Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к газовым центрифугам по обогащению урана.The invention relates to nuclear energy, in particular to gas centrifuges for the enrichment of uranium.
В настоящее время в мире имеется 4 основные фирмы, занимающиеся обогащением урана и использующие газовые подкритические центрифуги, у которых частота вращения ротора ниже резонансной частоты. Между тем повышение скорости вращения ротора в сторону надкритической позволяет увеличить производительность центрифуги на 34%.Currently, there are 4 main companies in the world engaged in uranium enrichment and using gas subcritical centrifuges, in which the rotor speed is lower than the resonant frequency. Meanwhile, increasing the rotor speed towards the supercritical allows increasing the centrifuge productivity by 34%.
Известны газовые центрифуги, содержащие ротор-цилиндр, вращающийся в вакуумированном кожухе с огромной скоростью. Рабочее вещество гексафторид подается в центрифугу через трубопровод питания. Нижняя опора ротора, магнитный подшипник и двигатель представляют ноу-xaу. (Hainz Barwich and Elfi Barwich Das rote Atom, Als deutcher Wissenschaftler im Geheimkreis der russischen Kernphusik (Scherz, 1967) (Europ. Buch-u.Phonoklub, 1969) (Fischer-Bucherei, 1970) (Fischer-TB-VLg, Ffm, 1984)/Воспоминания Хайнца Барвиха, «Красный атом», 1967.Known gas centrifuges containing a rotor cylinder, rotating in a vacuum casing with great speed. The working substance, hexafluoride, is fed to the centrifuge through a feed line. The lower rotor support, magnetic bearing and motor represent know-how. (Hainz Barwich and Elfi Barwich Dasrote Atom, Als deutcher Wissenschaftler im Geheimkreis der russischen Kernphusik (Scherz, 1967) (Europ. Buch-u. Phonoklub, 1969) (Fischer-Bucherei, 1970) (Fischer-TB-VLg, Ff 1984) / Memoirs of Heinz Barvich, The Red Atom, 1967.
Наиболее близким аналогом изобретения является газовая центрифуга для обогащения урана RU 2115482, содержащая ротор центрифуги, вращающийся со скоростью 90000 об./мин от электродвигателя, содержащего ротор и статор.The closest analogue of the invention is a gas centrifuge for uranium enrichment RU 2115482 containing a centrifuge rotor rotating at a speed of 90,000 rpm from an electric motor containing a rotor and a stator.
Целью изобретения является увеличение скорости вращения ротора центрифуги и производительности.The aim of the invention is to increase the rotational speed of the centrifuge rotor and productivity.
Эта цель достигается тем, что ротор центрифуги торцами соосно жестко соединен с роторами электродвигателей, причем статоры электродвигателей динамически сбалансированы, закреплены в подшипниковых опорах на фундаменте и приводятся во вращение с помощью приводных двигателей.This goal is achieved by the fact that the rotor of the centrifuge ends coaxially rigidly connected to the rotors of the electric motors, and the stators of the electric motors are dynamically balanced, fixed in bearing bearings on the foundation and driven into rotation by means of drive motors.
На чертеже приведена схема центрифуги. Ротор центрифуги 1 соосно жестко соединен торцами с роторами элекродвигателей 2, 3. Статоры электродвигателей 4, 5 динамически сбалансированы, закреплены в подшипниковых опорах 6, 7 на фундаменте 10 и приводятся во вращение с помощью приводных двигателей 8, 9.The drawing shows a diagram of a centrifuge. The rotor of the centrifuge 1 is coaxially rigidly connected by the ends to the rotors of the electric motors 2, 3. The stators of the electric motors 4, 5 are dynamically balanced, mounted in bearing bearings 6, 7 on the foundation 10 and rotated by means of drive motors 8, 9.
Схема работает следующим образом. При подаче напряжения на двигатели роторы 2 и 3 вращаются с проектной скоростью, а статоры 4 и 5 вращаются в ту же сторону приводными двигателями 8 и 9, причем результирующая скорость вращения ротора центрифуги равна сумме скорости вращения роторов 2, 3 и статоров 4, 5. Например, если скорость вращения роторов элекродвигателей 2, 3 равна 50000 об.мин, а приводные двигатели 8, 9 вращают статоры 4, 5 в ту же сторону со скоростью 50000 об.мин то скорость вращения ротора центрифуги будет равна 100000 об.мин Скорость вращения ротора центрифуги в предложенном решении по сравнению с аналогом возрастет на 100000-90000=10000 об./мин, а производительность центрифуги увеличится на 11%.The scheme works as follows. When voltage is applied to the motors, rotors 2 and 3 rotate at the design speed, and stators 4 and 5 rotate in the same direction with drive motors 8 and 9, and the resulting rotational speed of the centrifuge rotor is equal to the sum of the rotational speed of rotors 2, 3 and stators 4, 5. For example, if the rotational speed of the rotors of electric motors 2, 3 is 50,000 rpm, and the drive motors 8, 9 rotate the stators 4, 5 in the same direction at a speed of 50,000 rpm, then the rotational speed of the centrifuge rotor will be 100,000 rpm centrifuge rotor in the proposed solution compared to the prior increase by 100000-90000 = 10,000 rpm. / min, and centrifuge capacity will increase by 11%.