DK147753B

DK147753B - PROCEDURE FOR SEPARING GAS MIXTURES AND APPARATUS FOR EXERCISING THE PROCEDURE

Info

Publication number: DK147753B
Application number: DK169776AA
Authority: DK
Inventors: Pierre Cloete Haarhoff; Werner Adolf Schumann
Original assignee: Atomic Energy South Africa
Priority date: 1975-04-17
Filing date: 1976-04-12
Publication date: 1984-12-03
Also published as: ZA752442B; SE427087B; AT359615B; FI60505B; GB1503883A; IL49361A; IT1063958B; NO761285L; AU1294176A; JPS606685B2; DE2617227C2; DK147753C; PT64989A; JPS527078A; FI761063A; FI60505C; IE42797B1; ES447386A1; NO145496C; AU497175B2

Description

147753147753

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til separering af gasblandinger, især isotopblandinger, ved hvilken gas ledes gennem en kaskade med flere trin, som hvert indeholder en separator, og opfindelsen angår tillige et apparat til udøvelse af fremgangsmåden .The invention relates to a method for separating gas mixtures, in particular isotope mixtures, in which gas is passed through a multi-stage cascade, each containing a separator, and the invention also relates to an apparatus for carrying out the process.

Der kendes apparater med en kaskade med flere trin, som hvert indeholder en separator, en særskilt varmeveksler og en kompressor med tilhørende strømningsledninger. Det er formålet med opfindelsen at anvise en fremgangsmåde og et tilhørende apparat, som muliggør en effektiv adskillelse af gasblandinger med hensyn til en bestemt fysisk eller kemisk egenskab på en måde som kræver mindre anlægsudgifter end de kendte fremgangsmåder.Apparatus with a multi-stage cascade are known, each containing a separator, a separate heat exchanger and a compressor with associated flow lines. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a method and associated apparatus which enable an efficient separation of gas mixtures with respect to a particular physical or chemical property in a manner which requires less installation costs than the known methods.

2 1477532 147753

Dette er ifølge opfindelsen opnået ved, at gasserne som strømmer ud fra separatorerne fra flere trin i kaskaden ledes til en enkelt kompressor, idet i det mindste gasserne, som udtages fra nogle separatorer har forskellig sammensætning, at gasserne sammenfattes til en eneste gasstrømning, hvis sammensætning på i og for sig kendt måde over et tværsnit af strømningen varierer fra et minimum med hensyn til koncentration af en af de separerede gasser til et maksimum af denne koncentration, at gasstrømningerne ledes gennem kompressoren på en sådan måde at forskellene i gasstrømningens sammensætning forbliver uændret, og at gasstrømningen opdeles i flere delstrømme, hvoraf i det mindste nogle har indbyrdes forskellige sammensætninger, og disse delstrømme ledes gennem kaskadens øvrige trin.This is achieved according to the invention in that the gases flowing from the separators from several stages in the cascade are fed to a single compressor, at least the gases extracted from some separators have different compositions, that the gases are combined into a single gas flow whose composition known per se, over a cross-section of the flow, varies from a minimum with respect to concentration of one of the separated gases to a maximum of this concentration such that the gas flows are passed through the compressor in such a way that the differences in the composition of the gas flow remain unchanged; and that the gas flow is divided into several partial flows, at least some of which have different compositions, and these partial flows are passed through the other stages of the cascade.

Ved denne fremgangsmåde opnås en væsentlig formindskelse af udgifterne til det til udøvelsen af fremgangsmåden nødvendige apparat, som med fordel kan fremstilles med opbygning af moduler.This method achieves a substantial reduction in the cost of the apparatus necessary for the practice of the method, which can advantageously be produced by the construction of modules.

Foretrukne udførelsesformer for fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremgår af indholdet af krav 2-10.Preferred embodiments of the method according to the invention will be apparent from the contents of claims 2-10.

Apparatet til udøvelse af fremgangsmåden har en kaskade af flere trin, som hver indeholder en separator og er ifølge opfindelsen ejendommeligt ved, en kompressor, en indretning til udtagning af gasser med forskellige sammensætninger fra flere separatorer, som er anbragt i kaskadens forskellige trin, og til tilførsel af gasser til kompressoren, idet indretningen forener gasserne til en eneste gasstrømning, hvis sammensætning på i og for sig kendt måde varierer over et snit af gasstrømningen på tværs af strømningsretningen fra et minimum med hensyn til koncentrationen af gassen, som skal fraskilles til et maksimum af denne koncentration, og en indretning til opdeling af gasstrømningen, som strømmer ud fra kompressoren i flere delstrømme, hvoraf i det mindste nogle har indbyrdes forskellige sammensætninger, og til føring af disse delstrømme gennem yderligere trin i kaskaden.The apparatus for carrying out the method has a multi-stage cascade, each containing a separator and, according to the invention, characterized by a compressor, a device for extracting gases of different compositions from several separators arranged in the different stages of the cascade, and for supplying gases to the compressor, the device combining the gases into a single gas flow whose composition varies in a known manner across a section of the gas flow across the flow direction from a minimum with respect to the concentration of the gas to be separated to a maximum of this concentration, and a device for dividing the gas flow flowing from the compressor into several partial streams, at least some of which have different compositions, and for passing these partial streams through further steps of the cascade.

Foretrukne udførelsesformer for apparatet ifølge opfindelsen fremgår af indholdet af krav 12-19.Preferred embodiments of the apparatus according to the invention appear from the contents of claims 12-19.

I den efterfølgende mere detaljerede beskrivelse er opfindelsen for nemheds skyld hovedsagelig beskrevet og illustreret i forbindelse med en fremgangsmåde til isotop separering med en fraskilning på 1/5, dvs., at den fraktion af fødestrømningen, som forlader separeringselementerne som en beriget strømning, udgør 3 147753 en femtedel, regnet på grundlag af massen, så at den berigede strømning udgør en fjerdedel af den udtyndede strømning, som forlader elementet, regnet på grundlag af massen. Dette eksempel gælder for det tilfælde, hvor den berigede og den udtyndede strøkning forlader dette element ved samme tryk. Eksemplet gælder både for en fremgangsmåde, ved hvilken en fluidumstrømning, der alene består af en gas (såsom UFg, som skal beriges med U ) behandles, og for en fremgangsmåde, ved hvilken en gasstrømning omfattende en blanding af en gas, som skal behandles, og en bæregas, såsom hydrogen eller helium, behandles. Enhver i det følgende optrædende omtale af isotopsammensætningen og massestrømmen af en gasstrømning gælder imidlertid isotopsammensætningen og massestrømmen af den gas i strømningen, som skal behandles.In the following more detailed description, for convenience, the invention is mainly described and illustrated in connection with a method for isotope separation with a separation of 1/5, i.e., the fraction of the feed flow leaving the separating elements as an enriched flow is 3 147753 one-fifth, calculated on the basis of the mass, such that the enriched flow constitutes one-fourth of the thinned flow leaving the element, calculated on the basis of the mass. This example applies to the case where the enriched and thinned coats leave this element at the same pressure. The example applies both to a process in which a fluid flow consisting solely of a gas (such as UFg to be enriched with U) is treated, and to a method in which a gas flow comprising a mixture of a gas to be treated is treated. and a carrier gas such as hydrogen or helium is treated. However, any subsequent discussion of the isotope composition and mass flow of a gas flow applies to the isotope composition and mass flow of the gas in the flow to be treated.

Opfindelsen beskrives i det følgende nærmere i forbindelse med et eksempel og under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1A viser et skematisk strømdiagram for en del af et kaskadearrangement, som er velegnet til fraskilning af 1/5, fig. 1 et aksialt snit gennem et apparat til behandling af fluidum i overensstemmelse med opfindelsen, set fra siden, fig. 2 et strømdiagram for det i fig. 1 viste apparat, fig. 3A-3H skematisk strømme gennem forskellige tværsnit i det i fig. 1 viste apparat, fig. 4 et strømdiagram for et apparat svarende til det i fig. 1 viste, men indrettet til en lavere cirkulationsgrad end dette, fig. 5A-5D tværsnit svarende til de i fig. 3A-3H viste for det i fig. 4 viste strømdiagram, fig. 6 et strømdiagram for et apparat svarende til det i fig. 1 viste, men indrettet til en større cirkulationsgrad end dette, fig. 7A-7P tværsnit svarende til de i fig. 3A-3H viste for det i fig. 6 viste strømdiagram, fig. 8 en del af et snit gennem et andet apparat til behandling af fluidum i overensstemmelse med opfindelsen, set fra siden og efter linien VIII- VIII i fig. 9, fig. 9 en del af et snit gennem det i fig. 8 viste apparat, set fra enden og efter linien IX - IX i fig. 8, og fig. 10 en del af det i fig. 8 og 9 viste apparat, mere detaljeret og set fra linien X - X i fig. 9.The invention will now be described in more detail with reference to an example and with reference to the drawing, in which: FIG. 1A is a schematic flow diagram of a portion of a cascade arrangement suitable for separating 1/5; FIG. 1 is a side view of an axial section through an apparatus for treating fluid according to the invention; FIG. 2 is a flow diagram of the embodiment of FIG. 1; FIG. 3A-3H schematically flow through different cross sections in the embodiment of FIG. 1; FIG. 4 is a flow diagram of an apparatus similar to that of FIG. 1, but arranged to a lower degree of circulation than this; FIG. 5A-5D are cross sections similar to those of FIG. 3A-3H shown in FIG. 4; FIG. 6 is a flow diagram of an apparatus similar to that of FIG. 1, but arranged to a greater degree of circulation than this; FIG. 7A-7P are cross sections similar to those of FIG. 3A-3H shown in FIG. 6, FIG. 8 is a side view of a section through a second apparatus for treating fluid according to the invention, taken along line VIII-VIII of FIG. 9, FIG. 9 is a section of a section through the section of FIG. 8 from the end, along line IX - IX of FIG. 8, and FIG. 10 is a part of the embodiment of FIG. 8 and 9, in more detail and seen from the line X - X in FIG. 9th

I fig. 1A betegner 1 som helhed en del af en blok, som danner en del af et kaskadearrangement, der er opbygget af et antal blokke, som er indbyrdes serieforbundet. Hver blok omfatter et antal i hovedsagen ens trin 2, der hvert omfatter en isotop separator 3, en varmeveksler 4 og en kompressor 5 , som er indrettet til at cirkulere en 4 1Λ7753 strømning af gas i serie gennem varmeveksleren 4 og separatoren 3. Trinnene 2 er indbyrdes forbundet ved hjælp af organer, der leder fødestrømninger 6, berigede strømninger 7 og udtyndede strømninger 8. Hver fødestrømning 6, der indføres i et trin 2, dannes af strømninger 7 og 8 fra to andre trin 2 og passerer via den tilhørende kompressor 5 og varmeveksler 4 ind i den tilhørende separator 3, hvori den deles i yderligere strømninger 7 og 8. Disse yderligere strømninger føres videre til to yderligere trin 2. I fig. 1A omfatter den viste del af blokken 3 grupper 9 med hver fire trin 2. Hver gruppe får tilført fire berigede strømninger 7 fra den foregående gruppe og en udtyndet strømning 8 fra den efterfølgende gruppe 9. Trinnene kan betragtes som værende serieforbundet, idet de berigede strømninger 7 strømmer modsat de udtyndede strømninger 8 langs kaskaden. Hvert trin modtager følgelig som fødestrømning dels den udtyndede strømning 8 fra det efterfølgende trin og dels den berigede strømning fra det trin, som ligger fire trin bagved det pågældende trin i seriekoblingen, idet den fremadgående retning for seriekoblingen betragtes som den retning, i hvilken strømningerne beriges langs kaskadearrangementet. Hver strømning 7 udgør en 1/4 af den strømning 8, der forlader det samme trin, regnet på grundlag af massen, og strømningerne 7 og 8, der kombineres til dannelse af hver strømning 6, har omtrent samme isotopsammensætning. Kaskadearrangementet har en begyndelsesf Ødestrømning, en endelig beriget afgangsstrømning og en ikke vist, endelig udtyndet afgangsstrømning, og den hastighed, med hvilken de omhandlede fluida indføres i og fjernes fra kaskadearrangementet via disse strømninger, reguleres til opnåelse af de ønskede gennemstrømningshastigheder og isotopsammensætninger gennem hele kaskadearrangementet. Den indbyrdes forbindelse af trinnene 2, der er omtalt ovenfor, gælder for indre trin, som befinder sig inde i blokken, fjernt fra dennes grænser. Ved grænserne af blokken, dvs. ved grænsefladen mellem den pågældende blok og tilstødende blokke, har blokken afslutningstrin, hvis indbyrdes forbindelser med andre trin kan være anderledes end de beskrevne indbyrdes forbindelser af trinnene 2 , afhængigt af kaskadearrangementets opbygning.In FIG. 1A, 1 as a whole denotes a portion of a block which forms part of a cascade arrangement made up of a plurality of blocks interconnected in series. Each block comprises a plurality of substantially identical stages 2, each comprising an isotope separator 3, a heat exchanger 4, and a compressor 5 arranged to circulate a series of gas in series through the heat exchanger 4 and separator 3. The steps 2 are interconnected by means of conducting feed streams 6, enriched streams 7 and thinned streams 8. Each feed stream 6 introduced into a stage 2 is formed by streams 7 and 8 from two other stages 2 and passes through the associated compressor 5 and heat exchanger 4 into the associated separator 3 into which it is divided into additional streams 7 and 8. These additional streams are passed to two additional stages 2. In FIG. 1A, the portion of block 3 shown comprises groups 9 with every four steps 2. Each group is supplied with four enriched streams 7 from the previous group and a thinned stream 8 from the subsequent group 9. The steps can be considered as series connected, the enriched streams 7 flows opposite the thinned flows 8 along the cascade. Accordingly, each step receives as feed flow partly the thinned flow 8 from the subsequent step and partly the enriched flow from the step which lies four steps behind the relevant step in the series coupling, the forward direction of the series coupling being considered as the direction in which the flows are enriched. along the cascade arrangement. Each flow 7 constitutes a 1/4 of the flow 8 leaving the same step, calculated on the basis of mass, and the flows 7 and 8 combined to form each flow 6 have approximately the same isotope composition. The cascade arrangement has an initial flow rate, a final enriched discharge flow, and a not shown, final thinned discharge flow, and the rate at which the fluid in question is introduced into and removed from the cascade arrangement via these flows is regulated to obtain the desired flow rate velocities and isot flow rates. . The interconnection of the steps 2 referred to above applies to internal steps located within the block, far from its boundaries. At the boundaries of the block, viz. at the interface between the block in question and adjacent blocks, the block has termination steps whose interconnections with other stages may be different from the described interconnections of the steps 2, depending on the structure of the cascade arrangement.

I fig. 1 betegner 10 som helhed et apparat, der er opbygget i overensstemmelse med opfindelsen, og som er velegnet til isotop separering af gasser. Apparatet 10 omfatter et indre hus 12 og et ydre hus 14 uden om det indre hus 12. Huset 12 er hult og i hovedsagen cylindrisk med åbne ender, og det har en snæver del 12.1 og en tyk del 12.2, der er indbyrdes forbundet af en konisk del 12.3. Det ydre hus 14 er ligeledes hult og i hovedsagen cylindrisk, og det har en snæver del 14.1 og en tyk del 14.2, der er indbyrdes forbundet 5 147753 af en konisk del 14.3. Enderne af det ydre hus er lukket. Den snævre del 12.1 er anbragt i den snævre del 14.1, mens den tykke del 12.2 er anbragt i den tykke del 14.2, og den koniske del 12.3 er anbragt i den koniske del 14.3.In FIG. 1, 10 as a whole denotes an apparatus which is constructed in accordance with the invention and which is suitable for isotope separation of gases. The apparatus 10 comprises an inner housing 12 and an outer housing 14 around the inner housing 12. The housing 12 is hollow and generally cylindrical with open ends, and has a narrow portion 12.1 and a thick portion 12.2 which are interconnected by a tapered part 12.3. The outer housing 14 is also hollow and generally cylindrical, and has a narrow portion 14.1 and a thick portion 14.2 which are interconnected by a tapered portion 14.3. The ends of the outer housing are closed. The narrow portion 12.1 is disposed in the narrow portion 14.1, while the thick portion 12.2 is disposed in the thick portion 14.2 and the conical portion 12.3 is disposed in the conical portion 14.3.

Huset 12 afgrænser en passage 16, der har en snæver del 16.1, som udmunder i den snævre del 14.1 af huset 14, og en tyk del 16.2, der udmunder i den tykke del 14.2 af huset 14. Husene 12 og 14 er anbragt koaksialt, og de åbne ender af huset 12 er anbragt i aksial afstand inden for de lukkede ender af huset 14. Mellem husene 12 og 14 findes der en ringformet passage 18, som har en snæver del 18.1, der står i forbindelse med den snævre del 16.1 af passagen 16, og en tyk del 18.2, der står i forbindelse med den tykke del 16.2 af passagen 16. Passagerne 16 og 18 danner således tilsammen en endeløs passage eller er kredsløb, der har en indre, rørformet del, som dannes af passagen 16, og en ydre, ringformet del, der dannes af passagen 18, og inde i hvilken den indre del er beliggende.The housing 12 defines a passage 16 having a narrow portion 16.1 which opens into the narrow portion 14.1 of the housing 14 and a thick portion 16.2 which opens into the thick portion 14.2 of the housing 14. The housing 12 and 14 are arranged coaxially. and the open ends of the housing 12 are spaced axially within the closed ends of the housing 14. Between the housings 12 and 14 there is an annular passage 18 which has a narrow portion 18.1 which communicates with the narrow portion 16.1 of the housing. the passage 16, and a thick portion 18.2, which communicates with the thick portion 16.2 of the passage 16. Thus, the passages 16 and 18 together form an endless passage or are circuits having an inner tubular portion formed by the passage 16, and an outer annular portion formed by the passage 18 and within which the inner portion is located.

En vinge til frembringelse af aksial strømning i form af en aksial strømningskompressor 20, der har en aksel 20.1 og et antal blade 20.2, er anbragt i passagen 16. Akslen 20.1 ligger koaksialt med passagerne 16 og 18 og rager indad fra det ydre af huset 14 i den snævre del 16.1 af passagen 16. Bladene 20.2 er anbragt i den snævre del 16.1 af passagen 16.A blade for generating axial flow in the form of an axial flow compressor 20 having a shaft 20.1 and a plurality of blades 20.2 is disposed in the passage 16. The shaft 20.1 lies coaxially with the passages 16 and 18 and protrudes inwardly from the exterior of the housing 14 in the narrow part 16.1 of the passage 16. The leaves 20.2 are placed in the narrow part 16.1 of the passage 16.

En varmeveksler, der omfatter et porøst varmevekslerelement 22, er anbragt i passagen 16. Varmeveksleren 22 strækker sig tværs over den tykke del 16.2 af passagen 16 i nærheden af den koniske del 12.3 af huset 12.A heat exchanger comprising a porous heat exchanger element 22 is arranged in the passage 16. The heat exchanger 22 extends across the thick portion 16.2 of the passage 16 in the vicinity of the tapered portion 12.3 of the housing 12.

En separator 24, der indeholder et antal gasisotop-separa-torelementer 26, er anbragt i den tykke del 16.2 af passagen 16, mens varmeveksleren 22 er beliggende mellem separatoren 24 og vingen 20. Elementerne 26 har en tilgang 26.1, der står i forbindelse med passagen 16 og er rettet mod den snævre del 16.1 af passagen 16, en hovedafgang 26.2, der står i forbindelse med kredsløbet og er rettet mod den lukkede ende af huset 14's tykke del 14.2, samt i det mindste én sekundær afgang mellem hovedafgangen og tilgangen. Elementerne er i fig. 1-7 af den art, der har en skilleværdi på 1/5, dvs., at de separerer fødestrømningen i en beriget strømning og en udtyndet strømning, af hvilke den berigede strømning udgør 1/4 af den udtynde-de strømning, regnet på grundlag af massen. To skillevægge 28 og 30, der er anbragt henholdsvis mellem varmeveksleren 22 og separatoren 24 samt ved den frie ende af passagen 16's tykke del 16.2, isolerer et rum 32 i passagen 16 fra den øvrige del af kredsløbet. Tilgangene 147753 6 26.1 og hovedafgangene 26.2 for elementerne 26 er anbragt henholdsvis ud fra og ind i kredsløbet uden for rummet 32, mens de sekundære afgange er anbragt i rummet 32. Rummet 32 har en aksialt anbragt afgangskanal 34, der strækker sig aksialt udad fra rummet 32 og ud gennem enden af huset 14's tykke del 14.2. Det ses, at den sekundære afgang for hvert element 26 i stedet for at udgøre en særskilt afgang kan dannes af en gennemtrængelig flade på elementet i afhængighed af den pågældende isotop separeringsproces.A separator 24 containing a plurality of gas isotope separator elements 26 is disposed in the thick portion 16.2 of the passage 16, while the heat exchanger 22 is located between the separator 24 and the wing 20. The elements 26 have an approach 26.1 which communicates with the the passage 16 and is directed to the narrow portion 16.1 of the passage 16, a main outlet 26.2 connected to the circuit and directed to the closed end of the thick portion 14.2 of the housing 14, and at least one secondary outlet between the main outlet and the inlet. The elements are shown in FIG. 1-7 of a species having a separation value of 1/5, i.e., separating the feed stream in an enriched flow and a thinning flow, of which the enriched flow constitutes 1/4 of the thinned flow, calculated on basis of mass. Two partitions 28 and 30 disposed respectively between the heat exchanger 22 and the separator 24 as well as at the free end of the thick portion 16.2 of the passage 16 isolate a compartment 32 in the passage 16 from the other part of the circuit. The inlets 147753 6 26.1 and the main outlets 26.2 for the elements 26 are located respectively from and into the circuit outside the space 32, while the secondary outlets are arranged in the space 32. The space 32 has an axially arranged outlet channel 34 extending axially outward from the space 32 and out through the end of the thick portion 14.2 of the housing 14. It will be seen that, instead of constituting a separate exit, the secondary exit of each element 26 can be formed by a permeable surface of the element, depending on the isotope separation process in question.

Hovedtilgangen 36 løber i form af et rør ind i den tykke del 18.2 af passagen 18 og er inde i passagen 18 rettet i aksial retning mod den snævre del 18.1 af passagen. En hovedafgang 38 i form af et rør fører fra den tykke del 18.2 af passagen og er i passagen 18 rettet i den modsatte aksiale retning i forhold til tilgangen 36. Tilgangen 36 og afgangen 38 er anbragt ved diametralt modstående positioner langs omkredsen af passagen 18.The main access 36 runs in the form of a pipe into the thick portion 18.2 of the passage 18 and is directed in the passage 18 in the axial direction towards the narrow portion 18.1 of the passage. A main outlet 38 in the form of a pipe leads from the thick portion 18.2 of the passage and is directed in the passage 18 in the opposite axial direction relative to the access 36. The access 36 and the outlet 38 are arranged at diametrically opposed positions along the circumference of the passage 18.

Yderligere en tilgang i form af en kanal 40 med fire sekundære kanaler 40.1, 40.2, 40.3 og 40.4 strækker sig rundt langs omkredsen af huset 14.Another approach in the form of a channel 40 with four secondary channels 40.1, 40.2, 40.3 and 40.4 extends around the circumference of the housing 14.

Kanalen 40 har et antal strømningsforbindelser fra sine sekundære kanaler 40.1-40.4 ind i den ringformede passage 18, hvilke strømningspassager er anbragt rundt langs omkredsen af den ringformede passage 18. Placeringen af disse strømningsforbindelser, af hvilke to er vist i fig. 1 ved 42, omtales mere detaljeret i det følgende.Channel 40 has a plurality of flow connections from its secondary channels 40.1-40.4 into annular passage 18, which flow passages are arranged around the circumference of annular passage 18. The location of these flow connections, two of which are shown in FIG. 1 at 42, are discussed in more detail below.

Kanalen 34 er ligeledes ved hjælp af skillevægge indvendigt opdelt i fire sekundære kanaler 34.1, 34.2, 34.3 og 34.4, som via strømningsforbindelser udmunder i rummet 32. Indretningen af disse strømningsforbindelser omtales også mere detaljeret i det følgende.The duct 34 is also divided by means of partitions internally into four secondary ducts 34.1, 34.2, 34.3 and 34.4, which via flow connections open into the space 32. The arrangement of these flow connections is also discussed in more detail below.

Der er i den ringformede passage 18 anbragt afbøjningsorganer, sem er indrettet til at afbøje strømningen af et fluidum langs passagen 18. Funktionen af afbøjningsorganerne beskrives mere detaljeret i det følgende. Afbøjningsorganerne omfatter et antal afbøjningselementer, der hensigtsmæssigt kan have form af ikke viste, krumme afbøjningsplader i passagen 18. Pladerne strækker sig mellem husene 14 og 12, og forløber, set radialt ind mod kanten, under en vinkel med længderetningen, dvs. med polaraksen for apparatet 10. Pladerne er anbragt i en rund langs omkredsen forløbende ring ved 44 umiddelbart ovenfor hovedtilgangen 36, regnet i strømningsretningen.Deflection means are provided in the annular passage 18 which are adapted to deflect the flow of a fluid along the passage 18. The function of the deflection means is described in more detail below. The deflection means comprise a plurality of deflection elements which may conveniently take the form of curved deflection plates in the passage 18. The plates extend between the housings 14 and 12 and extend radially towards the edge at an angular length, i.e. with the polar axis of the apparatus 10. The plates are arranged in a round extending circumferential ring at 44 immediately above the main inlet 36, calculated in the flow direction.

147753 7147753 7

Apparatets virkemåde beskrives nu også under henvisning til fig. 2, hvor 46 som helhed angiver et strømdiagram for det i fig. 1 viste apparat, og til fig. 3A-3H, hvori 48 som helhed betegner forskellige tværsnit gennem det i fig. 1 viste apparat 10. Med mindre andet angives anvendes der ens henvisningsbetegnelser til ens dele.The operation of the apparatus is now also described with reference to FIG. 2, where 46 as a whole indicates a flow diagram of the one shown in FIG. 1, and to FIG. 3A-3H, wherein 48 as a whole denotes different cross sections through the one shown in FIG. 1, unless otherwise indicated, the same reference numerals are used for similar parts.

Apparatet 10 danner et modul, der er indrettet til at optage en gruppe trin, som danner en del af en blok i et kaskadearrangement til isotop separering af gasser, idet der findes flere tilsvarende moduler, som er indbyrdes serieforbundet. En gasisotop blanding omfattende en første bestanddel og en anden bestanddel, der er isotopisk forskellig fra den første bestanddel, bevæges langs serieforbindelsen. I hvert modul sker der en isotop separering, hvorved gasblandingen separeres i to strømninger, dvs. en strømning, der er beriget med hensyn til en ønsket bestanddel, f.eks. den første bestanddel, og en strømning, der er udtyndet med hensyn til den nævnte ønskede bestanddel. Hvert modul modtager som fødestrømning dels den berigede strømning fra et foregående modul i serieforbindelsen og dels den udtyndede strømning fra et efterfølgende modul i serieforbindelsen. Den berigede strømning fra det foregående modul er som helhed betegnet 50 og passerer langs kanalen 40. Den nævnte strømning 50 opdeles i fire sekundære strømninger 50.1, 50.2, 50.3 og 50.4.The apparatus 10 forms a module adapted to accommodate a group of steps which form part of a block in a cascade arrangement for isotope separation of gases, there being several corresponding modules interconnected in series. A gas isotope mixture comprising a first component and a second component that is isotopically different from the first component is moved along the series connection. In each module there is an isotope separation, whereby the gas mixture is separated into two streams, ie. a flow which is enriched with respect to a desired component, e.g. the first component, and a flow thinned with respect to said desired component. Each module receives as feed flow partly the enriched flow from a previous module in the series connection and partly the thinned flow from a subsequent module in the series connection. The enriched flow from the previous module is generally designated 50 and passes along channel 40. Said flow 50 is divided into four secondary flows 50.1, 50.2, 50.3 and 50.4.

Disse sekundære strømninger har forskellige isotopsammensætninger, dvs., at deres koncentration eller berigelsesgrad med hensyn til den ønskede bestanddel, bestemt ved forholdet mellem massen af den ønskede (første) bestanddel og den anden bestanddel, er forskellige.These secondary flows have different isotope compositions, i.e., their concentration or enrichment with respect to the desired component, determined by the ratio of the mass of the desired (first) component to the second component.

De passerer langs de respektive sekundære kanaler 40.1, 40.2, 40.3 og 40.4. Den udtyndede strømning fra det efterfølgende modul er betegnet med 52.They pass along the respective secondary channels 40.1, 40.2, 40.3 and 40.4. The thinned flow from the subsequent module is indicated by 52.

Den udtyndede strømning 52 løber ind i apparatet 10's passage 18 via hovedtilgangen 36. Den sekundære kanal 40.1 har en enkelt strømningsforbindelse 42 ind i passagen 18, og denne strømningsforbindelse er anbragt aksialt flugtende med tilgangen 36 og umiddelbart nedenfor denne, regnet i strømningsretningen. Den sekundære strømning 50.1 har i hovedsagen samme isotopsammensætning som strømningen 52. Hvis det ønskes, kan der være anbragt blandeorganer, såsom f.eks. en dyse, en skærm eller et lignende organ, ved forbindelsen 42 for at fremme en blanding af strømningerne 52 og 50.1. Der kan findes sådanne blandeorganer for hver af forbindelserne 42, der er 147753 δ omtalt i det følgende.The thinned flow 52 flows into the passage 18 of the apparatus 10 via the main access 36. The secondary channel 40.1 has a single flow connection 42 into the passage 18, and this flow connection is arranged axially flush with the inlet 36 and immediately below it, calculated in the flow direction. The secondary flow 50.1 has substantially the same isotope composition as the flow 52. If desired, mixing means such as e.g. a nozzle, screen or similar means, at the connection 42 to promote a mixture of flows 52 and 50.1. Such mixing means can be found for each of the compounds 42, which are discussed below.

Den kombinerede strømning, der dannes af den sekundære strømning 50.1 og strømningen 52, forløber aksialt gennem passagen 18 mod den snævre ende 14.1 af huset 14. Denne strømning løber i hovedsagen langs en sektor af passagen 18, og den kombinerede strømning løber ind i kompressoren 20, hvor den strømmer langs en sektor af kompressoren 20 i passagen 16, hvilken sektor er betegnet med 54 i fig. 2 og 3A. Forløbet af denne strømning 50.1, 52 langs de nævnte sektorer af passagen 18 og passagen 16 gennem kompressoren 20 er således, at der sker en svag blanding med de strømme, som forløber langs med denne. Den nævnte strømning 50.1, 52 danner således en sektor af den ringformede strømning, som udgør det samlede strømforløb langs passagen 18, og en sektor af den ringformede eller cirkulære strømning, som danner det samlede strømforløb langs passagen 16. Når den kombinerede strømning 50.1, 52 passerer gennem kompressoren 20, vil den sektor af den samlede langs passagen 16 forløbende strømning, der optages af denne kombinerede strømning, blive forskudt i omkredsretningen, nemlig i den omkredsretning, hvori kompressoren 20's blade 20.2 roterer. Sektoren 54 af kompressoren 20 vil således følge en skruelinieformet bane langs længden af kompressoren. Der vil imidlertid ikke optræde nogen væsentlig blanding af denne strømning med strømningerne i tilstødende sektorer. Strømningen 50.1, 52 i sektoren 54 forløber langs passagen 16 og ind i en sektor af varmeveksleren 22. Dens temperatur ændres i en ønsket grad, når den passerer gennem varmeveksleren 22, og den passerer ind i elementerne 26 af en tilhørende sektor af rummet 32 via tilgangene 26.1 til separatorelementerne 26. Sektorerne i varmeveksleren 22 og rummet 32, dvs. separatoren 24, er i fig. 2 og 3 E angivet ved 54.1. Disse sektorer 54.1 behøver ikke at ligge aksialt flugtende med sektoren 54 på det sted, hvor denne forlader kompressoren 20, når der tages hensyn til muligheden for cirkulær hvirveldannelse i den samlede strømning langs passagen 16 i omkredsretningen mellem kompressoren 20 og varmeveksleren 22.The combined flow formed by the secondary flow 50.1 and the flow 52 extends axially through the passage 18 towards the narrow end 14.1 of the housing 14. This flow generally runs along a sector of the passage 18 and the combined flow into the compressor 20 where it flows along a sector of the compressor 20 in the passage 16, which sector is designated 54 in FIG. 2 and 3A. The flow of this flow 50.1, 52 along said sectors of the passage 18 and the passage 16 through the compressor 20 is such that a weak mixing occurs with the currents which run along it. Thus, said flow 50.1, 52 forms a sector of the annular flow which constitutes the total flow flow along the passage 18, and a sector of the annular or circular flow which forms the total flow flow along the passage 16. When the combined flow 50.1, 52 passing through the compressor 20, the sector of the total flow along the passage 16 received by this combined flow will be displaced in the circumferential direction, namely in the circumferential direction in which the blade 20.2 of the compressor 20 rotates. Thus, the sector 54 of the compressor 20 will follow a helical path along the length of the compressor. However, no substantial mixing of this flow will occur with the flows in adjacent sectors. The flow 50.1, 52 in the sector 54 extends along the passage 16 and into a sector of the heat exchanger 22. Its temperature changes to a desired degree as it passes through the heat exchanger 22 and it passes into the elements 26 of an associated sector of the space 32 via the inputs 26.1 to the separator elements 26. The sectors of the heat exchanger 22 and the space 32, i.e. the separator 24 is shown in FIG. 2 and 3E indicated by 54.1. These sectors 54.1 need not be axially aligned with the sector 54 at the point where it leaves compressor 20, taking into account the possibility of circular vortexing in the total flow along the passage 16 in the circumferential direction between compressor 20 and heat exchanger 22.

Den kombinerede strømning 50.1, 52 udsættes for en isotop separering i elementerne 26, der danner sektoren 54.1 af separatoren 24.The combined flow 50.1, 52 is subjected to an isotope separation in the elements 26 forming sector 54.1 of the separator 24.

I sektoren 54.1 af separatoren 24 separeres den kombinerede strømning 50.1, 52 i en beriget strømning 56.1 og en udtyndet strømning 58.1, idet elementerne 26 har en deleværdi på 1/5 med hensyn 147753 9 til den behandlede gas. Den udtyndede strømning 58.1 passerer ud af hovedafgangene 26.2 for elementerne 26 under dannelse af den nævnte sektor 54.1. Den berigede strømning passerer ud af de sekundære afgange for disse elementer 26 og ind i rummet 32. I rummet 32 passerer den berigede strømning 56.1 ind i den sekundære kanal 34.1 af kanalen 34, og derfra passerer den videre til det næste modul i serieforbindelsen.In sector 54.1 of the separator 24, the combined flow 50.1, 52 is separated into an enriched flow 56.1 and a thinned flow 58.1, the elements 26 having a partial value of 1/5 with respect to the treated gas. The thinned flow 58.1 passes out of the main outlets 26.2 for the elements 26 to form said sector 54.1. The enriched flow passes out of the secondary outlets for these elements 26 and into the space 32. In the space 32, the enriched flow 56.1 passes into the secondary channel 34.1 of the channel 34, and from there it passes on to the next module in the series connection.

Den udtyndede strømning 58.1 passerer ind i passagen 18 og strømmer aksialt langs en sektor af passagen 18 til ringen af afbøjningsplader ved 44. Den træffer én eller flere af disse afbøjningsplader og opdeles i to understrømninger 58.1, der passerer aksialt langs passagen 18 ved modstående sider af tilgangen 36. Den sekundære kanal 40.2 har to strømningsforbindelser 42 i passagen 18, hvilke strømningsforbindelser er anbragt der, hvor understrømningerne 58.1 passerer langs passagen 18. Understrømningerne 58.1 forenes via disse strømningsforbindelser 42 med understrømningen 50.2 fra den sekundære kanal 40.2. Understrømningerne 50.2, 58.1 har i hovedsagen samme isotopsammensætning. De kombinerede understrømninger 50.2, 58.1 passerer aksialt langs passagen 18 ind i den snævre del 14.1 af huset 14 ved modstående sider af den kobinerede strømning 50.1, 52. Disse kombinerede understrømninger 50.2, 58.1 løber ind i to sektorer 60 i passagen 16 ved kompressoren 20 ved modstående sider af sektoren 54. Det ses, at sektorerne 60 for at lette illustrationen er vist som en enkelt sektor i fig. 2.Thinned flow 58.1 passes into passage 18 and flows axially along a sector of passage 18 to the ring of deflection plates at 44. It strikes one or more of these deflection plates and is divided into two sub-flows 58.1 which pass axially along passage 18 at opposite sides of approach 36. The secondary channel 40.2 has two flow connections 42 in the passage 18, which flow connections are located where the undercurrents 58.1 pass along the passage 18. The undercurrents 58.1 are connected via these flow connections 42 with the undercurrent 50.2 from the secondary channel 40.2. The undercurrents 50.2, 58.1 have essentially the same isotope composition. The combined undercurrents 50.2, 58.1 pass axially along the passageway 18 into the narrow portion 14.1 of the housing 14 at opposite sides of the combined flow 50.1, 52. These combined undercurrents 50.2, 58.1 run into two sectors 60 of the passageway 16 at the compressor 20 at opposite sides of sector 54. It is seen that for ease of illustration, sectors 60 are shown as a single sector in FIG. 2nd

De kombinerede understrømninger 50.2, 58.1 passerer, ligesom det er omtalt for den kombinerede strømning 50.1, 52, langs passagen 16 bort fra dennes snævre del 16, gennem varmeveksleren 22 og ind i separatoren 24. De sektorer i varmeveksleren 22 og separatoren 24, gennem eller ind i hvilke disse kombinerede understrømninger passerer, er betegnet med 60.1. Også disse to sektorer er i fig. 2 vist som en enkelt sektor for varmeveksleren 22 og for separatoren 24.The combined undercurrents 50.2, 58.1 pass, as mentioned for the combined flow 50.1, 52, along the passage 16 away from its narrow portion 16, through the heat exchanger 22 and into the separator 24. The sectors of the heat exchanger 22 and the separator 24, through or into which these combined undercurrents pass is denoted by 60.1. These two sectors are also shown in FIG. 2 as a single sector for the heat exchanger 22 and for the separator 24.

Ever af de kombinerede understrømninger 50.2, 58.1 løber ind i elementerne 26 i den ene af separatoren 24's sektorer 60.1 via tilhørende tilgange 26.1.Each of the combined undercurrents 50.2, 58.1 flows into the elements 26 of one of the sectors 60.1 of the separator 24 via associated approaches 26.1.

ίο U77S3 I de nævnte sektorer 60.1 af separatoren 24 opdeles hver af de kombinerede understrømninger 50.2, 58.1 i en beriget understrømning 56.2 og en udtyndet understrømning 58.2. De berigede understrømninger 50.2 passerer gennem de sekundære afgange fra elementerne 26 i de nævnte sektorer 60.1 ind i rummet 32, hvorfra de via strømningsforbindelser løber ind i den sekundære kanal 34.2 for afgangskanalen 34 til dannelse af en beriget strømning 56.2, hvorefter de strømmer videre til det efterfølgende modul i serieforbindelsen.In the said sectors 60.1 of the separator 24, each of the combined undercurrents 50.2, 58.1 is divided into an enriched undercurrent 56.2 and a thinned undercurrent 58.2. The enriched undercurrents 50.2 pass through the secondary outlets of the elements 26 of the said sectors 60.1 into the space 32, from which they flow via the flow connections into the secondary channel 34.2 of the outlet channel 34 to form an enriched flow 56.2 and then flow to it. subsequent module in the series connection.

De udtyndede understrømninger 58.2 passerer gennem afgangene 26.2 for elementerne 26 i de nævnte sektorer 60.1 og ind i passagen 18 ved modstående sider af strømningen 58.1.The thinned undercurrents 58.2 pass through the outlets 26.2 for the elements 26 of said sectors 60.1 and into the passage 18 at opposite sides of the flow 58.1.

Understrømningeme 58.2 passerer langs passagen 18 ved modstående sider af strømningen 58.1 og afbøjes af afbøjningspladerne ved 44 således, at de passerer videre langs passagen 18 ved de sider af de kombinerede understrømninger 58.1, 50.2, som vender bort fra den kombinerede strømning 50.1, 52. På det sted, hvor understrømningerne 58.2 passerer radialt indad i forhold til kanalen 40, modtager de den berigede strømning 50.3 fra den sekundære kanal 40.3 via to strømningsforbindelser 42. Den berigede strømning 50.3 har i hovedsagen samme isotopsammensætning som understrømningerne 58.2.The undercurrents 58.2 pass along the passage 18 at opposite sides of the flow 58.1 and are deflected by the deflection plates at 44 such that they pass along the passage 18 at the sides of the combined undercurrents 58.1, 50.2 which away from the combined flow 50.1, 52. at the point where the undercurrents 58.2 pass radially inward to the channel 40, they receive the enriched flow 50.3 from the secondary channel 40.3 through two flow connections 42. The enriched flow 50.3 has substantially the same isotope composition as the undercurrents 58.2.

De kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 passerer aksialt langs passagen 18 bort fra afbøjningspladerne ved 44 og hen mod den snævre del 18.1 af denne passage. Disse kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 er beliggende ved de sider af de kombinerede understrømninger henholdsvis 50.2 og 58.1, som vender bort fra den kombinerede strømning 50.1, 52. De kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 løber ind i to sektorer 62 i passagen 16 ved kompressoren 20 ved de sider af sektorerne 60, som vender bort fra sektoren 54. Også sektoren 62 er i fig. 2 vist som en enkelt sektor.The combined undercurrents 50.3, 58.2 pass axially along the passageway 18 away from the deflection plates at 44 and towards the narrow portion 18.1 of this passageway. These combined undercurrents 50.3, 58.2 are located at the sides of the combined undercurrents 50.2 and 58.1, respectively, which away from the combined flow 50.1, 52. The combined undercurrents 50.3, 58.2 run into two sectors 62 of the passage 16 at the compressor 20 at the sides of the sectors 60 facing away from the sector 54. The sector 62 is also shown in FIG. 2 shown as a single sector.

De kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 passerer, ligesom det er omtalt for den kombinerede strømning 50.1, 52, langs passagen 18 bort fra dennes snævre del 18.1, gennem varmeveksleren 22 og ind i separatoren 24. De sektorer af varmeveksleren 22 og af separatoren 24, gennem eller ind i hvilke de kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 passerer, er betegnet med 62.1. I fig. 2 er også disse to sektorer vist som en enkelt sektor for varmeveksleren 22 og for separatoren 24. Hver af de kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 indføres i elementerne 26 i den ene af disse sektorer 62.1 af separatoren 24 via tilgangene 26.1 herfor.The combined undercurrents 50.3, 58.2 pass, as mentioned for the combined flow 50.1, 52, along the passage 18 away from its narrow portion 18.1, through the heat exchanger 22 and into the separator 24. The sectors of the heat exchanger 22 and of the separator 24, through or into which the combined undercurrents 50.3, 58.2 pass are designated 62.1. In FIG. 2, these two sectors are also shown as a single sector for the heat exchanger 22 and for the separator 24. Each of the combined undercurrents 50.3, 58.2 is introduced into the elements 26 in one of these sectors 62.1 by the separator 24 via the inlets 26.1 thereof.

11 147753 I de nævnte sektorer 62.1 af separatoren 24 adskilles hver af de kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 i en beriget understrømning 56.3 og en udtyndet understrømning 58.3. De berigede understrømninger 56.3 passerer gennem de sekundære afgange for elementerne 26 i de nævnte sektorer 62.1 ind i rummet 32, hvorfra de via strømningsforbindelser løber ind i den sekundære kanal 34.3 for afgangskanalen 34 og herfra videre til det efterfølgende modul i serieforbindelsen.In said sectors 62.1 of separator 24, each of the combined undercurrents 50.3, 58.2 is separated into an enriched undercurrent 56.3 and a thinned undercurrent 58.3. The enriched undercurrents 56.3 pass through the secondary outlets for the elements 26 of the said sectors 62.1 into the space 32, from which they flow via the flow connections into the secondary channel 34.3 for the outlet channel 34 and from there to the subsequent module in the series connection.

De udtyndede understrømninger 58.3 passerer gennem elementerne 26's afgange 26.2 i de nævnte sektorer 62.1 ind i passagen 18 ved de sider af understrømningerne 58.2, som vender bort fra den respektive strømning 58.1.The thinned undercurrents 58.3 pass through the outlets 26.2 of the elements 26 in the said sectors 62.1 into the passage 18 at the sides of the undercurrents 58.2 which away from the respective flow 58.1.

Understrømningerne 58.3 passerer langs passagen 18 på de respektive sider af understrømningerne 58.2, som vender bort fra strømningen 58.1, og understrømningerne 58.3 afbøjes af afbøjningspladerne ved 44 således, at de passerer videre langs passagen 18 på de sider af de kombinerede understrømninger 58.2, 50.3, som vender bort fra de kombinerede understrømninger 58.1, 50.2. De nævnte understrømninger 58.3 er, efter at de ér passeret over afbøjningspladerne ved 44, beliggende ved siden af hinanden, så at de danner en enkelt strømning 58.3. På det sted, hvor strømningen 58.3 passerer radialt indad i forhold til kanalen 40, modtager den den berigede strømning 50.4 fra den sekundære kanal 40.4 via strømningsforbindelsen 42. Den berigede strømning 50.4 har i hovedsagen samme isotopsammensætning som den kombinerede strømning 58.3.The undercurrents 58.3 pass along the passageway 18 on the respective sides of the undercurrents 58.2 facing away from the flow 58.1, and the undercurrents 58.3 are deflected by the deflector plates at 44 such that they pass along the passage 18 on the sides of the combined undercurrents 58.2, 50.3 which omits the combined undercurrents 58.1, 50.2. Said undercurrents 58.3, after passing over the deflection plates at 44, are adjacent to each other to form a single flow 58.3. At the point where the flow 58.3 passes radially inward to the channel 40, it receives the enriched flow 50.4 from the secondary channel 40.4 via the flow connection 42. The enriched flow 50.4 has substantially the same isotope composition as the combined flow 58.3.

Den kombinerede strømning 50.4, 58.3 forløber, som det er beskrevet for den kombinerede strømning 50.1, 52, langs passagen 18 mod den snævre ende 14.1 et af huset 14. Den kombinerede strømning 50.4, 58.3 løber ind i kompressoren 20, hvor den strømmer langs en sektor 64 mellem sektorerne 62. Denne kombinerede strømning 50.4, 58.3 passerer dernæst langs passagen 16 bort fra dennes snævre del 16.1, gennem varmeveksleren 22 og ind i separatoren 24. De sektorer af varmeveksleren 22 og af separatoren 24, gennem eller ind i hvilke den kombinerede strømning 50.4, 58.3 passerer, er betegnet med 64.1.The combined flow 50.4, 58.3 extends, as described for the combined flow 50.1, 52, along the passage 18 towards the narrow end 14.1 one of the housing 14. The combined flow 50.4, 58.3 flows into the compressor 20 where it flows along a sector 64 between sectors 62. This combined flow 50.4, 58.3 then passes along passage 16 away from its narrow portion 16.1, through the heat exchanger 22 and into the separator 24. The sectors of the heat exchanger 22 and of the separator 24, through or into which it combined flow 50.4, 58.3 passes, is designated 64.1.

I denne sektor 64.1 af separatoren 24 adskilles den kombinerede strømning 50.4, 58.3 i en beriget understrømning 56.4 og en udtyndet understrømning 58.4. Den berigede understrømning 56.4 passerer gennem de sekundære afgange for elementerne 26 i sektoren 64.1 ind i rummet 32, hvorfra den via en strømningsforbindelse løber ind i den sekundære kanal 34.4 af afgangskanalen 34 og herfra videre 12 147763 til det efterfølgende modul i serieforbindelsen.In this sector 64.1 of the separator 24, the combined flow 50.4, 58.3 is separated into an enriched undercurrent 56.4 and a thinned undercurrent 58.4. The enriched undercurrent 56.4 passes through the secondary outlets of the elements 26 of the sector 64.1 into the space 32, from which it flows via a flow connection into the secondary channel 34.4 of the outlet channel 34 and from there to the subsequent module in the series connection.

Den udtyndede strømning 58.4 passerer gennem afgangene 26.2 for elementerne 26 i den nævnte sektor 64.1 og ind i passagen 18 mellem understrømningerne 58.3. Strømningen 58.4 passerer et kort stykke langs den tykke del af passagen 18 og passerer dernæst ind i hovedafgangen 38, langs hvilken den forløber til det foregående modul i serieforbindelsen.The thinned flow 58.4 passes through the outlets 26.2 for the elements 26 of said sector 64.1 and into the passage 18 between the undercurrents 58.3. The flow 58.4 passes a short distance along the thick portion of the passage 18 and then passes into the main outlet 38, along which it extends to the previous module of the series connection.

Det ses, at strømningen 58.4, der forløber ad afgangen 38, i det foregående modul i serieforbindelsen har samme funktion som den strømning 52, der indføres i apparatet 10 gennem tilgangen 36. Tilsvarende behandles strømninger 56.1-56.4, der som understrømninger forløber langs de sekundære kanaler 34.1-34.4 af kanalen 34, på samme måde som understrømningerne 50.1-50.4, der indføres i apparatet 10 gennem de sekundære kanaler 40.1-40.4 af kanalen 40, og disse strømninger 56.1-56.4 har samme funktion som understrømningerne 50.1-50.4.It will be seen that in the preceding module of the serial connection, the flow 58.4, which extends at the outlet 38, has the same function as the flow 52 introduced into the apparatus 10 through the inlet 36. Similarly, streams 56.1-56.4, which flow as sub-streams, run along the secondary channels 34.1-34.4 of channel 34, in the same way as the undercurrents 50.1-50.4, introduced into the apparatus 10 through the secondary channels 40.1-40.4 of channel 40, and these flows 56.1-56.4 have the same function as the undercurrents 50.1-50.4.

Når den kombinerede strømning 50.1, 52, de kombinerede understrømninger 50.2, 58.1, de kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 og den kombinerede strømning 50.4, 58.3 passerer langs passagerne 16 og 18 i aksial retning ved siden af hinanden, vil de bevæge sig langs disse passager i hovedsagen uden nogen blanding, bortset fra en svag diffusion ved deres grænseflader. Der sker således i hovedsagen ingen blanding, når disse strømninger og understrømninger passerer gennem kompressoren 20. Det ses således, at de forskellige strømninger og understrømninger i apparatet 10 ' indføres i passagen 18 i den zone af denne passage, ved hvilken tilgangen 36, kanalen 40 og afbøjningspladerne 44 er beliggende, så at sammensætningen af den samlede strømning, der løber langs passagen 18, varierer på den ønskede måde hen over dens aksiale tværsnit på tværs af bevægelsesretningen for denne samlede strømning langs passagen. Der optræder i virkeligheden en sammensætningsændring i modstående langs omkredsen forløbende retninger fra hovedtilgangen 36 til hovedafgangen 38. Denne ændring af sammensætningen gælder isotopsammensætningen af gassen, der udtrykkes ved koncentrationen af den første eller den ønskede bestanddel. Da den samlede strømning, der forløber langs passagerne 18 og 16, bringes til at bevæge sig langs det nævnte kredsløb ved hjælp af kompressoren 20, vil variationen af sammensætningen hen over dens tværsnit forblive i hovedsagen uændret. Hver gang, den samlede strømning passerer gennem varmeveksleren 22, fjernes der var- 13 147753 me fra den, og hver gang den passerer henholdsvis gennem separatoren 24 og under kanalen 40, fjernes der materiale fra eller tilføjes materiale til den. Koncentrationen af den ønskede bestanddel vokser til stadighed i en langs omkredsen forløbende retning fra et minimum ved hovedafgangen 38 til et maksimum ved hovedtilgangen 36. Sammensætningen af den samlede strømning i passagerne 18 og 16 varierer således i en langs omkredsen forløbende retning, idet minimumspunktet er beliggende diametralt over for maksimumspunktet med hensyn til isotopsammensætningen af gassen.As the combined flow 50.1, 52, the combined underflows 50.2, 58.1, the combined underflows 50.3, 58.2, and the combined flow 50.4, 58.3 pass along the passageways 16 and 18 in an axial side-by-side direction, they will move along these passageways. essentially without any mixture, except a slight diffusion at their interfaces. Thus, substantially no mixing occurs as these flows and undercurrents pass through compressor 20. It is seen that the various currents and undercurrents in apparatus 10 'are introduced into passage 18 in the zone of this passage at which approach 36, channel 40 and the deflection plates 44 are positioned so that the composition of the total flow running along the passage 18 varies in the desired manner across its axial cross-section across the direction of movement of this total flow along the passage. In fact, there is a change in composition in opposite directions extending along the circumference from the main access 36 to the main exit 38. This change of composition applies to the isotope composition of the gas expressed at the concentration of the first or desired component. As the total flow passing along passages 18 and 16 is caused to move along said circuit by means of compressor 20, the variation of the composition across its cross-section will remain essentially unchanged. Each time the total flow passes through the heat exchanger 22, heat is removed from it and each time it passes through the separator 24 and under the duct 40, respectively, material is removed from or added to it. The concentration of the desired component continuously increases in a circumferential direction from a minimum at the main exit 38 to a maximum at the main entrance 36. Thus, the composition of the total flow in the passages 18 and 16 varies in a circumferential direction, with the minimum point being located. diametrically to the maximum point with respect to the isotope composition of the gas.

Umiddelbart neden for afbøjningspladerne ved 44 og strømningsforbindelserne 42, regnet i strømningsretningen, ses det, at sammensætningsvariationen af den samlede strømning, der passerer langs passagen 18, vil være i nogen grad trinvis, idet der optræder trinvise sammensætningsforskelle mellem den kombinerede strømning 50.1, 52 og de kombinerede understrømninger 50.2, 58.1, mellem de kombinerede understrømninger 50.2, 58.1 og de kombinerede understrømninger 50.3, 58.2, samt mellem de kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 og den kombinerede strømning 50.4, 58.3. Den trinvise karakter af denne variation vil falde, når der sker en blanding på grund af diffusion ved grænsefladerne mellem strømningerne og understrømningerne, når disse passerer langs passagen 18 og passagen 16. Den trinvise karakter vil være kraftigst mellem strømningen 52 og understrømningerne 58.1, men vil falde mellem op til hinanden stødende strømninger i en langs omkredsen forløbende retning således, at den trinvise sammensætningsforskel mellem strømningen 58.4 og understrømningerne 58.3 vil være mindst udtalt. Tilføjelserne af strømningerne 50.1-50.4 via kanalen 40 er tilbøjelige til at forsinke ophøret af de trinvise forskelle.Immediately below the deflection plates at 44 and the flow connections 42, calculated in the flow direction, it is seen that the composition variation of the total flow passing along the passage 18 will be to some degree incremental, with incremental composition differences occurring between the combined flow 50.1, 52 and the combined underflows 50.2, 58.1, between the combined underflows 50.2, 58.1 and the combined underflows 50.3, 58.2, and between the combined underflows 50.3, 58.2 and the combined flow 50.4, 58.3. The incremental nature of this variation will decrease when a mixture occurs due to diffusion at the interfaces between the flows and the undercurrents as they pass along the passage 18 and the passage 16. The incremental character will be most intense between the flow 52 and the undercurrents 58.1, but will fall between adjacent flows in a circumferential direction such that the stepwise composition difference between flow 58.4 and the underflows 58.3 will be least pronounced. The additions of streams 50.1 to 50.4 through channel 40 tend to delay the cessation of the incremental differences.

Når de nævnte strømninger og understrømninger passerer langs kredsløbet fra tilgangen 36 til afgangen 38, vil variationen således blive mindre trinvis og vil være tilbøjelig til at nærme sig en kontinuerlig variation fra minimumspunktet til maksimumspunktet. Når den samlede ^strømning passerer gennem kompressoren 20, drejes den i drejningsretningen for kompressorbladene 20.2, men minimums- og maksimumspunktet vil stadig forblive diametralt over for hinanden, og sammensætningsvariationen af strømningen vil forblive i hovedsagen uændret.Thus, as said flows and undercurrents pass along the circuit from approach 36 to exit 38, the variation will be less incremental and will tend to approach a continuous variation from the minimum point to the maximum point. As the total flow passes through compressor 20, it is rotated in the direction of rotation of compressor blades 20.2, but the minimum and maximum points will still remain diametrically opposite to each other and the composition variation of the flow will remain essentially unchanged.

Når den samlede strømning passerer gennem kompressoren 20 i passagen 16, komprimeres den. Når den passerer gennem varmeveksleren 22 ændres dens temperatur, og når den passerer gennem elementerne 26, fjernes der fluidum fra den ved hjælp af elementerne for at 147753 14 danne de berigede strømninger 56.1-56.4. De udtyndede strømninger og understrømninger 58.1-58.4, der passerer ud af de forskellige sektorer af separatoren 24 og ind i passagen 18, har således isotop-sammensætninger, der er forskellige fra isotopsammensætningerne af de forskellige kombinerede strømninger og understrømninger, der indføres i de samme sektorer af separatoren 24 fra passagen 16. Den samlede strømning, der passerer gennem separatoren ind i passagen 18, kan således siges at få sin sammensætning ændret med hensyn til koncentrationen af den ønskede bestanddel, idet der fjernes fluidum herfra, når den passerer gennem separatoren 24. Endvidere ses det, at der tilføjes fluidum til den samlede :strømning, der forløber langs passagen 18, via tilgangen 36 og kanalen 40, mens der fjernes fluidum fra passagen 18 via hovedafgangen 38.As the total flow passes through compressor 20 in passage 16, it is compressed. As it passes through the heat exchanger 22, its temperature changes and as it passes through the elements 26 fluid is removed from it by the elements to form the enriched flows 56.1-56.4. Thus, the thinned streams and undercurrents 58.1-58.4 passing out of the different sectors of the separator 24 and into the passage 18 have isotope compositions which are different from the isotope compositions of the various combined streams and undercurrents introduced into the same sectors. thus, the total flow passing through the separator into the passage 18 can be said to have its composition changed with respect to the concentration of the desired component, removing fluid from it as it passes through the separator 24. Furthermore, it is seen that fluid is added to the total: flow which runs along the passage 18, via the inlet 36 and the duct 40, while removing fluid from the passage 18 via the main outlet 38.

Fluidumstrømmen langs passagen 18 afbøjes af afbøjningspladerne ved 44 i passagen 18. Når den samlede strømning passerer hen over afbøjningspladerne ved 44, opretholdes variationen af dens isotopsammensætning hen over dens overflade, samtidig med at der fjernes og tilføjes fluidum via kanalerne henholdsvis 38 og 36. Den samlede strømning, der løber langs passagerne, ændrer strømningsretning ved begge ender af apparatet 10, hvor den passerer fra passagen 18 ind i passagen 16, og hvor den passerer fra passagen 16 ind i passagen 18. Den følger således et kredsløb.The fluid flow along the passage 18 is deflected by the deflection plates at 44 in the passage 18. As the total flow passes over the deflection plates at 44, the variation of its isotope composition across its surface is maintained while removing and adding fluid through channels 38 and 36, respectively. total flow running along the passageways changes the direction of flow at both ends of the apparatus 10 where it passes from passage 18 into passage 16 and where it passes from passage 16 into passage 18. It thus follows a circuit.

Fluidumstrømmen langs kredsløbet kan siges at begynde gennem hovedtilgangen 36, idet strømmen forøges via strømningsforbindelsen 42 fra den sekundære kanal 40.1. Den kombinerede strømning 50.1, 52 bevæger sig langs kredsløbet til separatoren 24, hvor den udtyndes ved hjælp af elementerne 26. Den resterende del af denne strømning, dvs. den udtyndede strømning 58.1, fortsætter med at løbe langs kredsløbet, indtil den når afbøjningspladerne ved 44. Den afbøjes dernæst i to dele, dvs. i understrømningerne 58.1, som fortsætter med at løbe rundt i kredsløbet . De får tilføjelser fra kanalen 40.2 via strømningsforbindelserne ved 42, og de kombinerede understrømninger 58.1, 50.2 løber påny langs kredsløbet til separatoren 24, hvor de udtyndes yderligere. De udtyndede understrømninger 58.2 følger en tilsvarende cyclus rundt i kredsløbet, idet de får tilføjelser ved strømningsforbindelserne 42 i form af strømningen 50.3 fra den sekundære kanal 40.3. De kombinerede understrømninger 50.3, 58.2 strømmer dernæst til separatoren 24, hvor de yderligere udtyndes til tilvejebringelse af den udtyndede strømning 58.3. Strømningen 58.3 15 147753 får en tilføjelse via strømningsforbindelsen ved 42 i form af strømningen 50.4 fra den sekundære kanal 40.4. Den kombinerede strømning 50.4, 58.3 udfører et sidste kredsløb i apparatet til separatoren 24, hvor den udtyndes endeligt. Den udtyndede strømning 58.4 passerer dernæst ud af hovedafgangen 38. Af det ovenfor anførte ses det, at den strømning 52, der indføres gennem hovedtilgangen 36, udfører et kredsløb i apparatet 10 gennem sektorerne 54, 54.1, hvorefter den opdeles i to strømninger. Disse strømninger følger skruelinieformede baner rundt langs det kredsløb, som dannes af passagerne 18 og 16, idet banerne forløber rundt langs omkredsen i modsatte retninger bort fra hinanden og i rækkefølge passerer gennem par af sektorer henholdsvis 60, 60.1 og 62, 62.1. Dette fremgår tydeligst af fig. 3. Banerne forløber bort fra hinanden, indtil de til slut konvergerer og samles til en enkelt bane i sektorerne 64, 64.1, inden de løber ud af hovedafgangen 38. Banerne i den nævnte omkredsretning er af en sådan art, at akslerne for deres skruelinier forløber i modsatte retninger langs to halvdele af en cirkel efter pile 65 i fig. 3A fra tilgangen 36 til afgangen 38.The fluid flow along the circuit can be said to begin through the main inlet 36, the flow being increased via the flow connection 42 from the secondary channel 40.1. The combined flow 50.1, 52 moves along the circuit to the separator 24, where it is thinned by the elements 26. The remainder of this flow, i. the thinned flow 58.1, continues to run along the circuit until it reaches the deflection plates at 44. It is then deflected into two parts, viz. in the undercurrents 58.1, which continue to run around the circuit. They receive additions from channel 40.2 via the flow connections at 42, and the combined undercurrents 58.1, 50.2 run again along the circuit to separator 24, where they are further thinned. The thinned undercurrents 58.2 follow a similar cycle around the circuit, adding to the flow connections 42 in the form of the flow 50.3 from the secondary channel 40.3. The combined undercurrents 50.3, 58.2 then flow to the separator 24 where they are further thinned to provide the thinned flow 58.3. The flow 58.3 is added via the flow connection at 42 in the form of the flow 50.4 from the secondary channel 40.4. The combined flow 50.4, 58.3 performs a final circuit in the apparatus of the separator 24, where it is finally thinned. The thinned flow 58.4 then passes out of the main outlet 38. From the above it can be seen that the flow 52 introduced through the main entrance 36 conducts a circuit in the apparatus 10 through the sectors 54, 54.1, after which it is divided into two flows. These currents follow helical paths around the circuit formed by passages 18 and 16, the paths extending around the circumferences in opposite directions away from one another and successively passing through pairs of sectors 60, 60.1 and 62, 62.1, respectively. This can be seen most clearly in FIG. 3. The lanes extend apart until they finally converge and converge into a single lane in Sectors 64, 64.1 before exiting the main exit 38. The lanes in said circumferential direction are such that the shafts of their helices extend in opposite directions along two halves of a circle following arrows 65 in FIG. 3A from approach 36 to exit 38.

Det ses, at den samlede strømning, der ved tilgangen til passagen 16 ved kompressoren 20 løber ind i passagen 16, kan betragtes som et antal forskellige i passagen 16 indløbende strømninger af fluidum, som har forskellige sammensætninger. De bevæges langs passagen ved hjælp af kompressoren 20 og separeres fysisk fra hinanden i separatoren 24. De kan siges at genindføres i kredsløbet, når de i udtyndet form passerer ud af separatoren 24 og ind i passagen 18. Strømningen 58.4 separeres til slut fysisk fra de øvrige strømninger 58.1, 58.2 og 58.3 på det sted, hvor den fjernes fra kredsløbet via afgangen 38.It will be seen that the total flow flowing in the passage 16 at the compressor 20 into the passage 16 can be considered as a number of different flows of fluid flowing in the passage 16 having different compositions. They are moved along the passage by the compressor 20 and physically separated from each other in the separator 24. They can be said to be reintroduced into the circuit as they pass in the thinned form out of the separator 24 and into the passage 18. Finally, the flow 58.4 is physically separated from the other currents 58.1, 58.2 and 58.3 at the point where it is removed from the circuit via exit 38.

Idet der igen henvises til fig. 1A, som sammenlignes med fig. 2 og 3, ses følgende sammenhæng.Referring again to FIG. 1A, which is compared with FIG. 2 and 3, the following context is seen.

Modulet, hvorpå et eksempel er angivet ved apparatet 10 i fig. 1, kan bl.a. optage fire trin 2, dvs. den ene af de grupper 9, som er vist i fig. 1A; trinnene 2 en gruppe 9 i fig. 1A er vist i fig. 2 og 3 i form af sektorsættene henholdsvis 54, 54.i; 60, 60.1; 62, 62.1’, og 64, 64.1; de berigede strømninger 7 i fig. 1A kan betragtes som de berigede understrømninger 50.1-50.4 i fig. 2 og 3; de udtyndede strømninger 8 i fig. 1A kan betragtes som de udtyndede understrømninger 58.1-58.4 i fig. 2 og 3; og 147753 16 i trinnene 2 svarer kompressorerne 5 i fig. 1A til kompressoren 20 i fig. 1-3, mens varmevekslerne 4 i fig. 1A svarer til varmeveksleren 22 i fig. 1-3. Modulet 10 i fig. 1-3 indeholder, når det benyttes som vist i fig. 2 og 3, en gruppe 9 af trin 2, se fig. 1A. En enkelt kompressor 20 og varmeveksler 22, se fig. 1, anvendes således i stedet for fire kompressorer 5 og fire varmevekslere 4 for en gruppe 9 i fig. 1A. Desuden anvendes et enkelt aggregat af elementer 26 i form af separatoren 24 i stedet for de fire særskilte separatorer 3 i fig. ΙΑ. I denne forbindelse bemærkes det, at der for at opnå overensstemmelse mellem fig. 1A og fig. 1, 2 og 3 tænkes anvendt elementet 26 i alle modulerne 10 i kaskadearrangementet, hvilke elementer 26 har en deleværdi på 1/5 med hensyn til den behandlede gas.The module to which an example is given by the apparatus 10 of FIG. 1, record four steps 2, viz. one of the groups 9 shown in FIG. 1A; the steps 2 a group 9 of FIG. 1A is shown in FIG. 2 and 3 in the form of the sector sets 54, 54.i respectively; 60, 60.1; 62, 62.1 ', and 64, 64.1; the enriched flows 7 in FIG. 1A can be considered as the enriched undercurrents 50.1-50.4 of FIG. 2 and 3; the thinned streams 8 in FIG. 1A can be considered as the thinned undercurrents 58.1-58.4 of FIG. 2 and 3; and in step 2, the compressors 5 of FIG. 1A to the compressor 20 of FIG. 1-3, while the heat exchangers 4 in FIG. 1A corresponds to the heat exchanger 22 of FIG. 1-3. The module 10 of FIG. 1-3, when used as shown in FIG. 2 and 3, a group 9 of step 2, see FIG. 1A. A single compressor 20 and heat exchanger 22, see FIG. 1, instead of using four compressors 5 and four heat exchangers 4 for a group 9 in FIG. 1A. In addition, a single assembly of elements 26 in the form of the separator 24 is used in place of the four separate separators 3 in FIG. ΙΑ. In this connection, it is noted that, in order to achieve agreement between FIG. 1A and FIG. 1, 2 and 3, the element 26 is thought to be used in all the modules 10 of the cascade arrangement, which elements 26 have a partial value of 1/5 with respect to the treated gas.

Ved de i fig. 1, 2 og 3 viste arrangementer kan strømningen 52 med de forskellige tilføjelser hertil og bortledninger herfra betragtes som udførende fire passager gennem apparatet gennem sektorerne henholdsvis 54, 54.1J 60, 60.1;'62, 62.1; og 64, 64.1.In the FIG. 1, 2 and 3, the flow 52, with the various additions thereto and derivatives thereof, can be regarded as carrying four passages through the apparatus through sectors 54, 54.1J 60, 60.1; '62, 62.1; and 64, 64.1.

I fig. 4 betegner 66 som helhed et strømdiagram for et apparat svarende til det i fig. 1 viste, men indrettet til en mindre cirkulationsgrad end det i fig. 1 viste apparat. I fig. 5 betegner 68 som helhfed illustrationer svarende til de i fig. 3A-3H viste for et apparat med det i fig. 4 viste strømdiagram.In FIG. 4 represents 66 as a whole a flow diagram of an apparatus similar to that of FIG. 1, but arranged to a lesser degree of circulation than that of FIG. 1. In FIG. 5 denotes 68 as illustrations similar to those of FIG. 3A-3H for an apparatus shown in FIG. 4.

En beriget strømning 70 fra det næstsidste foregående modul i serieforbindelsen indføres i det i fig. 4 viste apparat i form af to understrømninger 70.1 og 70.2 gennem kanalen 40, der har to sekundære kanaler 40.1 og 40.2. Der findes således to strømningsforbindelser ved 42, nemlig én for kanalen 40.1 neden for tilgangen 36, regnet i strømningsretningen, og en anden for kanalen 40.2 ved en diametralt modstående position ind i passagen 18 neden for afgangen 38, regnet i strømningsretningen. En udtyndet strømning fra det efterfølgende modul i serieforbindelsen indføres i form af en strømning 72 gennem tilgangen 36. Strømningen 72 udfører to passager gennem apparatet i stedet for de fire passager i fig. 2. Den første passage forløber gennem en sektor 74 af kompressoren 20 og sektorer 74.1 af varmeveksleren 22 og separatoren 24. Strømningen 72 kombineres forud for den nævnte passage gennem sektorerne 74 og 74.1 med 147753 17 understrømningen 70.1 fra den sekundære kanal 40.1. Efter, at den kombinerede strømning 70.1, 72 passerer gennem separatoren 24 og som omtalt i det følgende danner en udtyndet strømning 78.1, afbøjes den én gang ved 44 ved hjælp af afbøjnihgspladerne til den diametralt modstående side af passagen 18.An enriched flow 70 from the penultimate preceding module of the serial connection is introduced in the embodiment shown in FIG. 4 in the form of two undercurrents 70.1 and 70.2 through the duct 40 having two secondary ducts 40.1 and 40.2. Thus, there are two flow connections at 42, namely one for channel 40.1 below the inlet 36, calculated in the flow direction, and another for channel 40.2 at a diametrically opposed position into the passage 18 below the outlet 38, calculated in the flow direction. A thinned flow from the subsequent module in the serial connection is introduced in the form of a flow 72 through the inlet 36. The flow 72 performs two passages through the apparatus instead of the four passages in FIG. 2. The first passage passes through a sector 74 of the compressor 20 and sectors 74.1 of the heat exchanger 22 and the separator 24. The flow 72 is combined prior to the said passage through the sectors 74 and 74.1 with the undercurrent 70.1 of the secondary channel 40.1. After the combined flow 70.1, 72 passes through the separator 24 and, as discussed below, forms a thinned flow 78.1, it is deflected once at 44 by the deflection plates to the diametrically opposed side of the passage 18.

Den kombinerede strømning 70.1, 72 i sektoren 74.1 af separatoren 24 opdeles i en beriget strømning 76.1, der passerer til det modul, som følger to pladser efter det pågældende modul i serieforbindelsen, via den sekundære kanale 34.1 af afgangskanalen 34 sammen med en udtyndet strømning 78.1. I elementerne 26 i sektoren 74.1 og i sektoren 80.1, der omtales i det følgende, optræder der en dele-værdi på 1/5 med hensyn til de behandlede gas. Kanalen 34 omfatter to sekundære kanaler 34.1 og 34.2, der fører til det modul, som følger to pladser efter det pågældende modul i serieforbindelsen. Den ud-tyndede strømning 78.1 afbøjes som nævnt ovenfor ved passagen hen over afbøjningspladerne ved 44 til en diametralt modstående position i passagen 18. Denne strømning 78.1 tilføjes til understrømningen 70.2 fra den sekundære kanal 40.2 og udfører en anden passage langs kredsløbet gennem kompressoren 20, varmeveksleren 22 og separatoren 24. Den passerer gennem sektoren 80 af kompressoren 20 og sektorerne 80.1 i varmeveksleren 22 og separatoren 24. I sektoren 80.1 af separatoren 24 sker der en isotop separering i en beriget strømning 76.2, som passerer ud gennem den sekundære kanal 34.2, og en udtyndet strømning 78.2. Den udtyndede 78.2 passerer via afgangen 38 til det foregående modul i serieforbindelsen, og den berigede strømning 76.2 passerer til det modul, som ligger to pladser efter det pågældende modul i serieforbindelsen. Sektorerne 70, 70.4 og 80.1 udgør således sektorer på i hovedsagen 180°, mens sektorerne 54, 54.1 og 64, 64.1 i det i fig. 2 og 3 illustrerede tilfælles udgør sektorer på 90°, og sektorerne 60, 60.1 og 62, 62.1 udgør sektorer på 45°.The combined flow 70.1, 72 in the sector 74.1 of the separator 24 is divided into an enriched flow 76.1, which passes to the module which follows two spaces after that module in the series connection, via the secondary channel 34.1 of the outlet channel 34 together with a thinned flow 78.1 . Elements 26 of Sector 74.1 and Sector 80.1, hereinafter referred to, have a divider value of 1/5 with respect to the treated gas. Channel 34 comprises two secondary channels 34.1 and 34.2 leading to the module which follows two spaces after that module in the serial connection. The thinned flow 78.1 is deflected as mentioned above at the passage across the deflection plates at 44 to a diametrically opposed position in the passage 18. This flow 78.1 is added to the underflow 70.2 from the secondary channel 40.2 and performs a second passage along the circuit through the compressor 20, the heat exchanger 22 and separator 24. It passes through sector 80 of compressor 20 and sectors 80.1 of heat exchanger 22 and separator 24. In sector 80.1 of separator 24, an isotope separation occurs in an enriched flow 76.2 which passes out through secondary channel 34.2, and a thinned flow 78.2. The thinned 78.2 passes through the outlet 38 to the previous module in the serial connection, and the enriched flow 76.2 passes to the module which is located two places after that module in the serial connection. Sectors 70, 70.4 and 80.1 thus constitute sectors of substantially 180 °, while sectors 54, 54.1 and 64, 64.1 of the FIG. 2 and 3, the sectors illustrated constitute sectors of 90 ° and sectors 60, 60.1 and 62, 62.1 constitute sectors of 45 °.

I fig. 6 betegner 82 som helhed et strømdiagram for et apparat svarende til det i fig. 1 viste, men indrettet til en større cirkulationsgrad end apparatet 10 i fig. 1. I fig. 7 betegner 84 som helhed illustrationer svarende til de i fig. 3A-3H viste i tilfælde af det i fig. 6 viste strømdiagram.In FIG. 6, 82 as a whole represents a flow diagram of an apparatus similar to that of FIG. 1, but adapted to a greater degree of circulation than the apparatus 10 of FIG. 1. In FIG. 7, 84 as a whole represent illustrations similar to those in FIG. 3A-3H in the case of the one shown in FIG. 6.

147753 18147753 18

Opbygningen og virkemåden af det apparat 10, der repræsenteres af strømdiagrammerne i fig. 6 og 7, svarer i princippet til opbygningen og virkemåden for det i fig. 1, 2 og 3 viste apparat. Hovedforskellen består i, at afbøjningspladerne ved 44 er således indrettet, at en udtyndet strømning 86 fra det efterfølgende modul i serieforbindelsen udfører otte passager gennem kompressoren 20, varmeveksleren 22 og separatoren 24, inden den løber ud gennem hovedafgangen 38. Kanalen 40 har otte sekundære kanaler 40.1-40.8, og kanalen 34 har otte sekundære kanaler 34.1-34.8. De sekundære kanaler 40.1-40.4 af kanalen 40 fører fire strømninger 88.1-88.4 fra det foregående modul i serieforbindelsen, og de sekundære kanaler 34.1--34.4 af kanalen 34 fører fire berigede strømninger til det efterfølgende modul i serieforbindelsen. De sekundære kanaler 34.5-34.8 af kanalen 34 er forbundet direkte med de sekundære kanaler 40.5-40.8 af kanalen 40. Denne forbindelse er vist skematisk i fig. 1 ved hjælp af punkterede linier 89.The structure and operation of the apparatus 10 represented by the flow diagrams of FIG. 6 and 7, in principle correspond to the structure and mode of operation of the device shown in FIG. 1, 2 and 3. The main difference is that the deflection plates at 44 are arranged such that a thinned flow 86 from the subsequent module in the series connection performs eight passages through compressor 20, heat exchanger 22 and separator 24 before flowing through main outlet 38. Channel 40 has eight secondary channels. 40.1-40.8, and channel 34 has eight secondary channels 34.1-34.8. The secondary channels 40.1-40.4 of channel 40 conduct four flows 88.1-88.4 from the previous module in the series connection, and the secondary channels 34.1--34.4 of channel 34 lead four enriched flows to the subsequent module in the series connection. The secondary channels 34.5-34.8 of the channel 34 are connected directly to the secondary channels 40.5-40.8 of channel 40. This connection is shown schematically in FIG. 1 by means of dashed lines 89.

Strømforløbet er følgende: (a) Strømningen 86 indføres i passagen 18 gennem tilgangen 36. Strømningen 86 får en tilføjelse i form af en strømning 90.1 fra den skundære kanal 40.5 af kanalen 40. Strømningen 90.1 har i hovedsagen samme isotopsammensætning som strømningen 86. Den kombinerede strømning 86, 90.1 cirkulerer langs det kredsløb, der dannes af passagerne 18 og 16, i den retning, som er omtalt i forbindelse med fig. 1, 2 og 3, og indføres i kompressoren 20. Den passerer gennem en sektor 92 på 45° af kompressoren 20 og gennem to sektorer 92.1 på 45° for henholdsvis varmeveksleren 22 og separatoren 24.The flow is as follows: (a) The flow 86 is introduced into the passage 18 through the approach 36. The flow 86 is added in the form of a flow 90.1 from the secondary channel 40.5 of the channel 40. The flow 90.1 has essentially the same isotope composition as the flow 86. flow 86, 90.1 circulates along the circuit formed by passages 18 and 16 in the direction discussed in connection with FIGS. 1, 2 and 3, and is introduced into compressor 20. It passes through a sector 92 of 45 ° of compressor 20 and through two sectors 92.1 of 45 ° for heat exchanger 22 and separator 24, respectively.

Den kombinerede strømning 90.1, 86 i elementerne 26 i sektoren 92.1 af separatoren 24 opdeles i en beriget strømning 94.1, der passerer fra disse elementer 26 ind i rummet 32 og dernæst fra denne sektor 92.1 af rummet 32 via en strømningsforbindelse ind i den sekundære kanal 34.1; og en udtyndet strømning 96.1, som passerer fra hovedafgangene 26.2 for de nævnte elementer 26 ind i passagen 18.The combined flow 90.1, 86 of the elements 26 of sector 92.1 of the separator 24 is divided into an enriched flow 94.1 which passes from these elements 26 into the space 32 and then from this sector 92.1 of the space 32 via a flow connection into the secondary channel 34.1 ; and a thinned flow 96.1 passing from the main outlets 26.2 for said elements 26 into the passage 18.

(b) Den udtyndede strømning 96.1 opdeles i to understrømninger ved hjælp af afbøjningspladerne ved 44, hvilke strømninger forløber langs passagen 18 mod dennes snævre del 18.1 ved modstående sider af tilgangen 36 og strømningen 86. De nævnte understrømninger 96.1 passerer under kanalen 40, hvor de modtager dele af en strømning 90.2 fra den sekundære kanal 40.6 via strømningsforbindelserne 42. De kombinerede understrømninger 90.2, 96.1 cirkulerer langs kreds- 147753 19 løbet ved modstående sider af den kombinerede strømning 90.1, 86 og passerer gennem to sektorer 98 på 22 1/2° i kompressoren 20 og to sektorer 98.1 på 22 1/2° i henholdsvis varmeveksleren 22 og separatoren 24. Sektorerne 98 ligger ved modstående sider af sektoren 92, og sektorerne 98.1 ligger ved modstående sider af sektoren 92.1 i varmeveksleren 22 og separatoren 24. I elementerne 26 sker der i sektorerne 98.1 af separatoren 24 en isotop separering, og de nævnte kombinerede understrømninger 90.2, 96.1 deles i berigede understrømninger 94.2, der passerer fra de sekundære afgange for elementerne 26 ind i rummet 32 og dernæst gennem strømningsforbindelser fra sektorerne 98.1 af rummet ind i den sekundære kanal 34.2 af kanalen 34J og udtyndede understrømninger 96.2, der passerer fra hovedafgangene 26.2 for elementerne 26 ind i passagen 18.(b) The thinned flow 96.1 is divided into two sub-flows by means of the deflection plates at 44, which flow along the passage 18 towards its narrow portion 18.1 at opposite sides of the inlet 36 and the flow 86. The said undercurrents 96.1 pass below the channel 40, where the receives portions of a flow 90.2 from the secondary channel 40.6 via the flow connections 42. The combined undercurrents 90.2, 96.1 circulate along the circuit at opposite sides of the combined flow 90.1, 86 and pass through two sectors 98 of 22 1/2. in compressor 20 and two sectors 98.1 of 22 1/2 in the heat exchanger 22 and separator 24. Sectors 98 lie on opposite sides of sector 92, and sectors 98.1 lie on opposite sides of sector 92.1 in heat exchanger 22 and separator 24. In the elements 26, in sectors 98.1 of separator 24, an isotope separation occurs and said combined subflows 90.2, 96.1 are divided into enriched units. flow streams 94.2 passing from the secondary outlets for the elements 26 into the space 32 and then through flow connections from the sectors 98.1 of the space into the secondary channel 34.2 of the channel 34J and thinning undercurrents 96.2 passing from the main outlets 26.2 for the elements 26 into the passage 18th

(c) De udtyndede understrømninger 96.2 passerer langs passagen 18 ved modstående sider af den udtyndede strømning 96.1, indtil de når afbøjningspladerne ved 44, hvor de afbøjes således, at de passerer videre langs passagen 18 mod dennes snævre del 18.1 ved de sider af understrømningerne 96.1, som vender bort fra strømningen 86. På det sted, hvor understrømningerne 96.2 passerer under kanalen 40, modtager de via strømningsforbindelser 42 fra den sekundære kanal 40.7 dele af en strømning 90.3 med i hovedsagen samme isotopsammensætning. De kombinerede understrømninger 90.3, 96.2 passerer langs kredsløbet ved de sider af de kombinerede understrømninger 90.2, 96.1, som vender bort fra den kombinerede strømning 90.1, 86. Disse kombinerede understrømninger 90.3, 96.2 løber videre ind i sektorer 100 på 22 1/2° i kompressoren 20 ved de sider af sektorerne 98, som vender bort fra sektoren 92. De kombinerede understrømninger 96.2, 90.3 passerer dernæst gennem to sektorer 100.1 på 22 1/2° i henholdsvis varmeveksleren 22 og separatoren 24. Sektorerne 100.1 i varmeveksleren og separatoren ligger ved de sider af sektorerne 98.1, som vender bort fra sektoren 92.1. I elementerne 26 af sektorerne 100.1 for separatoren 24 sker der en isotop separering, og de nævnte kombinerede understrømninger 90.3, 96.2 opdeles i berigede understrømninger 94.3, der passerer fra de sekundære afgange for elementerne 26 ind i rummet 32 og dernæst gennem strømningsforbindelser fra sektorerne 100.1 af rummet 32 ind i den sekundære kanal 34.3 af kanalen 34; og udtyndede understrømninger 96.3, der passerer fra hovedaf- 147753 20 gangene 26.2 for elementerne 26 ind i passagen 18 ved de sider af understrømningerne 96.2, som vender bort fra strømningen 96.1.(c) The thinned undercurrents 96.2 pass along the passage 18 at opposite sides of the thinned flow 96.1 until they reach the deflection plates at 44, where they deflect so as to pass along the passage 18 toward its narrow portion 18.1 at the sides of the undercurrents 96.1 away from the flow 86. At the point where the undercurrents 96.2 pass below the channel 40, they receive through flow connections 42 from the secondary channel 40.7 portions of a flow 90.3 having substantially the same isotope composition. The combined undercurrents 90.3, 96.2 pass along the circuit at the sides of the combined undercurrents 90.2, 96.1, away from the combined flow 90.1, 86. These combined undercurrents 90.3, 96.2 extend into sectors 100 of 22 1/2 ° i. the compressor 20 at the sides of the sectors 98 facing away from the sector 92. The combined undercurrents 96.2, 90.3 then pass through two sectors 100.1 of 22 1/2 ° in the heat exchanger 22 and separator 24. Sectors 100.1 in the heat exchanger and separator are located at the sides of sectors 98.1 which are away from sector 92.1. In the elements 26 of sectors 100.1 of the separator 24, an isotope separation occurs and said combined undercurrents 90.3, 96.2 are divided into enriched undercurrents 94.3 passing from the secondary outlets of the elements 26 into the space 32 and then through flow connections from the sectors 100.1 of space 32 into secondary channel 34.3 of channel 34; and thinned undercurrents 96.3 passing from the main passageways 26.2 of the elements 26 into the passage 18 at the sides of the undercurrents 96.2 facing away from the flow 96.1.

(d) De udtyndede understrømninger 96.3 strømmer langs passagen 18 mod dennes snævre del 18.1 ved de sider af de udtyndede understrømninger 96.2, som vender bort fra den udtyndede strømning 96.1.(d) The thinned undercurrents 96.3 flow along the passage 18 toward its narrow portion 18.1 at the sides of the thinned undercurrents 96.2 which away from the thinned flow 96.1.

De udtyndede understrømninger 96.3 afbøjes af afbøjningspladerne ved 44 således, at de fortsætter med at strømme langs passagen 18 langs de udtyndede understrømninger 96.2. På det sted, hvor understrømningerne 96.3 passerer under kanalen 40, modtager de via strømningsforbindelser 42 fra den sekundære kanal 40.8 dele af en strømning 90.4 med i hovedsagen samme isotopsammensætning. De kombinerede understrømninger 90.4, 96.3 cirkulerer langs kredsløbet langs de sider af de kombinerede understrømninger 96.2, 90.3, som vender bort fra de kombinerede understrømninger 96.1, 92.2 og passerer gennem et par sektorer 102 på 22 1/2° i kompressoren 20 og to sektorer 102.1 på 22 1/2° i henholdsvis varmeveksleren 22 og separatoren 24. I elementerne 26 af sektorerne 102.1 i separatoren 24 sker der en isotop separering, og de nævnte kombinerede understrømninger 90.4, 96.3 opdeles i berigede understrømninger 94.4 og udtyndede understrømninger 96.4. De berigede understrømninger 94.4 passerer gennem de sekundære afgange for elementerne ind i rummet 32 og fra sektorerne 102.1 en af rummet 32 via strømningsforbindelser ind i den sekundære kanal 34.4 af kanalen 34. De udtyndede understrømninger 96.4 passerer ind i passagen 18 via hovedafgangene 26.2 for elementerne 26 ved de sider af de udtyndede understrømninger 96.3, som vender bort fra de udtyndede understrømninger 96.2. De udtyndede understrømninger 96.4 strømmer langs passagen 18 til afbøjningspladerne ved 44, hvor de afbøjes således, at de passerer videre langs passagen 18 ved de sider af de udtyndede understrømninger 96.3, som vender bort fra de udtyndede understrømninger 96.2.The thinned undercurrents 96.3 are deflected by the deflection plates at 44 such that they continue to flow along the passage 18 along the thinned undercurrents 96.2. At the point where the undercurrents 96.3 pass below the channel 40, they receive portions of a flow 90.4 with substantially the same isotope composition via flow connections 42 from the secondary channel 40.8. The combined undercurrents 90.4, 96.3 circulate along the circuit along the sides of the combined undercurrents 96.2, 90.3, which away from the combined undercurrents 96.1, 92.2 and pass through a pair of sectors 102 of 22 1/2 in the compressor 20 and two sectors 102.1 of 22 1/2 in the heat exchanger 22 and separator 24. In the elements 26 of sectors 102.1 of separator 24, an isotope separation occurs and said combined undercurrents 90.4, 96.3 are divided into enriched undercurrents 94.4 and thinned undercurrents 96.4. The enriched undercurrents 94.4 pass through the secondary outlets for the elements into the space 32 and from the sectors 102.1 one of the space 32 via flow connections into the secondary channel 34.4 of the channel 34. The thinned undercurrents 96.4 pass into the passage 18 via the main outlets 26.2 for the elements 26 at the sides of the thinned undercurrents 96.3 which away from the thinned undercurrents 96.2. The thinned undercurrents 96.4 flow along the passageway 18 to the deflector plates at 44, where they deflect so as to pass further along the passageway 18 at the sides of the thinned undercurrents 96.3 which away from the thinned undercurrents 96.2.

(e) På det sted, hvor de udtyndede understrømninger 96.4 passerer under kanalen 40, modtager de via strømningsforbindelser 42 fra den sekundære kanal 40.1 af kanalen 40 dele af strømningen 88.1 med i hovedsagen samme isotopsammensætning fra det foregående modul i serieforbindelsen. De kombinerede understrømninger 96.4, 88.1 cirkulerer langs kredsløbet ved de sider af de kombinerede understrømninger 96.3, 90.4, som vender bort fra de kombinerede understrømninger 96.2, 90.3. De kombinerede understrømninger 96.4, 88.1 passerer gennem to sektorer 104 på 22 1/2° i kompressoren 20 langs med sektorerne 102. De passerer dernæst to sektorer 104.1 på 22 1/2° i varmeveks- 147753 21 leren 22 og ind i to sektorer 104.1 på 22 1/2° i separatoren 24.(e) At the point where the thinned undercurrents 96.4 pass below channel 40, they receive through flow connections 42 from secondary channel 40.1 of channel 40 portions of flow 88.1 with substantially the same isotope composition from the previous module of the serial connection. The combined undercurrents 96.4, 88.1 circulate along the circuit at the sides of the combined undercurrents 96.3, 90.4, which away from the combined undercurrents 96.2, 90.3. The combined undercurrents 96.4, 88.1 pass through two sectors 104 of 22 1/2 ° in the compressor 20 along with sectors 102. They then pass two sectors 104.1 of 22 1/2 ° in the heat exchanger 22 and into two sectors 104.1 of 22 1/2 ° in separator 24.

I elementerne 26 af sektorerne 104.1 i separatoren 24 sker der en isotop separering, og de kombinerede understrømninger 96.4, 88.1 opdeles i berigede understrømninger 90.1 og udtyndede understrømninger 96.5. De berigede understrømninger 90.1 passerer fra de sekundære afgange for elementerne 26 ind i rummet 32 og dernæst fra sektorerne 104.1 af rummet 32 via strømningsforbindelser ind i den sekundære kanal 34.5 af kanalen 34. De udtyndede understrømninger 96.5 passerer fra hovedafgangene 26.2 for elementerne 26 ind i passagen 18 sammen med de udtyndede understrømninger 96.4 ved de sider af de udtyndede understrømninger 96.4, som vender bort fra de udtyndede understrømninger 96.3. De udtyndede understrømninger 96.5 passerer dernæst langs passagen 18 ved de sider af de udtyndede understrømninger 96.4, som vender bort fra de udtyndede understrømninger 96.3 til afbøjningspladerne ved 44. Ved afbøjningspladerne afbøjes de udtyndede understrømninger 96.5 således, at de fortsætter med at passere langs passagen 18 sammen med de udtyndede understrømninger 96.4.In elements 26 of sectors 104.1 of separator 24, an isotope separation occurs and the combined undercurrents 96.4, 88.1 are divided into enriched undercurrents 90.1 and thinned undercurrents 96.5. The enriched undercurrents 90.1 pass from the secondary outlets for the elements 26 into the space 32 and then from the sectors 104.1 of the space 32 via flow connections into the secondary channel 34.5 of the channel 34. The thinned undercurrents 96.5 pass from the main outlets 26.2 for the elements 26 into the passage 18 along with the thinned undercurrents 96.4 at the sides of the thinned undercurrents 96.4 which away from the thinned undercurrents 96.3. The thinned undercurrents 96.5 then pass along the passageway 18 at the sides of the thinned undercurrents 96.4 which away from the thinned undercurrents 96.3 to the deflection plates at 44. At the deflection plates, the thinned undercurrents 96.5 deflect so that they continue to pass along the passage 18 with the thinned undercurrents 96.4.

(f) På det sted, hvor de udtyndede understrømninger 96.5 passerer under kanalen 40, modtager de via strømningsforbindelser 42 fra den sekundære kanal 40.2 dele af en strømning 88.2 fra det foregående modul i serieforbindelsen med i hovedsagen samme isotopsammensætning. De kombinerede understrømninger 96.5, 88.2 strømmer langs passagen 18 til kompressoren 20. De kombinerede understrømninger 88.2, 96.5 passerer gennem to sektorer 106 på 22 1/2° i kompressoren 20 langs sektorerne 104. De kombinerede understrømninger 96.5, 88.2 passerer dernæst langs passagen 16 gennem sektorer 106.1 på 22 1/2° i varmeveksleren 22 langs sektorerne 104.1 og dernæst ind i sektorer 106.1 på 22 1/2° i separatoren 24 langs med sektorerne 104.1. I elementerne 26 af sektorerne 106.1 en i separatoren 24 sker der en isotop separering, og de nævnte kombinerede understrømninger 96.5, 88.2 opdeles i to berigede understrømninger 90.2 og to udtyndede understrømninger 96.6. De berigede understrømninger 90.2 passerer gennem de sekundære afgange for elementerne 26 ind i rummet 32 og løber dernæst gennem strømningsforbindelser fra sektorerne 106.1 af rummet 32 ind i den sekundære kanal 34.6 af kanalen 34. De udtyndede understrømninger 96.6 passerer ind i passagen 18 og langs passagen 18 sammen med de udtyndede understrømninger 96.5 ved de sider heraf, som vender bort fra de udtyndede understrømninger 96.4. Ved afbøjningspladerne ved 44 afbøjes de udtyndede understrømninger 96.6 for at fort- 147753 22 sætte med at passere langs passagen 18 sammen med de udtyndede understrømninger 96.5.(f) At the point where the thinned undercurrents 96.5 pass below channel 40, they receive via flow connections 42 from the secondary channel 40.2 portions of a flow 88.2 from the previous module in the serial connection having substantially the same isotope composition. The combined undercurrents 96.5, 88.2 flow along the passageway 18 to the compressor 20. The combined undercurrents 88.2, 96.5 pass through two sectors 106 on 22 1/2 of the compressor 20 along the sectors 104. The combined undercurrents 96.5, 88.2 then pass along the passage 16 through sectors 106.1 on 22 1/2 of the heat exchanger 22 along sectors 104.1 and then into sectors 106.1 on 22 1/2 of the separator 24 along with sectors 104.1. In the elements 26 of sectors 106.1 and in the separator 24, an isotope separation occurs and said combined undercurrents 96.5, 88.2 are divided into two enriched undercurrents 90.2 and two thinned undercurrents 96.6. The enriched undercurrents 90.2 pass through the secondary outlets of the elements 26 into the compartment 32 and then run through flow connections from the sectors 106.1 of the compartment 32 into the secondary duct 34.6 of the duct 34. The thinned undercurrents 96.6 pass into the passage 18 and along the passage 18 along with the thinned undercurrents 96.5 at the sides thereof which away from the thinned undercurrents 96.4. At the deflection plates at 44, the thinned undercurrents 96.6 are deflected to continue passing along the passage 18 along with the thinned undercurrents 96.5.

(g) På det sted, hvor de udtyndede understrømninger 96.6 passerer under kanalen 40, modtager de via strømningsforbindelser 42 fra den sekundære kanal 40.3 dele af en strømning 88.3 af gas fra det foregående modul i serieforbindelsen med i hovedsagen samme isotopsammensætning. De kombinerede understrømninger 96.6, 88.3 pas-• serer langs passagen 18 til kompressoren 20. Disse kombinerede understrømninger 96.6, 88.3 passerer gennem to sektorer 108 på 22 1/2° af vingen 20 sammen med sektorerne 106. De kombinerede understrømninger 96.6, 88.3 passerer dernæst gennem to sektorer 108.1 på 22 1/2° af varmeveksleren 22 langs sektorerne 106.1 heraf og ind i to sektorer 108.1 på 22 1/2° af separatoren 24 langs dennes sektorer 106.1. I elementerne 26 af sektorerne 108.1 i separatoren 24 sker der en isotop separering, og de nævnte kombinerede understrømninger 96.6, 88.3 opdeles i to berigede understrømninger 90.3 og to udtyndede understrømninger 96.7. De berigede understrømninger 90.3 passerer fra de sekundære afgange for elementerne 26 ind i rummet 32 og dernæst gennem strømningsforbindelser fra de nævnte sektorer 108.1 af rummet 32 ind i den sekundære kanal 34.7 af kanalen 34.(g) At the point where the thinned undercurrents 96.6 pass below the channel 40, they receive via flow connections 42 from the secondary channel 40.3 portions of a flow 88.3 of gas from the previous module in the serial connection having substantially the same isotope composition. The combined undercurrents 96.6, 88.3 pass along the passageway 18 to the compressor 20. These combined undercurrents 96.6, 88.3 pass through two sectors 108 on 22 1/2 of the vane 20 together with the sectors 106. The combined undercurrents 96.6, 88.3 then pass through two sectors 108.1 on 22 1/2 of the heat exchanger 22 along sectors 106.1 thereof and into two sectors 108.1 on 22 1/2 ° of separator 24 along sectors 106.1. In the elements 26 of sectors 108.1 of the separator 24, an isotope separation occurs and said combined undercurrents 96.6, 88.3 are divided into two enriched undercurrents 90.3 and two thinned undercurrents 96.7. The enriched undercurrents 90.3 pass from the secondary outlets of the elements 26 into the compartment 32 and then through flow connections from said sectors 108.1 of the compartment 32 into the secondary duct 34.7 of the duct 34.

De udtyndede understrømninger 96.7 passerer ind i og strømmer langs med passagen 18 sammen med de udtyndede understrømninger 96.6 ved de sider heraf, som vender bort fra de udtyndede understrømninger 96.5 til afbøjningspladerne ved 44. Afbøjningspladerne afbøjer de udtyndede understrømninger 96.7 således, at de fortsætter med at løbe langs passagen 18 sammen med de udtyndede understrømninger 96.6.The thinned undercurrents 96.7 pass into and flow along the passage 18 along with the thinned undercurrents 96.6 at the sides thereof which away from the thinned undercurrents 96.5 to the deflection plates at 44. The deflection plates deflect the thinned undercurrents 96.7 to continue run along passage 18 along with thinned undercurrents 96.6.

(h) På det sted, hvor understrømningerne 96.7 passerer under kanalen 40, modtager de via strømningsforbindelser 42 fra den sekundære kanal 40.4 dele af en strømning 88.4 fra det foregående modul i serieforbindelsen med i hovedsagen samme isotopsammensætning.(h) At the point where the undercurrents 96.7 pass beneath the channel 40, they receive via flow connections 42 from the secondary channel 40.4 portions of a flow 88.4 from the previous module in the serial connection having substantially the same isotope composition.

De kombinerede understrømninger 88.4, 96.7 strømmer dernæst langs passagen 18 mod kompressoren 20. Det ses, at de udtyndede understrømninger 96.7, når først de er passeret over afbøjningspladerne ved 44, kombineres til en enkelt udtyndet strømning, som strømmer langs passagen 18 sammen med og mellem de udtyndede understrømninger 96.6. Den kombinerede strømning 88.4, 96.7 passerer gennem en sektor 110 på 45° i kompressoren 20. Denne kombinerede understrøm 96.7, 88.4 passerer dernæst gennem en sektor 110.1 på 45° i varmeveksleren 22 og indføres i en sektor 110.1 på 45° i separatoren 24. Sektoren 110 23 147753 ligger mellem sektorerne 108, og sektorerne 110.1 ligger mellem sektorparrene 108.1 i henholdsvis varmeveksleren 22 og separatoren 24.The combined undercurrents 88.4, 96.7 then flow along the passageway 18 toward the compressor 20. It is seen that the thinned undercurrents 96.7, once passed over the deflector plates at 44, are combined into a single thinned flow which flows along the passageway 18 with and between the thinned undercurrents 96.6. The combined flow 88.4, 96.7 passes through a sector 110 of 45 ° in compressor 20. This combined subflow 96.7, 88.4 then passes through a sector 110.1 of 45 ° in the heat exchanger 22 and is introduced into a sector 110.1 of 45 ° in the separator 24. The sector 110 23 147753 lies between sectors 108 and sectors 110.1 lie between sector pairs 108.1 of heat exchanger 22 and separator 24, respectively.

I elementerne 26 af sektoren 110.1 i separatoren 24 sker der en isotopisk separering, og den nævnte kombinerede strømning 96.7, 88.4 opdeles i en beriget strømning 90.4 og en udtyndet strømning 96.8.In elements 26 of sector 110.1 of separator 24, isotopic separation occurs and said combined flow 96.7, 88.4 is divided into enriched flow 90.4 and thinned flow 96.8.

Den berigede strømning 90.4 passerer gennem de sekundære afgange for elementerne 26 ind i rummet 32 og dernæst gennem en strømningsforbindelse fra sektoren 110.1 af rummet 32 ind i den sekundære kanal 34.8 af kanalen 34. Den udtyndede strømning 96.8 passerer fra hovedafgangene 26.2 for elementerne 26 i sektoren 110.1 af separatoren 24 ind i passagen 18 mellem de udtyndede understrømninger 96.7.The enriched flow 90.4 passes through the secondary outlets for the elements 26 into the space 32 and then through a flow connection from the sector 110.1 of the space 32 into the secondary channel 34.8 of the channel 34. The thinned flow 96.8 passes from the main outlets 26.2 for the elements 26 in the sector. 110.1 of the separator 24 into the passage 18 between the thinned undercurrents 96.7.

Den nævnte udtyndede understrømning 96.8 passerer langs en enkelt sektor af passagen 18 mellem de udtyndede understrømninger 96.7 og . passerer ud af hovedafgangen 38.Said thinned underflow 96.8 passes along a single sector of passage 18 between thinned underflows 96.7 and. passing out of the main exit 38.

Det ses, at sektorparrene 98, 100, 102, 104, 106, 108 og sektorparrene 98.1, 100.1, 102.1, 104.1, 106.1 og 108.1 ligesom i fig. 2 og 4 for tydeligheds skyld i fig. 6 er vist som en enkelt sektor. De forskellige isotopsammensætninger af de strømninger, der forløber gennem apparatet svarende til strømdiagrammet 82, er således indrettet, at de berigede strømninger 90.1-90.4 har i hovedsagen samme isotopsammensætning som henholdsvis strømnigen 86 og de udtyndede strømninger 96.1-96.3. Forløbet af strømningerne 90.1-90.4 fra de sekundære kanaler 34.5-34.8 ind i de sekundære kanaler 40.5--40.8 danner en indre cirkulation i apparatet 82. De berigede strømninger 94.1-94.4 svarer til strømninger 88.1-88.4 og passerer videre til et efterfølgende modul i serieforbindelsen. Den udtyndede strømning 96.8 svarer til strømningen 86 og passerer videre til et foregående modul i serieforbindelsen.It will be seen that the sector pairs 98, 100, 102, 104, 106, 108 and the sector pairs 98.1, 100.1, 102.1, 104.1, 106.1 and 108.1, as in FIG. 2 and 4 for clarity in FIG. 6 is shown as a single sector. The various isotope compositions of the currents passing through the apparatus corresponding to flow diagram 82 are arranged so that the enriched streams 90.1-90.4 have substantially the same isotope composition as stream stream 86 and thinned streams 96.1-96.3, respectively. The flow of flows 90.1-90.4 from the secondary channels 34.5-34.8 into the secondary channels 40.5--40.8 forms an internal circulation in the apparatus 82. The enriched flows 94.1-94.4 correspond to flows 88.1-88.4 and pass on to a subsequent module in series connection. The thinned flow 96.8 corresponds to flow 86 and passes to a previous module in the serial connection.

Alle de elementer 26 i fig. 1, der er omtalt i forbindelse med fig. 4-7, har ligesom de i forbindelse med fig. 2 og 3 omtalte elementer en deleværdi på 1/5 med hensyn til den behandlede gas.All of the elements 26 of FIG. 1 referred to in connection with FIG. 4-7, like those of FIG. 2 and 3 have a partial value of 1/5 with respect to the treated gas.

Sammenhængen mellem fig. 4 og 5 og fig. 1A er følgende: Modulet 10 i fig. 1 indeholder for fig. 4 og 5's vedkommende to trin 2, se fig. 1A, dvs. en gruppe på halvt så mange trin 2 som hver af grupperne 9 i fig. 1A eller en halv sådan gruppe 9‘, de to trin 2, se fig. 1A, der danner gruppen i fig. 4 og 5, er vist i fig. 4 og 5 som sektorsættene henholdsvis 74, 74.1", og 80, 80.i; fødestrømningerne 6 i fig. 1A kan betragtes som strømninger- 147753 24 ne 70.1/ 72; og 70.2, 78.1 i fig. 4 og 5; de berigede strømninger 7 i fig. 1A kan betragtes som de berigede understrømninger 76.1, 76.2 i fig. 4 og 5; og de udtyndede strømninger 8 i fig. 1A kan betragtes som de udtyndede understrømninger 78.1, 78.2 i '.fig. 4.The relationship between FIG. 4 and 5 and FIG. 1A is as follows: Module 10 of FIG. 1 shows for FIG. 4 and 5 with respect to two steps 2, see fig. 1A, i.e. a group of half as many steps 2 as each of the groups 9 in FIG. 1A or a half such group 9 ', the two steps 2, see FIG. 1A forming the group of FIG. 4 and 5 are shown in FIG. 4 and 5 as the sector sets 74, 74.1 ", and 80, 80.i respectively; the feed streams 6 in Fig. 1A can be considered as streams 70.1 / 72; and 70.2, 78.1 in Figs. 4 and 5; 7 in Fig. 1A can be considered as the enriched undercurrents 76.1, 76.2 in Figs. 4 and 5, and the thinned streams 8 in Fig. 1A can be considered as the thinned undercurrents 78.1, 78.2 in Fig. 4.

Under henvisning til fig. 1A ses det, at et modul 10 i det i fig. 4 og 5 viste tilfælde må modtage sine fødestrømninger 70.1, 70.2 fra det modul, som ligger to pladser forud for det pågældende modul i serieforbindelsen, mens dets berigede strømninger 76.1, 76.2 må passere videre til det modul, som ligger to pladser længere fremme i serieforbindelsen.Referring to FIG. 1A, it is seen that a module 10 in the embodiment of FIG. 4 and 5 may receive its feed streams 70.1, 70.2 from the module which is two spaces ahead of that module in the series connection, while its enriched flows 76.1, 76.2 must pass to the module which is two places further ahead in the series connection. .

Sammenhængen mellem fig. 6 og 7 og fig. 1A er følgende: Modulet 10 i fig. 1 indeholder i det i fig. 6 og 7 viste tilfælde otte trin 2 af den i fig. 1A viste art, dvs., at det indeholder en gruppe på dobbelt så mange trin som en gruppe 9 eller to sådanne grupper af den i fig. 1A viste art; de otte trin 2, der danner gruppen i fig. 6 og 7, er i fig.The relationship between FIG. 6 and 7 and FIG. 1A is as follows: Module 10 of FIG. 1 contains in the embodiment of FIG. 6 and 7, eight steps 2 of the embodiment shown in FIG. 1A, i.e. it contains a group of twice as many steps as a group 9 or two such groups of the one shown in FIG. 1A; the eight steps 2 forming the group of FIG. 6 and 7, in FIG.

6 og 7 vist som sektorsættene 92, 92.1; 98, 98.i; 100, 100.1; 102, 102.i; 104, 104.i; 106, 106.1; 108, 108.1; og 110, 110.1» fødestrømningerne 6 i fig. 1A kan betragtes som strømningerne 86, 90.1; 96.1, 90.2; 96.2, 90.3; 96.3, 90.4;-96.4, 88.1; 96.5, 88.2; 96.6, 88.3; og 96.7, 88.4 i fig. 6 og 7; de berigede strømninger 7 i fig. 1A kan betragtes som de berigede understrømninger 94.1-94.4 og 90.1-90.4 i fig. 6 og 7; og de udtyndede strømninger 8 i fig. 1A kan betragtes som de udtyndede understrømninger 96.1-96.8 i fig. 6.6 and 7 shown as Sets 92, 92.1; 98, 98.i; 100, 100.1; 102, 102.i; 104, 104.i; 106, 106.1; 108, 108.1; and 110, 110.1 'feed streams 6 in FIG. 1A may be regarded as flows 86, 90.1; 96.1, 90.2; 96.2, 90.3; 96.3, 90.4; -96.4, 88.1; 96.5, 88.2; 96.6, 88.3; and 96.7, 88.4 of FIG. 6 and 7; the enriched flows 7 in FIG. 1A can be considered as the enriched undercurrents 94.1-94.4 and 90.1-90.4 of FIG. 6 and 7; and the thinned streams 8 in FIG. 1A can be considered as the thinned undercurrents 96.1-96.8 of FIG. 6th

Ligesom det er tilfældet for fig. 2 og 3's vedkommende er der i fig. 1 og 4-7 i trinnene 2 modsvarighed mellem kompressorerne 5 (fig. 1A) og kompressoren 20 (fig. 1 og 4-7); og mellem varmevekslerne 4 (fig. 1A) og varmevekslerne 22 (fig. 1 og 4-7). Det i fig. 1 viste modul 10 indeholder, når det anvendes som vist i fig.As is the case for FIG. 2 and 3, FIG. 1 and 4-7 in steps 2 correspond between the compressors 5 (Fig. 1A) and the compressor 20 (Figs. 1 and 4-7); and between the heat exchangers 4 (Fig. 1A) and the heat exchangers 22 (Figs. 1 and 4-7). The FIG. 1 module 10, when used as shown in FIG.

4 og 5 en halv gruppe 9 eller en gruppe med den halve størrelse af den nævnte gruppe 9 af trin 2, se fig. 1A. En enkelt kompressor 20 og varmeveksler 22, se fig. 1, anvendes således i stedet for to kompressorer 5 og to varmevekslere 4, se fig. 1A. På tilsvarende måde indeholder modulet 10, når det anvendes som vist i fig. 6 og 7, to grupper 9 eller en gruppe, der er dobbelt så stor som en gruppe 9 af trin 2, se fig. 1A. Den enkelte kompressor 20 og varmeveksler 22 erstatter således otte kompressorer 5 og otte varmevekslere 4 i 147753 25 fig. ΙΑ.4 and 5 show a half group 9 or a half size group of said group 9 of step 2, see fig. 1A. A single compressor 20 and heat exchanger 22, see FIG. 1 is thus used instead of two compressors 5 and two heat exchangers 4, see fig. 1A. Similarly, module 10, when used as shown in FIG. 6 and 7, two groups 9 or a group twice the size of a group 9 of step 2, see fig. 1A. Thus, the individual compressor 20 and heat exchanger 22 replace eight compressors 5 and eight heat exchangers 4 in FIG. ΙΑ.

Under henvisning til henholdsvis fig. 4 og 5 og fig. 6 og 7 bemærkes det endvidere, at der kan anvendes en enkelt separator 24 i stedet for det i fig. 1A anvendte antal separatorer 3.Referring to FIG. 4 and 5 and FIG. 6 and 7, it is further noted that a single separator 24 may be used instead of the one in FIG. 1A number of separators used 3.

Opfindelsen er ovenfor beskrevet under særlig henvisning til et apparat til isotop separering af gasser. Apparatet 10 danner et modul i en kaskadeagtig serie af ens apparater. Et enkelt apparat 10 er vist i fig. 1, og modulerne 10 tænkes opretholdt i hovedsagen uændrede gennem hele kaskadearrangementet. I hvert modul er de samlede dimensioner og relative placeringer af husene 12 og 14, kompressoren 20, varmeveksleren 22, separatoren 24, rummet 32, tilgangen 36, afgangen 38 og kanalerne 34 og 40 således i hovedsagen uændrede. Efterhånden som man skrider frem langs serien af moduler i kaskadearrangementet fra kaskaden fødestrømning mod den endelige afgang for enten beriget strømning eller udtyndet strømning, vil strømningshastighederne i fremadgående og tilbagegående retning langs kaskaden imidlertid falde. Der kan således kræves adskillige sæt af moduler 10 til at behandle den samlede masse med de rigtige strømningshastigheder ved en gruppe 9 på fire trin i en blok nær ved kaskadens fødestrømning. I en midterposition i kaskaden kan et enkelt modul 10 være i stand til at behandle den samlede massestrøm af en gruppe 9 på fire trin, mens et enkelt modul 10 i nærheden af den endelige afgang for beriget eller udtyndet strømning fra kaskaden kan være i stand til at behandle mere end den samlede massestrøm for en gruppe 9 på fire trin.The invention is described above with particular reference to an apparatus for isotope separation of gases. The apparatus 10 forms a module in a cascade-like series of similar apparatus. A single apparatus 10 is shown in FIG. 1, and the modules 10 are thought to be maintained substantially unchanged throughout the cascade arrangement. In each module, the overall dimensions and relative locations of the housings 12 and 14, the compressor 20, the heat exchanger 22, the separator 24, the space 32, the inlet 36, the outlet 38 and the ducts 34 and 40 are thus substantially unchanged. However, as one progresses along the series of modules in the cascade arrangement from the cascade feed flow toward the final exit for either enriched flow or thinned flow, the flow rates in the forward and backward direction along the cascade will decrease. Thus, several sets of modules 10 may be required to process the total mass at the correct flow rates at a group of four steps in a block near the cascade's feed flow. In a central position in the cascade, a single module 10 may be capable of processing the total mass flow of a four-stage group 9, while a single module 10 near the final exit for enriched or thinned flow from the cascade may be capable of to process more than the total mass flow of a group of 9 steps.

Som vist i fig. 2 og 3 kan et modul indeholde en gruppe 9 på fire trin i en blok 1 af et kaskadearrangement, hvilken gruppe 9 modtager fire berigede strømninger (50.1-50.4) fra det foregående modul eller den foregående gruppe, og som modtager en enkelt udtyndet strømning (52) fra det efterfølgende modul eller den efterfølgende gruppe i serieforbindelsen. Dette viser et muligt midtermodul i kaskadearrangementet .As shown in FIG. 2 and 3, a module may contain a four-stage group 9 in a block 1 of a cascade arrangement, which group 9 receives four enriched flows (50.1-50.4) from the previous module or group, and receives a single thinned flow ( 52) from the subsequent module or group in the serial connection. This shows a possible center module in the cascade arrangement.

På den anden side viser fig. 4 og 5 strømdiagrammer for et modul 10, der modtager to berigede strømninger 70.1 og 70.2 fra det modul, som ligger to pladser forud for det pågældende modul, og en udtyndet strømning 72 fra det efterfølgende modul. Fig. 4 og 5 kan således gælde for et modul i nærheden af begyndelsen af kaskadearrangementet, hvor apparatet 10 er i stand til at behandle ca. halvdelen af den samlede massestrøm i en gruppe 9 på fire trin. Der kan således findes to sæt af apparater 10, som danner en gruppe 9, se fig. 1¾ 147753 26 af trin for at behandle den samlede massestrøm. De berigede strømninger, af hvilke der findes fire, fra den foregående gruppe af trin vil strømme ind i de nævnte to moduler 10, mens den udtyndede strømning, hvoraf der kun findes en enkelt, fra den efterfølgende gruppe 9 af trin vil strømme ind i det ene af de nævnte to moduler 10. Modulet 10 i fig. 1 indeholder således i forbindelse med fig. 1A, 4 og 5 en halv gruppe 9.On the other hand, FIG. 4 and 5 flow charts for a module 10 receiving two enriched streams 70.1 and 70.2 from the module which is two spaces in front of that module and a thinned stream 72 from the subsequent module. FIG. 4 and 5 can thus apply to a module near the beginning of the cascading arrangement, where the apparatus 10 is capable of processing approx. half of the total mass flow in a group of four steps. Thus, two sets of apparatus 10 can be found which form a group 9, see FIG. 1¾ 147753 26 of steps to process the total mass flow. The enriched flows, of which there are four, from the previous group of steps will flow into said two modules 10, while the thinned flow, of which only one exists, from the subsequent group 9 of steps will flow into it. one of the said two modules 10. The module 10 of FIG. 1 thus contains in connection with FIG. 1A, 4 and 5 are a half of group 9.

Fig. 6 og 7 viser strømdiagrammer for en position i nærheden af afslutningen af kaskadearrangementet. Apparatet 10 i fig. 1 kan i denne position være i stand til at behandle det dobbelte af den totale massestrøm. Apparatet 10 indeholder således for det til fig. 6 og 7 svarende tilfælde to grupper 9, se fig. 1A, i kaskadearrangementet. I virkeligheden indeholder sektorerne 92, 98, 100 og 102 sammen med sektorerne 92.1, 98.1, 100.1 og 102.1 en højere gruppe 9 i modulet 10, mens sektorerne 104, 106, 108 og 110 sammen med sektorerne 104.1, 106.1, 108.1 og 110.1 indeholder en lavere gruppe 9 i modulet 10. Den nævnte lavere gruppe modtager således fire berigede strømninger (88.1-88.4) fra den foregående gruppe af trin i kaskadearrangementet (i et andet modul 10) og en udtyndet strømning (96.4), der har form af to understrømninger fra den nævnte højere gruppe; og dens berigede afgangsstrømninger (90.1-90.4) passerer videre til den nævnte højere gruppe, mens den udtyndede afgangsstrømning 96.8 passerer videre til den nævnte foregående gruppe. På tilsvarende måde modtager den nævnte højere gruppe berigede strømninger (90.1-90.4) fra den nævnte lavere gruppe og en udtyndet strømning (86) fra den foregående gruppe (i et andet modul) i serieforbindelsen; og dens berigede afgangsstrømninger (94.1-94.4) passerer videre til den nævnte efterfølgende gruppe i serieforbindelsen, mens dens udtyndede afgangsstrømning (96.4) passerer videre til den nævnte lavere gruppe.FIG. 6 and 7 show flow charts for a position near the end of the cascade arrangement. The apparatus 10 of FIG. 1 in this position may be capable of processing twice the total mass flow. The apparatus 10 thus contains for the embodiment shown in FIG. 6 and 7 corresponding to two groups 9, see fig. 1A, in the cascade arrangement. In effect, sectors 92, 98, 100 and 102 together with sectors 92.1, 98.1, 100.1 and 102.1 contain a higher group 9 in module 10, while sectors 104, 106, 108 and 110 together with sectors 104.1, 106.1, 108.1 and 110.1 contain a lower group 9 of module 10. Said lower group thus receives four enriched streams (88.1-88.4) from the previous group of steps in the cascade arrangement (in another module 10) and a thinned stream (96.4) which is in the form of two underflows from the said higher group; and its enriched discharge streams (90.1-90.4) pass on to said higher group, while thinned discharge stream 96.8 passes on to said preceding group. Similarly, said higher group receives enriched streams (90.1-90.4) from said lower group and a thinned stream (86) from the preceding group (in another module) in the series connection; and its enriched discharge streams (94.1-94.4) pass on to said subsequent group in the series connection, while its thinned discharge streams (96.4) pass on to said lower group.

Når man går frem langs kaskadearrangementet fra dets føde-strømning til dets endelige berigede eller udtyndede afgangsstrømning, optræder derfor følgende forhold: (a) Ved og i nærheden af begyndelsen vil berigede strømninger, der bevæger sig fremad langs kaskadearrangementet, passere'fra et modul til et modul, som ligger to pladser længere fremme, idet hver gruppe 9 på fire trin 2 er optaget af lige så mange moduler 10, som der kræves til behandling af den samlede massestrøm, se fig. 4 og 5; 147753 27 (b) længere fremme langs kaskadearrangementet vil det antal moduler, der kræves til at optage en gruppe trin, falde, indtil der kun kræves et enkelt modul, se fig. 2 og 3, til behandling af den samlede massestrøm; og (c) ved enden af kaskadearrangementet kan to eller flere grupper optages af et enkelt modul 10, se fig. 6 og 7.Therefore, as one advances along the cascade arrangement from its feed flow to its final enriched or thinned discharge flow, the following conditions occur: (a) At and near the beginning, enriched currents moving forward along the cascade arrangement will pass from a module to a module which is two places further ahead, with each group 9 of four stages 2 being occupied by as many modules 10 as are required for processing the total mass flow, see fig. 4 and 5; (B) further along the cascade arrangement, the number of modules required to accommodate a group of steps will decrease until only a single module is required, see FIG. 2 and 3, for treating the total mass flow; and (c) at the end of the cascade arrangement two or more groups can be accommodated by a single module 10, see FIG. 6 and 7.

I fig. 8 og 9 er der vist et andet apparat til behandling af fluidum i overensstemmelse med opfindelsen. Med mindre andet er angivet, er der anvendt samme henvisningsbetegnelser i fig. 8 og 9 som i fig. 1.In FIG. Figures 8 and 9 show another apparatus for treating fluid in accordance with the invention. Unless otherwise indicated, the same reference numerals are used in FIG. 8 and 9 as in FIG. First

10 Betegner således som helhed apparatet, der består af et indre hus 12 og et ydre hus 14 uden om det indre hus 12. Inde i det indre hus 12 findes der en i hovedsagen cylindrisk kerne 112, og det ydre hus 14 er omgivet af en cylindrisk beholder eller tank 114.Thus, as a whole, the apparatus consists of an inner housing 12 and an outer housing 14 outside of the inner housing 12. Inside the inner housing 12, there is a generally cylindrical core 112 and the outer housing 14 is surrounded by a cylindrical container or tank 114.

Huset 12 og kernen 112 ligger koaksialt og afgrænser mellem sig passagen 16, som er ringformet. Husene 12 og 14 afgrænser mellem sig passagen 18, der ligeledes er ringformet. De modstående ender af passagen 16 udmunder radialt i de modstående ender af passagen 18. Passagerne 16 og 18 danner således en endeløs passage eller et endeløst kredsløb, der har en indre, ringformet del, som dannes af passagen 16, og en ydre, ringformet del, inde i hvilken den indre del er anbragt, hvilken ydre del er dannet af passagen 18.The housing 12 and the core 112 are coaxial and delimit the passage 16 which is annular. The housings 12 and 14 define between them the passage 18, which is also annular. The opposite ends of the passage 16 radially open at the opposite ends of the passage 18. Thus, the passages 16 and 18 form an endless passage or endless circuit having an inner annular portion formed by the passage 16 and an outer annular portion. , within which the inner portion is disposed, the outer portion formed by the passage 18.

Aksialstrømningskompressoren 20 er anbragt i passagen 16 ved den ene ende 114.1 af tanken 114. Kompressoren 20 har en aksel 20.1 og blade 20.2. Akslen 20.1 ligger koaksialt med passagerne 16 og 18 og rager indad fra det ydre af tanken 114 ved den nævnte ende 114.1.The axial flow compressor 20 is located in the passage 16 at one end 114.1 of the tank 114. The compressor 20 has a shaft 20.1 and blades 20.2. The shaft 20.1 lies coaxially with the passages 16 and 18 and projects inwardly from the exterior of the tank 114 at said end 114.1.

Det perforerede varmevekslerelement 22 er anbragt i passagen 18 ved den modsatte ende 114.2 af tanken 114, hvor passagen 16 udmunder radialt i passagen 18. Varmeveksleren 22 er ringformet.The perforated heat exchanger element 22 is arranged in the passage 18 at the opposite end 114.2 of the tank 114, where the passage 16 opens radially in the passage 18. The heat exchanger 22 is annular.

Separatoren 24 er ligeledes ringformet og er anbragt i passagen 18, hvor den rager udad fra varmeveksleren 22 mod enden 114.1 af tanken, idet den er keglestubformet og indsnævres i retning mod varmeveksleren 22. I separatoren 24 er der anbragt gasisotop-separa-torelementer 26 svarende til elementerne 26 i fig. 1.The separator 24 is also annular and is disposed in the passage 18 where it protrudes outwardly from the heat exchanger 22 towards the end 114.1 of the tank, being cone-shaped and narrowed towards the heat exchanger 22. Gas separator elements 26 corresponding to the separator 24 are arranged. to the elements 26 of FIG. First

147753 28147753 28

Den del af passagen 18, der er betegnet med 18.1, mellem varmeveksleren 22 og separatoren 24 er beliggende radialt uden for separatoren 24 mellem separatoren Og huset 14. Den del af passagen 18, der er betegnet 18.2, ved den side af separatoren 24, som ligger modsat varmeveksleren 22, er beliggende radialt inden for separatoren 24 mellem separatoren 24 og huset 12.The portion of the passage 18, designated 18.1, between the heat exchanger 22 and the separator 24 is located radially outside the separator 24 between the separator and the housing 14. The portion of the passage 18, designated 18.2, at the side of the separator 24 which located opposite the heat exchanger 22, is located radially within the separator 24 between the separator 24 and the housing 12.

Separatoren 24's elementer 26 står med deres tilgange 26.1 i forbindelse med passagen 18 og fører gennem skillevæggen 28 ind i delen 18.1 af passagen 18. Hovedafgangene 26.2 for separatorelementerne 26 står via skillevæggen 30 i forbindelse med den del 18.2 af passagen 18, som ligger mellem separatoren 24 og huset 12.The elements 26 of the separator 24 communicate with their approaches 26.1 in connection with the passage 18 and pass through the partition wall 28 into the part 18.1 of the passage 18. The main outlets 26.2 for the separator elements 26 are connected via the partition 30 to the part 18.2 of the passage 18 which lies between the separator 24 and housing 12.

Tilgangskanalen 34 for rummet 32, der afgrænser separatoren 24, har form af et ringformet rum, der strækker sig rundt om huset 14 ved enden 114.1 af tanken 114. De sekundære afgange for gassepa-ratorelementerne udmunder i kanalen 34. Kanalen 34 har 12 med ensartede indbyrdes afstanden langs omkredsen fordelte, radialt udad ragende afgange 116.The supply channel 34 for the space 32 defining the separator 24 is in the form of an annular space extending around the housing 14 at the end 114.1 of the tank 114. The secondary outlets for the gas separator elements open in the channel 34. The channel 34 has 12 with uniform the radially outwardly extending outlets 116 spaced along the circumference.

Hovedtilgangen 36 løber ind i passagen 18 ved enden 114.1 af tanken 114 aksialt uden for ringen af afgange 116. Diametralt overfor tilgangen 36 findes hovedafgangen 38, der ligelede står i forbindelse med passagen 18.The main access 36 runs into the passage 18 at the end 114.1 of the tank 114 axially outside the ring of exits 116. Diameter opposite the approach 36 is the main exit 38, which is also connected to the passage 18.

Den yderligere tilgangskanal 40 er ringformet og strækker sig rundt om akselen 20.1 for kompressoren 20 aksialt uden for kompressoren 20. Kanalen 40 er afgrænset af en rørstuds 118, der rager koaksialt udad fra enden 114.1 af tanken 114. Rørstudsen 118 er boltet til den nævnte ende af tanken 114 og er forsynet med et endedæksel 118.1, hvorfra akslen 20.1 rager aksialt udad, mens der er anbragt tætningsorganer 118.2 ved det nævnte endedæksel 118.1.The additional inlet duct 40 is annular and extends around the shaft 20.1 of the compressor 20 axially outside the compressor 20. The duct 40 is bounded by a pipe nozzle 118 which extends coaxially outwardly from the end 114.1 of the tank 114. The pipe nozzle 118 is bolted to said end. of the tank 114 and is provided with an end cover 118.1, from which the shaft 20.1 extends axially outwardly, while sealing means 118.2 are provided at said end cover 118.1.

Der findes lejer 120 for akslen 20.1 henholdsvis i rørstudsen 118 og i et monteringsorgan 122, som er anbragt ved enden af kernen 112 i nærheden af kompressoren 20.Bearings 120 are provided for the shaft 20.1, respectively, in the pipe nozzle 118 and in a mounting member 122 located at the end of the core 112 in the vicinity of the compressor 20.

En aksialstrømningskompressor 124 med blade 124.1, der er monteret på akslen 20.1, er anbragt i kanalen 40. Kanalen 40 har 12 tilgange 126, der er anbragt med ensartede indbyrdes afstande rundt langs omkredsen og består af passager i rørstudsen 118, hvilke passager 126 udmunder radialt udad. Kanalen 40 udmunder aksialt i passagen 16 på det sted, hvor passagen 18 står i radial forbindelse med passagen 16 ved enden 114.1 af tanken 114.An axial flow compressor 124 with blades 124.1 mounted on shaft 20.1 is disposed in channel 40. The channel 40 has 12 inputs 126 spaced uniformly around the circumference and consists of passages in the tube socket 118 which passages 126 radially outwardly. The duct 40 opens axially in the passage 16 at the location where the passage 18 is in radial communication with the passage 16 at the end 114.1 of the tank 114.

147753 29147753 29

Den ende af kernen 112, der ligger ved enden 114.2 af tanken 114, er forbundet med et mandehuldæksel 128 ved hjælp af en bælg 130, som muliggør udvidelse og sammentrækning. Ved afgangen fra kompressoren 20 findes der et diffusionsapparat 131.The end of the core 112, which lies at the end 114.2 of the tank 114, is connected to a manhole cover 128 by means of a bellows 130 which allows expansion and contraction. At the exit of the compressor 20 there is a diffusion apparatus 131.

Idet der navnlig henvises til fig. 1, bemærkes det, at passagen 16, varmeveksleren 22, separatoren 24 og passagen 18 er opdelt i aksialt forløbende rum ved hjælp af flere radiale, aksialt forløbende, rundt langs omkredsen med indbyrdes afstande anbragte skillevægge 132. Der er vist 48 skillevægge 132, idet antallet 48 er et passende antal i et typisk tilfælde ved brug af en separator 24 med en skilleværdi i området ved ca. 1/20.Referring in particular to FIG. 1, it is noted that the passageway 16, the heat exchanger 22, the separator 24 and the passageway 18 are divided into axially extending spaces by means of several radially, axially extending, circumferentially spaced apart circumferential dividers 132. 48 partitions 132 are shown, the number 48 is a suitable number in a typical case using a separator 24 having a partition value in the range of about 20.1.

På skillevæggene er der anbragt afbøjningsorganer, som er indrettet til at afbøje fluidum, der passerer langs det kredsløb, som dannes af passagerne 16 og 18, i omkredsretningen i forhold til disse passagerer. Afbøjningsorganerne er anbragt i passagen 18 ved 134. Som eksempel er afbøjningsorganerne ved den skematiske illustration i fig. 10 vist i form af brud 138 på skillevæggene 132 på det sted, hvor afbøjningspladerne 140, der danner en del af de nævnte skillevægge 132, forløber skråt langs omkredsen i forhold til de øvrige dele af de nævnte skillevægge, hvorved strømmen fra et rum mellem et par skillevægge 32 kan forløbe til et andet rum mellem et andet par af skillevæggene 132.Deflection means are provided on the partitions which are adapted to deflect fluid passing along the circuit formed by passages 16 and 18 in the circumferential direction relative to these passengers. The deflection means are disposed in the passage 18 at 134. By way of example, the deflection means by the schematic illustration of FIG. 10, in the form of rupture 138 of the partitions 132 at the point where the deflection plates 140 forming part of said partitions 132 extend obliquely along the circumference to the other parts of said partitions, whereby the flow from a space between a partition a pair of partitions 32 may extend to another space between another pair of partitions 132.

Virkemåden for det i fig. 8 og 9 viste modul 10 er i hovedsagen den samme som virkemåden for modulet i fig. 1. Den berigede strømning fra det eller de foregående moduler i serieforbindelsen og/eller gas, der er recirkuleret fra afgangene 116, passerer langs kanalen 40 i form af en i 12 understrømninger opdelt strømning, som indføres i kanalen 40 via tilgangene 26. Denne berigede strømning passerer gennem kompressoren 124 og indføres i passagen 16 ovenfor kompressoren 20, regnet i strømningsretningen.The operation of the device shown in FIG. 8 and 9 are generally the same as the operation of the module of FIG. 1. The enriched flow from the preceding module (s) of the series connection and / or gas recirculated from the outlets 116 passes along the channel 40 in the form of a flow divided into 12 undercurrents which is introduced into the channel 40 via the inlets 26. This enriched flow passes through compressor 124 and is introduced into passage 16 above compressor 20, calculated in the flow direction.

Den udtyndede strømning fra det efterfølgende modul 10 i serieforbindelsen indføres i passagen 18 via hovedtilgangen 36.The thinned flow from the subsequent module 10 of the serial connection is introduced into the passage 18 via the main access 36.

Denne udtyndede strømning passerer radialt indad i passagen 18 og derfra ind i passagen 16 og videre ind i kompressoren 20. Denne udtyndede strømning fra det efterfølgende modul passerer aksialt langs passagen 16 til enden af passagen ved enden 114.2 af huset 114, idet den optager en tilsvarende sektor af passagen 16. Den passerer gennem varmeveksleren 22 ind i delen 18.1 af passagen 18 og herfra ind i separatoren 24, hvorfra den udtyndede del heraf passerer ind i delen 18.2 af passagen 18 i retning af de viste pile, mens den berige- 147753 30 de del heraf passerer ind i kanalen 34.This thinned flow passes radially inwardly into the passage 18 and thence into the passage 16 and further into the compressor 20. This thinned flow from the subsequent module passes axially along the passage 16 to the end of the passage at the end 114.2 of the housing 114, receiving a corresponding sector through the passage 16. It passes through the heat exchanger 22 into the portion 18.1 of the passage 18 and thence into the separator 24, from which the thinned portion thereof passes into the portion 18.2 of the passage 18 in the direction of the arrows as it enriches. the portions thereof pass into the channel 34.

Det ses, at den sektor, som optages af den udtyndede strømning fra det efterfølgende modul, hvilken strømning indføres gennem hovedtilgangen 36, kan dannes af flere rum mellem skillevæggene 132. Ved afbøjningspladerne 140-134 i passagen 18 opdeles denne udtyndede strømning i to dele, der fortsætter med at strømme langs kredsløbet i deres tilhørende sektorer ved de modstående sider af den første sektor, som blev opdaget af den udtyndede strømning, der blev indført gennem hovedtilgangen 36. I denne forbindelse bemærkes det, at skillevæggene 132 ikke ligger parallelt med polaraksen for modulet 10 langs hele deres længde. De er formet således, at de hælder i forhold til denne akse, hvorved de rum, der dannes mellem skillevæggene, udtømmes i den eller de passende sektorer af kompressoren 20. Dette arrangement af skillevæggene tjener til at kompensere for den af kompressoren forårsagede samlede drejning af gasstrømningen omkring den nævnte akse, når gasstrømningen passerer gennem kompressoren. De to dele af den udtyndede strømning fortsætter med at strømme langs deres skruelinieformede baner i modstående retninger rundt langs omkredsen af modulet 10, som det er omtalt i forbindelse med fig. 1, indtil de til slut bringes sammen og løber ud fra hovedafgangen 38 i form af den udtyndede strømning fra modulet 10, hvilken strømning passerer videre til det foregående modul i serieforbindelsen.It will be seen that the sector occupied by the thinned flow from the subsequent module, which flow is introduced through the main access 36, can be formed by several spaces between the partitions 132. At deflection plates 140-134 of passage 18, this thinned flow is divided into two parts. continuing to flow along the circuit in their associated sectors at the opposite sides of the first sector, which was detected by the thinning flow introduced through the main approach 36. In this connection, it is noted that the partitions 132 are not parallel to the polar axis of module 10 along their entire length. They are formed so as to incline with respect to this axis, whereby the spaces formed between the partitions are depleted in the appropriate sector (s) of the compressor 20. This arrangement of the partitions serves to compensate for the total rotation caused by the compressor. the gas flow around said axis as the gas flow passes through the compressor. The two portions of the thinned flow continue to flow along their helical paths in opposite directions around the circumference of the module 10, as discussed in connection with FIG. 1 until they are finally brought together and flow out of the main outlet 38 in the form of the thinned flow from module 10, which flow passes on to the previous module in the series connection.

Ved en sammenligning mellem fig. 8 og 9 og fig. 10 ses det, at tilgangene 126 til kanalen 40 svarer til de sekundære kanaler 40.1--40.4 i fig. 1, og at afgangene 116 fra afgangskanalen 34 svarer til de sekundære kanaler 34.1-34.4 i fig. 1. De dele af den berigede strømning fra det foregående modul, der indføres i kanalen 40 via tilgangene 126, er således indrettet, at de afgives af kompressoren 124 ind i tilgangen for kompressoren 20 på steder, hvor deres isotopsammensætning er den samme som istopsammensætningen af strømmen fra kanalen 16 ind i tilgangen for kompressoren 20.By comparing FIG. 8 and 9 and FIG. 10, it will be seen that the inputs 126 to the channel 40 correspond to the secondary channels 40.1--40.4 of FIG. 1 and that the outlets 116 from the outlet channel 34 correspond to the secondary channels 34.1 to 34.4 of FIG. 1. The portions of the enriched flow from the previous module introduced into the duct 40 via the inlets 126 are arranged so that they are delivered by the compressor 124 into the inlet of the compressor 20 in places where their isotope composition is the same as the isotope composition of the flow from channel 16 into the inlet of compressor 20.

Det ses således, at det i fig. 1 viste modul også kan forsynes med skillevægge svarende til skillevæggene 132, der er vist i fig. 8 og 9. Skillevæggene opdeler kredsløbet i et antal rum, der strækker sig langs kredsløbet. Disse rum kan eventuelt svare til de sektorer, som i kredsløbet optages af de forskellige strømninger og kombinerede strømninger, der løber langs kredsløbet.It will be seen that in FIG. 1 may also be provided with partitions similar to partitions 132 shown in FIG. 8 and 9. The partitions divide the circuit into a number of spaces extending along the circuit. These spaces may correspond to the sectors occupied by the various currents and combined currents that run along the circuit.

147753 31147753 31

Anvendelsen af skillevæggene 132 formindsker blandingen som følge af diffusion eller turbulens ved grænsefladerne mellem de nævnte strømninger, når disse løber langs kredsløbet. Jo flere skillevægge 132 der findes, desto mindre blanding vil der ske. I almindelighed anvendes der derfor så mange skillevægge som muligt, idet det samlede antal begrænses af praktiske konstruktionsovervejelser og af økonomiske betragtninger.The use of partitions 132 decreases the mixture due to diffusion or turbulence at the interfaces between said flows as they run along the circuit. The more partitions 132 are present, the less mixing will occur. In general, therefore, as many partitions are used as possible, the total number being limited by practical design considerations and economic considerations.

Jo større koncentrationsgradienten er i omkredsretningen for det kredsløb, som dannes af passagerne 16 og 18, desto vigtigere er skillevæggene 132 i almindelighed, idet disse skillevægge som omtalt ovenfor tjener til at hindre en blanding og at hindre en udjævning af koncentrationsforskellene. Ved et modul, der kun omfatter nogle få trin, f.eks. to trin, som det er vist i fig^ 5, er det således, skønt det er ønskeligt, ikke nødvendigt at anvende skillevægge. Ved moduler, der omfatter et større antal trin, f.eks. 10 trin, hvilket er sædvanligt ved skilleværdier på 1/10 eller mindre, bliver skillevæggene vigtigere.The larger the concentration gradient in the circumferential direction of the circuit formed by passages 16 and 18, the more important the partitions 132 are in general, as these partitions, as discussed above, serve to prevent mixing and to smooth the concentration differences. For a module comprising only a few steps, e.g. two steps, as shown in Fig. 5, thus, although desirable, it is not necessary to use partitions. For modules comprising a greater number of steps, e.g. 10 steps, which is usual at partitions of 1/10 or less, the partitions become more important.

I det i fig. 1 viste tilfælde, hvor der ikke findes skillevægge, kan varmeveksleren 22 og den indsnævrede del af passagen 16 fortrinsvis være forsynet med en centralt anbragt, aksialt forløbende, cylindrisk kerne 112, der er vist med punkterede linier, og som strækker sig fra akslen 20.1 til rummet 32, hvilken kerne svarer til den i fig. 8 og 9 viste kerne 112. Denne kerne er tilbøjelig til at ændre en blanding af strømninger, som forløber langs passagen 16, med strømninger ved diametralt modstående positioner.In the embodiment of FIG. 1, where no partitions are found, the heat exchanger 22 and the constricted portion of the passage 16 may preferably be provided with a centrally located, axially extending cylindrical core 112, shown in dotted lines, extending from shaft 20.1 to the space 32, which corresponds to the one in FIG. 8 and 9 show the core 112. This core tends to change a mixture of currents extending along the passage 16 with currents at diametrically opposed positions.

Ved de i forbindelse med fig. 1-7 beskrene eksempler er der anvendt elementer 26 med en skilleværdi på 1/5, hvori de berigede og udtyndede strømninger havde samme tryk. I tilfælde, hvor hvert trin 2, se fig. 1A, har en beriget strømning 7 med et andet tryk end dets udtyndede strømning, kan den strømning, der har det laveste tryk, føres gennem en ekstra kompressor, inden den tilføjes til de øvrige strømninger for at udligne trykforskelle mellem strømningerne, hvorefter de passerer gennem den fælles kompressor 20 og varmeveksleren 22, se fig. 1. Eksempelvis kan der være anbragt en ekstra kompressor i kanalen 40 i fig. 1, når strømningerne 50, se fig. 2 har lavere tryk end strømninger 52 og 58. Der kunne også anbringes en ekstra kompressor i delen 16.2 af passagen 16, når de nævnte strømninger 50 har et højere tryk end strømningerne 52 og 58. I det i fig. 8 og 9 viste tilfælde er den ekstra kompressor vist ved 124 under omstændigheder svarende til det tilfælde, hvor strømningerne 50 har et lavere 147753 32 tryk end strømningerne 52 og 58.In the connection with FIG. Examples 1-7, elements 26 having a separation value of 1/5 are used in which the enriched and thinned flows had the same pressure. In cases where each step 2, see FIG. 1A, having an enriched flow 7 at a pressure other than its thinned flow, the flow having the lowest pressure can be passed through an additional compressor before being added to the other flows to offset pressure differences between the flows and then passing through the common compressor 20 and the heat exchanger 22, see FIG. 1. For example, an additional compressor may be provided in the duct 40 of FIG. 1, when the flows 50, see FIG. 2 has lower pressures than flows 52 and 58. An additional compressor could also be placed in the portion 16.2 of passage 16 when said flows 50 have a higher pressure than flows 52 and 58. In the embodiment shown in FIG. 8 and 9, the auxiliary compressor is shown at 124 in circumstances similar to the case where the flows 50 have a lower pressure than the flows 52 and 58.

Desuden ses det, at modulet 10 ikke behøver at anvendes til at optage et helt antal grupper af trin eller en eller flere grupper indeholdende et helt antal trin. Modulet kan således anvendes til at optage et vilkårligt antal grupper eller dele heraf, omfattende et vilkårligt antal trin eller dele heraf. Der tilvejebringes passende strømningsforbindelser efter behov. Fremgangsmåden og apparatet er således ikke begrænset til bestemte skilleværdier på f.eks. 1/3, 1/4 eller 1/5, idet der kan anvendes en vilkårlig ønsket skilleværdi ned til 1/20 eller mindre.In addition, it is seen that module 10 need not be used to record a whole number of groups of steps or one or more groups containing a whole number of steps. Thus, the module can be used to record any number of groups or parts thereof, comprising any number of steps or portions thereof. Appropriate flow connections are provided as needed. Thus, the method and apparatus are not limited to particular separation values of e.g. 1/3, 1/4 or 1/5, any desired cut-off value down to 1/20 or less can be used.

Det bemærkes også, at afbøjningspladerne ikke nødvendigvis behøver at afbøje strømmen fra et givet rum ind i det tilstødende eller et andet bestemt rum. I praksis kan afbøjningspladerne af-bøje strømmen fra et riam i vilkårlig grad, så at afbøjningen er tilstrækkelig til at bøje strømmen ind i den tilstødende sektor, idet det erindres, at sektorerne ikke behøver at svare til rummene mellem skillevæggene 132. Afbøjningsgraden for afbøjningspladerne er i virkeligheden afhængig af betragtninger vedrørende massestrøm-balance i modulet 10, dvs. afhængig af størrelserne af de udtyndede strømninger, der forløber mellem modulerne.It is also noted that the deflection plates do not necessarily have to deflect the current from a given room into the adjacent or other particular room. In practice, the deflection plates may deflect the current from a frame to any degree so that deflection is sufficient to deflect the current into the adjacent sector, bearing in mind that the sectors need not correspond to the spaces between the partitions 132. The deflection degree of the deflection plates is in fact dependent on considerations regarding mass flow balance in module 10, i.e. depending on the sizes of the thinned currents running between the modules.

Opfindelsen medfører den yderligere fordel, der består i muligheden for standardisering af modulerne. Ved isotop separering kan der endvidere være behov for komprimering (passage af strømningen gennem en kompressor med henblik på bevægelse af strømningen) og varmeveksling (f.eks. afkøling af strømningen efter komprimering), når strømningen er passeret gennem isotop separatorelementer. En yderligere fordel ved opfindelsen består således i, at hvert modul 10 har en enkelt kompressor 20 og en enkelt varmeveksler 22 til intern cirkulation uden hensyn til antallet af særskilte strømninger af gas, der forløber fremad eller bagud langs kaskadearrangementet og passerer gennem modulet. Når det er nødvendigt, kan hvert modul også være forsynet med kun en enkelt kompressor 124 til udligning af trykkene mellem berigede strømninger, der indføres i modulet, og internt cirkulerende strømninger. Anvendelsen af et stort antal kompressorer og varmevekslere (i det mindste én for hvert trin af den i fig. 1A viste art) undgås således, og anvendelsen af et forholdsvis lille antal ens kompressorer og varmevekslere bliver mulig. Når der anvendes skillevægge, er de eneste dele af kredsløbet i modulet, hvor de forskellige strømninger og understrømninger vil være i berøring med hinanden, det stykke af kredsløbet, som optages af kompressoren 20, 147753 33 og det stykke af kredsløbet, hvor afbøjningspladerne 140 er beliggende. I det i fig. 8 og 9 viste tilfælde vil der også optræde indbyrdes kontakt på det sted, hvor kompressoren 124 er anbragt, med hensyn til de berigede strømninger fra det foregående modul. Skillevæggene 132 tjener således til at formindske blandingen af nabostrømninger og -understrømninger, samtidig med at de fordele, der består i kun at anvende en enkelt kompressor 20, en enkelt kompressor 124, hvor dette er nødvendigt, en enkelt varmeveksler 22 og en enkelt separator 24 for hvert modul 10, bibeholdes.The invention provides the additional advantage of the ability to standardize the modules. Furthermore, in isotope separation, compression (passage of the flow through a compressor for movement of the flow) and heat exchange (e.g. cooling of the flow after compression) may be required when the flow has passed through the isotope separator elements. A further advantage of the invention is that each module 10 has a single compressor 20 and a single heat exchanger 22 for internal circulation, without regard to the number of separate flows of gas running forward or backward along the cascade arrangement and passing through the module. When necessary, each module may also be provided with only a single compressor 124 to equalize the pressures between enriched flows introduced into the module and internally circulating flows. The use of a large number of compressors and heat exchangers (at least one for each step of the kind shown in Fig. 1A) is thus avoided and the use of a relatively small number of similar compressors and heat exchangers becomes possible. When partitions are used, the only parts of the circuit in the module where the various currents and undercurrents will be in contact with each other are the portion of the circuit occupied by the compressor 20, 147753 33 and the portion of the circuit where the deflection plates 140 are located. In the embodiment of FIG. 8 and 9, mutual contact will also occur at the location of the compressor 124 with respect to the enriched flows of the previous module. The partitions 132 thus serve to reduce the mixture of neighboring currents and undercurrents, while providing the advantages of using only a single compressor 20, a single compressor 124 where necessary, a single heat exchanger 22, and a single separator 24. for each module 10 is retained.

Anvendelsen af fremgangsmåden og modulet ifølge opfindelsen ved skilleværdier i området ved 1/20 ved berigelse af uranhexafluorid 235 (UFg) med hensyn til U fører formentlig til en formindskelse af anlægsomkostningerne af størrelsesordenen mindst 20% og muligvis op til 50% eller mere. En formindskelse af effektiviteten som følge af blanding ved diffusion på de steder, hvor gasstrømningerne og understrømningerne er i indbyrdes kontakt, er formentlig på under 10% i sammenligning med konventionelle kaskadearrangementer, og omkostningerne til ekstra moduler for at kompensere for denne effektivitetsformindskelse bliver mere end opvejet af de besparelser, som skyldes anvendelse af standardiserede og forholdsvis store moduler.The use of the method and module of the invention at partitions in the range of 1/20 by enriching uranium hexafluoride 235 (UFg) with respect to U probably leads to a reduction of the construction costs of at least 20% and possibly up to 50% or more. A decrease in efficiency due to mixing by diffusion at the locations where the gas flows and undercurrents are in contact is probably below 10% compared to conventional cascade arrangements, and the cost of additional modules to compensate for this decrease in efficiency is more than offset of the savings due to the use of standardized and relatively large modules.

Claims

147753 Patent Claims.

A method of separating gas mixtures, in particular isotope mixtures, in which gas is passed through a cascade of several stages, each containing a separator, characterized in that the gases flowing from the separators (26) from several stages of the cascade are fed to a cascade. single compressor (20), at least the gases taken from some separators (26) have different compositions, that the gases are summed to a single gas flow whose composition in a known manner over a cross-section of the flow varies from a minimum with respect to concentration of one of the separated gases to a maximum of this concentration, that the gas flows are passed through the compressor (20) in such a way that the differences in the composition of the gas flow remain unchanged and that the gas flow is divided into several partial flows, at least some of which have different compositions and these sub-flows are conducted through the other stages of the cascade.

Process according to claim 1, characterized in that the summary of the gases to form the only gas flow occurs so that the composition in the circumferential direction is different, so that there is a concentration gradient along a line extending parallel to the circumference of the flow in the cross-sectional plane. , since the concentration minimum and maximum are spaced apart in the circumferential direction.

Process according to claim 2, characterized in that summaries of the gases to form an annular gas flow are performed such that the minimum and maximum concentrations are diametrically opposite to each other.

Method according to claims 1-3, characterized in that the gas flow, by using a compressor (20) with an axial impeller with a number of circumferentially spaced vanes (20.2), is moved over the vanes in the direction of the compressor axis (20.1).

Process according to claims 1-4, characterized in that the temperature of the gas in the flow changes after the mixing of the gases and before the division of the gas flow into partial flows. 35 147753

Process according to claim 5, characterized in that the temperature change in the gas flow occurs by passing the gas through a porous heat exchanger element (22).

Method according to claims 1-6, characterized in that the gas flow is conducted through a passage (16) which forms at least part of an endless circuit, in which at least part of the gas flow passes through the circuit more than once.

Method according to claim 7, characterized in that the gas flow in the circuit follows one or more different helical paths, the axis of each of the paths being transverse to the direction of movement of the flow through the passage (16) and each complete winding of the helical path extending say over the entire length of the circuit.

Method according to claim 8, characterized in that the gas flow is conducted along two helical paths which extend in opposite directions of rotation with respect to the circumference of the passage (16) from said minimum to said maximum, where the circumference is formed by a section in the duct , which is transverse to the flow direction, and each path extends more than once in the circuit.

Method according to claim 8 or 9, characterized in that at least part of the gas flow in the passage (16) is branched to promote the flow of the gas along the helical paths.

Apparatus for carrying out the method according to claims 1-10 and having a multi-stage cascade, each containing a separator, characterized by a compressor (20), a device (18) for extracting gases with different compositions from several separators (26) arranged in the various stages of the cascade and for supplying gases to the compressor (20), the device (18) combining the gases into a single gas flow whose composition varies in a manner known per se over a section of the gas flow transverse flow direction from a minimum with respect to the concentration of the gas to be separated to a maximum of this concentration, and a device (24, 34) for dividing the gas flow flowing from the compressor into several partial streams, at least of which U7753 some have mutually different compositions, and for passing these partial flows through additional steps in the cascade.

Apparatus according to claim 11, characterized by a passage (16) forming part of an endless circuit with at least one inlet (36) and at least one outlet (38), the inlet (36), the outlet ( 38) and the compressor (20) are arranged so that the compressor can produce a movement of the gas flow through the circuit and circulate at least a portion of the gas flow more than once in the circuit along at least one helical path and through the passage (16), the axis of the helical path lies transversely to the direction of movement of the gas stream in the passage, and each complete winding of the helical path extends throughout the entire length of the circuit.

Apparatus according to claim 12, characterized in that the compressor (20) has an axial impeller with a plurality of radially projecting vanes (20.2) which are spaced circumferentially and arranged to move the gas flow in the longitudinal direction of the passage (16). .

Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that the passage (16) is annular and the main access (36) is arranged in a sector of the passage and the main exit (38) in a circumferentially separated sector of the passage, thus gas entering through the main entrance (36) is divided into two partial streams, which follow different helical paths from the main entrance to the main exit, which extend opposite in circumferential direction to the circumference of the passage defined by a cross-section of the passage. flow direction.

Apparatus according to claim 14, characterized in that the circuit comprises several secondary inputs (42, 126) spaced apart and several secondary outlets (34, 16) which are also spaced apart from each other. .

Apparatus according to claim 13 or 14, characterized in that the circuit is formed between an inner cylindrical housing (12) and an outer cylindrical housing (14), the opposite ends of the inner housing (12) opening into the opposite ends of the outer housing (14).