УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПАРЕНИЯ ГЕКСАФТОРИДА УРАНА Российский патент 2004 года по МПК C01G43/06 

Изобретение относится к оборудованию для испарения гексафторида урана (далее ГФУ) из твердой фазы в газообразную, из контейнеров в технологический каскад по разделению изотопов урана, и может быть использовано в атомной промышленности.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для испарения ГФУ (см. фиг. 1) фирмы NUKEM GMBK, ФРГ, патент US 4244697 опубликован 13.01.1981, используемая для испарения ГФУ из транспортных контейнеров. В состав установки для испарения ГФУ входят стационарный корпус со съемной крышкой, направляющая с опорами для установки контейнера и трубкой для слива конденсата, нагревателя, конденсатора и двух технологических трубопроводов. Внутрь корпуса залита органическая жидкость. Контейнер устанавливается внутрь направляющей, подсоединяется к технологическим трубопроводам, закрывается крышкой. Затем включается нагреватель для нагрева органической жидкости. Испарение ГФУ производится за счет нагрева контейнера горячими парами органической жидкости до заданной температуры и поддержания этой температуры в процессе испарения ГФУ. Сконденсировавшиеся на поверхности контейнера пары сливаются через трубку в нижней части направляющей. Остальные пары конденсируются в конденсаторе. По окончании процесса испарения контейнер охлаждается, отсоединяется от технологического трубопровода и извлекается из установки.

Данная установка может применяться для испарения гексафторида урана из небольших контейнеров, устанавливаемых вертикально, для которых требуется небольшой расход органической жидкости для нагрева. При нагреве больших горизонтальных контейнеров габариты установки значительно возрастают, требуется большой расход органической жидкости, представляющей опасность для обслуживающего персонала, в связи с чем возникает необходимость в дополнительном оборудовании для защиты от паров органической жидкости. Кроме того, при использовании органических жидкостей в качестве нагревающей среды необходимо предусмотреть устройство мойки установки и контейнера, что значительно усложняет конструкцию установки и приводит к неоправданным затратам.

Задачей данного изобретения является создание экономичной, компактной, удобной в эксплуатации, при техобслуживании и ремонте установки для испарения гексафторида урана, в качестве теплоносителя в которой используется воздух.

Технический результат достигается тем, что в известной установке для испарения гексафторида урана из контейнера и состоящей из стационарного корпуса, направляющей с опорами для вертикальной установки контейнера, встроенного в корпус нагревателя для нагрева органической жидкости, используемой в качестве теплоносителя, технологических трубопроводов и съемной крышки, в качестве теплоносителя используется воздух, нагреватель размещен между отражателем, защищающим контейнер от перегрева, и вентилятором, обеспечивающем циркуляцию горячего воздуха, электродвигатель которого закреплен снаружи на задней торцевой стенке корпуса, а крыльчатка вентилятора помещена внутри корпуса и отделена от нагревателя диффузором, направляющим поток нагретого воздуха на лопасти крыльчатки, при этом на внутренних боковых стенках корпуса выполнены сформированные съемными перегородками воздуховодные каналы для подачи нагретого воздуха от вентилятора к отбойникам, которые закреплены на передней торцевой стенке корпуса и предназначены для направления потока воздуха после воздуховодных каналов в нижнюю часть корпуса для нагрева контейнера. В крышке выполнена дверка для прокачки холодного воздуха, а грузозахватные приспособления крышки выполнены аналогично грузозахватным приспособлениям контейнера. Направляющие с опорами смонтированы на внутренних боковых стенках корпуса для горизонтальной установки контейнеров. Разъем между корпусом и крышкой выполнен на уровне продольной оси контейнера, помещенного в корпус.

На фиг. 1 изображен разрез установки для испарения ГФУ, предлагаемой в качестве прототипа.

На фиг. 2 изображен разрез заявляемой установки для испарения гексафторида урана из контейнеров.

Установка состоит из корпуса 1, установленного стационарно. Корпус закрывается крышкой 2. Внутри корпуса установлен нагреватель 3 с отражателем 4, предохраняющим контейнер от перегрева. Вентилятор 5 крепится снаружи на торцевой стенке 6 корпуса 1 и состоит из крыльчатки 7, расположенной внутри корпуса 1, и электродвигателя 8, находящегося снаружи корпуса 1, в холодной зоне. Между нагревателем 3 и крыльчаткой 7 установлен диффузор 9. В корпусе 1 имеются воздуховоды 10, которые сформированы съемными перегородками 11, опоры для контейнера 12 с направляющими 13, размещенные на боковых стенках корпуса, и отбойники 14. В крышке 2 выполнена дверка 15, через которую прокачивают холодный воздух для охлаждения контейнера. Для соединения вентиля контейнера с технологическим каскадом по разделению изотопов урана имеется технологический трубопровод 16.

Установка работает следующим образом. При открытой установке контейнер краном устанавливают в корпус 1 на опоры 12, ориентируя контейнер по направляющим 13. К вентилю контейнера подсоединяют технологический трубопровод 16, соединяющий контейнер с технологическим каскадом по разделению изотопов урана. Место соединения проверяют на герметичность и открывают вентиль контейнера. На корпус 1 краном устанавливают крышку 2. Включают электродвигатель 8 вентилятора 5 и нагреватель 3. Горячий воздух, нагретый нагревателем 3, через диффузор 9 засасывается вентилятором 5 и нагнетается в полость А, откуда по воздуховодам 10 подается в полость Б. На выходе из воздуховодов 10 горячий воздух отбойниками 14 направляется в нижнюю часть контейнера, что обеспечивает наиболее оптимальный температурный режим нагрева контейнера. Горячий воздух движется вдоль стенок контейнера на вход вентилятора 5, через нагреватель 3. Таким способом осуществляется нагрев контейнера и последующее испарение из него ГФУ в технологический каскад по разделению изотопов урана.

После окончания процесса испарения ГФУ из контейнера нагреватель 3 и вентилятор 5 отключают. Открывают дверку 15 в крышке 2 и охлаждают контейнер, прокачивая через дверку 15 в систему вентиляции холодный воздух. После охлаждения контейнера снимают крышку 2, закрывают вентиль контейнера, отсоединяют трубопровод 16 и контейнер извлекают.

Использование в качестве теплоносителя воздуха вместо органической жидкости позволило разместить в заявленной установке крупногабаритный горизонтальный контейнер, избежать усложнения конструкции, возникающего при применении органической жидкости: необходимости ввести узел мойки, дополнительное оборудование для защиты персонала от вредных паров органической жидкости и т.д., что позволило выполнить установку компактной и удобной в эксплуатации.

Благодаря тому, что в заявляемой установке разъем между корпусом и съемной крышкой выполнен на уровне продольной оси контейнера и контейнер устанавливается выступающим над корпусом, а технологический трубопровод проходит через стенку стационарного корпуса, а не через съемную крышку, все операции по работе с контейнером выполняются снаружи, что обеспечило снижение трудоемкости при работе с контейнерами и удобство при эксплуатации.

Размещение вентилятора, требующего регулярного обслуживания, в торцевой стенке корпуса обеспечило к нему свободный доступ, что привело к удобству при эксплуатации и ремонте.

Система воздуховодных каналов обеспечила эффективный нагрев контейнера и снижение энергозатрат на весь процесс испарения ГФУ из контейнера. Выполнение перегородок съемными улучшило условия для дезактивации корпуса.

Грузозахватные приспособления крышки выполнены аналогично грузозахватным приспособлениям контейнера, что позволило использовать единую грузоподъемную оснастку.

Изобретение относится к оборудованию для испарения гексафторида урана в твердой фазе из контейнеров. Установка содержит стационарный корпус, нагреватель, съемную крышку, технологический трубопровод, направляющую с опорами для контейнера. В качестве теплоносителя используется воздух, циркуляция которого внутри установки осуществляется вентилятором. Электродвигатель вентилятора закреплен снаружи на задней торцевой стенке корпуса, а крыльчатка вентилятора помещена внутри корпуса и отделена от нагревателя диффузором. Нагреватель размещен между отражателем и вентилятором. На внутренних боковых стенках корпуса выполнены сформированные съемными перегородками воздуховодные каналы. На передней торцевой стенке корпуса закреплены отбойники для изменения направления потока нагретого воздуха. Разъем между корпусом и съемной крышкой выполнен на уровне продольной оси контейнера, помещенного в корпус. В съемной крышке выполнена дверка для прокачки холодного воздуха. Установка является экономичной, компактной, удобной в эксплуатации, при обслуживании и ремонте. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Установка для испарения гексафторида урана из контейнеров, содержащая стационарный корпус, нагреватель, съемную крышку, технологический трубопровод, направляющую с опорами для контейнера, отличающаяся тем, что в качестве теплоносителя используется воздух, циркуляция которого внутри установки осуществляется вентилятором, электродвигатель которого закреплен снаружи на задней торцевой стенке корпуса, крыльчатка вентилятора помещена внутри корпуса и отделена от нагревателя диффузором, нагреватель размещен между отражателем и вентилятором, на внутренних боковых стенках корпуса выполнены сформированные съемными перегородками воздуховодные каналы, на передней торцевой стенке корпуса закреплены отбойники для изменения направления потока нагретого воздуха, разъем между корпусом и съемной крышкой выполнен на уровне продольной оси контейнера, помещенного в корпус, при этом в съемной крышке выполнена дверка для прокачки холодного воздуха.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что грузозахватные приспособления крышки выполнены аналогично грузозахватным приспособлениям контейнера.