DE2009725C - Device for gas extraction for ultracentrifuges - Google Patents

Device for gas extraction for ultracentrifuges

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DE2009725C
DE2009725C DE19702009725 DE2009725A DE2009725C DE 2009725 C DE2009725 C DE 2009725C DE 19702009725 DE19702009725 DE 19702009725 DE 2009725 A DE2009725 A DE 2009725A DE 2009725 C DE2009725 C DE 2009725C
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drum
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Jean Ie Paris Manach
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Description

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- kammer abgeteilt wird.4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the chamber is partitioned off.

kennzeichnet, daß der Diffusor (8) zwischen sei- Die.^Erfindung wird an Hand der Zeichnung näherindicates that the diffuser (8) is between the. ^ Invention will be explained in more detail with reference to the drawing

nen kegelstumpfförmigen Flächen (9, 10) njn- 40 erläutert. Es zeigtNen frustoconical surfaces (9, 10) njn-40 explained. It shows

destens ein spiralförmiges Leitblech (12) hat, ,. ,Fig. 1 schematisch einen Achsschnitt durch eineat least one spiral baffle (12) has,,. , Fig. 1 schematically shows an axial section through a

dessen Ganghöhe von dem Gasdurchsatz und der Ultrazentrifuge, deren Böden mit der cifindüngsgc-whose pitch depends on the gas throughput and the ultracentrifuge, the bottoms of which with the cifindüngsgc-

Drehgeschwindigkeit der Schleudertrommel (1) mäßen Vorrichtung versehen sind,Speed of rotation of the centrifugal drum (1) are provided with a suitable device,

abhängt (F i g. 3). F i g. 2 eine Ansicht in größerem Maßstab einesdepends (Fig. 3). F i g. Figure 2 is a larger-scale view of one

45 Teils von einem der Böden der Zentrifuge,45 part of one of the bottoms of the centrifuge,

F i g. 3 eine Ansicht, ebenfalls in größerem Maß-F i g. 3 a view, also on a larger scale

stab, des Diffusors, der jedem der Böden der zylindrischen Trommel zugeordnet ist undrod, the diffuser, of each of the bottoms of the cylindrical Drum is assigned and

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht des Endab-F i g. 4 is a perspective view of the end

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung 50 schnittes rner Zentrifuge gemäß einem anderen Aus- «ur Gasentnahme für Ultrazentrifugen, mit einer zy- führungsbeispiel der Erfindung, iindrisuicu um ciiie Achse drehangciricbcncr. Schics- Nach F i g. 1 hsi eise UÜrazesüifygR eine zylindertrommel mit zwei den Schleuderkammerraum be- drische Schleudertrommel 1, die aus einem Mantel 2 grenzenden parallelen Böden, einer entlang der Achse besteht, der u seinen beiden Enden durch zwei verlaufenden Speiseleitung für zu zentrifugierendes 55 parallele Böden 3 und 4 verschlossen ist. Die Schleu-Gas und einer Anzahl von Gasaustrittsöffnungen in dertrommel 1 wird mit sehr großer Drehzahl um zumindest einem Boden, die im wesentlichen auf eine Hohlachse 5 angetrieben, die insbesondere das einem Kreis mit einem Radius nahe dem der Schleu- Einführen eines zu zentrifugierenden Gasgemisches dertrommel verteilt sind und eine allgemein von der in die Schleudertrommel 1 erlaubt. Trommelachse wegstrebende Richtung aufweisen. 60 Erfindungsgemäß sind die Böden 3 und 4 der In den bereits bekannten Vorrichtungen wird die Schleudertrommel 1 oder mindestens einer der Böden Entnahme zentrifugierten Gases im allgemeinen über mit eines· Vorrichtung zur Entnahme des in der Öffnungen vorgenommen, die in den Böden vorhan- Schleudertrommel 1 zentrifugierten Gases versehen, den sind, die die Schleudertrommel der Zentrifuge die im einfachsten Fall wie in Fig. 1 durch eine Anverschließen, wobei diese Öffnungen im allgemeinen 65 zahi von Löchern 6 gebildet wird, die vorteilhaftersenkrecht zum entsprechenden Boden oder leicht ge- weise um die Achse S auf einem Kreis mit gegebenem neigt zu dessen Achse in einer durch diese Achse Radius in der Nähe des Mantels 2 verteilt sind. Die ,verlaufenden Ebene liegen. Dadurch entstehen ge- Löcher 6 sind direkt in den Böden 3 und 4 derThe invention relates to a device 50 of a sectional centrifuge according to another embodiment of gas extraction for ultracentrifuges, with an exemplary embodiment of the invention, which rotates about an axis. Schics- According to Fig. 1 hsi else UÜrazesüifygR a cylindrical drum with two the centrifugal chamber space sawn-cylindrical centrifugal drum 1, the adjacent consists of a casing 2 parallel floors, a is along the axis of the u closed its two ends by two extending feed line for parallel to zentrifugierendes 55 trays 3 and 4 is. The centrifugal gas and a number of gas outlet openings in the drum 1 is driven at a very high speed around at least one base, which is essentially driven on a hollow axle 5, which is in particular a circle with a radius close to that of the centrifugal drum are distributed and one generally allowed by the in the centrifugal drum 1. Have drum axis striving away direction. 60 According to the invention, the floors 3 and 4 of the In the already known devices, the centrifugal drum 1 or at least one of the floors, extraction of centrifuged gas is generally carried out using a gas provided the are that the centrifugal drum of the centrifuge in the simplest case, as shown in Fig. 1 by a Anverschließen, these openings is generally formed 65 za hi of holes 6, which is advantageously perpendicular to the corresponding floor or slightly overall as the Axis S on a circle with a given inclines to the axis of which are distributed in a radius through this axis in the vicinity of the shell 2. The, running levels lie. This creates holes 6 are directly in the bottoms 3 and 4 of the

ist, der immer größer als der Druck F1 ist, der im Inneren der Schutzwand 11 herrscht was Dichlig-Schwierigkeiten zwischen der Schleudertrommelis, which is always greater than the pressure F 1 , which prevails inside the protective wall 11, which dichlig difficulties between the centrifugal drum

Schleudertrommel 1 so hergestellt, daß sie insgesamt eine Neigung einerseits in Drehrichtung des Drehsinns? der Schleudertrommel und andererseits von der Hohlachse 5 nach außen zur Schleudertrommel haben.Centrifugal drum 1 made so that it has a total inclination on the one hand in the direction of rotation of the direction of rotation? the centrifugal drum and on the other hand from the hollow axis 5 to the outside to the centrifugal drum to have.

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab die Ausführung der Löcher 6. die quer durch beispielsweise den Boden 3 verlaufen. Infolge der gegebenen AusrichtungFig. 2 shows on a larger scale the execution of the holes 6, the transversely through, for example, the ground 3 run. As a result of the given orientation

der Löcher 6 wird das Gas, das aus der Schleuder- v^^, — ~—, -^ ,the holes 6 is the gas that comes from the centrifuge- v ^^, - ~ -, - ^,

trommel 1 austritt, in eine Absolutgeschwindigkeit lo mit zur ^"^^K^he 12 im DiffusorDrum 1 exits, in an absolute speed lo with to ^ "^^ K ^ he 12 in the diffuser

ilngfebenso wie die Ganghöhe der Leitbleche von dem Gasdurchsatz und der Drehzahl-der Schleudertrommel 1 ab. Schließlich ist der Abstand zwischen dem Boden der Sdutm^^^ndj^^. As well as the pitch of the guide plates, it depends on the gas throughput and the speed of rotation of the centrifugal drum 1. Finally, the distance between the bottom of the Sdutm ^^^ ndj ^^.

^SCSEÄ den Diffusor8, dm vorziweS zwischen den Blechen 9 und iO Mindestens ein Leitblech 12 in Form einer kont.nu-S lchen Spirale montiert ist, die zur ruhrung des Gases dient, das aus den Löchern 6 aus ritt, und dah d Faktors der erhaltene^Kuc^- ^ SCSEÄ the diffuser 8, which is preferably between the plates 9 and OK. At least one guide plate 12 in the form of a continuous spiral is mounted, which serves to stir the gas that came out of the holes 6, and then the factor of the preserved ^ Kuc ^ -

dem Boden der Schleudthe bottom of the sling

hörigen Diffusor immer klein, jedoch nicht vernach-submissive diffuser is always small, but not neglect-

!Mssigbar so daß Schwingungen, Ausdehnungen usw.! Measurable so that vibrations, expansions, etc.

lässigbar, so
vermieden werden.
Fig. 4 zeigtcasual so
be avoided.
Fig. 4 shows

abgewandeltes Ausfuhrungsbei-modified execution guide

versetzt, die gleich der Resultante der Antriebsgpschwindigkeit ωΓ der Schleudertrommel 1, tangential zu dem Kreis, auf dem djg . ^-her verteilt sind und in Drehrichtung des Sdifeu" "trommel ausgerichtet, und der Relativgeschw!n^-_;eit VR des Gasstrahles relativ zur Schleuder .ίο.ΐΐίπεί 1 ist. Die Relativge-offset, which is equal to the resultant of the drive speed ω Γ of the centrifugal drum 1, tangential to the circle on which djg. ^ -her are distributed and aligned in the direction of rotation of the Sdifeu "" drum, and the relative speed! n ^ -_; eit V R of the gas jet relative to the centrifuge .ίο.ΐΐίπεί 1 is. The relative

nahmcdurclis-. . dom Druck des Gases in dertookcdurclis-. . dom pressure of the gas in the

Schleudertromniv., dem Querschnitt des Lochkanals _ . „ _ t . Schleudertromniv., The cross section of the perforated channel _. "_ T.

und dem Winkel ab, den die Lochachse mit der ao spiel der Erfindung :eiand the angle from which the hole axis with the ao game of the invention: ei

Achse der Schleudertrommel 1 bildet. Die gegebene gewinnung der kine"^f/Y™8?;,The axis of the centrifugal drum 1 forms. The given extraction of the kine "^ f / Y ™ 8 ?;,

Ausrichtung der Lochachse ergibt eine Neigung in Drehrichtung der Relativgeschwindigkeit VK, was zuAlignment of the hole axis results in an inclination in the direction of rotation of the relative speed V K , which leads to

einer beträchtlichen Erhöhung der resultierenden am u« "-,·* . . . η;<τ,,a considerable increase in the resulting on u «" -, · * . . . η; <τ ,,

Geschwindigkeit^ führt. In F ig. 2 bezeichnet dtr a5 sehen ist, wo es sieh vor dem Eintreten in den uiHu Winkel α die Neigung der Achse des betrachteten sor beruhigt. Zu diesem Zweck _ist_ der. jioden 3 nnt Lochs 6 in Drehrichtung, gemessen zur vertikalen
Richtung der Achse der Schleudertrommel 1, während der Winkel β den Winkel darstellt, den die u^^».». . . - jie K-_mrn_r Speed ^ leads. In Fig. 2 denotes dtr a5 see, where it calms down the inclination of the axis of the sor under consideration before entering the uiHu angle α. For this purpose _is_ the. jioden 3 nnt hole 6 in the direction of rotation, measured to the vertical
Direction of the axis of the centrifugal drum 1, while the angle β represents the angle that the u ^^ ».». . . - j ie K -_ mrn _ r

Lochachse mit der gleichen Achse der Schleuder- 30 Nähe ihres Umfangs versehen ist, die in die Kammer trommel einschließt. Unter diesen Bedingungen kann « -«"·- n" R^n 3 hat außerdem eine kre:s-Hole axis is provided with the same axis of the sling 30 near its circumference, which includes the drum in the chamber. Under these conditions, «-« "· - n " R ^ n 3 also has a cre: s-

gewinnungextraction

Druck im Diffusor 8 noch besser Nähe des Bodens 3 eine Durchmtte^ JThe pressure in the diffuser 8 is even better near the bottom 3 by a diameter

aus der Schleudertrommel 1 austretende Gas;vorgeih d Entreten in den uiHuGas escaping from centrifugal drum 1; vorgeih d Entering the uiHu

^n von^ n of

«dem m d,r«Dem m d, r

sor beruhigt. Zu diesem Zweck ist der S einer parallelen Platte« versehen die im Innen der Schleudertrommel 1 am Mantel 2 anhegt wobei die Platte 14 mit einer Anzahl von .Lodton 151 in der Uf hen ist die insor reassured. For this purpose, the S a parallel plate «are provided by those inside the centrifugal drum 1 attached to the jacket 2 with the plate 14 with a number of .Lodton 151 in the Uf hen is the in

13 münden. Der Boden 313 open. The floor 3

ringförmige Öffnung 16, die so durch den Boden 3 verläuft, daß die Relativgeschwindigkeit des Gases im wesentlichen parallel zur Achse der Schleudertiommel 1 gerichtet isL Bei diesem abgewandelten Ausf ihrungsbeispiel ist die resultierende Geschwindigkeit etwas geringer als die mit den* Ausführungsbeispiel von Fig 1 erhaltene. Um diese Unzulänglichkeit zuannular opening 16, which runs through the bottom 3, that the relative speed of the gas in essentially parallel to the axis of the centrifugal drum 1 direction isL In this modified exemplary embodiment the resulting speed is slightly lower than that with the * embodiment obtained from FIG. To this inadequacy too

xu.u. au,»«,., *,» ™.at ^1 u« u« ow». vermeiden, hat die kreisringfönnige öffnung 16 vortrommel 1 zusammenfällt und deren öffnung mit 40 zugsweise mehrere Schaufeln 17, die_in Vorwartsnchwachsender Entfernung von letzterer zunimmt. Das tung relativ zur Drehricht'ing der Schleudertrommel 1 Blech 9 ist an einer äußeren Schutzwand 11 befestigt, geneigt sind, um wie vorher die resulaerende Gedie die Schleudertrommel 1 umgibt. Diese Drucker- schwindigkeit zu erhöhen. Das aus der Schleuderhöhung des aus der Schleudertrommel austretenden trommel 1 austretende Gas strömt anschließend spi-Gases, das in den Diffusor 8 eintritt, hat zur Folge, 45 ralförmig in den Diffusor, wobei ein Teil der Energiexu.u. au, »«,., *, »™. at ^ 1 u «u« ow ». avoid, the circular ring-shaped opening 16 has the pre-drum 1 coincide and its opening with 40 preferably several blades 17, which increase as the distance from the latter increases. The device relative to the direction of rotation of the centrifugal drum 1 sheet 9 is attached to an outer protective wall 11, which is inclined so as to surround the centrifugal drum 1 as before the resulting goods. Increase this printer speed. The gas emerging from the increased centrifugation of the drum 1 emerging from the centrifugal drum then flows spi gas, which enters the diffuser 8, results in 45 ral-shaped into the diffuser, with part of the energy

in Form von Druck zurückgewonnen wird.is recovered in the form of pressure.

die Energie entsprechend der Geschwindigkeit des
aus der Schleudertrommel 1 über die Löcher 6 austretenden Gasstrahls teilweise in Form von Druck
wiedergewonnen werden, insbesondere in einem 35 mel 1 gerichtet Diffusor 8, der an der Schleudertrommel 1 wie in
F i g. 1 abgebildet befestigt ist und vorzugsweise zwei
Bleche 9 und 10 von im wesentlichen Kegelstumpfform aufweist, deren Achse mit der der Schleuder-the energy corresponding to the speed of the
from the centrifugal drum 1 via the holes 6 exiting gas jet partially in the form of pressure
be recovered, in particular in a 35 mel 1 directed diffuser 8 attached to the centrifugal drum 1 as in
F i g. 1 is shown attached and preferably two
Has sheets 9 and 10 of substantially truncated cone shape, whose axis coincides with that of the centrifugal

Ö iÖ i

daß der Druck P9 im Diffusor auf einen Wert erhöhtthat the pressure P 9 in the diffuser increases to a value

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (1)

wohnlich Turbulenzen beim Gasdurehtriil, und ein l i ™*™*f%£££«£ Comfortable turbulence during gas flow, and a li ™ * ™ * f% £££ «£ Patentansprüche: verhältnismäßig fna^T . Claims: relatively f na ^ T. s ·. " Ziel der Erfindung ist daher e nes ·. "The aim of the invention is therefore a ne j 1. Vorrichtung zur Gasentnahme für Ultrazen- ausführung des Γ es aus der ^ca"™™·™· ™ ,trifugen, mit einer zylindrischen um eine Achse 5 durch den Gasaustntt bedingtes Störungen de. Ver Vhangetriebenen Schleudertrommel mit zwei hältnisse innerhalb der lromme. den Schleuderkammerraum begrenzenden paral- halten und eine mog!icnsiv,ei !den Böden, einer entlang der Achse verlaufen- dem herauszuführenden uas ι den Speiseleitung für zu zentrifugierendes Gas Energie zu erreichen. prfindlini! dadurch er 'und einer Anzahl von Gasaustrittsöffnungen in 10 Dieses Ziel wird gemäß ^^"»l™™™ I1" zumindest einem Boden, die im wesentlichen auf . reicht, daß die G*s™stf*°£nZf?™^r£ einem Kreis mit einem Radius nahe dem der "der nach außengebenden .Neig^| feguber Jer Schleudertrommel verteilt sind und eine allge- Trommelachse (Winkel β) in .Vo™ft"ch£jS ,?n e* mein von der Trommelachse wegstreberide Drehsinns gegenüber der achsparallelen Richtung Richtung aufweisen, dadurch gekenn- 15 geneigt sind. !>„♦„»!„„ ζ e i c h η e t, daß die AusHttsöffnungen zusatz- Wesentlich ist dabei vor allem die im Rotationslich zu der nach außen s benden Neigung ge- sinn gewählte Neigung der Gasaustntteoffnungen die genüber der Trommelach (Winkel/J) in Vor- durch eine Anzahl einzelner Bohrungen un Tromwärtsrichtu-ig des Drehs .ns (7) gegenüber der melboden, aber insbesondere auch durch eme inner acbsparallelen Richtung geneigt sind (Winkel«), ao halb des Bodens vorgesehene kreisnngformige öit-2 Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzelch- nung gebildet werden können, welch letztere mit m net durch einen zur äußeren Schleudertrommel- Vorwärtsrichtung des Drehsinns geneigten Schaufeln Stirnwand (3) parallelen Zwischenboden (14), der versehen ist. Mit diesem Schaufelauslaß wirkt insbczusammen mit dieser eine Durchtritts- oder Be- sondere ein Diffusor in Nähe der Schleudertromme! ruhigungskammer(13) begrenzt und eine vor- 25 zusammen, der durch zwei kegeistumpfforrnige EIezugsweise mit in Vorwärtsrichtung des Dreh- mente gebildet wird, deren Öffnung sich mit wacfcsinns (7) geneigten Schaufel (17) versehene kreis- sendet Entfernung von der Schleudertrommel autringförmige Gasaustrittsöffnung (16) in der Stirn- weitet. Vorteilhafterweise hat uer Diffusor zwischen wand (3). den kegelstumpiförmigen Elementen mindestens einj 1. Device for gas extraction for Ultrazen design of the Γ it from the ^ ca "™ ™ · ™ · ™, trifugen, with a cylindrical malfunction caused by the gas exhaust around an axis 5 . Keep the centrifugal chamber space delimiting parallel and a possible way to reach the bottoms, a feed line for the gas to be centrifuged and a number of gas outlet openings in 10 This goal is achieved according to ^^ "» l ™ bitten I 1 "at least one floor, which is essentially enough that the G * s ™ st f * ° £ n Zf? ™ ^ r £ a circle with a radius close to that of "the outward-giving .Neig ^ | f e g are distributed over the centrifugal drum and have a general drum axis (angle β) in. Vo ™ ft " ch £ jS,? N e * my direction of rotation away from the drum axis in the opposite direction to the axis-parallel direction, thereby being inclined - What is essential here is above all the inclination of the gas discharge openings in the direction of rotation towards the outward inclination ) relative to the melboden, but in particular also by an inner acb-parallel direction are inclined (angle «), ao half of the floor provided circular öit-2 device according to claim 1, can be identified, the latter with m net through one to the outer Centrifugal drum forward direction of the direction of rotation inclined blades end wall (3) parallel intermediate floor (14) which is provided sor near the sling drum! Resting chamber (13) bounded and one in front, which is formed by two truncated cone-shaped elements with a circular gas outlet opening in the forward direction of the rotary element, the opening of which is provided with a wacfcsinns (7) inclined blade (17) distance from the centrifugal drum (16) in the forehead. Advantageously, there is a diffuser between the wall (3). the frustoconical elements at least one 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, ge- 30 spiralenförmiges Leitblech, dessen Schrittweite oder kennzeichnet durch einen an die Gasaustrittsöfi- Ganghöhe vom Gasdurchsatz und von der Drehzahl nungen (6 bzw. 16) dei .'rommelstirnwand an- der Schleudertrommel abhängt.3. Apparatus according to claim 1 or 2, GE 30 spiral-shaped guide plate, the pitch or characterized by a pitch of the gas flow rate and the speed of the gas outlet openings (6 or 16) of the drum front wall from the centrifugal drum. schließenden Diffusor (8) in unmittelbarer Nähe Im übrigen kann in an sich bekannter Weiseclosing diffuser (8) in the immediate vicinity der Trommel (1) mit zwei allgemein koaxialen (s. deutsche Patentschrift 1218361) parallel zumthe drum (1) with two generally coaxial (see. German Patent 1218361) parallel to kegelstumpfförmigen Flächen (9,10), deren Ab- 35 Trommelboden und Gasaustritt nach innen zu einfrustoconical surfaces (9, 10), whose bottom 35 drum base and gas outlet to the inside stand mit zunehmender Entfernung von der Zwischenboden vorgesehen sein, durch den am Endestood with increasing distance from the false floor to be provided by the end Schleudertrommel (1) größer wird. de Trommel eine Durchtrirs- und Beruhigungs-The centrifugal drum (1) becomes larger. de drum a tranquilizing and calming
DE19702009725 1969-03-03 1970-03-02 Device for gas extraction for ultracentrifuges Expired DE2009725C (en)

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DE2009725A1 DE2009725A1 (en) 1971-02-25
DE2009725B2 DE2009725B2 (en) 1972-06-29
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