DE1758345B1 - Device for the hydraulic metering of a molten alkali metal and method for its operation - Google Patents
Device for the hydraulic metering of a molten alkali metal and method for its operationInfo
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Description
Dosierung unter Verwendung von mit konstantem 15 stanter Strömungsgeschwindigkeit dadurch erreicht, Verdrängungsvolumen arbeitenden Pumpen unter- daß eine gegenüber dem geschmolzenen Alkalimetall sucht, und es wurde gefunden, daß beide Wege inerte und mit diesem nicht mischbare Flüssigkeit im allgemeinen zur Erzielung einer konstanten mit der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit in Strömungsgeschwindigkeit ungeeignet sind. Bei der die Kammer gepumpt und dadurch das flüssige Verwendung einer mit Schwerkraft arbeitenden Be- 20 Metall in der gewünschten konstanten Geschwindigschickungsanlage zur Herstellung von elektrischen keit hydraulisch in die Ausgangsleitung verdrängt Leitern mit Natriumkern führten die durch Schlacke wird.Dosing achieved by using a constant flow rate of 15 Displacement pumps working under that one opposite the molten alkali metal searches, and it has been found that both routes are inert and immiscible with this liquid generally to achieve a constant with the desired flow rate in Flow rate are unsuitable. When the chamber is pumped and therefore the liquid Use of a metal working with gravity in the desired constant velocity system Hydraulically displaced into the output line to produce electrical power Ladders with a sodium core led through slag.
(z. B. Oxyde, Hydroxyde, Carbonate usw.) ver- Die hydraulische Verdrängungsflüssigkeit soll vor-(e.g. oxides, hydroxides, carbonates, etc.)
ursachten zufälligen Verengungen der Dosierungs- zugsweise nicht nur chemisch inert und mit dem geleitung zu einer Veränderung der Strömungs- 25 schmolzenen Alkalimetall nicht mischbar sein, songeschwindigkeit des Natriums und des Kabel- dem von diesem auch leicht trennbar sein und gute durchmessers. Sowohl die mangelnde Schmiereigen- Schmier- und Pumpeigenschaften zeigen. Diese schaft von Natrium als auch das häufige Auftreten Eigenschaften hat Mineralöl gegenüber Natrium und von Schlacke verursachten unerwünschte Störungen anderen Alkalimetallen.caused accidental constrictions in the dosage, preferably not only chemically inert and with the line to a change in flow 25 molten alkali metal will not be miscible, song speed The sodium and the cable - which can also be easily separated from this and of good diameter. Show both the lack of self-lubricating, lubricating and pumping properties. These Shank of sodium as well as the common occurrence properties has mineral oil over sodium and undesirable interference with other alkali metals caused by slag.
der herkömmlichen, mit konstantem Verdrängungs- 30 Während des Dosierungsvorganges braucht erfinvolumen
arbeitenden Pumpen, wie z.B. Zahnrad- dungsgemäß nur die hydraulische Verdrängungspumpen, und infolgedessen ein häufiges Auftreten
von Beschädigungen des elektrischen Kabels.conventional pumps with constant displacement, such as gearwheels, only need hydraulic displacement pumps during the metering process, and consequently they occur frequently
damage to the electrical cable.
Es wurde nun gefunden, daß die obengenanntenIt has now been found that the above
Mängel erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der 35 sie direkt und zuverlässig mittels herkömmlicher, eingangs genannten Art behoben werden, bei der mit konstantem Verdrängungsvolumen arbeitenderDefects according to the invention by means of a device in FIG. 35 they can be directly and reliably The type mentioned at the outset can be resolved in the case of the constant displacement volume
a) mindestens eine hydraulische Verdrängungs- Pumpen mit konstanter Strömungsgeschwindigkeit kammer zur Aufnahme und vorübergehenden dosiert werden. Auf diese Weise werden die oben-Speicherung eines Vorrates an geschmolzenem erwähnten, beim direkten Pumpen von geschmolze-Alkalimetall vorgesehen ist und die bzw. jede 40 nen Alkalimetallen auftretenden Schwierigkeiten verKammer einen Einlaß zur Aufnahme einer Ver- mieden.a) at least one hydraulic displacement pump with constant flow rate chamber for inclusion and temporary dosing. This way the above storage will be a supply of molten mentioned when pumping molten alkali metal directly is provided and eliminates the difficulty or difficulty encountered with alkali metals an inlet for receiving an avoidance.
drängungsfiüssigkeit und einen Auslaß besitzt, Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurchOne embodiment of the invention is thereby
der mit einer Ausgangsleitung verbunden ist. gekennzeichnet, daßwhich is connected to an output line. marked that
b) ein Vorratsbehälter, der gegenüber dem ge- a) eine Mehrzahl von Verdrängungskammern vorschmolzenen Alkalimetall inerte und mit diesem 45b) a storage container which, compared to the a) pre-melted a plurality of displacement chambers Alkali metal inert and with this 45
nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit enthält, mit einem Zwischenbehälter, der mit einem Überlauf für konstante Füllhöhe versehen ist und der seinerseits mit dem Einlaß der Kammer verbunden ist, in Verbindung steht, wobei in Reihe angeordnete Pumpvorrichtungen und Verbindungsleitungen wie folgt vorgesehen sind:Contains immiscible displacement liquid, with an intermediate container with a Overflow is provided for constant filling height and which in turn with the inlet of the chamber is connected, is in communication, with pumping devices and connecting lines arranged in series are provided as follows:
c) eine erste Pumpvorrichtung mit einer vom Vorratsbehälter kommenden Zuführungsleitung für Verdrängungsflüssigkeit und mit einer diese zum Zwischenbehälter führenden Verbindungsleitung und eine zweite Pumpvorrichtung mit einer vom Zwischenbehälter kommenden Zuführleitung für die Verdrängungsflüssigkeit und mit einem diese zur Verdrängungskammer führenden Leitungssystem, wobei die erste Pumpvorrichtung im Verhältnis zur zweiten so ausgelegt ist, daß die erste die Verdrängungsflüssigkeit dem Zwischenbehälter mit einem größeren Fördervolumen pro Zeiteinheit zupumpt, als die zweite Pumpvorrichtung die Verdrängungsflüssigkeit der Verdrängungskammer zupumpt, undc) a first pumping device with a supply line coming from the storage container for Displacement fluid and with a connecting line leading to the intermediate container and a second pumping device with a supply line coming from the intermediate container for the displacement liquid and with a leading to the displacement chamber Line system, wherein the first pumping device is so designed in relation to the second is that the first the displacement liquid to the intermediate container with a larger one Delivery volume per unit of time pumps than the second pumping device, the displacement liquid the displacement chamber pumps, and
flüssigkeit (z. B. Mineralöl) direkt gepumpt zu werden, und da sie frei von Schlackeverunreinigungen ist und gute Schmiereigenschaften besitzt, kannliquid (e.g. mineral oil) to be pumped directly, and because it is free of slag impurities and has good lubricating properties
gesehen ist, von denen jede eine Einlaßleitung zur Einführung der Verdrängungsflüssigkeit und je eine Auslaßleitung zur Abgabe von geschmolzenem Alkalimetall besitzt,is seen, each of which has an inlet conduit for introducing the displacement liquid and each has an outlet line for the discharge of molten alkali metal,
b) jede der Einlaßleitungen mit je einem gesonderten Regelventil versehen ist und die Einlasse der Verdrängungskammern über eine Verbindungsleitung und die zweite Pumpvorrichtung mit dem Zwischenbehälter verbinden,b) each of the inlet lines is provided with a separate control valve and the inlets the displacement chambers via a connecting line and the second pumping device connect to the intermediate container,
c) die zweite Pumpvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie die aus dem Zwischenbehälter mit konstanter Füllhöhe zuströmende Verdrängungsflüssigkeit mit konstantem Fördervolumen pro Zeiteinheit über die jeweils zugehörige Einlaßleitung der zugeordneten Verdrängungskammer zufördert, undc) the second pumping device is designed so that it flows out of the intermediate container with a constant Filling level of the inflowing displacement liquid with a constant delivery volume per unit of time via the respectively associated inlet line the associated displacement chamber, and
d) für jeden der Verdrängungskammer-Auslässe je ein gesondertes Ventil in der zugehörigen Auslaßleitung vorgesehen ist, die vorzugsweise in eine beiden Auslaßleitungen gemeinsame Auslaßleitung mündet.d) a separate valve in the associated outlet line for each of the displacement chamber outlets is provided, the outlet line preferably shared in one of the two outlet lines flows out.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben, und zwar zeigtPreferred embodiments of the invention are described below with reference to the drawings, for example described, namely shows
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F i g. 1 eine Ausführungsform der erfindungs- Leitung 18 aus dem öl-Vorratsbehälter 17 erfolgt, gemäßen Vorrichtung zur Dosierung von ge- Die Pumpgeschwindigkeit von Pumpe 16 ist höher schmolzenem Natrium mit praktisch konstanter eingestellt als die von Pumpe 12, so daß ein RückStrömungsgeschwindigkeit, das abwechselnd von Überlauf durch Leitung 20 kontinuierlich aufrechteiner ersten und einer zweiten Verdrängungskammer 5 erhalten wird und die gewünschte konstante Füllin eine Abgabeleitung abgegeben wird, und höhe zum Einlaß von Pumpe 12 vorhanden ist. Die F i g. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfin- Pumpe 16, Behälter 14 und die entsprechenden dung, bei der geschmolzenes Natrium kontinuierlich Leitungen können auch weggelassen und die Pumpe mit praktisch konstanter Strömungsgeschwindigkeit 12 kann direkt von Öl-Vorratsbehälter 17 versorgt von einer ersten Verdrängungskammer abgegeben io werden. Die Temperatur des Öls in Vorratsbehälter wird und eine zweite Verdrängungskammer zur 17 wird vorzugsweise durch Temperaturregler 17 R hydraulischen Wiederauffüllung des Natriumvorrates reguliert, um Änderungen der Dichte des Verin der ersten Kammer vorgesehen ist. drängungsöls und dadurch unerwünschte Änderun-Wie schematisch in F i g. 1 gezeigt ist, besteht die gen der Strömungsgeschwindigkeit des Natriums Dosiervorrichtung aus einem Paar von Verdrängungs- 15 möglichst gering zu halten.F i g. 1 an embodiment of the invention line 18 from the oil reservoir 17 takes place, according to the device for metering the pump 16 is set higher molten sodium with practically more constant than that of pump 12, so that a reverse flow rate, which alternates from Overflow is continuously maintained through line 20 of first and second displacement chambers 5 and the desired constant fill is dispensed into a dispensing line and at the inlet of pump 12 is provided. The F i g. 2 a second embodiment of the invention pump 16, container 14 and the corresponding manure, in which molten sodium continuously lines can also be omitted and the pump with practically constant flow rate 12 can be supplied directly from the oil reservoir 17 and delivered from a first displacement chamber. The temperature of the oil in the reservoir is and a second displacement chamber to 17 is preferably regulated by temperature controller 17 R hydraulic replenishment of the sodium supply, in order to change the density of the Verin the first chamber is provided. displacement oil and thus undesired changes as shown schematically in FIG. 1 is shown, the gene of the flow rate of the sodium metering device consists of a pair of displacement 15 to keep as low as possible.
kammern A und B; jede dieser Kammern dient zur Wie bereits erwähnt, sollten die Kammern A und B vorübergehenden Aufnahme einer gewünschten vorzugsweise praktisch auf die gleiche Temperatur Menge an geschmolzenem Natrium vor und während eingestellt werden, um Unterschiede in der Natriumseiner gleichmäßig dosierten Abgabe in eine Aus- dichte zwischen den zwei Kammern und dadurch gangsleitung 50. Das geschmolzene Natrium wird ao Änderungen der Dosierungsmenge beim Umschalten durch eine Pumpe bei einer beliebigen, geeigneten von einer Kammer auf die andere zu vermeiden bzw. Temperatur über dem Schmelzpunkt des Natriums zu verringern. Die Natrium-Verdrängungskammern A von 97,8° C, vorzugsweise zwischen 100 und 175° C, und B müssen vorzugsweise frei von darin eingevon einem Vorratsbehälter über Leitung 40 und schlossenem Gas sein, um unerwünschte Änderungen Ventile 24 bzw. 34 in die Verdrängungskammern A 35 auf Grund von Gaskompressionen und dabei auf- und B geleitet. Die Temperatur des geschmolzenen tretender Änderung der Strömungsgeschwindigkeit in Natriums in den Kammern A und B wird durch Leitung 50 während des Umschaltens zu vermeiden, übliche geregelte Heizmittel 26 und 36 vorzugsweise Zu diesem Zweck sollten die Kammern A und B auf praktisch konstanter Temperatur, jedoch nicht vorzugsweise mit konischem Kopf- und Bodenteil unbedingt bei derselben Temperatur wie im Vorrats- 30 versehen sein, wobei die Einlaß- und Auslaßleitungen behälter, gehalten. nahe der entsprechenden Scheitel angebracht sind, Erfindungsgemäß wird das geschmolzene Natrium um einen unerwünschten Einschluß von Gas in den hydraulisch entweder von Kammer A oder B mit Kammern während der Natriumeinfüllung oder der Mineralöl oder einem anderen Verdrängungsmedium, Natriumverdrängung zu vermeiden, das mit vorbestimmter konstanter Strömungs- 35 Das erfmdungsgemäße Verfahren wird an Hand geschwindigkeit von einem Pumpsystem 10 über eines Beispiels beschrieben, bei dem ununter-Leitungen 11,11Λ und Ventil 21 zu Kammer Λ oder brochenes Dosieren von geschmolzenem Natrium über Leitungen 11,11B und Ventil 31 zu Kammer B über eine lange Zeitdauer erforderlich ist, wie z. B. gelangt, verdrängt. Sobald das Natrium bis zur ge- bei der Herstellung von elektrischen Leitern mit wünschten Minimalstandhöhe verdrängt worden ist, 40 Natriumkern. Bei geschlossenen Ventilen 21, 31, 25 wird das öl zu der anderen Kammer geleitet und die und 35 werden die Kammern A und J5 zuerst mit geerste Kammer wieder mit geschmolzenem Natrium schmolzenem Natrium bis zu der gewünschten Standbis zur gewünschten Maximalstandhöhe aufgefüllt. höhe, die durch Standanzeiger 27 und 37 angezeigt Da das Verdrängungsmedium zweckmäßig nach wird, aus einer gefilterten Vorratsmenge über Leitung seinen guten Schmier- und Handhabungseigenschaf- 45 40 bei geöffneten Ventilen 22 und 32 gefüllt. Dann ten ausgesucht wird, kann jede beliebige der vielen werden die Ventile 24 und 34 geschlossen, und das bekannten konstanten Verdrängungspumpen zur Er- Natrium wird abwechselnd von den Kammern A zielung der gewünschten gleichmäßigen Strömungs- und B in Leitung 50 abgegeben, wobei die Kammern geschwindigkeit des Öls in Leitung 11 verwendet abwechselnd aus Leitung 40 wieder aufgefüllt werwerden. Der Ausfluß der gewählten Pumpe sollte 50 den. Wird mit Kammer A begonnen, werden die vorzugsweise praktisch nicht pulsieren. beiden Ventile 21 und 25 geöffnet und die Ventile Bei einer bevorzugten, in F i g. 1 gezeigten An- 22, 31, 32 und 35 geschlossen. Das geschmolzene Ordnung wird das öl von einem Behälter 14 kon- Natrium wird durch das in den Kopf des Behälters stanter Füllhöhe zu dem Einlaß einer konstanten über Leitung 11,11A und Ventil 21 mittels Pumpe Zahnradpumpe 12 geleitet, deren mit Leitung 11 ver- 55 12 gepumpte öl nach Leitung 50 verdrängt. Die gebundener Auslaß sehr geringe Pulsation aufweist. wünschte Dosierungsgeschwindigkeit wird durch Ein-Pumpe 12 wird von einem Regelmotor 13 ange- stellung der Drehzahl des Motors 13, der vorzugstrieben, der von einem herkömmlichen Geschwindig- weise durch einen Regler 13 JR bei der gewünschten keitsregler 13 R geregelt wird, wobei der Geschwin- Drehzahl gehalten wird, erzielt, digkeitsregler auf eine solche Betriebsgeschwindig- 60 Vor vollständiger Verdrängung des geschmolzenen keit eingestellt werden kann, daß die gewünschte Natriums aus Behälter Λ erfolgt die Umschaltung Strömungsgeschwindigkeit des Öls in die Kammern A nach Behälter B durch öffnen der Ventile 31 und 35 bzw. B und damit die gewünschte gleichmäßige und nachfolgendes Schließen der Ventile 21 und 25. Verdrängungsgeschwindigkeit des geschmolzenen Auf diese Weise wird ein ununterbrochener gleich-Natriums in die Abgabeleitung 50 erhalten wird. 65 mäßiger Fluß nach Leitung 50 erreicht. Zweckmäßig wird in Behälter 14 über Leitung 19 Während das Natrium aus Kammer B hydraulisch durch eine Zentrifugalpumpe 16 eine konstante Füll- nach Leitung 50 verdrängt wird, wird Kammer A höhe des Öls eingehalten, wobei der ölzuflußi über durch öffnen.der Ventile 22 und 24 wieder mit ge-chambers A and B; As already mentioned, chambers A and B should temporarily hold a desired, preferably practically the same temperature amount of molten sodium before and during, in order to avoid differences in the sodium of its evenly dosed delivery in a density between the two chambers two chambers and passageway 50 through them. The molten sodium will also avoid changes in the dosage amount when switching from one chamber to the other by a pump at any suitable, or reduce temperature above the melting point of the sodium. The sodium displacement chambers A of 97.8 ° C, preferably between 100 and 175 ° C, and B must preferably be free of a reservoir via line 40 and closed gas in order to prevent undesired changes to valves 24 and 34 in the displacement chambers A, respectively 35 due to gas compression and thereby up and B passed . The temperature of the molten step changing the flow rate in sodium in chambers A and B is through line 50 during switching to avoid conventional regulated heating means 26 and 36 preferably.For this purpose, chambers A and B should be at a practically constant temperature, but not preferably with a conical top and bottom part must necessarily be provided at the same temperature as in the storage tank, with the inlet and outlet lines being held by the container. close to the corresponding apex, according to the invention, the molten sodium is used to avoid an undesired inclusion of gas in the hydraulically of either chamber A or B with chambers during the sodium filling or the mineral oil or some other displacement medium, sodium displacement, which occurs with a predetermined constant flow 35 The method according to the invention is described on the basis of the speed of a pumping system 10 using an example in which sub-lines 11, 11Λ and valve 21 to chamber Λ or broken dosing of molten sodium via lines 11, 11 B and valve 31 to chamber B. a long period of time is required, such as B. gets displaced. As soon as the sodium has been displaced to the required minimum level in the manufacture of electrical conductors, 40 sodium nucleus. With the valves 21, 31, 25 closed, the oil is directed to the other chamber and the chambers A and J5 are first refilled with molten sodium to the desired level up to the desired maximum level. height indicated by level indicators 27 and 37. Since the displacement medium is expediently filled with its good lubricating and handling properties 45 40 when the valves 22 and 32 are open, from a filtered supply volume. Then th is selected, any of the many valves 24 and 34 can be closed, and the well-known constant positive displacement pumping sodium is alternately dispensed from chambers A aiming at the desired uniform flow and B in line 50, the chambers velocity of the oil in line 11 are used alternately from line 40 to be replenished. The discharge of the selected pump should be 50 den. If you start with chamber A , they will preferably practically not pulsate. both valves 21 and 25 open and the valves. In a preferred embodiment shown in FIG. 1, terminals 22, 31, 32 and 35 shown are closed. The molten order is the oil from a container 14 con-. Sodium is fed through the constant filling level in the head of the container to the inlet of a constant via line 11, 11 A and valve 21 by means of a pump gear pump 12, which is connected to line 11 12 pumped oil is displaced to line 50. The bound outlet has very little pulsation. The desired dosing speed is set by a single pump 12, the speed of the motor 13 is adjusted by a control motor 13, which is driven forward, which is controlled from a conventional speed by a controller 13 JR at the desired speed controller 13 R , the speed being Speed is maintained, achieved, speed controller can be set to such an operating speed before complete displacement of the molten speed that the desired sodium from container Λ is carried out, the flow rate of the oil in the chambers A to container B is switched by opening the valves 31 and 35 or B and thus the desired even and subsequent closing of the valves 21 and 25. Displacement speed of the molten In this way, an uninterrupted equal sodium is obtained in the delivery line 50. 65 moderate flow reached after line 50. While the sodium from chamber B is displaced hydraulically by a centrifugal pump 16 to a constant filling level to line 50, chamber A is maintained at the level of the oil, with the oil inflow via opening of valves 22 and 24 again with
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schmolzenem Natrium aufgefüllt. Das zur Verdrän- Vorgang wird durch Schließen der Ventile 31B und gung des geschmolzenen Natriums aus Kammer^ 71 und Öffnen der Ventile21 und 24 eingeleitet, verwendete öl wird dabei verdrängt und gelangt wodurch Natrium aus Behälter^ in die Abgabedurch Ventil 22, Leitung 60, Öl-Kühlvorrichtung 61 leitung mit einer Menge verdrängt wird, die derund Rückflußleitung 62 zu dem Öl-Vorratsbehälter 5 jenigen des durch Leitung 11A zugeführten Öls ent-17. Die Kühlvorrichtung 61 kann zwar bei der öl- spricht. Die Natrium-Vorratskammer B1 kann wäh-Rückflußleitung weggelassen werden, jedoch ist es rend des Dosiervorganges durch Öffnen der Ventile für einen gleichmäßigeren Betrieb vorteilhaft, die 32 B und 34 wieder mit geschmolzenem Natrium Temperatur des rückfließenden Öls von der des ge- aufgefüllt werden. Nach der Auffüllung werden die schmolzenen Natriums auf etwa 5O0C zu senken io Ventile 32 B und 34 geschlossen, und dann in Behälter 17 wieder auf die gewünschte Sobald das Natrium in Kammer A bis auf einetopped up with molten sodium. The to-throat process by closing valves 31 B and supply of the molten sodium from chamber ^ 71 and opening the Ventile21 and initiated 24, used oil is displaced thereby and passes whereby sodium from container ^ in the discharge valve 22, line 60, Oil cooling device 61 line is displaced with an amount that derund return line 62 to the oil reservoir 5 those of the oil supplied through line 11 A ent-17. The cooling device 61 can indeed speak in the oil. The sodium storage chamber B 1 can be omitted during the reflux line, but it is advantageous at the end of the metering process by opening the valves for more uniform operation that the 32 B and 34 are refilled with molten sodium temperature of the refluxing oil from that of the. After filling the molten sodium will reduce to about 5O 0 C io valves 32 B and 34 are closed, and then in container 17 back to the desired Once the sodium in chamber A to a
Temperatur von etwa 70 bis 100° C zu erhöhen. vorherbestimmte untere Grenze verdrängt worden Nach Beendigung des Auffüllvorganges werden die ist, werden die Ventile 31B und 71 geöffnet, damit Ventile 22 und 24 geschlossen. Öl von Kammer A in Kammer B1 und umgekehrtIncrease temperature from about 70 to 100 ° C. predetermined lower limit are been displaced After completion of the filling operation that is, the valves 31 are opened and 71 B, so that valves 22 and 24 are closed. Oil from chamber A to chamber B 1 and vice versa
In ähnlicher Weise erfolgt die Umschaltung von 15 geschmolzenes Natrium von Bl nach A fließen KammerB zurück zu Kammer^ durch Öffnen der kann, bis die Natrium-Standhöhen praktisch gleich Ventile 21 und 25 und nachfolgendes Schließen der sind. Dann werden die Ventile 31B und 71 geVentile 31 und 35. Die Ventile 34 und 32 werden schlossen und Kammer Bl, wie oben beschrieben, dann zur Wiederauffüllung von Kammer B mit ge- wieder aufgefüllt. Die Auffüllung der beiden schmolzenem Natrium geöffnet, und das Ver- 20 Kammern mit geschmolzenem Natrium wird je nach drängungsöl wird über Ventil 32, Leitung 60, Öl- Bedarf zur Aufrechterhaltung einer ununterbroche-Kühlvorrichtung 61 und Rückflußleitung 62 zu Be- nen Dosierung des Natriums über Leitung 50 wiederhälter 17 zurückgeführt. Nach Wiederauffüllung von holt.In a similar way, molten sodium is switched from B1 to A , chamber B flows back to chamber ^ by opening the can until the sodium levels are practically the same as valves 21 and 25 and then closing the. The valves 31 B and 71 are then closed. Valves 31 and 35. The valves 34 and 32 are closed and chamber B1, as described above, is then refilled to refill chamber B. The filling of the two molten sodium is opened and the chambers are filled with molten sodium, depending on the displacement oil, via valve 32, line 60, oil required to maintain an uninterrupted cooling device 61 and reflux line 62 to be metered in the sodium Line 50 retainer 17 returned. After replenishment of fetches.
Behälter5 mit geschmolzenem Natrium werden die Bei einer abgewandelten Anordnung kann inContainers5 of molten sodium are used in a modified arrangement in
Ventile 32 und 34 zur Vorbereitung der Umschaltung 25 Leitung 73 eine Pumpe eingebaut werden, und die von Kammern zurück zu KammerB wieder ge- Überleitung von Natrium von KammerBl nach A schlossen. zur Wiederauffüllung kann durch Pumpen von ÖlValves 32 and 34 are installed in preparation for switching 25 line 73, and the transfer of sodium from chamber B1 to A from chambers back to chamber B is closed. can be replenished by pumping oil
Die Ventile 21, 22, 24, 25, 31, 32, 34 und 35 kön- von Kammer A nach Kammer B1 erfolgen, nen mit einem Solenoid oder anderen Betätigungs- Nach der Wiederauffüllung erreichen die Natriumorganen ausgestattet sein, und ihr öffnen und 30 Öl-Grenzflächen in den beiden Kammern auf Grund Schließen kann in der gewünschten Reihenfolge der Schwerkraft die gleiche Höhe. Zu diesem Zeitdurch einen geeigneten, von Standhöhensensoren, punkt können die Ventile 71 und 31B offengelassen Zeiteinstellvorrichtung oder anderen geeigneten werden, so daß Natrium von beiden Kammern nach Steuerwandlern betriebenen Regler geregelt werden. Leitung 50 verdrängt wird, oder diese Ventile kön-Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Er- 35 nen sofort geschlossen werden, und der Natriumfindung ist in F i g. 2 dargestellt, in welcher das ge- vorrat in Kammer B1 kann aufgefüllt werden. Auf schmolzene Natrium kontinuierlich mit der ge- jeden Fall müssen die Ventile 71 und 31B gewünschten gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit schlossen werden, während noch genügend Natrium aus nur einer einzigen Verdrängungskammer A in zur Dosierung während der zur Wiederauffüllung die Ausgangsleitung 50 überführt wird. Bei dieser 40 von Kammer Bl mit geschmolzenem Natrium er-Ausführungsform wird der Natriumvorrat für forderlichen Zeit in Kammer A ist. Kammer B1 wird Kammer A in dem Maße, wie es für eine kontinuier- nach dem Füllen vorzugsweise von jeglichem einliche, ununterbrochene Abgabe nach Leitung 50 er- geschlossenem Gas befreit, und der Druck in B1 forderlich ist, durch Verdrängung von Natrium aus wird auf denjenigen von Kammer/1 erhöht, indem Kammer B1 nach A wieder aufgefüllt. Dadurch wird 45 Öl aus einer beliebigen herkömmlichen Quelle in das erforderliche periodische Umschalten des Zu- Kammer Bl eingelassen wird. Die Ventile 71 und flusses zur Ausgangsleitung 50 von einer Kammer 31B können dann zur Wiederholung der Wiederauf die andere vermieden. Diese Ausführungsform auffüllung von Natrium in Kammer A geöffnet der Erfindung wird nun an Hand von F i g. 2 näher werden.The valves 21, 22, 24, 25, 31, 32, 34 and 35 can be carried out from chamber A to chamber B 1, with a solenoid or other actuation Oil interfaces in the two chambers due to closing can be the same height in the desired order of gravity. , Still height sensors, dot, the valves 71 and 31 left open time setting apparatus B or others are suitable, so that sodium are regulated by both chambers to control transformers operated regulator at this time by a suitable. Line 50 is displaced, or these valves can be closed immediately, and the sodium detection is shown in FIG. 2, in which the supply in chamber B 1 can be replenished. When sodium is molten continuously at the steady flow rate desired, valves 71 and 31 B must be closed while sufficient sodium is still transferred from just a single displacement chamber A to for metering during the refilling of the outlet line 50. In this embodiment of chamber B1 with molten sodium, the sodium supply is in chamber A for the necessary time. Chamber B 1 becomes chamber A to the extent that it is freed of any uninterrupted discharge of any uninterrupted gas after filling, and the pressure in B 1 is required, by displacement of sodium increased to that of chamber / 1 by refilling chamber B1 to A. As a result, oil from any conventional source is admitted into the required periodic switching of the to-chamber B1 . The valves 71 and flow to the outlet line 50 from a chamber 31 B can then be avoided to repeat the retrieval another. This embodiment of the filling of sodium in chamber A opened of the invention will now be explained with reference to FIG. 2 get closer.
beschrieben, in der die entsprechenden Vorrichtungs- 50 Der Durchmesser von Kammer B1 ist vorzugselemente durch die gleichen Bezugszeichen wie in weise größer als der von Kammer A, da es innerhalb F i g. 1 gekennzeichnet sind. gewisser Grenzen zweckmäßig ist, daß die Standhöhedescribed, in which the corresponding device 50 The diameter of chamber B1 is vorzugselemente by the same reference numerals as in, larger than that of chamber A, since it is within FIG. 1 are marked. It is useful to a certain extent that the standing height
Zuerst werden Kammern A und B1 teilweise in Kammer A nach dem Ausgleich so hoch wie mög- oder ganz mit Öl über Ölzulieferleitung 11^4 ge- lieh ist. Wenn daher der Durchmesser von Bl füllt. Die Zufuhr von geschmolzenem Natrium zur 55 doppelt so groß wie der von A ist, wird die Natrium-Natrium-Vorratskammer B1 erfolgt über Leitung Standhöhe bei jedem Sinken des Spiegels in B1 um durch das geöffnete Ventil34, wobei das ver- 1 Einheit, in Kammer^ um 4 Einheiten steigen, drängte Öl über Leitung 60 zum Vorratsbehälter Natürlich wird während der oben beschriebenen zurückfließt. Wiederauffüllung von Natrium Verdrängungsöl kon-First, chambers A and B1 are partially in chamber A after equalization as high as possible or completely borrowed with oil via oil supply line 11 ^ 4. Therefore, when the diameter of B1 fills. The supply of molten sodium to 55 is twice as large as that of A , the sodium-sodium storage chamber B 1 takes place via line level at each drop of the level in B1 to through the open valve34, whereby the 1 unit, in Chamber ^ rise 4 units, forcing oil to reservoir via line 60. Of course, it will flow back during the above described. Replenishment of sodium displacement oil con-
Nach Füllung der Natrium-Vorratskammer B1 bis 60 tinuierlich über Leitung 11A mit einer vorbestimmzur gewünschten Höhe wird Ventil 34 geschlossen, ten gleichmäßigen Strömungsgeschwindigkeit in und Ventile 71 und 31B werden geöffnet, wodurch Kammer A gepumpt und geschmolzenes Natrium das Natrium von Kammer Bl zur Natrium-Ver- kontinuierlich in der gewünschten gleichmäßigen drängungskammer A fließen kann. Da das Natrium Strömungsgeschwindigkeit nach Leitung 50 verschwerer als das Mineralöl ist, verdrängt es das Öl 65 drängt. Die Verdrängungskammern und die unteraus Kammer^, das über Leitung73 zu KammerBl einander verbundenen Leitungen müssen in beiden fließt, bis sich die Natrium-Standhöhen praktisch Ausführungsformen geheizt werden, um das Natrium ausgeglichen haben. Der gewünschte Dosierungs- in geschmolzenem Zustand zu halten, und die Tem-After filling of the sodium reservoir chamber B1 to 60 continuously via line 11 A with a vorbestimmzur desired height valve 34 is closed, ten uniform flow velocity in and valves 71 and 31 B are opened, whereby chamber A pumped and molten sodium, the sodium of chamber Bl to Sodium can flow continuously in the desired even displacement chamber A. Since the sodium flow rate after line 50 is more difficult than the mineral oil, it displaces the oil 65. The displacement chambers and the chamber Subcommittee ^, the interconnected via Leitung73 to chamber Bl lines must flow in both, until the sodium prior heights practical embodiments be heated, have balanced the sodium. Keep the desired dosage in a molten state, and the tem-
peraturen der Kammern werden vorzugsweise wie oben erwähnt reguliert.The temperatures of the chambers are preferably regulated as mentioned above.
Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung auch zur Dosierung jedes beliebigen Alkalimetalls mit einem Atomgewicht unter 40, wie Lithium und Kalium, verwendet werden kann.It goes without saying that the invention can also be used for dosing any alkali metal less than 40 atomic weight such as lithium and potassium can be used.
Es kann auch jedes beliebige Verdrängungsmedium, das gegenüber dem Alkalimetall inert ist, an Stelle von Mineralöl, wie z. B. Kerosin, Naphtha oder inertes synthetisches öl, verwendet werden, to Es können auch Verdrängungsmedien mit größerer Dichte als das geschmolzene Metall verwendet werden, wobei das geschmolzene Metall dann am Kopf der Verdrängungskammern verdrängt wird. Obwohl die beschriebenen Ausführungsformen mit 2 oder mehr Verdrängungskammern, insbesondere in den Fällen, in denen eine kontinuierliche, gleichmäßige Abgabe über eine lange Zeitspanne erforderlich ist, bevorzugt werden, kann für Anwendungen von geringer Zeitdauer eine einzige Verdrängungskammer so zufriedenstellende Ergebnisse liefern.Any displacement medium that is inert to the alkali metal can also be used, instead of mineral oil, such as. B. kerosene, naphtha or inert synthetic oil, can be used to Displacement media with a higher density than the molten metal can also be used, the molten metal then being displaced at the head of the displacement chambers. Even though the described embodiments with 2 or more displacement chambers, especially in the Cases where continuous, even delivery over a long period of time is required, a single displacement chamber may be preferred for short duration applications deliver satisfactory results.
Claims (6)
the excess displacement liquid is returned from the overflow of the intermediate container to the storage container, while the displacement liquid is discharged from the intermediate container with a constant filling level below the overflow and fed to the displacement pump.
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Owner name: UNION CARBIDE CORP., 06817 DANBURY, CONN., US |
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