SE513588C2 - Anordning för avskiljning av fasta objekt ur en strömmande fluid - Google Patents

Description

i dum »i M uxw »ihiH W U 20 25 30 35 513 588 2 måste ges en komplicerad form. Den komplicerade formen medför att utprovning och tillverkning blir tidskrävande och kostsam.

Upnfinningens svften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovan- nämnda olägenheter och skapa en förbättrad skrotfälla eller av- skiljningsanordning. Ett grundläggande syfte med uppfinningen är därför att skapa en tillverkningstekniskt jämförelsevis en- kel avskiljaranordning, som icke blott låter sig tillverkas pà ett kostnadseffektivt sätt, utan även förmår avskilja och kvar- hålla skrotobjekten i ett flöde pà ett tillförlitligt sätt. En annat syfte är att skapa en avskiljaranordning som då den pas- seras av ett huvudvattenflöde i exempelvis en matarvattenled- ning ej ger upphov till flödesstörningar såsom virvelbindning, turbulens och liknande, vilka i sin tur skulle kunna ge upphov till skadliga vibrationer i ledningssystemet nedströms avskil- jaranordningen. Ytterligare syften med uppfinningen är att skapa en avskiljaranordning som låter sig monteras i befintliga ledningsrör, varjämte anordningen ej skall ge upphov till nämn- värt tryckfall i ett fluidflöde då detta passerar avskiljar- anordningen.

Enligt uppfinningen näs åtminstone det grundläggande syftet medelst de särdrag som är angivna i patentkravets 1 kän- netecknande del. Fördelaktiga utföranden av den uppfinnings- enliga anordningen är vidare definierade i de osjälvständiga kraven.

Kortfattad vtterliqare belvsning av teknikens ståndpunkt Centrifugalavskiljaranordningar för allmänna industri- ändamål är tidigare kända genom exempelvis US 1931193, US 2425110, US 2512253, US 2616563, US 2986278, US 4834887, EP 0005494, EP 0162441, EP 0267285 och FR 2630658. Ingen av dessa avskiljaranordningar grundar sig emellertid på användning av skruvformiga kanaler av det slag som karaktäriserar före- liggande uppfinning enligt efterföljande patentkrav. Av detta skäl lämpar sig de tidigare kända anordningarna icke för av- skiljning av skrot ur matarvattnet till kärnreaktorer. än *wii 513 583 3 Kort beskrivning av bifogad ritning På ritningen är: Fig 1 en längdsektion genom en avskiljaranordnin finningen, och 5 g enligt upp- Fig 2 en tvärsektion A-A i fig 1.

Detalierad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen 10 På ritningen betecknar 1 generellt en avskiljaranordning som är monterad i anslutning till en rörlednin en fluid kan befordras. g 2 genom vilken I praktiken är-avskiljaranordningen i första hand avsedd att användas i lednin vatten, gar för transport av i synnerhet matarvatten i kärnkraftverk. Avskiljar- anordningen är placerad mellan första och andra delar 2' 15 rörledningen 2. rördelen 2' 2" av pà en uppströmssida av anordningen och rördelen 2" på en nedströmssida.

Såsom framgår av pilarna på ritningen finns Avskiljaranordningen inbegri betecknat hus, 20 per ett i sin helhet med 3 vilket i exemplet är sammansatt av en rörformig, närmare bestämt cylindrisk yttervägg 4 och två motsatta gavel- väggar 5, 5'.

Till en ände av huset 3, nämligen den undre änden, är anslutet ett utlopp 6 för evakuering av uppsamlat skrot, tex i samband med revision av ett kärnkraftverk. Utloppet 6 kan vara 25 förbundet med två avstängningsventiler (ej visade) med vilkas hjälp uppsamlade skrotobjekt kan bortföras ur huset under kon- trollerade former. Det skall noteras att utloppet 6 är lok liserat vid husets 3 lägsta punkt. 30 De båda rördelarna 2' a.. skruvformig kanalslinga som ä huset 3. , 2" är inbördes förbundna via en r helt eller delvis inbyggd i I exemplet på ritningen inbe kanaler 10. griper kanalslingan fyra Mellan rörledningen 2 och husets 3 cylindervägg 4 av- gränsas en ringformig spalt 16, vilken tjänar såsom ett sam- 35 lingsutrymme för de skrotobjekt som skall avskiljas ur vatten- eller fluidflödet. Rörledningen 2 tjänar såsom en yttre be- gränsningsvägg i vilken är urtagna öppningar 17.

Inuti rörledningen 2 är monterad en central, avlång kärndel 26 som är cylinderformad och har en diamete r som är 10 15 20 25 30 513 588 4 mindre än rörledningens 2 invändiga diameter. På så sätt utbil- das mellan kärndelen 26 och röret 2 en ringformig spalt 27.

Vid sina båda motsatta ändar uppvisar kärndelen 26 änd- kroppar 28, 28' som var och en är tillverkad utifrån ett initi- alt cylinderformat ämne i vilket urtages fyra tangentiellt åt- skilda spàr 29 med tvärsnittsvis svagt rundad form och med skruvformig utsträckning. Varje dylikt spår 29 har sin största tvärsnittsarea i anslutning till en korsformig ändyta 30, som sträcker sig vinkelrätt mot rörets 2 axiella utsträckning. Från denna yttre ände uppvisar det enskilda spåret ett successivt minskande djup fram till ett område där spåret övergår i en enskild kanal 10. I sagda område har spåren ett djup som över- ensstämmer med ringspaltens 27 bredd eller djup. Diametern hos den enskilda ändkroppen överensstämmer med rörets 2 invändiga diameter. Detta innebär att ändkroppen avskär rörets 2 tvär- snitt. I det område där det enskilda spåret 29 har sitt minsta djup övergår detsamma i en skruvformig kanal 10 som fortsätt- ningsvis avgränsas av en i ringspalten 27 anordnad, skruvformig skiljevägg 31. Varje skiljevägg kan sträcka sig ett eller flera varv utmed den centrala kärndelen 26. I rörets 2 vägg är öpp- ningarna 17 urtagna. Dessa placeras åtskilda, företrädesvis ekvidistant åtskilda längs varje enskild kanal 10.

I den enskilda kanalen 10 är vidare anordnad en eller flera styrlister 32. Närmare bestämt är i exemplet anordnade två dylika styrlister 32, som är placerade på den mantelyta på kärndelen 26 som är fjärmad från kanalens yttre begränsnings- vägg, dvs röret 2. Styrlisternas 32 höjd är mindre än kanalens 10 djup.

Den unpfinninqsenliga anordninqens funktion Antagandes att rörledningen 2 utgörs av en matarvatten- ledning kommer vatten från den inkommande rördelen 2' att strömma in med stor hastighet (10 m/s) i de olika kanalerna 10 via spåren 29 i ändkroppen 28. När vattnet passerar genom den enskilda, skruvformiga kanalen 10 underkastas detsamma verkan av centrifugalkraften. Detta innebär att vattnet jämte eventu- ella, medföljande skrotobjekt anpressas mot insidan av den yttre begränsningsvägg som utgörs av väggen 2. I och för sig är ringspalten 16 under drift städse fylld med vatten, vilket A- 10 Ü 20 25 515 588 5 innebär att vattenströmningen mellan kanalerna 10 och ring- spalten 16 via öppningarna 17 blir måttlig. De skrotobjekt som vanligen har betydligt större densitet än vatten och som av centrifugalkraften anpressas mot begränsningsväggen 2, kommer dock att kastas ut genom öppningarna 17 och uppfångas i ring- spalten 16. Genom att huset 3 är vertikalt och har en lägsta punkt vid evakueringsutloppet 6 kommer de uppfångade skrot- objekten att ansamlas i området av utloppet. Det vatten som befriats från skrotobjekt passerar ut i den utgående rördelen 2" via spåren 29 i ändkroppen 28', som omvandlar vattenflödet till ett konventionellt, axiellt flöde i rördelen 2". Betraktatl i strömningsriktningen har dessa spår 29 successivt ökande djup i riktning mot ändkroppens 28' fria ände. I detta sammanhang skall påpekas att summan av de fyra kanalernas 10 enskilda tvärsnittsareor svarar mot den enskilda rördelens 2', 2" tvär- snittsarea.

En fördel med den uppfinningsenliga avskiljaranordningen är att densamma làter sig tillverkas pä ett rationellt sätt trots jämförelsevis komplicerade strömningsbanor. En annan för- del är att anordningen säkerställer en effektiv och tillförlit- lig avskiljning av skrotobjekt ur vattnet eller fluiden, var- jämte de uppfångade skrotobjekten kvarhàlls på ett säkert sätt i uppsamlingsutrymmet.

Claims (3)

N U 20 25 30 35 513 588 Patentkrav
1. l. Anordning för avskiljning av fasta objekt ur en i en rörled- ning (2) strömmande fluid, innefattande ett mellan åtskilda, ingående och utgående rördelar (2', 2") monterat hus (3) inuti vilket objekten kan avskiljas och ansamlas, k ä n n e t e c k - n a d därav, att de båda rördelarna (2', 2") är inbördes för- bundna via en àtminstone partiellt skruvformig kanal (10), som är placerad inuti huset (3) och uppvisar en yttre begränsnings- vägg i form av sagda rörledning (2) mot vilken fluiden jämte förekommande fasta objekt anpressas genom centrifugalkrafts- verkan under sin passage genom kanalen och i vilken finns en eller flera öppningar (17) genom vilka objekten kan slungas ut ur kanalen och uppsamlas i huset, att kanalen (10) sträcker sig mellan två ändkroppar (28, 28'), vilka är åtskilda av en cy- lindrisk kärndel (26) med en diameter som är mindre än såväl rörledningens som ändkropparnas diameter, varvid mellan kärn- delen (26) och rörledningen (2) avgränsas en ringformig spalt (27), och att i ett från kàrndelen vänt parti av varje ändkropp (28, 28') är utformat åtminstone ett såsom kanalinlopp resp - utlopp tjänande, skruvformigt löpande spår (29), som övergår i ett kanalbildande utrymme (10) som är avgränsat av åtminstone en i ringspalten (27) anordnad, skruvformig skiljevägg (31).
2. 2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att i kanalen (10) är anordnad en eller flera från rörledningen (2) fjärmade styrlister (32), vilkas höjd är mindre än kanalens djup.
3. 3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att den enskilda ändkroppen (28, 28') har cylindrisk grundform, varvid det enskilda spåret (29) i densamma har ett djup som successivt minskar från en yttre ände mot en inre ände i anslutning till kanalen (10).