DE1245329B - Process for the separation of gaseous and liquid media of different mass inertia, especially isotopes - Google Patents
Process for the separation of gaseous and liquid media of different mass inertia, especially isotopesInfo
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- DE1245329B DE1245329B DE1961S0073721 DES0073721A DE1245329B DE 1245329 B DE1245329 B DE 1245329B DE 1961S0073721 DE1961S0073721 DE 1961S0073721 DE S0073721 A DES0073721 A DE S0073721A DE 1245329 B DE1245329 B DE 1245329B
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
Int. Cl.:Int. Cl .:
BOIdBOId
Deutsche KL: 12 e - 6German KL: 12 e - 6
Nummer: 1245329Number: 1245329
Aktenzeichen: S 73721IV c/12 eFile number: S 73721IV c / 12 e
Anmeldetag: 28. April 1961 Filing date: April 28, 1961
Auslegetag: 27. Juli 1967Opened on: July 27, 1967
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen von gasförmigen und flüssigen Medien unterschiedlicher Massenträgheit, insbesondere von Isotopen, unter Anwendung der in einer Drehströmung auftretenden Kräfte.The invention relates to a method for separating gaseous and liquid media of different types Mass inertia, especially of isotopes, using that occurring in a rotary flow Powers.
Bei einer derartigen Drehströmung wird im wandnahen Bereich einer zylindrischen Wirbelkammer eine Potential-Umlaufströmung erzeugt, indem über tangential im Wirbelkammermantel und der Hauptströmungsrichtung schräg entgegengerichtete Düsen ein zusätzliches Medium eingeführt wird. Diese Potential-Umlaufströmung wird über der Mündung des axialen Einlasses für die zu trennenden Medien nach innen umgelenkt, wobei sich eine Wirbelsenke ausbildet. Von hier aus entsteht eine Rotationsströmung, die innerhalb der Potential-Umlaufströmung umläuft und in axialer Richtung entgegengesetzt zur Potential-Umlaufströmung zusammen mit den eintretenden Medien fortschreitet. Die axial eintretenden Medien werden durch die Wirkung der von der Potential-Umlauf strömung angeregten Rotationsströmung ebenfalls in Rotation versetzt und in die Rotationsströmung überführt. Oberhalb der Wirbelsenke bildet sich nun eine Wirbelquelle aus, in der durch die Wirkung der Fliehkräfte und der dazu gleichgerichteten Schleppkräfte die schwereren Medien aus der Rotationsströmung herausgeführt und in einem zylindermantelförmigen Bereich zwischen Potential- und Rotationsströmung angereichert werden. Von hier aus kann ein Teil der angereicherten Medien mit einem Ast der Potential-Umlauf strömung nach unten geführt und durch einen den Einlaß koaxial umgebenden Auslaß für das schwere Medium abgeführt werden.In the case of such a rotary flow, in the area of a cylindrical vortex chamber close to the wall, a Potential circulating flow generated by being tangential in the vortex chamber jacket and the main flow direction nozzles directed at an angle an additional medium is introduced. This potential circulating flow is inwardly above the mouth of the axial inlet for the media to be separated deflected, forming a vertebral depression. From here a rotational flow arises that circulates within the potential circulation flow and in the axial direction opposite to the potential circulation flow progresses along with the incoming media. The axially entering media are also excited by the effect of the potential circulation flow set in rotation and transferred into the rotational flow. Forms above the vertebral depression now a source of eddy in which by the effect of the centrifugal forces and the rectified Dragging forces the heavier media out of the rotational flow and in a cylinder jacket-shaped Area between potential and rotational flow are enriched. From here Part of the enriched media can be led downwards with a branch of the potential circulation flow and discharged through an outlet for the heavy medium coaxially surrounding the inlet.
Zur Trennung von Isotopengemischen ist es bekannt, Zentrifugen oder Ultrazentrifugen sowie ahnliehe Vorrichtungen vorzusehen, in denen überlagerte Geschwindigkeits- bzw. Beschleunigungsfelder erzeugt werden, die bei Teilchen verschiedener Masse unterschiedliche Kräfte auslösen. Bei allen diesen Verfahren werden die Geschwindigkeitsfelder (Fliehkräfte) einer einfachen Rotationsströmung ausgenutzt. In diesen Fällen handelt es sich aber nicht um eine primäre Anregung der Potentialströmung als Teil einer aus Potential- und Rotationsströmung bestehenden Drehströmung mit Wirbelquellen und Wirbelsenken, so daß auch nicht die in dieser Drehströmung zusätzlich zu den normalen Fliehkräften auftretenden Relativkräfte der Wirbelquellen vorhanden sind, die etwa um den Faktor 4 größer als die reinen Fliehkräfte sind. Bei der Drehströmung lassen sich somit Trennkräfte erreichen, die etwa um einen Faktor 5 größer sind als die in bekannten Trennanlagen.It is known to use centrifuges or ultracentrifuges and similar ones for separating isotope mixtures Provide devices in which superimposed velocity or acceleration fields are generated that trigger different forces in particles of different mass. In all of these procedures the speed fields (centrifugal forces) of a simple rotational flow are used. In these Cases, however, it is not a question of a primary excitation of the potential flow as part of an off Potential and rotational flow existing rotary flow with vortex sources and vortex sinks, see above that also not the relative forces occurring in this rotary flow in addition to the normal centrifugal forces the vortex sources are present, which are about a factor of 4 larger than the pure centrifugal forces are. In the case of rotary flow, separating forces can thus be achieved which are greater by a factor of approximately 5 are than those in known separation systems.
Verfahren zum Trennen von gasförmigen und flüssigen Medien unterschiedlicher Massenträgheit, insbesondere von IsotopenProcess for separating gaseous and liquid media of different mass inertia, especially of isotopes
Anmelder:Applicant:
Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Karl-Rudolf Schmidt, Dipl.-Ing. Dr. rer. pol. Karl-Heinz Oehlrich, Erlangen;Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Karl-Rudolf Schmidt, Dipl.-Ing. Dr. rer. pole. Karl-Heinz Oehlrich, Gain;
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat Hans-Günter Heitmann, Erlangen-BuckenhofDipl.-Chem. Dr. rer. nat Hans-Günter Heitmann, Erlangen-Buckenhof
Nach der Erfindung wird zur Trennung von gasförmigen und flüssigen Medien, insbesondere von Isotopen, das Medium jeweils geringerer Massenträgheit mit Hilfe einer in der gemeinsamen Umlaufachse von Potentialumlauf- und Rotationsströmung angeordneten Abzugsvorrichtung abgesaugt und gleichzeitig mit der axialen Absaugung der Komponente geringerer Massenträgheit das in der Übergangszone zwischen Potentialumlauf- und Rotationsströmung zusammengeführte Medium größerer Massenträgheit mit einem Ast der Potential-Umlaufströmung durch einen den Medieneinlaß konzentrisch umgebenden Auslaß abgeführt. Durch diese Maßnahme wird eine merkliche Verbesserung des Trenneffektes erreicht, da gleichzeitig die leichtere Komponente bevorzugt in der Zone der gemeinsamen Umlaufachse von Potential- und Rotationsströmung einströmt und die schwerere Komponente in die Grenzschicht zwischen beiden Strömungen abgeführt wird.According to the invention, for the separation of gaseous and liquid media, in particular of Isotopes, the medium in each case with a lower mass inertia with the help of one in the common axis of rotation suction device arranged by the potential circulation and rotational flow and at the same time with the axial suction of the component with lower inertia, that in the transition zone Medium of greater inertia brought together between potential circulation and rotational flow with one branch of the potential circulating flow through one concentrically surrounding the media inlet Outlet discharged. This measure achieves a noticeable improvement in the separation effect, because at the same time the lighter component is preferred in the zone of the common axis of rotation of Potential and rotational flow flows in and the heavier component in the boundary layer between both currents is discharged.
Die Erfindung hat besondere Bedeutung für die Trennung von Gasgemischen, etwa von Stickstoff und Sauerstoff, z. B. aus der Luft, oder von flüssigen oder gasförmigen Isotopengemischen, z. B. eines Gemisches von H2 und D2 oder des Uranisotopengemisches im Uranhexafluorid.The invention is of particular importance for the separation of gas mixtures, such as nitrogen and oxygen, e.g. B. from the air, or from liquid or gaseous isotope mixtures, z. B. a mixture of H 2 and D 2 or the uranium isotope mixture in uranium hexafluoride.
Die Art der Anregung der oben beschriebenen Drehströmung kann durch schräg-tangentiales Einblasen eines Hilfsmediums oder auch durch Rührvorrichtungen erfolgen. In gleicher Weise können auch Maßnahmen zur Verbesserung der Strömungsstabilität, zur Verbesserung des Energieverbrauches, z. B. durch Einbau von Strömungskörpern und Blen-The type of excitation of the rotary flow described above can be achieved by means of oblique-tangential injection an auxiliary medium or by stirring devices. In the same way you can also measures to improve flow stability, to improve energy consumption, z. B. by installing flow bodies and baffles
709 618/472709 618/472
Claims (5)
Französische Patentschrift Nr. 1096 283.Considered publications:
French patent specification No. 1096 283.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1961S0073721 DE1245329B (en) | 1961-04-28 | 1961-04-28 | Process for the separation of gaseous and liquid media of different mass inertia, especially isotopes |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1961S0073721 DE1245329B (en) | 1961-04-28 | 1961-04-28 | Process for the separation of gaseous and liquid media of different mass inertia, especially isotopes |
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Family Applications (1)
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DE1961S0073721 Pending DE1245329B (en) | 1961-04-28 | 1961-04-28 | Process for the separation of gaseous and liquid media of different mass inertia, especially isotopes |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE1245329B (en) |
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1961
- 1961-04-28 DE DE1961S0073721 patent/DE1245329B/en active Pending
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