DE3003266A1

DE3003266A1 - Vorrichtung zum trennen von gas- oder dampffoermigen stoffen

Info

Publication number: DE3003266A1
Application number: DE19803003266
Authority: DE
Inventors: Werner 7530 Pforzheim Großstück
Original assignee: NUSTEP TRENNDUESEN
Current assignee: NUSTEP TRENNDUESEN
Priority date: 1980-01-30
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1981-08-06
Also published as: IN157352B; AU6670681A; AU534967B2; ZA81637B; CA1158990A; JPS5858135B2; ES8200231A1; FR2474333B1; FR2474333A1; US4344780A; BR8100517A; JPS56121617A; ES498932A0

Description

Andrejewski, Honice & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Trennen von gas- oder dampfförmigen Stoffen, insbes. Isotopen, mit

Kanalaggregat mit im wesentlichen rechteckigen Grundriß und Querschnitt,

Düsenkanten-Leisten und
Schälblenden-Leisten,

wobei das Kanalaggregat kanalbildende Trennwände aufweist und diese mit längslaufenden Düsenrillen versehen sind, wobei ferner die Leisten auf das Kanalaggregat aufgesetzt sind und mit ihrer Düsenkante bzw. mit ihrer Schälblende in die Düsenrille einfassen sowie zwischen sich einen Fraktions-Abzugsspalt bilden. - Solche Vorrichtungen werden insbes. für die Isotopen-Trennung, z. B.

2"55 zur Anreicherung des leichten Uranisotops U ^ , eingesetzt. Die Trennung beruht auf der teilweisen räumlichen Entmischung verschieden schwerer Komponenten eines Gases oder Dampfes in einer längs einer gekrümmten Bahn geführten schnellen Gasströmung. Die DUsenkante der DUsenkanten-Leiste bildet dabei mit der DUsenrille eine schlitzförmige Düse, in der das zu entmischende Gas bzw. der zu entmischende Dampf expandiert. Das strömende Gas bzw. der strömend» Dampf erfahren in der Düsenrille die erforderliche Umlenkung. Am Ende der Umlenkung werden das strömende Gas bzw. der strömende Dampf an der Schälblende in zwei Fraktionen aufgeteilt. Die leichtere tritt über den Fraktions-Abzugsspalt aus, die schwerere wird über den zugeordneten Anschlußschlitz in einen der Kanäle des Kanalaggregates zurückgeführt. Das Kanalaggregat besitzt entsprechende

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Kanäle für das zu entmischende Ausgangsgas bzw. den zu entmischenden Ausgangsdampf und für die abzuführende schwerere Fraktion, die abwechselnd aufeinanderfolgen. Das funktioniert mit gutem Wirkungsgrad, wenn die angedeutete Geometrie der Zusammenhänge mit ausreichender Präzision, zulässige Toleranzen zum Teil o,öl mm und weniger, eingehalten wird (vgl. DE-PS 24 19 192, Spalte 2, Zeile J>2 bis 41). Bei der bekannten gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-PS 11 98 328, Fig. 3, 4) sind die kanalbildenden Trennwände des Kanalaggregates selbständige Bauteile, die durch Stirnplatten zusammengehalten werden, wobei die Stirnplatten zugleich entsprechende Eintrittsöffnungen bzw. Austrittsöffnungen für das Ausgangsgas bzw. den Ausgangsdampf und die schwerere Fraktion aufweisen. Die Düsenkanten-Leisten sowie die Schälblenden-Leisten sind zugleich Abdeckleisten für die Kanäle und insoweit gleichsam deckelartig auf die Kanäle aufgesetzt. Im Ergebnis ist bei der bekannten Vorrichtung das Düsenaggregat ein Multibautell-Aggregat. Die für einen ausreichenden Wirkungsgrad erforderlichen engen Toleranzen können zumindest mit vertretbarem Aufwand kaum eingehalten werden. Tatsächlich entstehen bei der Fertigung un- . kontrollierte Fehler, die sich beim Zusammenbau noch addieren können. Die Fehler resultieren insbes. aus der Tatsache, daß die einzelnen Bauteile des Kanalaggregates, d. h. die kanalbildenden Trennwände und die Stirnplatten, in der Bearbeitungsmaschine notwendigerweise nur eine unterschiedlich genaue Einspannung oder Aufspannung erfahren. Bei der Montage können darüber hinaus zusätzliche Fehler entstehen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß das Kanalaggregat und darüber hinaus die Vorrichtung insgesamt mit hoher Präzision gefertigt werden können und die beschriebenen, auf der Bearbeitung von Einzelteilen und deren Zusammenbau beruhenden unkontrollierten Fehler vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Kanalaggregat als einheitliches Bauteil mit angeformten, kanalbildenden Trennwänden und angeformten Kanalabdeckungen ausgeführt 1st, dessen Kanäle an abwechselnden Seiten offen bzw. durch angeformte Abschlußwände abgeschlossen sind, daß die Kanalabdeckungen im liereich der Trennwände Anschlußschlitze für die Düsenrille aufweisen, die sich in Längsrichtung der Kanäle erstrecken, und daß die Kanalabdeckungen außerdem mit Anschlagflächen versehen sind, auf die die Düsenkanten-Leisten bzw. die Schälblenden-?Leisten aufgesetzt sind, - Das für die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentliche, einheitliche Kanalaggregat kann auf verschiedene Weise gefertigt werden, wobei insoweit noch keine besonderen Anforderungen an die Präzision gestellt werden müssen. Die erforderliche Präzision wird bei der nachträglichen Bearbeitung erzeugt, wenn die Düsenrillen und Anschlagflächen hergestellt werden. Dabei kann mit Präzisions-Bearbeitungsmaschinen und im allgemeinen sogar in einer Aufspannung für das Düsenaggregat gearbeitet werden. Auf unterschiedlich genaue Einspannung oder Aufspannung von Einzelteilen beruhende Ungenauigkeiten sind dann ausgeschlossen. Das einheitliche Kanalaggregat kann z. B. geschmiedet werden. Eine Ausführungsform, die sich durch Einfachheit auszeichnet und allen Anforderungen genügt, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Kanal-

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aggregat als einheitliches Gußteil ausgeführt ist, dessen Anschlußschlitze nachträglich eingebracht oder duroh Gußform-Querschieber erzeugt sind, und daß die Düsenrillen sowie die Anschlagfläahen, möglichst in einer Aufspannung, spanabhebend präzisionsbearbeitet sind. Es kann sich um ein Druckgußteil· oder um ein Formgußteil handeln. Ohne Schwierigkeiten können auch die Düsenkanten-Leisten oder die Abschälkanten-Leisten sehr präzis und mit engen Toleranzen gefertigt werden. Insoweit ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkanten-Leisten sowie Abschälkanten-Leisten ihrerseits als Präzisionsbauteile ausgeführt sind. Z. B. kann es sich um Präzisionsbauteile der sog. Galvano-Plastik handeln.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit hoher Präzision gefertigt werden kann, wie es für einen ausreichenden Wirkungsgrad der Trennarbeit erforderlich ist. Dabei wird zunächst das Kanalaggregat sehr präzis bearbeitet, well es sich um ein einheitliches Bauteil handelt. Die bei der bekannten Ausführungsform auftretenden Fehler, die auf der Tatsache beruhen, daß das Kanalaggregat aus einer Vielzahl von einzeln gefertigten Einzelteilen zusammengesetzt ist, entfallen. Im Ergebnis erreicht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch einen verbesserten Wirkungsgrad. Hinzukommt, daß die' Fertigungskosten beachtlich reduziert sind und daß das kompakte Aggregat auch einfach eingebaut werden kann. Der Einbau kann in Verbindung mit besonderen Kopfstücken oder ohne solche, erfolgen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Autsführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

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Pig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, ausschnittsweise

Pig. 2 in gegenüber der Pig. I vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Pig. I und

Fig. j5 einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand der Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Trennen von gas- oder dampfförmigen Stoffen, insbes. Isotopen. Zum grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung gehören

ein Kanalaggregat 1,

eine Mehrzahl von Düsenkanten-Leisten 2 und

eine Mehrzahl von Schälblenden-Leisten j5·

Das Kanalaggregat weist kanalbildende Trennwände 4 auf und diese sind gleichsam oben und unten mit längslaufenden Düsenrillen 5 versehen. Die Leisten 2, ~$ sind auf das Kanalaggregat 1 aufgesetzt. Sie fassen mit ihrer Düsenkante 6 bzw. mit ihrer Schälblende 7 iⁿ die Düsenrille 5 ein und bilden zwischen sich einen Fraktlons-Abzugsspalt 8.

Insbes. aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und J3 entnimmt man, daß das Kanalaggregat 1 als einheitliches Bauteil ausgeführt ist. Es mag'sich dabei im Ausführungsbeispiel um ein

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Guß-Bauteil handeln. Dieses einheitliehe Bauteil besitzt angeformte, kanalbildende Trennwände 4 und angeformte Kanaiabdeokungen 9· Die Kanäle Io sind an abwechselnden Seiten offen bzw. durch angeformte Abschlußwände 11 geschlossen, wie es einerseits Tür die Zuführung des zu trennenden Gases oder Dampfes und andererseits für die Abführung der schwereren Fraktion erforderlich ist, während die leichtere Fraktion über den Fraktions-Abzugsspalt 8 abgeführt werden kann. Das alles wird durch die eingezeichneten Pfeile unmittelbar verständlich. Die Kanalabdeckungen y besitzen im Bereich der Trennwände 4 Anschlußschlitze 12 für die üüsonrillen 5, welche Anschlußschlitze 12 sich in Längsrichtung der Kanäle Io erstrecken. Die Kanalabdeckungen 9 sind aber außerdem mit Anschlagflächen 13 versehen, auf welche die Düsenkanten-Leisten 2 bzw. die Schälblenden-Leisten 3 aufgesetzt sind. Die Anschlußschlitze 12 mögen nachträglich eingebracht oder durch Gußform-Querschieber erzeugt sein. Die Düsenrillen 5 sowie die Anschlagflächen 13 sind, möglichst in einer Aufspannung, spanabhebend präzisionsbearbeitet. Die Düsenkanten-Leisten 2 sowie die Schälblenden-Leisten 3 ihrerseits sind als Präzisionsbauteiie, beispielsweise als galvanoplastische Einheiten ausgeführt. - Dur; einheitliche Kanalaggregat 1 kann z. B. gegossen, geschmiedet oder durch Funkenerosion hergestellt sein.

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Claims

Andrejewski, Honke & Partner Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 5 ^ 41 S/DU- 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 10 02 15. Januar 1980 Patent- und Hilfsgebrauohsmusteranmeldung NUSTEP Trenndüsen Entwieklungs- und Patentverwertungsgesellschaft mbH & Co. KG Blsmarckstr. 54 4j5oo Essen 1 Vorrichtung zum Trennen von gas- oder dampfförmigen Stoffen Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Trennen von gas- oder dampfförmigen Stoffen, insbes. Isotopen, - mit

Kanalaggregat mit im wesentlichen rechteckigen Grundriß und Querschnitt,

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Düsenkanten-Leisten und
Schälblenden-Leisten,

wobei das Kanalaggregat kanalbildende Trennwände aufweist und
diese mit längslaufenden Düsenrillen versehen sind, wobei ferner die Leisten auf das Kanalaggregat aufgesetzt sind und mit ihrer Düsenkante bzw. mit ihrer Schälblende in die zugeordnete Düsenrille einfassen sowie zwischen sich einen Fraktlons-Abzugspalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kanalaggregat (1) als einheitliches Bauteil mit angeformten, kanalbildenden
Trennwänden (4) und angeformten Kanalabdeckungen (9) ausgeführt
ist, dessen Kanäle (lo) an abwechselnden Seiten offen bzw. durch angeformte Abschlußwände (11) abgeschlossen sind, daß die Kanalabdeckungen (9) im Bereich der Trennwände (4) Anschlußschlitze (12) für die Düsenrillen (5) aufweisen, die sich in Längsrichtung der Kanäle (lo) erstrecken, und daß die Kanalabdeckungen (9) außerdem mit Anschlagflächen (13) versehen sind, auf die die Düsenkanten-Leisten (2) bzw. die Schälblenden-Leisten (3) aufgesetzt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kanalaggregat (1) als einheitliches Gußteil ausgeführt ist, dessen Anschlußschlitze (12) nachträglich eingebracht oder durch Gußform-Querschieber erzeugt sind, und daß die Düsenrillen (5) sowie die Anschlagflächen (13) spanabhebend präzisionsbearbeitet sind.

3· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die DUsenkanten-Leisten (2) sowie die Schälblenden-Leisten (3) ihrerseits als Präzisionsbauteile ausgeführt sind.

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