DE2525258A1

DE2525258A1 - Verfahren und vorrichtung zur vereinzelung kleiner sphaeroide aus regellosen haufwerken solcher sphaeroide

Info

Publication number: DE2525258A1
Application number: DE19752525258
Authority: DE
Inventors: Michael Hauer; Lothar Rachor
Original assignee: Hobeg Hochtemperaturreaktor Brennelement GmbH
Current assignee: Hobeg Hochtemperaturreaktor Brennelement GmbH
Priority date: 1975-06-06
Filing date: 1975-06-06
Publication date: 1976-12-09
Also published as: DE2525258C3; FR2313289A1; FR2313289B1; DE2525258B2

Description

HOBEG

Hockt einperaturreaktor-Brennelement GmDH

6450 Hanau 11

Verfahren und vorrichtung zur vereinzelung kleiner Sphäroide aus regellosen Haufwerken solcher sphäroide

Die Erfindung betrifft ein verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Vereinzelung kleiner Sphäroide aus regellosen Haufwerken solcher Sphäroide, insbesondere zur Vereinzelung von. Kernbrennstof f teilchen.

Die vereinzelung kleiner sphärischer Teilchen aus einem regellosen Haufwerk dieser Teilchen ist vielfach notwendig, z.B. für den Transport von Einzelteilehen, für Messungen uoi Prüfungen von Eigenschaften an Einzelteilchen,sowie zum Ausscheiden bzw. Sortieren von fehlerhaften Teilchen, insbesondere in der Kernreaktortechnik., Die bisher bekanntgewordenen verfahren zur Vereinzelung von Teilchen über ausschliesslich schwerkraftorientierte Verfahren sind für sehr kleine Teilchen mit Teilch engross en von/,1 inm nicht anwendbar, weil Adhäsionen und elektrostatische Kräfte das Eigengewicht oft um ein Mehrfaches übersteigen. Schöpfwerke oder Vereinzelungssperren, soweit sie überhaupt für sehr kleine Durchmesser anwendbar sind, erweisen sich als ungeeignet, da sie jeweils auf Teilchen mit sehr enger Durchmessertoleranz begrenzt sind. Abweichende Teilchen verursachen störungen, bisweilen auch Schaden an Teilchen und Einrichtungen.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Vereinzelung kleiner Sphäroide aus regellosen Haufwerken solcher

,6 09850/0563

Sphäroide zu schaffen, das eine störungs- und beschädigungsfreie, kontinuierliche oder diskontinuierliche vereinzelung auch sehr kleiner Sphäroide mit unterschiedlicher Grosse, Dichte und iiundheit gewährleistet.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass diese Sphäroide von einer mit einem Lochkranz versehenen rotierenden Scheibe mittels einer pneumatischen Druckdifferenz vor und hinter der Lochscheibe aus dem Haufwerk angesaugt, evtl. anhaftende Teilchenagglomerate durch einen auf eine Stelle der Lochscheibe gerichteten Gasstrom vereinzelt und ahschliessend durch Beseitigung der Druckdifferenz und Anlasen von der Gegenseite der Lochscheibe einzeln ausgestossen werden*

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren ist es nunmehr möglich, auch kleine Teilchen mit Teilchendurefaisessern <£-1 iasi in einem relativ breiten Grossenbereioh zuverlässig xtnd schonend einzeln in regelmässiger Folge, oder einzeln auf einen definierten Befehl hin, aus Haufwerken dieser teilchen abzutrennen» wobei keinerlei Störung durch Teilciienagglojaerate und in ihrer Grosse abweichende Teilchen auftritt«

Die Abbildungen ι und II zeigen schematisch im Quer- und Längsscimitt eine beispielliaf te Ans führ un^sform einer Vorrichtimg zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.

Vor einer überwiegend zylindrischen, unter schwaches unterdrück stehenden Teilchen-Vorratskammer 1 mit geneigter Bodenfläche β rotiert eine dicht gleitende runde Scheibe 2 alt am sand kreisförmig angeordneten Löchern 3, wobei die Teilcaen 9 über eine auf der anderen Seite der rotierenden scheibe 2 befindlichen zylin-

,809850/0563

drisehen Unterdruckkammer 4 angesaugt, aus der Schiittung 10 hochgetragen und vor ein durch die Unterdruckkammer k geführtes druckbeaufschlagtes ßöhrchen 5> das an der rotierenden scheibe 2 auf dem Lochkreis 3 mündet, gebracht werden und durch einen dem Röhrchen 5 gegenüberliegenden Abführungskanal 6 mit etwas grosserem Durchmesser nach aussen abgeblasen werden.

Die eventuell an den Löchern 3 haftenden Teilchenaggloraerate 11 aus zwei oder mehreren Teilchen werden durch einen ständig blasenden Gasstrom, der aus einer im spitzen winkel zum Lochkranz 3 gerichteten Blasdüse 7 tritt, zerstört, wodurch pro Loch nur ein Teilchen haften bleibt. . Um zu vermeiden, dass die übrigen abgeblasenen Teilchen, die in der Vorratskammer 1 umherspritzen, in den Abführungskanal 6 eindringen, ist dieser mit einer Schikane 12 abgedeckt.

Der Durchmesser der Löcher 3 der rotierenden Lochscheibe 2 muss vorzugsweise mindestens um den Faktor 0,9 kleiner sein als der Durchmesser der kleinsten im Haufwerk vorkommenden Teilchen beträgt, und höchstens um den Faktor 0,1 kleiner als der Durchmesser der grössten Teilchen im Haufwerk, damit ein einwandfreies Haften und Vereinzeln der Teilchen gewährleistet ist. Staub und kleine Teilchenrückstände werden durch die Löcher in das Unterdrucksystem abgeführt und entfernt.

Mittels Einstellung der Umdrehungsgeschwindigkeit der Lochscheibe kann die Geschwindigkeit der Teilchenvereinzelung reguliert und eingestellt werden.

Mit Hilfe der geneigten Bodenfläche 8 in der Teilchenvorratskammer 1 gelingt es, alle im Vorratsgefäss befindlichen Teilchen auszutragen und zu vereinzeln.

,6 09850/0563

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens können auch Vorrichtungen verwendet werden, die anstelle der rotierenden Scheibe mit Lochkranz einen rotierenden Hohlzylinder (Abbildung III) mit Lochkranz und Blasdüse, oder einen oszillierenden Linearschieber (Abbildung IV) mit Saug-, Anblas- und Ausstossposition besitzen.

Abbildung III zeigt scheraatisch einen Hohlzylinder Vt mit einem Lochkranz 15. Die Teilchen 16 aus dem vorratsgefäss 17 werden durch das Unterdruck system 18 angesaugt, durch die Anblasdüse vereinzelt und über den Abführungskanal 20 durch Anblasen mit dem Röhrchen 21 nach aussen abgeführt. *

Abbildung IV zeigt schematisch eine vorrichtung mit einem oszillierenden Linearschieber 23» mit einer Lochöffnung 24, mittels dem die Teilchen 25 durch Ansaugen über das unterdruck system 30 aus dem Vorratsbehälter 26 entnommen, von der Anblasdüse 27 vereinzelt und über den Abführungskanal 28 durch Anblasen mit dem Röhrchen entfernt werden.

Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutern;

Beispiel 1

Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung nach Abbildung I und II wurden 10 g sphärischer Kernbrennstoffteilchen vereinzelt. Die Teilchen hatten einen Durchmesser von 150 (+ 10) /um. Der Durchmesser der 16 Löcher auf der Lochscheibe betrug 120 /um. Der Unterdruck in der Kammer betrug 600 Torr, der Überdruck im Röhrchen 1,5 bar, der Blasdruck zur zerstörung von Teilchenagglomeraten 0,5 bar bei einer Düsengrösse von 0,3 mm. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Lochscheibe belief sich auf 1 Umdrehung pro Sekunde. Es wurden dabei 16 Teilchen pro Sekunde einzeln hintereinander in gleichmässiger Folge aus der Vorratskammer in den Kanal abgeführt.

,609850/0563 " ⁵ "

Beispiel 2

Wie in Beispiel 1 wurden bei unveränderter Apparatur Kernbrennstoff teilchen, jetzt jedoch mit einem mittleren Durchmesser von 800 /um auf die gleiche l/eise erfolgreich vereinzelt und kontinuierlich in den Kanal abgeführt.

Beispiel 3

Die Versuchsdurchführung entsprach der in Beispiel 1, jedoch wurde die Lochscheibe nicht kontinuierlich, sondern mit einem Schrittmotor in Intervallen bewegt. Es konnten Einzelteilchen in definierten und gewünschten Abständen aus dem Vorratsgefäss abgerufen und abgeführt werden.

- 6 .609850/0563

Claims

PATENTANS PilÜCHk

1. Verfahren zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Vereinzelung von Sphäroiden unterschiedlicher Grosse, Dichte und ilundheit aus einem regellosen Haufwerk dieser Sphäroide, dadurch gekennzeichnet, dass diese Sphäroide von einer mit einem Lochkranz versehenen rotierenden Scheibe mittels einer pneumatischen Druckdifferenz vor und hinter der Lochscheibe aus dciu Haufwerk angesaugt, eventuell anhaftende Teilclienagglomcrate durch einen auf eine Stelle der Lochscheibe gerichteten Gasstrom vereinzelt und an« schliessend durch Beseitigung der Druckdifferenz und Anblasen von der Gegenseite der Lochscheibe einzeln ausgestossen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Löcher der Lochscheibe mindestens um den Faktor 0,9 kleiner ist als der Durchmesser der kleinsten Im Haufwerk vorkoffiffie&de« Teileheil und köeiistens um den Faktor 0,1 kleiner als der Dtirchrnesser der «,rossten Teilchen.

3* Vorrichtung zur Vereinzelung von kleinen Spnäroiden aus imregelfflässigeü Haufwerken dieser Sphäroide nach äem Ver fahren gexäiäss Anspruch 1 und 2, dadurch gekcnnzel ehnet _} dass eine runde scheibe 2, die am Rand kreisförmig angebrachte Löcher 3 aufweist, dicht gleitend zwischen einer iiberwiegead zyliBdrisehen TeIlchen~yorratsJiaffl3Ber{l)fflit geneigter Bodeüfläelae, in die eine im spitzen Winkel zur

Loehkranz gerichtete Blasdüse (7) hineiaragt,

,609850/0563

und einer zylindrischen Unterdruckkammer (4) rotiert, und dass durch die Unterdruckkammer (Ί) ein gasdruckbeaufschlagtes ilöhrchen (5) führt, das an der rotierenden Scheibe (2) gegenüber dem Teilchenabführungskanal (6) auf dem Lochkreis (3) mündet.

Frankfurt/Main, 21.5.1975
Dr.Br.-Bi

.609350/0563

Leerseite