son axe dans le sens opposé à celui de l'enroulement de la nappe.

7,- Procédé suivant les revendications 5 ou 6 pour la fabrication d'une ultracentrifugeuse suivent la revendication 2, caractérisé en ce qu'avant ou après le placement de la nappe dans la cuve on place dans celle-ci un fil de résistance enroulé en spirale.

8.- Procédé suivant les revendications 5 ou 6, carac- térisé en ce ou'on utilise comble liant un mélange d'une résine synthétique et d'une -matière électro-conductrice, par exemple la poudre de carbone.