Изобретение относится к ядерной технологии и может быть использовано для получения тонкодисперсной закиси-окиси урана окислением бракованных таблеток твердого керамического топлива.
Целью изобретения является повышение производительности устройства при сохранении заданных по условиям ядерной безопасности геометрических размеров и повышение его экономичности за счет автоматического поддерживания постоянного объема топлива в аппарате.
На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.
Устройство для переработки керамического ядерного топлива состоит из вертикального аппарата 1 с расположенным в нижней части газораспределительным устройством для подачи газовой смеси, одним из компонентов которой является кислород. Газораспределительное устройство состоит из решетки 2 и патрубка 3, расположенного ниже решетки 2. В верхней части аппарата 1 расположен патрубок 4 устройства для загрузки керамического ядерного топлива 5 и патрубок 6 устройства для отвода окисленного топлива. Часть корпуса аппарата 1 выше газораспределительного устройства и патрубок 4 для загрузки топлива выполнен в виде расширяющихся книзу усеченных конусов с углом при их вершинах 0-11о. Нижний край патрубка 4 для загрузки топлива расположен с зазором h к верхнему краю конической части корпуса аппарата 1, не превышающим величины, определяемой из выражения
h · ctg где d1 диаметр патрубка для загрузки топлива в нижней части;
d2 диаметр конического корпуса аппарата в верхней части;
α угол естественного откоса исходного топлива.
Устройство работает следующим образом. Керамическое ядерное топливо 5 в виде таблеток непрерывно загружается в аппарат 1 через патрубок 4. Смесь газов, содержащая кислород, подается под слой топлива через патрубок 3 и решетку 2 с массовой скоростью, обеспечивающей срыв окисленных частиц с поверхности таблеток топлива и вынос их из слоя через патрубок 6 в улавливающую систему. Окисление ведется при 420-450оС. Угол при вершине усеченного конуса корпуса аппарата меняется с учетом перестройки кристаллической структуры топлива при окислении и степени его объемного расширения. При угле α более 11о прирост производительности отсутствует. Максимальный прирост производительности (1,2-1,5) наблюдается при углах при вершине конуса аппарата 2-8о. При углах меньше 2о и больше 8о эффект автоматического поддержания постоянного объема топлива проявляется незначительно.
При расположении нижнего края патрубка для загрузки топлива относительно корпуса аппарата с зазором менее h объем перерабатываемого топлива в устройстве также уменьшается, т.е. уменьшается количество топлива, реагирующего в единицу времени, что ведет соответственно к снижению его производительности. При расположении нижнего края патрубка для загрузки топлива относительно верхнего края корпуса аппарата с зазором более величины h ухудшаются условия выноса тонкодисперсной закиси-окиси урана из слоя топлива через патрубок 6 в улавливающую систему, так как в расширяющемся кверху зазоре между боковыми поверхностями аппарата и патрубком загрузки топлива возникает дополнительная сила, вызывающая нарушение автоматического поддержания заданного объема топлива в аппарате.
Предложенная геометрическая форма аппарата предотвращает сводообразование и пустоты в донной части слоя топлива, обеспечивает автоматическое поддержание постоянного объема топлива в устройстве и непрерывное продвижение топлива в зону реакции за счет распирающих сил реакции, действующих нормально конической поверхности корпуса аппарата.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ТВЕРДОГО КЕРАМИЧЕСКОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2003 |
|
RU2258964C2 |
БАРАБАННАЯ МЕЛЬНИЦА ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОБЛУЧЕННОГО ИЛИ БРАКОВАННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА | 2011 |
|
RU2453937C1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ИЗОТОПОВ УРАНА В ЯДЕРНОМ ТОПЛИВЕ | 2000 |
|
RU2172987C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТАБЛЕТИРОВАННОГО ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ ПОРОШКА ДИОКСИДА УРАНА | 2004 |
|
RU2296106C2 |
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ УЧАСТОК ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТОК ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА | 2003 |
|
RU2261488C2 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТКИ ЯДЕРНОГО КЕРАМИЧЕСКОГО ТОПЛИВА | 2004 |
|
RU2271584C2 |
КАТАЛИТИЧЕСКИЙ РЕАКТОР ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД КОММУНАЛЬНЫХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ И СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ УТИЛИЗАЦИИ | 2020 |
|
RU2752476C1 |
СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УРАНА ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ФИЛЬТРОВ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2000 |
|
RU2177651C2 |
РЕАКТОР ДЛЯ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ОТХОДОВ, СОДЕРЖАЩИХ РАДИОНУКЛИДЫ | 1997 |
|
RU2131151C1 |
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАБЛЕТОК СМЕШАННОГО ОКСИДНОГО УРАН-ПЛУТОНИЕВОГО ТОПЛИВА | 2022 |
|
RU2785819C1 |
Изобретение относится к ядерной технологии и может быть использовано для получения тонкодисперсной закиси-окиси урана окислением бракованных таблеток твердого керамического топлива. Целью изобретения является повышение производительности устройства при сохранении заданных по условиям ядерной безопасности геометрических размеров и повышение его экономичности за счет автоматического поддержания постоянного объема топлива в аппарате. В верхней части вертикального аппарата устройства для переработки керамического ядерного топлива выполнены патрубки для загрузки топлива и отвода окисленного топлива, а в нижней части аппарата расположено газораспределительное устройство для подачи газовой смеси. Часть корпуса аппарата выше газораспределительного устройства и патрубок для загрузки топлива выполнены в виде расширяющихся книзу усеченных конусов. Максимальная производительность устройства достигается при углах при вершине конуса аппарата 2-8°, а при угле больше 11° прирост производительности отсутствует. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Авторское свидетельство СССР N 1082200, кл | |||
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
Авторы
Даты
1995-04-30—Публикация
1986-03-24—Подача