NO129861B

NO129861B -

Info

Publication number: NO129861B
Application number: NO00167202A
Authority: NO
Inventors: H Baumann; R Keller
Original assignee: Sandoz Ag
Priority date: 1966-03-11
Filing date: 1967-03-09
Publication date: 1974-06-04
Also published as: NL144007B; DE1619635A1; BE694718A; FR1513945A; NL6703690A; SE325257B; GB1177246A; AT279532B; US3536438A; CH473274A

Description

Innretning til atskillelse av blandinger. Device for separating mixtures.

Oppfinnelsens gj ens tand er en sentrifuge til atskillelse av gassblandinger f. eks. isotopblandinger i gassformet tilstand med en rotor som roterer i vakuum, og sentrifugen ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at sentrifugerotoren som roterer om en loddrett akse på i og for seg kjent måte bare er lagret i ett eneste punkt som befinner seg under rotorens nedre ende på en bærer, og holdes ved hjelp av et magnetisk felt i loddrett stilling, idet feltet dannes mellom et magnetlegeme som er anbragt på rotorens øvre ende og et annet magnetlegeme som er forbundet med sentrifugehuset. The gist of the invention is a centrifuge for separating gas mixtures, e.g. isotopic mixtures in a gaseous state with a rotor that rotates in a vacuum, and the centrifuge according to the invention is characterized in that the centrifuge rotor, which rotates about a vertical axis in a manner known per se, is only stored in a single point located below the lower end of the rotor on a carrier, and is held by means of a magnetic field in a vertical position, the field being formed between a magnetic body which is placed on the upper end of the rotor and another magnetic body which is connected to the centrifuge housing.

Anvendelsen av slike systemer senker kraftbehovet vesentlig, og muliggjør dessuten en vektsmessig lettere oppbygning, hvorved det muliggjøres en vesentlig mindre omkostning til de uomgjengelig nød-vendige beskyttelsesforholdsregler, fortrinnsvis mot eksploderende rotorer. The use of such systems significantly lowers the power requirement, and also enables a structure that is lighter in terms of weight, thereby enabling a significantly lower cost for the absolutely necessary protective measures, preferably against exploding rotors.

Systemets rotor kan utformes stiv, eller ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen fleksibel, idet det fåes et gunstig forhold mellom dennes lengde og diameter med hensyn til atskillelsesresultatene. The system's rotor can be designed rigid, or according to a further feature of the invention flexible, as a favorable ratio is obtained between its length and diameter with regard to the separation results.

For å muliggjøre løpet gjennom de kritiske omdreiningstall inntil driftsomdreiningstallet ved meget stort forhold mellom rotorens lengde og diameter f. eks. 10 : 1, foreslås det ifølge oppfinnelsen i rotorens indre å anordne dempningsledd som fortrinnsvis absorberer systemets hurtige svingninger. Det har vist seg at det ved passering av kritiske omdreiningstall for lange rotorer kan oppnås rolig gang på kortest mulig tid ved innsetning av støtter som er anordnet forskyvbart på tvers av rotasjonskabelen. Disse støtter kan i enkel-te tilfelle bringes i berøring med rotorens yttervegg. In order to enable the run through the critical rpm up to the operating rpm with a very large ratio between the rotor's length and diameter, e.g. 10:1, according to the invention, it is proposed to arrange damping links in the inside of the rotor which preferably absorb the system's rapid oscillations. It has been shown that when passing critical revolutions for long rotors, quiet running can be achieved in the shortest possible time by inserting supports which are arranged displaceably across the rotation cable. These supports can in some cases be brought into contact with the outer wall of the rotor.

Det har vist seg som fordelaktig ved en loddrett anordning av det roterende system, fortrinnsvis ved dets øvre ende å dempe de langsomme, og fortrinnsvis ved dets nedre ende, de hurtige svingninger. It has been shown to be advantageous in a vertical arrangement of the rotating system, preferably at its upper end to dampen the slow, and preferably at its lower end, the rapid oscillations.

Det er tidligere kjent konstruksjoner av elektriske måleapparater hvor et roterende legeme likeledes er lagret i ett punkt og ved hjelp av magnetlegemet foregår en avlastning av lageret. There are previously known constructions of electrical measuring devices where a rotating body is likewise stored in one point and with the aid of the magnetic body a relief of the bearing takes place.

Ved de elektriske måleapparater dreier det seg imidlertid om relativt langsomt roterende rotorer mens det ved en gass-sentrifuge må den som hull-legeme utformede rotor rotere med en overordentlig høy hastighet. Sentrifugens rotor virker her som en snurrebass, således at det her tvangsmessig energiseres svingninger som spesielt opptrer som presesjons- og nuta-sjons-svingn inger av rotorens øvre ende. Det har vist seg at ved sammenvirkning av de magnetiske retningskrefter med rotorens lagring bare i ett punkt under dets nedre ende tilveiebringes et system som også ved meget høye omdreiningstall har en tilstrekkelig stor stabilitet, da rotorens øvre ende kan utføre bevegelser uten at krefter opptrer i lagrene resp. aksen. In the case of the electric measuring devices, however, it concerns relatively slowly rotating rotors, while in the case of a gas centrifuge, the rotor designed as a hollow body must rotate at an extremely high speed. The centrifuge's rotor here acts like a spinning bass, so that oscillations are forcibly energized here, which in particular appear as precession and nutation oscillations of the upper end of the rotor. It has been shown that by the interaction of the magnetic directional forces with the bearing of the rotor only at one point below its lower end, a system is provided which, even at very high revolutions, has a sufficiently great stability, as the upper end of the rotor can carry out movements without forces acting on the bearings respectively the axis.

I «Proceedings of the International Symposium on Isotope Separation», side 673 er det omtalt en sentrifugeutførelse der rotoren på begge sider er lagret ved hjelp av en elastisk røraksel. Akselen belastes imidlertid så sterkt av sentrifugens svingninger ved høye omdreiningstall at det ikke er sikret noen lang driftstid og denne be-lastning foregår også når akselen løper i en føringsboks som er forbundet med et i olje lagret dempningsledd. In the "Proceedings of the International Symposium on Isotope Separation", page 673, a centrifuge design is described where the rotor is supported on both sides by means of an elastic pipe shaft. However, the shaft is so heavily loaded by the centrifuge's oscillations at high revolutions that no long operating time is ensured and this load also takes place when the shaft runs in a guide box which is connected to a damping joint stored in oil.

I forhold til denne teknikkens stand medfører innretningen ifølge oppfinnelsen vesentlige fordeler slik det er nevnt oven-for samtidig som innretningen sikres en lang levetid. In relation to this state of the art, the device according to the invention entails significant advantages, as mentioned above, at the same time as the device ensures a long service life.

Ytterligere enkeltheter, fordeler og kjennetegn ved oppfinnelsen forklares nærmere i det følgende ved hjelp av på tegningen i lengdesnitt skjematisk viste ut-føringseksempler av innretninger ifølge oppfinnelsen. Further details, advantages and characteristics of the invention are explained in more detail in the following with the help of the embodiment examples of devices according to the invention schematically shown in the drawing in longitudinal section.

Ved innretningen ifølge fig. 1 er rotoren 2 lagret dreibart loddrettstående i sentrifugehuset 1. I husets fundament er det anordnet en i og for seg kjent evakuerings-innretning 3, som frembringer i huset et på forhånd gitt trykk. I rotoren er det anbragt en stålskive eller en stålring 7, som ligger i området av et elektrisk dreiefelt som vik-lingene 8 frembringer. Anordningen er truffet slik at rotorens start foregår asyn-kront til dreiefeltet, mens det ved opp-nåelse av driftsomdreiningstallet automatisk oppnås synkronisme. På huset 1 oppnås ved hjelp av et rørsystem 4 med varm og kald væske i motstrøm et temperaturfall som overfører seg på rotoren 2 ved hjelp av stråling. Gjennom rørene 4 føres altså en væske for å frembringe et temperaturfall i huset. Eksempelvis blir det gjennom røre-ne ved husets øvre ende innført vann med en temperatur på omtrent 100° C og gjennom rørene ved den nedre ende av huset vann med en temperatur på omtrent 20° C og derved frembringes det på huset temperaturfall på 80° C. Derved settes blandingen, som ved hjelp av et tilføringsrør 5 ledes inn i den løpende rotors indre, i om-løpsstrømning i retning av pilene 6. Denne omløpsstrømning kan også frembringes ved hjelp av, i forhold til rotoren, stillestående legemer som befinner seg i det indre av rotoren, f. eks. ved hjelp av en på tegningen vist faststående nedbremsningsanordning 18, og/eller et uttakningsrør 19 som i sitt eller sine områder nedsetter rotasjonshas-tigheten av det medium som befinner seg i rotoren, og derved forminsker trykket på rotorens periferi i sitt område og derved frembringer omløpsstrømning. Begge for-holdsregler kan gjensidig utfylle hverandre eller erstattes med hverandre. In the device according to fig. 1, the rotor 2 is rotatably stored vertically in the centrifuge housing 1. In the foundation of the housing, an evacuation device 3, which is known per se, is arranged, which produces a predetermined pressure in the housing. A steel disk or a steel ring 7 is placed in the rotor, which lies in the area of an electric rotating field which the windings 8 produce. The device is designed so that the rotor starts asynchronously to the rotating field, while synchronism is automatically achieved when the operating speed is reached. On the housing 1, a temperature drop is achieved by means of a pipe system 4 with hot and cold liquid in countercurrent, which is transferred to the rotor 2 by means of radiation. A liquid is therefore passed through the pipes 4 to produce a temperature drop in the house. For example, water with a temperature of approximately 100° C is introduced through the pipes at the upper end of the house and water with a temperature of approximately 20° C is introduced through the pipes at the lower end of the house, thereby producing a temperature drop of 80° C on the house Thereby, the mixture, which is led into the interior of the running rotor by means of a supply pipe 5, is set in a circulating flow in the direction of the arrows 6. This circulating flow can also be produced by means of, in relation to the rotor, stationary bodies located in the inside of the rotor, e.g. by means of a stationary deceleration device 18 shown in the drawing, and/or an outlet pipe 19 which in its area(s) reduces the rotational speed of the medium located in the rotor, thereby reducing the pressure on the rotor's periphery in its area and thereby producing circulating flow . Both precautions can complement each other or replace each other.

Da rotoren må gjennomløpe kritiske omdreiningstall må det treffes spesielle dempningsforholdsregler med henblikk på at det hele roterende system stabiliserer seg selv. Dette kan ifølge oppfinnelsen foregå ved lagring og demping ved rotorens ender. As the rotor must run through critical revolutions, special damping measures must be taken so that the entire rotating system stabilizes itself. According to the invention, this can take place by storage and damping at the ends of the rotor.

Denne stabilisering kan f. eks. blant annet oppnås ved en fleksibel utføring av rotoren, idet, som vist på tegningen, rotorens stive deler 2' ifølge oppfinnelsen er forbundet gjennom fjærende deler 9. Dessuten kan rotoren avstøttes, fortrinnsvis under rotorens løp gjennom kritiske omdreiningstall, ved å anordne støtter som er for-skyvbare på tvers av rotorens rotasjons-aksel. En slik støtte er antydet på tegningen og betegnes med 10. This stabilization can e.g. among other things is achieved by a flexible design of the rotor, since, as shown in the drawing, the rotor's rigid parts 2' according to the invention are connected through springy parts 9. Furthermore, the rotor can be supported, preferably during the rotor's run through critical revolutions, by arranging supports which are pre-slidable across the rotor's axis of rotation. Such a support is indicated in the drawing and is denoted by 10.

De ovenstående beskrevne forholdsreg-ler viser seg også gode ved vannrett lagring av roterende systemer. The precautions described above also prove to be good for horizontal storage of rotating systems.

For stabiliseringen av et system, som roterer i loddrett leie, er det derimot å an-befale å anordne dempningsinnretningene 11, som virker mot de langsomme svingninger 12, som virker mot de hurtige svingninger og de langsgående svingninger og deres kombinasjoner, ved rotorens nedre ende. For the stabilization of a system, which rotates in a vertical direction, it is, on the other hand, recommended to arrange the damping devices 11, which act against the slow oscillations 12, which act against the fast oscillations and the longitudinal oscillations and their combinations, at the lower end of the rotor .

I det viste utføringseksempel ledes blandingen gjennom en sentral åpning inn i rotoren ved hjelp av et rør 5. Den tunge fraksjons uttreden foregår gjennom en åpning 14 ved rotorens øvre ende, og denne innretning kan være forskjellig utformet. Utføringseksemplet viser en anordning 19 som er utformet som et Pitot-rør, som ut-nytter trykket og bevegelsestrykket til me-diet, som befinner seg i rotoren, og på denne måte gjennomfører uttakningen av fraksjonen ved rotorens øvre ende. Imidlertid kan fraksjonens uttakning også fore-tas ved hjelp av pumper, eller i og for seg kjent kondensasjons fingre 15 eller kjølefel-ler, og en slik uttakningsinnretning er vist ved det viste utf øringseksemplets nedre ende for uttaking av den lette fraksjon. Rommet 16, inn i hvilket kondensasjonsfingrene, eller også kjølefingrene 15 rager, er avskjer-met overfor vakuumet rundt rotoren ved hjelp av labyrinttetting, og en slik labyrinttetting 20 er antydet ved rotorens nedre ende i det viste utføringseksempel. En annen type tetting er vist på tegningen ved rotorens øvre ende og denne tetningsan-ordning kan dessuten fordelaktig anvendes til frembringelse resp. opprettholdelse av vakuumet. Denne tetningsanordnings veg-ger 21, som vender mot rotoren, oppviser gjengeganger 22, som frembringer den ovennevnte virkning i forbindelse med rotorens rotasjon. In the embodiment shown, the mixture is led through a central opening into the rotor by means of a pipe 5. The exit of the heavy fraction takes place through an opening 14 at the upper end of the rotor, and this device can be designed differently. The design example shows a device 19 which is designed as a Pitot tube, which utilizes the pressure and movement pressure of the medium, which is located in the rotor, and in this way carries out the extraction of the fraction at the upper end of the rotor. However, the extraction of the fraction can also be carried out by means of pumps, or per se known condensation fingers 15 or cooling traps, and such an extraction device is shown at the lower end of the shown embodiment for extraction of the light fraction. The space 16, into which the condensation fingers, or also the cooling fingers 15 project, is shielded from the vacuum around the rotor by means of a labyrinth seal, and such a labyrinth seal 20 is indicated at the lower end of the rotor in the embodiment shown. Another type of seal is shown in the drawing at the upper end of the rotor, and this sealing device can also advantageously be used to produce resp. maintaining the vacuum. The walls 21 of this sealing device, which face the rotor, have threads 22, which produce the above-mentioned effect in connection with the rotation of the rotor.

En ytterligere utføringsform av innretningen ifølge oppfinnelsen er vist på fig. A further embodiment of the device according to the invention is shown in fig.

2 og 3. På fig. 2 betyr 101 det vakuumtette i hus for den tynnveggede rotor 102, som nedentil og oventil er lukket ved hjelp av 2 and 3. In fig. 2 means 101 the vacuum-tight housing for the thin-walled rotor 102, which is closed at the bottom and top by means of

lokkene 103 og 104. Lokket 103 bærer på sin i ytterside en stålskive 105 overfor hvilken og på innersiden av huset 101 en endestator 106 er anordnet. På lokket 103 er dessuten festet en elastisk aksel 107, som løper på hårdmetallplaten 108, og som trer igjen-nom føringshylsen 109. Pøringshylsen er igjen forbundet med det kjegleformede dempningsledd 131, som ligger i et oljebad 111 i lagerstussen 110. Fjæren 112 sørger gjennom sin tilbakestillingskraft for bibe-holdelsen av rotorens ønskede leie i huset. Føringshylsen 109 overfører rotorens nuta-sjonssvingninger som fremkommer av ak-selens stivhet og rotorens treghetsmoment, til dempningsleddet 131, som for disse svingninger yter en maksimal energiberøv-ning. Det øvre rotorlokk 104 er forsynt med en kraveformet oppsats 113, hvori en hul jernsylinder 114 er lagt inn. Over denne jernsylinder befinner magneten 115 seg, som over dempningsledd 116 er forbundet med huset. Gjennom utsparingen av det øvre rotorlokk resp. oppsatsen 113 er syste-met av rørene 117, 118 og 119 ført inn med en luftspalte. Røret 118 tjener til gasstil-førsel og ender omtrent i rotorens midte ved 120, mens røret 119 munner ut under det øvre rotorlokket i tverrøret 121 med åp-ningen 122. Det indre rør 117, som likesom røret 119 tjener til uttaking av gass, er ført gjennom til rotorens bunn og her likeledes forgrenet i rørstussene 123. Også disse rør-stusser oppviser i nærheten av rotorman-telen gassinnløpsåpninger 124. I rotorens nedre del befinner den stivt anbragte skillevegg 125 seg med sentrale og perifere gjennomganger 126 og 127. Husmantelens indre side oppviser fortløpende fordypninger 128 av typen gjengeriller. the lids 103 and 104. The lid 103 carries on its outer side a steel disc 105 opposite which and on the inner side of the housing 101 an end stator 106 is arranged. An elastic shaft 107 is also attached to the lid 103, which runs on the carbide plate 108, and which again passes through the guide sleeve 109. The bearing sleeve is again connected to the cone-shaped damping joint 131, which is located in an oil bath 111 in the bearing socket 110. The spring 112 provides through its restoring force for maintaining the rotor's desired bearing in the housing. The guide sleeve 109 transfers the rotor's nutation oscillations, which arise from the stiffness of the shaft and the rotor's moment of inertia, to the damping link 131, which for these oscillations provides maximum energy consumption. The upper rotor lid 104 is provided with a collar-shaped attachment 113, in which a hollow iron cylinder 114 is inserted. Above this iron cylinder is the magnet 115, which is connected to the housing via damping link 116. Through the recess in the upper rotor cover or the essay 113 is the system of the pipes 117, 118 and 119 introduced with an air gap. The pipe 118 serves for gas supply and ends approximately in the middle of the rotor at 120, while the pipe 119 opens out under the upper rotor cover in the transverse pipe 121 with the opening 122. The inner pipe 117, which, like the pipe 119, serves to extract gas, is led through to the bottom of the rotor and here likewise branched into the pipe ends 123. These pipe ends also have gas inlet openings 124 in the vicinity of the rotor casing. In the lower part of the rotor is the rigidly placed partition wall 125 with central and peripheral passages 126 and 127. The interior of the housing casing side shows continuous recesses 128 of the type of thread grooves.

Driften av den på figuren viste sentrifuge resp. rotorens drift foregår gjennom innvirkningen av trefaseendestatoren 106, som befinner seg i vakuumrommet med stålskiven 105, som danner ankeret på det nedre rotorlokks ytterside. Statoren mates med flerfaset vekselstrøm av den frekvens som tilsvarer rotorens ønskede omdreiningstall, og det tilsvarende dreiefelt frembringes. Etter asynkron start trekkes ankeret automatisk inn i synkronisme og følgelig stilles rotorens omdreiningstall likt med matestrømmens frekvens. Det skulle ikke være nødvendig å nevne at en direkte og synkron drift av rotoren, som dertil foregår i vakuumrommet selv og følgelig ikke behøver noen overføringsorganer, har usedvanlige fordeler for sentrifugens funk-sjon. The operation of the centrifuge shown in the figure resp. the operation of the rotor takes place through the action of the three-phase end stator 106, which is located in the vacuum space with the steel disk 105, which forms the anchor on the outer side of the lower rotor cover. The stator is fed with multiphase alternating current of the frequency that corresponds to the desired number of revolutions of the rotor, and the corresponding rotating field is produced. After asynchronous start, the armature is automatically pulled into synchronism and consequently the rotor speed is set equal to the frequency of the feed current. It should not be necessary to mention that a direct and synchronous operation of the rotor, which takes place in the vacuum chamber itself and consequently does not require any transmission means, has extraordinary advantages for the function of the centrifuge.

For å sikre en rolig gang av rotoren i sn gassultrasentrifuge er det nødvendig å drive rotoren i et høyevakuert hus. Et slikt vakuum må vanligvis opprettholdes ved stadig utpumping under anvendelse av betydelige pumpeytelser, hvorved en slik fremgangsmåte bringer betraktelige om-kostninger med seg. Ifølge oppfinnelsen blir nå rotoren i forbindelse med det tilsvarende utformede hus og gassuttakningssyste-met utnyttet til rotorens avtetning på en måte som kan betegnes som «aktiv avtet-ting», da det nødvendige vakuum herved blir opprettholdt av seg selv. De i sammen-heng med tegningsbeskrivelsen nevnte gjengeriller 128 på husets indre vegg bevirker ved tilfredsstillende høy omkrets-hastighet av rotoren tilbaketransporterin-gen av gassen, som trenger inn ovenfra i rotorens evakuerte løperom. Gassen som transporteres mellom den ytre rotorvegg og husveggen trer gjennom luftspalten mellom jernsylinderen 114 og det ytre rør 119 inn i rotoren, slynges der ved hjelp av sentrifugalkraften mot dennes vegg og pum-pes med ut gjennom uttakningssystemet 121 og 123. Når rotoren er anlagt for en om-kretshastighet på mer enn 400 m/sekund kan fremspringene resp. rillene på husets indre vegg også utelates uten at den ønskede gasstransport derved skades ufordelak-tig. To ensure quiet operation of the rotor in a gas ultracentrifuge, it is necessary to operate the rotor in a highly evacuated housing. Such a vacuum must usually be maintained by constant pumping out using significant pumping powers, whereby such a method entails considerable costs. According to the invention, the rotor in connection with the correspondingly designed housing and the gas extraction system is now utilized for the sealing of the rotor in a way that can be described as "active sealing", as the necessary vacuum is thereby maintained by itself. The threaded grooves 128 on the inner wall of the housing mentioned in connection with the drawing description cause, at a satisfactorily high peripheral speed of the rotor, the return transport of the gas, which penetrates from above into the evacuated running space of the rotor. The gas that is transported between the outer rotor wall and the housing wall passes through the air gap between the iron cylinder 114 and the outer tube 119 into the rotor, is hurled there by means of the centrifugal force against its wall and is pumped out through the extraction system 121 and 123. When the rotor is designed for a peripheral speed of more than 400 m/second, the protrusions or the grooves on the inner wall of the house are also omitted without the desired gas transport thereby being adversely damaged.

Til forbedring av trykkforholdene kan man ifølge en annen utføringsform dessuten også anordne en transportlabyrint, som består av en eller flere avtettingsslu-ser med riller ved det øvre sentrifugelokk, slik som det eksempelvis er vist skjematisk på fig. 3. Her betyr 132 rotorens øvre lokk, som er utstyrt med den kraveformede oppbygning 133. I kraven er en ringrille 134 ut-spart, hvori en ring 135 rager inn som fortrinnsvis på begge sidre er utstyrt med gjengeriller, eller lignende fordypninger og forhøyninger. Ringen 135 er ved hjelp av forbindelsesorganet 136 befestiget i den i snitt tegnede husmantel 137. Denne sluse-lignende innretning kan etter ønske man-gedobles ved utbreding av den kraveformede oppsats 133 og anbringelse av et fler-tall riller. To improve the pressure conditions, according to another embodiment, a transport labyrinth can also be arranged, which consists of one or more sealing sluices with grooves at the upper centrifuge lid, as shown schematically in fig. 3. Here 132 means the upper cover of the rotor, which is equipped with the collar-shaped structure 133. In the collar, an annular groove 134 is carved, into which a ring 135 protrudes, which is preferably equipped on both sides with threaded grooves, or similar depressions and elevations. The ring 135 is attached by means of the connecting member 136 to the housing casing 137 drawn in section. This sluice-like device can be doubled as desired by expanding the collar-shaped attachment 133 and placing a plurality of grooves.

Gassbevegelsen i rotorens indre frembringes ved hjelp av rørene 117 til 119. Dette rørsystem holdes ved sin nedre ende i sitt leie ved hjelp av en jernkjerne 129 og en tilsvarende permanentmagnet 130 (sam-menlign fig. 2) For gassomløpet inne i rotoren er det i motsetning til hittil kjente konstruksjoner ikke nødvendig med et temperaturfall, tvert imot frembringes den' nødvendige omløpsstrømning i sentrifugen ifølge oppfinnelsen mekanisk. Mens gassen ved den medsirkulerende skillevegg 125 ikke finner noen motstand i tangential retning, The gas movement inside the rotor is produced with the help of pipes 117 to 119. This pipe system is held at its lower end in its bearing by means of an iron core 129 and a corresponding permanent magnet 130 (compare fig. 2) For the gas circulation inside the rotor, it is in contrary to previously known constructions, a temperature drop is not necessary, on the contrary, the necessary circulation flow in the centrifuge according to the invention is produced mechanically. While the gas at the co-circulating partition wall 125 finds no resistance in the tangential direction,

kan den uhindret av sentrifugalkraftens innvirkning nå frem fra rotorens midte til skilleveggen 'Og bibeholde det høye trykk på can it unimpeded by the impact of the centrifugal force reach from the center of the rotor to the partition wall 'And maintain the high pressure on

veggen. Ved den andre enden derimot lig- the wall. At the other end, however, lig-

ger tverrøret 121 med uttakingsåpningen 122 umiddelbart i gass-strømmen >og frem- ger the cross tube 121 with the withdrawal opening 122 immediately in the gas flow >and forward

byr en betraktelig motstand for den rote- offers considerable resistance to the root

rende gassmasse. På denne måte taper gassen, hemmet ved tverrarmen, omløps- pure gas mass. In this way, the gas, inhibited by the cross arm, loses circulation

hastighet, hvorved sentrifugalkraften re- speed, whereby the centrifugal force re-

duseres og gasstrykket på rotorens peri- duced and the gas pressure on the rotor peri-

feri blir her mindre. Av denne trykkfor- holidays are shorter here. Of this pressure for-

skjell ved rotorens ender fremkommer den for gassgjennomføringen nødvendige om-løpsstrømning, idet det skal fremheves som en spesiell fordel, at energibehovet for å frembringe omløpsstrømningen hvortil det bare anvendes mekaniske midler, er liten. shells at the ends of the rotor, the circulation flow necessary for the gas passage occurs, and it should be emphasized as a special advantage that the energy required to produce the circulation flow, for which only mechanical means are used, is small.

De lettere resp. ikke med tunge kom- The lighter or not with heavy com-

ponenter anrikede gassdeler, som ligger un- ponents enriched gas parts, which lie un-

der for en mindre sentrifugal virkning, be- there for a less centrifugal effect, be-

veger seg gjennom den sentrale åpning 126 weighs its way through the central opening 126

i skilleveggen 125 og blir i rotorens nedre del fjernet gjennom åpningene 124 i tverr- in the partition 125 and is removed in the lower part of the rotor through the openings 124 in the cross-

røret 123. De av den roterende gass danne- the tube 123. Those of the rotating gas form-

de bevegelsestrykk ved uttakningsprosessen i tverrørets munninger bevirker transpor- the movement pressures during the withdrawal process in the mouths of the cross pipe cause transport

ten av den atskilte fraksjon gjennom ut-takningsledningene. Derved må strøm-ningsmotstandene i tverrørene være tilpas- ten of the separated fraction through the withdrawal lines. Thereby, the flow resistances in the cross pipes must be suitable

set slik at de under optimale forhold slip- set so that under optimal conditions they slip

per gjennom de samme materialmengder. Utenfor dette optimum transporteres til- per through the same material quantities. Outside this optimum, transport to

svarende den rådende motstand mer eller mindre materiale, slik at det med hensyn til gassføringen dannes en viss selvstabili- more or less material corresponding to the prevailing resistance, so that a certain self-stability is formed with regard to the gas flow

sering. Ved å koble etter hverandre et :an- sering. By connecting one after the other a :an-

tall sentrifuger til en kaskade begrenses derved forplantningen av en feil i en enhet seg til bare få videre ledd av kaskaden, number of centrifuges in a cascade, thereby limiting the propagation of a fault in a unit to only a few further links of the cascade,

hvorved det oppnås betydelige forbedrin- whereby significant improvements are achieved

ger for en sentrifugekaskades driftsikker- for the operational reliability of a centrifuge cascade

het. hot.

I innledningen ble det allerede nevnt It was already mentioned in the introduction

at den nye sentrifuge, som såvel mekanisk som også med hensyn til gasstilførsel opp- that the new centrifuge, which both mechanically and also with regard to gas supply up-

viser selvstabiliserende egenskaper, kanj utføres lett, romsparende og konstruktivt<1>shows self-stabilizing properties, kanj is made easily, space-saving and constructive<1>

enkel. Det har vist seg at ved en omkrets- simple. It has been shown that at a circumferential

hastighet av rotoren på mer enn 300 m/ speed of the rotor of more than 300 m/

sekund ligger forbruket for driften med ca. second, the consumption for the operation is approx.

100 watt/m rørlengde ved en hittil ikke oppnådd minimalverdi. 100 watts/m pipe length at a previously unachieved minimum value.

Claims

things e.g. isotopic mixtures in a gaseous state, with a rotor that rotates in a vacuum, characterized in that the centrifuge rotor (102) that rotates about a vertical axis, in a manner known per se, is only stored in a single point located below its lower end of a carrier (108), and is held by means of a magnetic field in a vertical position, the field being formed between a magnetic body (114) which is placed on the upper end of the rotor and another magnetic body (115) which is connected to the centrifuge housing (101) .

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the lower end of the rotor (102) is attached to an elastic axis (107) which rests on a carrier (108).

3. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the rotor's carrier (108) is stored movably in the housing, and is connected by damping means (131).

4. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the second magnetic body (115) is attached to damping elements (116) which are stored in the centrifuge housing.

5. Centrifuge according to claims 1-4, characterized in that the magnetic body is formed by rings (114, 115) arranged on each other and concentrically to the axis of rotation of the rotor and that fixed pipes (117, 118, 119) are led through these rings for - delivery of the gas mixture to be separated and extraction of the separated components.

6. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the rotor (102) is equipped in a known manner with a steel ring or a steel disc (105) which is arranged in an electric rotating field.

7. Centrifuge according to claim 2, characterized in that the elastic axis (107) which carries the rotor runs in a guide box which is connected to a damping joint (131) stored in oil.

8. Centrifuge according to claim 1, characterized in that fixed bodies (18) are arranged opposite the rotor in the interior of the rotor which produce a circulating flow.

9. Centrifuge according to claim 8, characterized in that the circulating flow is produced by means of the intake pipes (122, 123) for the gas mixture components to be separated. Norwegian Patent No. 23,869. German Patent No. 217,312, 833,487. U. S. Patent No. 2,254,698, 2,311,382, 2,551,815, 2,658,805. Peaceful Uses of the Atomic Energy, 1958,

Volume 4, pp. 428, 435 and 439.

Jener Report no. 12, 1953 (Harald Klepp: Some Aspects of Isotope Enrichment by means of high speed Centrifuges).

Proceedings of the International Symposium

sium on Isotope Separation. (Amster dam 1958.)