CS212199B1 - Zařízení pro čištění tekutých alkalických kovů - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení pro čistění tekutých alkalických kovů na principu snížení rozpustnosti nečistot v roztoku alkarlických kovů jeho ochlazením. Podstata vynálezu spočívá v uspořádání víka nádoby a jeho utěsnění k nádobě. Víko je provedeno tak, že v jeho střední části je vytvořena konkávně vyklenuté trubkové výztuha a k nádobě je upevněno svérovým límečkem. Celé vestavba, tj. rekuperétor tvořený trubkovým hadem a filtrační náplň, je upevněna právě na této trubkové výztuze a podepřena drážky. Při ucpání aparátu lze vestavbu lehce demontovat a nahradit novou.

Description

Vynález se týká zařízení pro čištění tekutých alkalických kovů na principu snížení rozpustnosti nečistot (příměsí jiných prvků) v roztoku alkalických kovů jeho ochlazením.

Je obvzléětě vhodně k SiStění alkalických kovů jakožto teplonosných médií v jaůcíTřiá energetice.

Přítomnost nečistot způsobuje zvýšené korozní napadání konstrukčních materiálů strojního zařízení alkalickým kovem, nebezpečí ucpávání úzkých průtočných průřezů (např. v armaturách) jejich chemickými sloučeninami, které vypadávají z roztoku alkalických kovů ve formě tuhé féze a jako takové mohou být roznaěeči radioaktivity i do původně neaktivních částí zařízení.

Dosud běžně používané čisticí zařízení, tzv. chladné jímky, pracující na uvedeném fyzikálním principu vylučování nečistot z přesyceného roztoku krystalizací, se vyznačují poměrně malou jímací kapacitou (30 až 60 % objemu) v důsledku nerovnoměrného zaplňování vnitřního sedimentačního prostoru usazenými nečistotami, které se často usazují i na místech vstupních a výstupních průtočných průřezů a tak předčasně ucpávají usazeninami ještě nezaplněný aparát. Pro technicky těžko dostupnou možnost indikace vnitřního stavu zaplnění (např. prozařováním v - paprsky) chladných jímek a dosud nevyřešenou otázku jejich regenerace dochází v převážné většině případů k jejich nucené demontáži z technologického zařízení a nahrazení novou, i když dosavadní jímací kapacita nebyla dosud vyčerpána.

skutečném stavu zaplnění chladné jímky je možno se přesvědčit teprve po rozřezání a rozebrání, tj. po fyzickém zničení celého aparátu, který mé doposud z hlediska použití charakter výlučně jednorázový. Z tohoto důvodu jsou cirkulační technologická zařízení, pracující s tekutými alkalickými kovy, vybavována více chladnými jímkami jakožto nezbytnou provozní rezervou pro případ předčasného ucpání některé z nich. Tento stav je neekonomický jak investičně, tak provozně.

Shora uvedené nedostatky jsou odstraněny u zařízení pro čištění tekutých alkalických kovů s vyměnitelnou vestavbou, uloženou ve válcové nádobě s víkem, které je opatřena po vnějším obvodu teplosměnnou plochou, systémem přívodu a odvodu chladicího média, topnými elementy pro elektrický ohřev a soustavou névarkových hrdel, s jejíž vnitřní technologickou vestavbu tvoří rekuperétor ve tvaru trubkového hadu a filtrační náplňové vrstva s usměrňovacíml přepážkami. Celé zařízení je charakterizováno tím, že víko nádoby je ve své střední části konkévně vyklenuto trubkovou výztuhou a s nádobou je spojeno přírubovým spojem utěsněným svarovým límečkem, přičemž vnitřní technologické vestavba je provedena jako kompaktní celek a k víku je připevněna pomocí držáku.

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že vnitřní technologické vestavba kompaktního provedení je snadno vyměnitelné, po zaplnění či ucpání aparátu je tuto vestavbu možno z aparátu vyjmout, podrobit rozboru efektivnosti její funkce a přímo na provozním místě ji nahradit novou, eventuálně jiného typu, bez nutnosti celkové demontáže či zničení celého aparátu. Konkévně vyklenuté výztuha víka nádoby'slouží jednak spolu s držáky jako závěsný prvek technologické vestavby, jednak vytváří vnitřní stěnu mezikruhového kanálu při obtékáni rekuperátoru vstupujícím alkalickým kovem, současně příznivě omezuje nefunkční prostor v horní části nádoby, čímž snižuje vlastní náplň alkalického kovu v aparátu a usnadňuje jeho rozehřívání při najíždění do provozu.

V pléěti zařízení je provedena soustava névarkových hrdel, tj. nejméně tři hrdla, které jsou využitelné např. k zavedení teplorněmých čidel, k odběru vzorků usazenin z vnitřní Části aparátu mechanickými sondami anebo k vypouštění aparátu. Teploměrné čidlo je však nutno s návarkovým hrdlem těsné spojit svarovým límečkem, obdobně jako je spojeno víko s nádobou. Jednotlivá névarková hrdla jsou víceúčelové, tzn. Že hrdlo lze použít jednak pro vsunutí teploměrného čidla, jednak pro odběr vzorků sondáží, jednak pro vypouštění obsahu aparátu.

212,99

Příkladné provedení zařízení pro číětšní tekutých alkalických kovů s vyměnitelnou vestavbou podle vynálezu je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde obr. 1 představuje celkové uspořádání zařízení obr. 2 alternativní provedeni vyměnitelné vestavby jiného typu s víkem obr. 3 detail utěsněni víka s nádobou obr. 4 detail návarkových hrdel, z nichž v jednom je hermeticky zabudováno teploměrné čidlo, druhé je po vyjmutí čidla otevřeno pro odběr vzorku mechanickou sondou.

Zařízení (obr. 1) je tvořeno válcovou nádobou £ uzavřenou vlkem 2, ke kterému' je pevně připojena celé vnitřní technologické vestavba. Vestavba je tvořena rekuperétorem 2i tj· trubkovým hadem a déle propustnou náplňovou filtrační vrstvou £ s přepážkami 3 usměrňujícími proudění a centrální odváděči trubky 6. Vlkem 2 procházejí vstupní hrdlo £ a výstupní hrdlo 8 a ve střední části je zpevněno konkévně klenutou výztuhou 3> na kterou je pomocí držáků 10 zavěěena celé technologické vestavba.

Na vnějěí straně pléětě £ je vytvořena ožebrované teplosměnné plocha 11 . které slouží odvodu tepla z alkalického kovu do chladicího média proudícího vně nádoby, spolu se systémem přívodního 12 a odvodního 13 potrubí, topnými elementy 14 pro elektrický rozehřev zařízení při najížděni provozu a soustavou návarkových hrdel £3 ⁸ teploměrnými čidly 17. kterou lze využít pro odběr vzorků usazenin z vnitřku aparátu mechanickými sondami 20 či vypouštění aparátu. Přírubová spoj víka 2 s nádobou £ je pro nutnou hermetičnost zařízení, pracujících s alkalickými kovy, vybavena těsnicím svarovým límečkem £8, umožňujícím několikanásobnou demontáž spoje rozbroušením a opětovným svařením přímo na místě.

Tekutý alkalický kov, proudící ze vstupního hrdla £ podél trubkového rekuperátoru 3 dolů, odevzdává zde část svého tepla alkalickému kovu proudícímu uvnitř rekuperátoru 3i postupuje dále při současném ochlazování zvnějšku přes náplňovou filtrační vrstvu £ s ustsBr ňujícími přepážkami 3 do sedimentační zóny £6 u dna válcové nádoby £. Dosažením meze sytosti vypadávají z něho přitom nečistoty ve formě krystalků tuhé fáze, které se usazuji na povrchu náplně filtrační vrstvy £ nebo sedimentují ve spodní části nádoby £, tj. sedimentační zóně £6, při obrácení toku alkalického kovu směrem vzhůru do odváděči trubky 6, vedoucí přes trubkový rekuperátor 3 do výstupního hrdla 8.

Obr. 2 představuje alternativní uspořádání vyměnitelné vestavby jiného typu, upevněné na víku 2, opatřeném konkévně klenutou výztuhou 3, pomocí držáku £0, s obráceným, tj. vzestupným tokem alkalického kovu přes filtrační vrstvu £. Tato je spolu s usměrňující přepážkou 3 situována do středu průřezu nádoby £ tak, že mezi filtrační vrstvou £ a stěnou nádoby £ je vytvořen kanál wezikruhového průřezu. Tekutý alkalický kov proudí podél trubkového rekuperátoru 3, déle vně filtrační náplně £ do sedimentační zóny £3, odkud po obrácení toku směrem vzhůru filtrační náplní £ do rekuperátoru 3 ⁸ výstupním hrdlem 3 ⁸ nádoby £.

Detailní provedení spoje víka 2 a nádoby £ je znázorněno na obr. 3· Víko 2 a příruba nádoby £ jsou hermeticky utěsněny svarovým límečkem £8, obdobně jako na obr. 4 znázorněné névarkové hrdlo £3 s teploměrným čidlem 17. Další névarkové hrdlo £3 je v otevřeném stavu možno použít pro odběr vzorku usazenin mechanickou sondou 20. eventuálně u návarkového hrdla £3 ve spodní části nádoby £ také k vypouštění jejího obsahu. Fo zaplnění nádoby £ usazeninami či ucpání průtoku alkalického kovu aparátem lze provést jednoduše rozbroušení těsnicího svaru na límečku 18 spoje, sejmout víko 2 s celou vnitřní vestavbou, nehradit ji novou a aparát opět uzavřít novým těsnicím svarem a připravit pro další provoz.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
2. 2,2199

   1. Zařízení pro čištěni tekutých alkalických kovů, zejména sodíku, draslíku Si slitiny * sodík - draslík, s vyměnitelnou vestavbou, uloženou ve válcové nádobě s vlkem, která je opatřena po vnějěím obvodu teplosměnnou plochou, systémem přívodu a odvodu chladicího média, topnými elementy pro elektrický ohřev a soustavou návarkových hrdel a jejíž vnitřní technologickou vestavbu tvoří rekuperátor ve tvaru trubkového hadu a filtrační vrstva s usměrňovacími přepážkami, vyznačená tím, že víko (2) nádoby (1) je ve svá střední části konkávně vyklenuto trubkovou výztuhou (9) a s nádobou (1) je spojeno přírubovým spojem utěsněným svarovým límečkem (18), přičemž vnitřní technologická vestavba je provedena jako kompaktní celek a k víku (2) je zavěšena pomocí držáků (10).

   2. Zařízení podle bodu 1, vyznačená tím, že soustava návarkových hrdel je tvořena nejméně třemi hrdly (15), přičemž jednotlivá hrdla (15) jsou provedena jako víceúčelová, např. k zabudování teploměmých čidel (17) nebo k odběru vzorků usazenin z vnitřní části aparátu mechanickými sondami (20) či k vypouštění obsahu aparátu.
3. 3. Zařízeni podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že teploměrná čidlo (17) je s névarkovým hrdlem (15) hermeticky spojeno svarovým límečkem (18).