Изобретение относитс к области разделени газовых смесей и изотопов и может быть использовано в атомной, газоперерабатывающей , металлургической и химической промышленност х. Известен способ разделени газовых смесей и изотопов инжектированием смеси газов или изотопов, подлежащих разделению , в поток газа-«осител с последующим пропусканием газовой смеси через одно или несколько сопел, которые служат дл ускорени потока, и вьщеле- нием обогащенной нужнык компонентом части потока скиммером l . Устройство дл осуществлени этого способа содержит вакуумную камеру, канал дл ввода газа-носител , размещенн на его кромке симметрично под острым углом к его оси каналы-сопла дл инжекиии раздел емой смеси и устройство дл отбора отделенного компонента скиммер , размещенный напротив канала дл ввода газа-носител . Наиболее близким к предлагаемому способ по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ разделени газовой смеси и изотопов инжектированием смеси газов или изотопов, подлежащих разделению, в поток гвза-41о с тел с последуюишм пропусканием газовой сМеси через сопло, ускор ющее поток до сверхзвуковых скоростей, и вь делением обогащенной нужным компонентом части потока скиммером 12 . Недостатком указанных способов вл етс необходимость применени миниатюрных , хорошо профилированных сопел, а также вьюокие требовани к юстировке положени сопел и скиммеров. Цель изобретени - упрощение аппаратурного оформлени процесса. Цель достигают инжектированием смеси газов или изотопов, подлежащих разделению , в поток газа-«оситёл в последующим свободным расширением газового потока в вакуум с соз;:(анием сверхзвуковой струн и отбором необходимого компо- нента с помощью скиммера. При отборе обогащенной необходимым компонентом части потока из свободной сверхзвуковой струн, где лннии тока радиально расход тс , увеличиваетс масштаб пространст венного разделени смеси, что упрощает установку заборника смеси скиммера. Таким образом, отличие предлагаемого способа от известных заключаетс в про странственном разделении и отборе необходцмого комонента .в поле свободной сверхзвуковой струи лёгкого газа-носите и следовательно, не требует использова ни сопла. Отличие устройства, осуществл ющего предлагаемый способ состоит в том, что каналы дл инжекнии раздел емой смеси расположены перпендикул рно каналу дл ввода газа-носител , при этом D/d 0 , -диаметр канала ввода газа-носи тел ; -диаметр канала инжек1ши раздел емой смеси; П - плотность раздел емой смеси; П р - пло-тасость газа-носител ; m - масса молекулы газа-носител ; М - средн масса молекул раздел емой смеси; X - рассто ние скиммера от канала ввода газа-носител . На фиг. 1 представлено устройство дл осуществлени способа разделени газовых смесей и изотопов; на фиг. 2 - зависимость достигаемого коэффициента разделени воздуха от поперечной координаты; на фиг. 3 - зависимость достигаемого коэффициента разделени изотопов серы от поперечной координаты. Устройство содержит центральный канал 1 дл ввода газа-носител , перпендикул рные ему каналы 2 дл инжекшга раздел емой смеси, скиммер 3, помешен ный в вакуумную камеру 4. В газодинамический источник через центральный канал 1 подаютгаз-носитель (водород или гелий), а через боковые каналы 2 - раздел емую смесь. При расширении потока раздел емой смеси и газа- юсител в вакуум образуетс свободна стру . В сверхзвуковой ее части устанавливают скиммер 3, который может перемешатьс . Пример. Размеры каналов источника; центрального 0,8 мм, боковых мм. Высота щели источника и шели клиновидного cKfflviMepa 3 см, ширина щели скиммера 0,24 мм. Рассто ние от скиммера до источника 7 мм. Источник помещают в вакуумную камеру объемом 10 м, откачиваемую со скоростью 216 л/с . Начальный вакуум 2 f 10 мм рт. ст. Объем за скиммером откачивают высоковакуумным агрегатом со скоростью 1,5 10 л/с до начального вакуума. рт. ст. В центральный канал источника подают водород при давлении 100О мм вод. ст., в боковые каналы - воздух при давлении 60О мм вод. ст. П р и м е р 2. Опыт проведен в услови х примера 1, но в центральный канал источника подают гелий при давлении 1000 мм вод. ст., а в боковые каналы соединение 5 F 6 , содержащее изотопы серы 3 и 5 при давлении 500 мм вод. ст. Ширина канала, через который подают струю раздел емой газовой смеси, должна быть значительно меньше ширины канала дл подачи газа-носител , что обеспечивает отсутствие столкновени молекул раздел емых т желых молекул между собой и, одновременно, минимальное воздействие т желых молекул на струю легкого газа, что обеспечивает отсутствие газодинамического возмущени (Нагрева струи). Это обеспечиваетс при соблюдении услови ,, где D - диаметр канала дл ввода газа-носител , диаметр канала инжекиии раздел емой смеси, плотность раздел емой смеси, плотность газа-носител , масса молекулы газа-носител , средн масса молекул раздел емой смеси, поскольку М 77 т. Максимальное разделение получаетс при.наличии газодинамического охлаждени в поле свободной струи. Из газодинамики известно, что отношение Т(х)/Г дл данной смеси газов есть функци рассто ни x x/D , где TQI Т(х) темпера-пфа газа в камере сопла и на рассто нии х от шели соответственно. Дл плоской струи при X 5, как известно из газовой динамики свободной струи, течение становитс гиперзвуковым. При Тр в 4ОО К Т и далее лишь слабо убывает. Эксперименты под-The invention relates to the field of separation of gas mixtures and isotopes and can be used in the nuclear, gas processing, metallurgical and chemical industries. There is a known method for separating gas mixtures and isotopes by injecting a mixture of gases or isotopes to be separated into a stream of a gas exchanger followed by passing the gas mixture through one or more nozzles, which serve to accelerate the flow, and a part of the stream with a skimmer l . A device for carrying out this method comprises a vacuum chamber, a channel for introducing the carrier gas, symmetrically placed at its edge at an acute angle to its axis; channels — nozzles for injecting the separable mixture; and a device for extracting the separated component skimmer. carrier. The closest to the proposed method to the technical essence and the achieved result is the method of separation of the gas mixture and isotopes by injecting a mixture of gases or isotopes to be separated into the flow of hydraulic mixture-41o from bodies with subsequent transmission of the gas mixture through the nozzle, accelerating the flow to supersonic speeds, and by dividing the part of the stream enriched with the desired component by the skimmer 12. The disadvantage of these methods is the need to use miniature, well-shaped nozzles, as well as high requirements for adjusting the position of nozzles and skimmers. The purpose of the invention is to simplify the instrumentation of the process. The goal is achieved by injecting a mixture of gases or isotopes to be separated into a gas stream “an ositel in a subsequent free expansion of the gas stream into a vacuum with creation;: (supersonic strings and selecting the necessary component using a skimmer. When selecting the required component of the stream From the free supersonic strings, where the current lines radially diverge, the scale of the spatial separation of the mixture increases, which simplifies the installation of the skimmer mix intake. Thus, the difference of the proposed method from the known consists in the spatial separation and selection of the necessary component. In the field of a free supersonic light gas jet, and therefore does not require the use of a nozzle. The difference between the device implementing the proposed method is that the channels for injection of the separable mixture are perpendicular b) the channel for introducing the carrier gas, with D / d 0, the diameter of the carrier gas inlet channel; - the diameter of the injection channel of the mixture to be separated; P is the density of the mixture to be separated; P p - the flatness of the carrier gas; m is the mass of the carrier gas molecule; M is the average mass of molecules of the mixture to be separated; X is the skimmer distance from the carrier gas inlet channel. FIG. 1 shows an apparatus for carrying out a method for separating gas mixtures and isotopes; in fig. 2 shows the dependence of the air separation factor achieved on the transverse coordinate; in fig. 3 shows the dependence of the achieved sulfur isotope separation coefficient on the transverse coordinate. The device contains a central channel 1 for introducing a carrier gas, perpendicular channels 2 for injecting a separable mixture, a skimmer 3 placed in a vacuum chamber 4. A gas carrier is fed through a central channel 1 (hydrogen or helium), and side channels 2 - divided mixture. With the expansion of the flow of the mixture being separated and the gas in a vacuum, a free jet is formed. In the supersonic part of it, a skimmer 3 is installed, which can be mixed. Example. Source channel sizes; 0.8 mm central, lateral mm. The height of the source slot and the heel of the wedge-shaped cKfflviMepa is 3 cm, the width of the skimmer slot is 0.24 mm. The distance from the skimmer to the source is 7 mm. The source is placed in a vacuum chamber with a volume of 10 m, pumped out at a speed of 216 l / s. The initial vacuum is 2 f 10 mm Hg. Art. The volume behind the skimmer is pumped out with a high-vacuum aggregate at a rate of 1.5 to 10 l / s to the initial vacuum. Hg Art. Hydrogen is supplied to the central channel of the source at a pressure of 100 O mm of water. Art., in the side channels - air at a pressure of 60O mm water. Art. PRI mme R 2. The experiment was carried out under the conditions of Example 1, but helium was fed into the central channel of the source at a pressure of 1000 mm of water. Art., and in the side channels of the compound 5 F 6 containing sulfur isotopes 3 and 5 at a pressure of 500 mm of water. Art. The width of the channel through which the jet of gas to be separated is supplied must be significantly less than the width of the carrier gas supply channel, which ensures that the molecules of the separated heavy molecules do not collide with each other and, at the same time, the minimal effect of heavy molecules on the stream of light gas, which ensures the absence of gas-dynamic perturbations (jet heating). This is ensured under the condition that, where D is the diameter of the channel for introducing the carrier gas, the diameter of the channel of the injection of the mixture being divided, the density of the mixture being divided, the density of the carrier gas, the mass of the carrier gas molecule, the average mass of the molecules of the mixture being divided, 77 tons. The maximum separation is obtained in the presence of gas-dynamic cooling in the field of a free jet. It is known from gas dynamics that the ratio T (x) / T for a given gas mixture is a function of the distance x x / D, where TQI T (x) of the temperature of the gas in the nozzle chamber and at a distance x from the shell, respectively. For a flat jet at X 5, as is known from the gas dynamics of the free jet, the flow becomes hypersonic. When Tr in 4OO K T and further only slightly decreases. Experiments under-
твердили, что при неизменных услови х в источнике коэффициент разделени дл данного отбора перестает увеличивать при увеличении рассто ни от канала ввода газа-носител до скиммера больших, 5 чем 5 D .it was stated that, under unchanged conditions at the source, the separation factor for this selection ceases to increase with increasing distance from the carrier gas inlet channel to the skimmer 5 by more than 5 D.