DE2009265A1 - Schlitzdüse zur Trennung von Isotopen - Google Patents

Schlitzdüse zur Trennung von Isotopen

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DE2009265A1 DE19702009265 DE2009265A DE2009265A1 DE 2009265 A1 DE2009265 A1 DE 2009265A1 DE 19702009265 DE19702009265 DE 19702009265 DE 2009265 A DE2009265 A DE 2009265A DE 2009265 A1 DE2009265 A1 DE 2009265A1
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
    • B01D59/10—Separation by diffusion
    • B01D59/18—Separation by diffusion by separation jets

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Description

SIEMErJS AKTlEIiC-ESELlSCHAPS Erlangen,
Berlin und München ■ 'Werner-von-Siemens-Ctr.
Unser Zeichen
70/3512
Schlitzdüse zur Trennung von Isotopen
Zur Trennung von Isotopen ist neuerdings "beispielsweise aus dem Aufsatz "Entmischung der Uranisotope in einer zehnstufigen Trenndüsenversuchsanlage" von E.W. Becker, G. Frey, R. Schütte und D. Seidel in der Zeitschrift ' "Atomwirtschaft" vom Juli 1968, Seiten 359 bis 362, eine " f Schlitzdüse bekanntgeworden. Zur Trennung von Isotopengemischen werden diese der Schlitzdüse unter einem gewissen Druck zugeführt. Innerhalb des gekrümmten Düsenkanals wird das Isotopengemisch auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt, wobei eine Entmischung dergestalt eintritt, daß die schwereren Isotopen sich in der iiähe der Umlenkwand sammeln und am Ausgang der Düse mittels eines sogenannten Abschälers von dem übrigen Strom abgetrennt werden.
I1Ur eine wirtschaftliche Isotopentrennung werden Schlitzdüsen von erheblicher lange benötigt. Derartige Düsen sind in der benötigten länge und den in dem schon genannten j
Aufsatz angegebenen Querschnittsabmessungen mit üblichen . Hersteiru.agsmethoden nur unter größten Schwierigkeiten zu " fertigen. .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau für die Schlitzdüsen zu finden, der es gestattet, Schlitz-rdüsen mit höchster Präzision herzustellen.
YPA 9/366/O5O2 Ii/Kls.
109836/1.290
Eine Schlitzdüse zur Trennung von Isotopen ist gemäiB der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dai3 sie aus Stapel?! gegenseitig ausgerichteter Folien mit die Querschnittsformen sowohl der Schlitzdüse als auch von Isotopen Zu- und Abführkanälen aufweisenden Durchbrüchen aufgebaut sind.
Die gesarate Schlitzdüse wird also schichtweise aufgebaut. Jede Einzelschioht kann dabei in allen Einzelheiten gut bearbeitet werden.
Zweckmäi3ig kann jede Folie eine Vielzahl von gleichartigen Durchbrüchen enthalten, die besonders vorteilhaft durch Formatzen hergestellt werden können.
Gegenüber der Länge der Schlitzdüse ist die Dicke der einzelnen Folie um mehrere Größenordnungen geringer.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die einzelnen Folien in einem Stapel gegenseitig verschweißt. Es kann jedoch auch Vorteile bieten, die Folien gegenseitig zu verlöten'oder zu verkleben.
Zweckmäßig wird jeder Stapel zwischen zwei Endplatten paketiert, die ihrerseits Zu- und Abführkanäle für zu trennende bzw. getrennte Isotopenfraktionen enthalten.
Folienstapel, die aus Folien mit einer Vielzahl von gleichartigen Durchbrüchen zusammengesetzt sind, enthalten dann eine gleiche Vielzahl von einzelnen.Schlitzdüsen, die zweckmäßig parallel geschaltet sind.
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BAD ORIGINAL
- 3. - TPA 9/366/0502
Die Erfindung wird, an Hand eines Ausfuhrungsbeispiels, das in vier Figuren dargestellt ist, näher erläutert.
Figur 1 stellt eine Einzelfolie mit den geätzten Durchbrüchen dar,, die übereinander gestapelt die Düse ergeben. Figur 2 ist eine vergrößerte Darstellung des Düsenquerschnittes.
In Figur 3 ist eine nochmalige Vergrößerung der Düse mit leitblech, ümlenkwand und Abschäler dargestellt. Figur 4 zeigt einen Folienstapel mit den dazugehörigen Armaturen zur Gaszu- und Abführung.
In Figur 1 ist eine Fol.ie dargestellt, .in der mehrere in Reihen und Zeilen angeordnete L g'.ds e it ig geätzte Öffnungen zu erkennen sind. Auf dem dargestellten Folienstück sind nur 34 Düsenquerschnitte eingezeichnet. Es ist jedoch möglich, mehrere 100 Düsenquerschnitte auf einer Folie unterzubringen. Die Folie hat eine Dicke von ungefähr 0,015 mm und besteht aus einer Kupfer-Beryllium-Legierung.
In Figur 2 ist ein -einzelner Düsenquerschnitt vergrößert herausgezeichnet. Die einzelne Öffnung besteht aus drei Teilen und einem wichtigsten vierten Teil, welcher die Verbindung zwischen den drei Hauptteilen herstellt. Der rechte Öffnungsteil stellt den Querschnitt eines Gaszuführungskanals dar. Im mittleren Öffnungsteil wird die leichte Fraktion gesammelt und abgeführt, während sich im linken Öffnungsteil die schwere Fraktion sammelt. Mit 1 ist ein Leitblech bezeichnet, das zusammen mit einer Umlenkwand eine gekrümmte Lavall-Düse bildet. Am Ausgang dieser Düse ist ein Abschäler.3 angeordnet, der die schwere Fraktion
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- 4 - VPA 9/366/0502
von der leichten Fraktion abtrennt. Einzelheiten über die Wirkung einer derartigen Trenndüse sind dem solion genannten Aufsatz "Entmischung der Uranisotope in einer zehnstufigen Trenndüsenversuchsanlage" von E. W. Becker, G. Prey, R. Schütte und D. Seidel in der Zeitschrift "Atorawirtschaft" vom Juli 1968 auf Seiten 359 "bis 362 zu entnehmen. Um ein Beispiel für die Größenverhältnisse zu geben, sei angeführt, daß die linke und rechte Teilöffnung einen Durchmesser von etwa 1 ,6 mm und. die mittlere Teilöffnung einen Durchmesser von 2,6 mm aufweisen.
In der Figur 3 ist noch einmal das Leitblech 1, die Umlenkwand 2 und der Abschäler 3 vergrößert herausgezeichnet. Im dargestellten Beispiel beträft der Radius der Umlenkwand 0,1 mm, der Krümmungsradius des leitbleches 0,06 rom und
die maximale Rundung der Kante des Abschälers 0,004 mm.
In Figur 4 ist ein Folienstapel 4, der aus insgesamt 50 Folien besteht und eine Dicke von 0,75 ram hat, zwischen zwei Endplatten 5 und 6 gestapelt. In den Endplatten sind Sammelbohrungen 7 angeordnet. Zwei äußere Flansche 8 und mit einer Ausnehmung 10 bzw. 11 führen das Ausgangsgas dem Folienpaket zu bzw. sammeln die schwere Fraktion. Über Teflonnippel 12 und 13 werden diese Gase zu- bzw. abgeführt. Die leichte Fraktion der Gase entweicht durch Öffnungen 14 und 15 in den Endplatten.
7 Patentansprüche
4 Figuren
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Claims (7)

- 5 - VPA 9/366/Q5O2 Patentansprüche
1. Schlitzdüse zur Trennung van Isotopen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Stapeln gegenseitig ausgerichteter Folien mit die Quersclmittsformen sowohl der Schlitzdüse als auch von Isotopen Zu- und Abführkanälen aufweisenden Durchbrochen aufgebaut'sind.
2. Schlitzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Folie eine Vielzahl von gleichen Durchbrüchen enthält,
3. Schlitzdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche in den Folien formgeätzt sind.
4. Schlitzdüse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß die Foliendicke gegenüber der länge der Schlitzdüse um mehrere Größenordnungen geringer ist.
5. Schlitzdüse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien innerhalb eines Folienstapels-gegenseitig verschweißt sind.
6. Schlitzdüse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Folienstapel einschließende Endplatten Zu- und Abführkanäle für zu trennende bzw, getrennte Isotopenfraktionen enthalten.
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- 6 - VPA
7. Schlitzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle innerhalb eines Foliensfcapels "befindlichen Düsen parallelgeschaltet sind.
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Leerseite
DE19702009265 1970-02-27 1970-02-27 Schlitzdüse zur Trennung gas fbrmiger Isotopengemische Expired DE2009265C (de)

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DE19702009265 DE2009265C (de) 1970-02-27 Schlitzdüse zur Trennung gas fbrmiger Isotopengemische
DE19702019201 DE2019201C3 (de) 1970-02-27 1970-04-21 Verfahren zur Herstellung von geätzten Folien zum Aufbau von Isotopen-Trenndüsen
CA104,240A CA954455A (en) 1970-02-27 1971-02-02 Slot nozzle for isotope separation of gaseous compounds and method of making the same
US00113173A US3853528A (en) 1970-02-27 1971-02-08 Slot nozzle for isotope separation of gaseous compounds
ZA710986A ZA71986B (en) 1970-02-27 1971-02-16 Slot-shaped nozzle for isotope separation
FR7106049A FR2078938A5 (de) 1970-02-27 1971-02-23
LU62670A LU62670A1 (de) 1970-02-27 1971-02-25
NL7102607A NL170598C (nl) 1970-02-27 1971-02-26 Spleetvormig mondstuk voor het scheiden van isotopen en werkwijze voor de vervaardiging van foelies voor zulk een mondstuk.
BE763552A BE763552A (fr) 1970-02-27 1971-02-26 Tuyere a fentes pour la separation d'isotopes
JP1031371A JPS5231519B1 (de) 1970-02-27 1971-02-27
GB2218571A GB1348843A (en) 1970-02-27 1971-04-19 Assembly for isotope separation

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DE2009265A1 true DE2009265A1 (de) 1971-09-02
DE2009265B2 DE2009265B2 (de) 1972-10-12
DE2009265C DE2009265C (de) 1973-05-30

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0024515A1 (de) * 1979-08-18 1981-03-11 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zum Herstellen von Trenndüsenelementen zur Trennung gas-oder dampfförmiger Gemische, insbesondere Isotopengemische, und nach diesem Verfahren hergestellte Trenndüsenelemente
US4422905A (en) * 1979-06-02 1983-12-27 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Method for producing separating nozzle elements used for separating gaseous or vaporous mixtures
US4493753A (en) * 1982-06-11 1985-01-15 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for producing separating nozzle elements for the separation of fluid mixtures

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EP0024515A1 (de) * 1979-08-18 1981-03-11 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Verfahren zum Herstellen von Trenndüsenelementen zur Trennung gas-oder dampfförmiger Gemische, insbesondere Isotopengemische, und nach diesem Verfahren hergestellte Trenndüsenelemente
US4493753A (en) * 1982-06-11 1985-01-15 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for producing separating nozzle elements for the separation of fluid mixtures

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DE2009265B2 (de) 1972-10-12
ZA71986B (en) 1971-10-27
CA954455A (en) 1974-09-10
US3853528A (en) 1974-12-10

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