DE1201095B

DE1201095B - Vorrichtung zum Anzeigen der relativen Durchlaessigkeit poroeser Trennwaende

Info

Publication number: DE1201095B
Application number: DEC30802A
Authority: DE
Inventors: Alexandre E Pozwolski
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1962-08-31
Filing date: 1963-08-29
Publication date: 1965-09-16
Also published as: GB1004206A; LU44328A1; BE636845A; FR1339660A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

GOIn

Deutsche Kl.: 421 -13/04

Nummer: 1 201095

Aktenzeichen: C 30802IX b/421

Anmeldetag: 29. August 1963

Auslegetag: 16. September 1965

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige der relativen Durchlässigkeit poröser Stoffe, insbesondere von porösen Trennwänden, wie sie in der chemischen Verfahrenstechnik und besonders bei der Trennung der Uranisotope Verwendung finden. Sie beruht auf einer Druckmessung.

Es sind schon verschiedene bei porösen Trennwänden brauchbare Meßmethoden zur absoluten Bestimmung der Durchlässigkeit bekannt, die in Mol pro Quadratzentimeter Trennwandfläche, pro Minute und pro Torr Druckdifferenz zwischen beiden Seiten der betrachteten Trennwand angegeben wird. Diese Methoden sind zwar im allgemeinen sehr genau, benötigen aber erhebliche Meßdauern und sind häufig unpraktisch in der Anwendung, insbesondere wenn es sich darum handelt, Messungen an mehreren tausend Trennwänden auszuführen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Anzeige der relativen Durchlässigkeit wird dagegen die Durchlässigkeit der zu prüfenden Trennwand mit der Durchlässigkeit einer Mustertrennwand verglichen.

Diese Vorrichtung ist unter anderem dadurch gekennzeichnet, daß von zwei gleich großen Meßkammern die eine durch die Trennwand, deren Durchlässigkeit zu bestimmen ist, die andere durch die Mustertrennwand von einem gemeinsamen, unter Überdruck stehenden Gasreservoir getrennt ist und daß an die beiden Kammern ein Differentialmanometer angeschlossen ist. Die Anzeige der relativen Durchlässigkeit hängt also von dem Differentialdruck und damit auch von der bekannten Durchlässigkeit der Mustertrennwand ab.

Dadurch kann in das Gasreservoir mit konstantem Durchsatz ein Gasstrom einströmen, welcher auf die angeströmten Flächen der beiden Trennwände denselben Druck ausübt. Nach einer Ausgestaltung des Erfindungsprinzips ist das Gasreservoir mit einer Leitung für die Gaszufuhr versehen, welche eine Düse mit Schallgeschwindigkeitsdurchlaß aufweist, die den Durchsatz konstant hält.

Im übrigen sind die Erfindungen in den Patentansprüchen definiert.

In der Zeichnung ist ein schematischer Querschnitt durch eine der erfindungsgemäßen Vorrichtungen dargestellt.

Die Vorrichtung enthält ein Gasreservoir 1, dessen Zuführungsleitung 2 mit einem Hahn 3 und einer überkritischen Drosselstelle 4 versehen ist, deren engster Durchmesser beispielsweise gleich 0,3 mm ist. Herrscht bei geöffnetem Hahn 3 vor dieser Drosselstelle Atmosphärendruck, so ist der Durchsatz in

Vorrichtung zum Anzeigen der relativen
Durchlässigkeit poröser Trennwände

Anmelder:

Commissariat ä TEnergie Atomique, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz und Dipl.-Ing. K. Lamprecht, Patentanwälte, München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:
Alexandre E. Pozwolski, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 31. August 1962 (908 273) -

diesem Falle gleich 5,75 · 10~⁴ Mol/Sek. An beiden Seiten des Gasreservoirs sind mit Hilfe von Schrauben 5 zwei gleichartige Stutzen 6 und 7 befestigt, die an ihrem dem Gasreservoir 1 abgewandten Ende durch Deckel 8 und 9 verschlossen sind, welche mittels Schrauben 10 festgehalten werden. Die Abdichtung zwischen den Stutzen und dem Gasreservoir einerseits und den Deckeln anderseits geschieht durch Dichtungsringe 11.

Die beiden von den genannten Stutzen gebildeten Kammern besitzen dasselbe Volumen, welches beispielsweise 11 beträgt. Koaxial zu den Stutzen ist je eine poröse Trennwand angeordnet, deren eine die innerhalb des Stutzens 6 befindliche Trennwand 12 beispielsweise die Mustertrennwand ist, während die andere, mit der Kennziffer 13 bezeichnete, die Trennwand ist, deren Durchlässigkeit bestimmt werden soll. Im betrachteten Ausführungsbeispiel sind die zu vergleichenden porösen Trennwände Zylinder von 30 cm Länge, deren wirksame Oberfläche jeweils etwa 200 cm² beträgt. Zur Abdichtung an den Stirnflächen der Trennwände dienen Dichtungen 14 aus Polytetrafluoräthylen (»Teflon«). Die Gaszufuhr vom Gasreservoir 1 zur Druckseite der Trennwände erfolgt durch Öffnungen 15 bzw. 16, welche in die Seitenwände des Gasreservoirs 1 eingelassen sind.

Der zwischen einer Trennwand und der Innenfläche des zugeordneten Stutzens eingeschlossene Raum ist mit einem Leitungssystem 17 und 18 verbunden, in welches eine mit dem Gasreservoir 1 verbundene, zum Gasreservoir 1 führende Leitung einmündet.

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Das genannte Leitungssystem ist mit Hähnen 20, 21, 22 versehen, außerdem ist es mit einer Drehschieberpumpe 23 verbunden, mit welcher im Innern des Gerätes rasch ein Vakuum hergestellt werden kann.

Außerdem sind die beiden Stutzen an ein Differentialmanometer 24 angeschlossen, dessen seitliche Rohre 25 und 26 durch ein geneigtes Rohr 27 verbunden sind, welches es ermöglicht, die Druckdifferenz des Gases innerhalb der beiden Stutzen nach dem Durchgang durch die Trennwände 12 und 13 an einer eingeteilten Skala 28 abzulesen. Die Füllung des Manometers besteht vorzugsweise aus einer Flüssigkeit mit niedrigem Dampfdruck und einer nahe bei 1 gelegenen Dichte; vorteilhafterweise wird Dibutylphthalat verwendet.

Die Bedienung der Einrichtung ist folgende: Bei Beginn der Messung herrscht im Gasreservoir 1 und im Zwischenraum zwischen den Stutzen und den zugeordneten Trennwänden derselbe Druck, der mit Hilfe der Pumpe 23 nahezu auf Null gebracht wurde. Nun werden die Hähne 21 und 22 geschlossen und der Einlaßhahn 3 geöffnet. Nach einer gewissen Zeit beruhigt sich das Differentialmanometer. Die Flüssigkeitssäule ist um die Strecke h angestiegen, die proportional der relativen Durchlässigkeit ist.

Ist die Durchlässigkeit g₀ der Trennwand 12 bekannt, so läßt sich — z. B. zwecks Eichung des Manometers — die Durchlässigkeit G₀ der Trennwand 13 leicht nach der folgenden Gleichung berechnen:

1
So

1
G₀

3h

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Anzeige der relativen Durchlässigkeit poröser Trennwände, beruhend auf einer Druckmessung, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei gleich großen Meßkammern die eine durch die Trennwand, deren Durchlässigkeit zu bestimmen ist, die andere durch die Mustertrennwand von einem gemeinsamen, unter Überdruck stehenden Gasreservoir getrennt ist und daß an die beiden Kammern ein Differentialmanometer angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasreservoir mit einer Leitung für die Gaszufuhr versehen ist, welche eine Düse mit Schallgeschwindigkeitsdurchlaß aufweist, die den Durchsatz konstant hält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammern und das Gasreservoir mit einem Leitungssystem verbunden sind, welches dazu dient, in ihnen vor dem Einlassen des Gases in das Gasreservoir und dem Ablesen des Manometers ein Vakuum herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen