CS255240B1

CS255240B1 - Bulk material screw dispenser

Info

Publication number: CS255240B1
Application number: CS867372A
Authority: CS
Inventors: Ludvik Vlasak
Original assignee: Ludvik Vlasak
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1986-10-13
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS737286A1

Abstract

Dávkovač sestává ze šneku uloženého v souose jej obklopující šnekové komoře a je charakterizován tím, že šnek i šneková komora jsou uloženy ve svislé poloze, přičemž šneková komora horní částí navazuje na výstupní část zásobníku sypkého materiálu a přičemž vnitřní průměr šneku spolu se stoupáním šroubovice se směrem k ústi šnekové komory zvětšují, zatímco tlouštka listu šroubovice se zmenšuje. Šneková komora může být na vnitřní straně opatřena podélnými drážkami a šnek je v horní části napojen na míchadlo v zásobníku sypkého materiálu.The feeder consists of a screw placed coaxially in a screw chamber surrounding it and is characterized in that the screw and the screw chamber are placed in a vertical position, with the screw chamber connecting the upper part to the outlet part of the bulk material container and with the inner diameter of the screw together with the pitch of the helix increasing towards the mouth of the screw chamber, while the thickness of the helix blade decreases. The screw chamber may be provided with longitudinal grooves on the inside and the screw is connected to the agitator in the bulk material container in the upper part.

Description

Vynález se týká šnekového dávkovače, určeného pro přesné 'a rovnoměrné dávkování sypkých materiálů, zejména materiálů radioaktivních. Příkladem použití je dávkování vyhořelého jaderného paliva do regeneračního procesu, například paliva z rychlých jaderných reaktorů, obsahujícího smíšené kysličníky uranu a plutonia, do procesu fluoridového zpracování.The invention relates to a screw feeder intended for accurate and uniform dosing of bulk materials, in particular radioactive materials. An example of use is the feeding of spent nuclear fuel to a recovery process, for example fuel from fast nuclear reactors containing mixed uranium oxides and plutonium, into a fluoride treatment process.

Tento proces může být například realizován v reaktoru pro plamennou fluorizaoi podle čs. AO 221 342.This process can, for example, be carried out in a flame fluorination reactor according to U.S. Pat. AO 221 342

Z dosud známých dávkovačích zařízení běžné horizontální šnekové podavače svým uspořádáním pro přesné a rovnoměrné dávkování zejména malých množství sypkých materiálů nevyhovují. Vibrační dávkovače opět nevyhovují vzhledem k problémům spojeným s utěsněním prostoru pro provoz v prostředí vystaveném působení silné radioaktivity.Of the known dosing devices, conventional horizontal screw feeders do not satisfy particularly small quantities of bulk materials due to their arrangement for accurate and uniform dosing. Again, the vibration dispensers are unsatisfactory due to the problems associated with sealing the space for operation in an environment exposed to strong radioactivity.

Vhodné podmínky pro přesné a rovnoměrné dávkování i malých dávek sypkých materiálů, a to materiálů radioaktivních, jsou naproti tomu vytvořeny u šnekového podavače podle vynálezu, který sestává ze šneku uloženého v souose jej obklopující šnekové komoře a jeho podstata spočívá v tom, že šnek i jeho komora jsou uloženy ve svislé poloze, přičemž šneková komora horní částí navazuje na výstupní část zásobníku sypkého materiálu a přičemž vnitřní průměr šneku spolu se stoupáním šroubovice se směrem k ústí šnekové komory zvětšují, zatímco tlouštka listu šroubovice se zmenšuje.Convenient conditions for accurate and uniform dosing of even small doses of bulk materials, namely radioactive materials, are provided by a screw feeder according to the invention, which consists of a screw embedded in a coaxial manner surrounding the screw chamber and is based on the screw and its the chamber is mounted in a vertical position, with the screw chamber being connected to the outlet portion of the bulk material container by an upper portion and wherein the internal diameter of the screw together with the helix pitch increases towards the mouth of the screw chamber while the thickness of the helix blade decreases.

Výhodou nového uspořádání šnekového dávkovače je, že dávkovač je schopen zajistit rovnoměrné dávkování i malých množství sypkých materiálů, nebot brání pěchování materiálu ve spodní části šnekové komory a předchází tak tomu, aby materiál padal nerovnoměrně a ve shlucích. Dávkovaný materiál padá kromě toho do prostoru, v němž je dále zpracováván rovnoměrně rozložen v mezikruhové vrstvě, což je zejména výhodné při procesech, při nichž dochází k plamennému spalování materiálu, jako je tomu právě při plamenné fluoraci vyhořelého práškového paliva z rychlých reaktorů. Zajištěno je také dokonalé utěsnění prostoru, jímž se pohybuje dávkovaný radioaktivní materiál, vůči okolí.The advantage of the new screw feeder arrangement is that the feeder is able to ensure even dosing of small quantities of bulk materials, since it prevents the material from crushing at the bottom of the screw chamber and prevents the material from falling unevenly and in clusters. In addition, the feed material falls into a space in which it is further processed evenly distributed in the annular layer, which is particularly advantageous in processes in which the material is flame combusted, as in the case of flame fluorination of spent powder fuel from fast reactors. A perfect sealing of the space through which the dosed radioactive material moves to the surroundings is also ensured.

Aby se zabránilo protáčení materiálu při jeho posuvu šnekovou komorou, je účelné opatřit vnitřní stěnu šnekové komory podélnými drážkami. Optimálních výsledků se dosahuje v případě, kdy je šnekový dávkovač kombinován s míchadlem umístěným v zásobníku sypké látky. Míchadlo přispívá nejen ke zrovnoměrnění přívodu sypkého materiálu do šneku, ale současně se rozmícháním práškového materiálu v násypce zásobníku v případě potřeby zlepší i odvod tepla stěnou násypky. Toto poslední opatření je zejména důležité v případě dávkování vyhořelého jaderného paliva, nebot se tak zabrání nadměrnému zvýšení teploty v prostoru zásobníku i šnekové komory v důsledku emitace vlastního tepla materiálu.In order to prevent the material from spinning as it moves through the screw chamber, it is expedient to provide longitudinal grooves on the inner wall of the screw chamber. Optimum results are obtained when the screw feeder is combined with a stirrer placed in the bulk container. The stirrer not only contributes to the uniformity of the feed of the bulk material into the auger, but at the same time the mixing of the powdered material in the hopper of the hopper improves the heat dissipation through the hopper wall if necessary. This latter measure is particularly important in the case of spent nuclear fuel dosing, as this avoids excessive temperature increase in the space of the reservoir and the worm chamber due to the emission of the material's own heat.

V nejjednodušším případě je šnek v horní části bezprostředně napojen na hřídel míchadla od něhož odvozuje vlastní otáčivý pohyb, resp. šroubovice šneku je vytvořena přímo na prodloužené hřídeli míchacího zařízeni.In the simplest case, the worm in the upper part is directly connected to the stirrer shaft from which it derives its own rotary movement, resp. the screw helix is formed directly on the elongated shaft of the mixer.

Příkladné provedení šnekového dávkovače podle vynálezu je dále blíže znázorněno na připojeném výkrese, který představuje ve svislém směru kombinaci šnekového dávkovače s mfchadlem, umístěným v násypce zásobníku sypkého materiálu.An exemplary embodiment of a screw feeder according to the invention is further illustrated in the accompanying drawing, which represents, in a vertical direction, a combination of a screw feeder with a stirrer placed in the hopper of the bulk material container.

Ve znázorněném provedení je ve vertikálně uloženém zásobníku 1^ umístěno kombinované pásové a lopatkové míchadlo 3^. Spodní část zásobníku _1 přechází v kuželovou část 2, na nichž bezprostředně navazuje svislá šneková komora J5. Ve šnekové komoře 5 je s potřebnou minimální vůli uložen šnek 4, jehož vnitřní průměr D^ se ve směru k ústi komory J5 zvětšuje, zatímco vnější průměr D₂ zůstává konstantní. Současně se zvětšujícím se vnitřním průměrem D^ šneku 4_ roste i stoupání s šroubovice J3 a snižuje se naopak tlouštka listu šroubovice (3.In the illustrated embodiment, a combined belt and paddle stirrer 3 is disposed in the vertically disposed container 1. The lower part of the container 1 becomes a conical part 2, immediately adjacent to the vertical screw chamber 15. The worm chamber 5 accommodates with the necessary minimum clearance a worm 4 whose inner diameter D 4 increases towards the mouth of the chamber 5, while the outer diameter D ₂ remains constant. At the same time as the internal diameter D3 of the screw 4 increases, the pitch of the helix 13 increases and the thickness of the helix blade (3) decreases.

Míchadlo _3 dávkovaný materiál v zásobníku 1. rozmíchává, přičemž vyvolává jeho cirkulaci v axiálním směru. Míchaný materiál je podél stěn zásobníku unášen vzhůru, načež je středovou částí zásobníku JI posunován do kuželové části 2, odkud je šnekem £ dopravován směrem k ústí J7 šnekové komory !5.The stirrer 3 stirs the feed material in the container 1, causing it to circulate in the axial direction. The mixed material is carried up along the walls of the container and is then moved by the central part of the container 11 to the conical part 2, from where it is conveyed by the screw 6 towards the mouth 17 of the screw chamber 15.

Tím, že šnek £ ve znázorněném provedení zasahuje až do kuželové části £ zásobníku £, předchází se vytvoření klenby a zrovnoměrní se přívod materiálu do šnekové komory 5. ,By the fact that the screw 6 in the embodiment shown extends into the conical part 8 of the container 6, the formation of the arch is prevented and the material supply to the screw chamber 5 is uniform.

Rozsah vynálezu není ovšem omezen jen na provedení znázorněné na výkrese či popsané v předchozí části přihlášky. Nabízí se především řada variant v provedení šneku, tj. zejména v odstupňování jeho vnitřního průměru, stoupání šroubovice a tlouštky listu šroubovice. Horní část šneku nemusí nezbytně zasahovat do výstupní části zásobníku a její napojení na míchací zařízení může být provedeno pomocí vhodné spojky atp. Mohou být rovněž použity jiné alternativy v provedení míchadla či zásobníku.However, the scope of the invention is not limited to the embodiment shown in the drawing or described in the foregoing. In particular, there are a number of variants available in the design of the worm, ie in particular its internal diameter graduation, helix pitch and helix blade thickness. The upper part of the screw does not necessarily reach into the outlet part of the container and its connection to the mixing device can be made by means of a suitable coupling or the like. Other alternatives in the design of the mixer or container may also be used.

Po materiálové stránce je vhodné pro účel zpracování vyhořelého jaderného paliva volit pro šnek a šnekovou komoru kombinaci nikl-monel. Pro jiné účely je možno obecně volit kombinaci nerezové oceli s mosazí či bronzem, popřípadě jiné dvojice kluzných slitin.From the material point of view, it is suitable for the purpose of processing spent nuclear fuel to choose a nickel-monel combination for the worm and the worm chamber. For other purposes, it is generally possible to choose a combination of stainless steel with brass or bronze, or other pairs of sliding alloys.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A bulk material screw feeder consisting of a screw coaxial to a screw chamber surrounding it, characterized in that the screw (4) and the screw chamber (5) are mounted in a vertical position, the screw chamber (5) being connected to the outlet part by an upper part (2) the bulk material container (1) and the inner diameter (D ^) of the screw (4) together with the helix pitch (s) (8) increase towards the mouth (7) of the screw chamber (5) while the sheet thickness (d) the helix (8) decreases.

A soap dispenser according to claim 1, characterized in that the worm chamber (5) is provided with longitudinal grooves (6) on the inside.

Worm dispenser according to Claims 1 and 2, characterized in that the worm (4) is connected in the upper part to a stirrer (3) in the bulk material container (1).

1 drawing

Bye ,

Severography, n. P., MOST