RU2243825C2

RU2243825C2 - Gas centrifuge

Info

Publication number: RU2243825C2
Application number: RU2003104760/12A
Authority: RU
Inventors: В.А. Бачинин (RU); В.А. Бачинин; А.Г. Макурин (RU); А.Г. Макурин; Г.А. Мамычев (RU); Г.А. Мамычев
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ"
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2005-01-10

Abstract

FIELD: designs of the gas centrifugal machines.

SUBSTANCE: the invention presents a gas centrifuge and is dealt with designs of the gas centrifugal machines used for separation of isotopic and gas mixtures, mainly for separation of uranium isotopes. The centrifugal machine contains a rotor with butt covers, a fixed gas-distributing collector installed inside the rotor along its axis of rotation and including a channel for delivery of a stream of feeding into the rotor and an inlet device coupled with it through a flexible pipe used for feeding the rotor. The flexible coupling allows to move the inlet device of feeding in the collector without disassembly of the rotor, that is realized with the help of the demountable hard rods inserted inside the rotor along the collector and fixed on the inlet device of feeding. The offered device allows to perform an accelerated, more reliable and at lower cost optimization of technical characteristics of the centrifugal machine and also exploration of its internal hydraulics.

EFFECT: the invention allows to perform an accelerated, more reliable and with a lower cost optimization of technical characteristics of the centrifugal machine, and exploration of its internal hydraulics.

1 dwg

Description

Изобретение относится к центрифугам для разделения газовых смесей в поле центробежных сил и касается устройств ввода исходного газа в ротор противоточных центрифуг, предназначенных преимущественно для разделения изотопов урана.The invention relates to centrifuges for the separation of gas mixtures in the field of centrifugal forces and relates to devices for introducing the source gas into the rotor of countercurrent centrifuges, intended primarily for the separation of uranium isotopes.

Известна газовая центрифуга для разделения изотопов урана в состоянии шестифтористого урана, содержащая вращающийся цилиндрический ротор с торцовыми крышками, через одну из которых внутрь ротора по его оси проходят неподвижные отборная трубка и охватывающая ее с кольцевым зазором трубка питания исходным газом, имеющая в стенке радиальные выходные отверстия [1].A gas centrifuge is known for separating isotopes of uranium in the state of uranium hexafluoride, containing a rotating cylindrical rotor with end caps, through which one stationary selective tube passes through the axis of the rotor along its axis and has an annular feed pipe surrounding it with an annular gap, having radial outlet openings in the wall [1].

Известна газовая центрифуга, содержащая вертикальный цилиндрический ротор с торцевыми крышками и неподвижный газораспределительный коллектор, проходящий через одну из торцовых крышек внутрь ротора вдоль оси его вращения, включающий в себя изолированные каналы для подачи в ротор потока питания и вывода легкой и тяжелой компонент. На коллекторе жестко закреплено устройство ввода потока питания в ротор, сообщающееся через отверстие с каналом подачи потока питания в виде кольцевой камеры с отверстиями для выхода газа в ротор [2].A gas centrifuge is known, comprising a vertical cylindrical rotor with end caps and a stationary gas distribution manifold passing through one of the end caps into the rotor along its rotation axis, including isolated channels for supplying a power stream to the rotor and outputting a light and heavy component. A device for introducing a power flow into the rotor is rigidly fixed to the collector, communicating through an opening with a feed flow channel in the form of an annular chamber with openings for gas to exit into the rotor [2].

Совершенствование технологических характеристик промышленных типов газовых центрифуг требует оптимизации и конструктивных характеристик и места расположения по высоте ротора устройства ввода питания. Кроме того, параллельно необходимо проводить различные исследования внутренней гидравлики центрифуги, что также требует дополнительной оптимизации конструкции и места расположения ввода потока питания по высоте ротора.Improving the technological characteristics of industrial types of gas centrifuges requires optimization and design characteristics and the location along the height of the rotor of the power input device. In addition, in parallel, it is necessary to conduct various studies of the internal hydraulics of the centrifuge, which also requires additional optimization of the design and location of the power supply inlet along the height of the rotor.

Недостатком существующих газовых центрифуг является то, что устройство ввода потока питания в них установлено жестко, и для перемещения его по высоте ротора необходима разборка ротора или же изготовление нового ротора и коллектора (при невозможности последующей сборки). Кроме того, при переборке или при изготовлении нового ротора снижается надежность полученных результатов исследований вследствие неидентичности характеристик роторов, что требует проведения дополнительных испытаний для подтверждения уже полученных результатов. Все это приводит к увеличению времени и затрат на проведение испытаний и исследований.The disadvantage of existing gas centrifuges is that the power flow input device is rigidly installed in them, and to move it along the height of the rotor, it is necessary to disassemble the rotor or to manufacture a new rotor and collector (if it is impossible to assemble it further). In addition, during bulkheading or in the manufacture of a new rotor, the reliability of the obtained research results is reduced due to the non-identical characteristics of the rotors, which requires additional tests to confirm the results already obtained. All this leads to an increase in time and costs for testing and research.

Задачей изобретения является создание центрифуги, позволяющей оптимизировать место расположения ввода потока питания по высоте ротора без его разборки.The objective of the invention is the creation of a centrifuge that allows you to optimize the location of the input power flow along the height of the rotor without disassembling it.

Поставленная задача решена тем, что в известной газовой центрифуге, содержащей газораспределительный коллектор с осью, совпадающей с осью вращения ротора, снабженный каналом ввода потока питания и устройством ввода питания в виде кольцевой камеры, сообщающейся с каналом потока питания, кольцевая камера устройства ввода выполнена с возможностью перемещения вдоль коллектора с фиксацией своего положения на коллекторе в заданных точках, при этом перемещение камеры осуществляется посредством съемных жестких стержней, вводимых в ротор вдоль образующей коллектора и закрепляемых в резьбовых отверстиях на ее наружной поверхности, а соединение с каналом ввода питания осуществлено посредством гибкой связи, например трубки.The problem is solved in that in a known gas centrifuge containing a gas distribution manifold with an axis coinciding with the axis of rotation of the rotor, provided with a feed flow input channel and a power input device in the form of an annular chamber communicating with the feed flow channel, the annular input device chamber is configured to moving along the collector with fixing its position on the collector at predetermined points, while the camera is moved by means of removable rigid rods inserted into the rotor This is the generatrix of the collector and fixed in the threaded holes on its outer surface, and the connection to the power input channel is carried out by means of a flexible connection, for example, a tube.

Сущность изобретения иллюстрируется принципиальной конструктивной схемой, приведенной на чертеже.The invention is illustrated in principle structural diagram shown in the drawing.

На газораспределительном коллекторе газовой центрифуги, центральная ось которого совпадает с осью вращения ротора, расположено имеющее возможность перемещения с фиксацией положения на коллекторе в заданных точках 1 устройство ввода потока питания 2 в виде кольцевой камеры с отверстиями для выхода потока в полость ротора, соединенное с каналом питания в коллекторе 3 посредством гибкой связи, например фторопластовой трубки 4; на устройстве ввода питания выполнены резьбовые отверстия 5 для крепления съемных жестких стержней (стержня), вводимых вдоль образующей коллектора внутрь ротора, с помощью которых производится перемещение устройства ввода питания по коллектору.On the gas distribution manifold of a gas centrifuge, the central axis of which coincides with the axis of rotation of the rotor, there is a movement device with fixed position on the manifold at predetermined points 1, a power flow inlet device 2 in the form of an annular chamber with openings for flow exit into the rotor cavity connected to the power channel in the manifold 3 by means of a flexible connection, for example a fluoroplastic tube 4; threaded holes 5 are made on the power input device for fastening removable rigid rods (rod) inserted along the generatrix of the collector into the rotor, with the help of which the power input device is moved along the collector.

Поток газовой смеси G_п подается в канал питания коллектора, затем через гибкую трубку проходит в кольцевую камеру ввода питания и поступает в ротор; после проведения цикла испытаний при заданном положении ввода питания ротор останавливается, устройство ввода питания с помощью съемных стержней перемещается в новое заданное положение и проводится новый цикл испытаний, в результате определяется оптимальное положение точки подачи питания в ротор для исследуемой модификации газовой центрифуги.The gas mixture stream G _p is fed into the collector’s feed channel, then passes through a flexible tube into the annular chamber of the power input and enters the rotor; after a test cycle at a given position of the power input, the rotor stops, the power input device with the help of removable rods moves to a new predetermined position and a new test cycle is carried out, as a result, the optimal position of the power supply point to the rotor is determined for the studied modification of the gas centrifuge.

Экономическая эффективность предлагаемой конструкции коллектора зависит от объема проводимых испытаний и исследований и от величины получаемого в результате положительного эффекта.The economic efficiency of the proposed reservoir design depends on the volume of tests and studies carried out and on the value obtained as a result of the positive effect.

Источники информацииSources of information

1. Патент США №4516966, кл. В 04 В 7/06, 1985 г.1. US patent No. 4516966, CL. B 04 B 7/06, 1985

2. Патент РФ №2036702, кл. В 01 D 59/20, 1995 г.2. RF patent No. 2036702, cl. B 01 D 59/20, 1995

Claims

A gas centrifuge containing a rotor with end caps, along the axis of rotation of which there is a gas distribution manifold inside, including a channel for supplying a power stream and a power input device in the form of an annular chamber communicating with it, characterized in that the annular chamber of the input device is movable along the collector with fixing its position on the collector at predetermined points, while the camera is moved by means of removable rigid rods inserted into the rotor along the sample the manifold and fixed in the threaded holes on its outer surface, and the connection to the power input channel is carried out by means of a flexible connection, for example a tube.