УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПАРЕНИЯ ГЕКСАФТОРИДА УРАНА Российский патент 2007 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.

Известна установка для испарения ГФУ патент US 4244697 (см. фиг.1). В состав установки входят стационарный корпус со съемной крышкой, направляющей с опорами для установки контейнера и трубкой для слива конденсата, нагреватель, конденсатор и два технологических трубопровода. 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.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для испарения ГФУ (см. фиг.2), патент RU 2223227, опубл. 10.02.04, используемая для испарения ГФУ из транспортных контейнеров.

В состав установки для испарения ГФУ, патент (RU 2223227), входит стационарный корпус со съемной крышкой с дверкой, опоры с направляющими для установки контейнера, нагреватель с отражателем, вентилятор с крыльчаткой, диффузором и электродвигателем, воздуховоды, отбойники и технологический трубопровод. Контейнер устанавливается внутрь корпуса, подсоединяется к технологическому трубопроводу, закрывается крышкой. Затем включается вентилятор и нагреватель. Испарение ГФУ производится за счет нагрева контейнера горячим воздухом до заданной температуры и поддержания этой температуры в процессе испарения ГФУ. После окончания процесса испарения ГФУ нагреватель и вентилятор отключают, открывают дверку в крышке и охлаждают контейнер, прокачивая через дверку в систему вентиляции холодный воздух. После охлаждения контейнера снимают крышку, закрывают вентиль контейнера, отсоединяют трубопровод и контейнер извлекают.

Данная установка может применяться для испарения гексафторида урана из контейнеров, устанавливаемых горизонтально. Производительность данной установки ограничивается пропускной способностью запорного клапана контейнера. Для получения необходимой промышленной производительности возникает необходимость применения нескольких установок, что приводит к значительному увеличению занимаемых производственных площадей, и увеличивает количество узлов, нуждающихся в техническом обслуживании и ремонте.

Задачей данного изобретения является увеличение производительности установки без увеличения занимаемых производственных площадей.

Технический результат достигается тем, что в известной установке для испарения гексафторида урана из контейнера, содержащей стационарный корпус, съемную крышку с дверкой для прокачки холодного воздуха, нагреватель с отражателем, вентилятор с крыльчаткой, диффузором и электродвигателем, воздуховодные каналы, образованные съемными перегородками, отбойники, технологические трубопроводы, опоры и направляющие для контейнера, корпус выполнен с возможностью установки в нем двух контейнеров, расположенных один над другим, для чего разъем между корпусом и съемной крышкой расположен на уровне продольной оси верхнего контейнера, помещенного в корпус, опоры для верхнего контейнера на внутренних боковых стенках корпуса выполнены откидными для возможности установки нижнего контейнера, направляющие, предназначенные для ориентации как нижнего, так и верхнего контейнеров, закреплены на внутренних боковых стенках между опорами, воздухопроводы для обогрева верхнего контейнера и распределения потоков нагретого воздуха между контейнерами образованы пазухами боковых стенок корпуса и съемными перегородками, в боковых стенках корпуса выполнены четыре дверки для строповки, а в передней торцевой стенке - дверка для подсоединения нижнего контейнера.

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

На фиг.2 изображен разрез установки для испарения ГФУ, предлагаемой в качестве прототипа.

На фиг.3 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 закреплен снаружи на торцевой стенке 6 корпуса 1 и состоит из крыльчатки 7, расположенной внутри корпуса 1, и электродвигателя 8, находящегося снаружи корпуса, в холодной зоне. Между нагревателем 3 и крыльчаткой 7 установлен диффузор 9. В стенках корпуса выполнены четыре дверки 10 для строповки через них нижнего контейнера и одна дверка 11 для подсоединения технологического трубопровода 12. Подсоединение технологического трубопровода 13 осуществляется при снятой крышке 2. В корпусе 1 имеются воздуховоды 14, сформированные съемными перегородками 15, и воздуховоды 16, сформированные пазухами 17 боковых стенок корпуса 1 и съемными перегородками 18, которые служат для распределения и направления потока горячего воздуха к верхнему и нижнему контейнерам, опоры 19 для нижнего контейнера и откидные опоры 20 для верхнего контейнера, размещенные на боковых стенках корпуса, направляющие 21, и отбойники 22. В крышке 2 выполнена дверка 23, через которую прокачивают холодный воздух для охлаждения контейнеров.

Установка работает следующим образом. При снятой крышке 2 и откинутых опорах 20 контейнер I краном устанавливают в корпус 1 на опоры 19, ориентируя контейнер по направляющим 21. Устанавливают опоры 20 в рабочее положение и устанавливают на них контейнер II. К вентилям контейнеров I и II подсоединяют технологические трубопроводы 12 и 13, соединяющие контейнеры с технологическим каскадом по разделению изотопов урана. Места соединений проверяют на герметичность и открывают вентили контейнеров. 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 14 и 16 подается в полости Б и В. На выходе из воздуховодов 14 горячий воздух отбойниками 22 направляется в нижнюю часть контейнера I, а из воздуховодов 16 направляется в нижнюю часть контейнера II и верхнюю часть контейнера I. Горячий воздух движется вдоль стенок контейнеров на вход вентилятора 5, через нагреватель 3. Таким способом осуществляется нагрев контейнеров и последующее испарение из них ГФУ в технологический каскад по разделению изотопов урана.

После окончания процесса испарения ГФУ из контейнеров нагреватель 3 и вентилятор 5 отключают. Открывают дверку 23 в крышке 2 и охлаждают контейнеры, прокачивая через дверку 23 в систему вентиляции холодный воздух. После охлаждения контейнеров снимают крышку 2, открывают дверку 11 и закрывают вентили контейнеров, отсоединяют трубопроводы 12 и 13 и контейнеры извлекают.

Размещение двух контейнеров в одном корпусе установки сократило занимаемые производственные площади, позволило для нагревания двух контейнеров использовать один нагреватель и вентилятор, что повышает КПД установки и снижает затраты на обслуживание и ремонт установки при эксплуатации. Разъем между корпусом и крышкой на уровне продольной оси верхнего контейнера позволил обслуживать верхний контейнер при снятой крышке, а для обслуживания нижнего контейнера выполнены: в передней торцевой стенке корпуса дверка - для подсоединения технологического трубопровода, в боковых стенках корпуса четыре дверки - для строповки. Откидная конструкция опор для верхнего контейнера позволила беспрепятственно устанавливать в корпус нижний контейнер, а размещение направляющих между опорами решило проблему ориентации обоих контейнеров при установке. Выполнение в верхней части боковых стенок корпуса пазух и использование съемных перегородок позволило сформировать воздуховоды для обогрева верхнего контейнера и распределения потока нагретого воздуха в установке, что обеспечивает наиболее оптимальный режим нагрева контейнеров, что, в свою очередь, снижает энергозатраты на процесс испарения ГФУ.

Изобретение относится к оборудованию для испарения гексафторида урана из твердой фазы в газообразную, из контейнеров в технологический каскад по разделению изотопов урана, и может быть использовано в атомной промышленности. Установка работает следующим образом. При снятой крышке 2 и откинутых опорах 20 контейнер I краном устанавливают в корпус 1 на опоры 19, ориентируя контейнер по направляющим 21. Устанавливают опоры 20 в рабочее положение и устанавливают на них контейнер II. К вентилям контейнеров I и II подсоединяют технологические трубопроводы 12 и 13, соединяющие контейнеры с технологическим каскадом по разделению изотопов урана. Места соединений проверяют на герметичность и открывают вентили контейнеров. 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 подается в полости Б и В. На выходе из воздуховодов, сформированных съемными перегородками, горячий воздух отбойниками 22 направляется в нижнюю часть контейнера I, а из воздуховодов, сформированных пазухами боковых стенок корпуса, направляется в нижнюю часть контейнера II и верхнюю часть контейнера I. Горячий воздух движется вдоль стенок контейнеров на вход вентилятора 5, через нагреватель 3. Таким способом осуществляется нагрев контейнеров и последующее испарение из них ГФУ в технологический каскад по разделению изотопов урана. После окончания процесса испарения ГФУ из контейнеров нагреватель 3 и вентилятор 5 отключают. Открывают дверку 23 в крышке 2 и охлаждают контейнеры, прокачивая через дверку 23 в систему вентиляции холодный воздух. После охлаждения контейнеров снимают крышку 2, открывают дверку 11 и закрывают вентили контейнеров, отсоединяют трубопроводы 12 и 13 и контейнеры извлекают. Результат изобретения: увеличение производительности установки без увеличения занимаемых производственных площадей. 3 ил.

Установка для испарения гексафторида урана из контейнеров, содержащая стационарный корпус, съемную крышку с дверкой, нагреватель с отражателем, вентилятор с крыльчаткой, диффузором и электродвигателем, образованные съемными перегородками воздуховодные каналы, отбойники, технологические трубопроводы, опоры и направляющие для установки контейнера, отличающаяся тем, что корпус выполнен с возможностью установки в нем двух контейнеров, расположенных один над другим, для чего разъем между корпусом и крышкой расположен на уровне продольной оси верхнего контейнера, помещенного в корпус, воздухопроводы для обогрева верхнего контейнера образованы пазухами боковых стенок корпуса и съемными перегородками, опоры для верхнего контейнера выполнены откидными, направляющие для обоих контейнеров закреплены между опорами, в боковых стенках корпуса выполнены четыре дверки для строповки нижнего контейнера и одна дверка в передней торцевой стенке для подсоединения его к технологическому трубопроводу.