Устройство для очистки жидкометаллических теплоносителей от примесей Советский патент 1977 года по МПК B01D9/00 

1

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для очистки жидких металлов от примесей, например окислЬву гидратов и д ругих примесей. Такие устройства находят применение в ядерных энергетических установках, где в качестве теплоносителя использются жидкие металлы, в частности, щелочные, а также могут найти применение В металлургии, химической технологии и других отраслях производства

Известно устройство для очистки жидкометаллических теплоносителей от примесей, содержащее, цилиндрический корпус, холодной ловушки с .последовательно включенными зонами охлаждае мого отстойника, .содержащего кожух и фильтрации. Очищенный металл из котура проходит через упомянутые зоны, при этом происходит выпадание примесей, которые собираются в отстойной зоне устройства. Для повышения эффективности очистки устройство-снабжено индуктором переменного вращающегося магнитного поля,который создает интенсивное перемешивание металла в зоне осаждения примесей l .

Недостатком известного устройства является то, что в нем высаждение примесей носит локальный характер и

2

поэтому используется лишь небольшая (1/4) часть объема, в котором могут быть накоплены примеси.

Известно, что плотность окислов натрия только в раза больше плотности чистого натрия и поэтому в результате раскручивания металла в электромагнитном поле индуктора окислы под действием центробежной силы в цилиндрическом корпусе ввиду малой их силы тяжести будут в основном равномерно распределяться на внутвенней. стенке jsppnyca.

Таким образом |окислы , находящиеся у Охлаждающейся стенки корпуса ловушки, кристаллизуются и локализуются в кольцевом зазоре, постепейно закупоривая его.

Цель предлагаемого изобретения - повышение ресурса работы холодной ловушки. Для этого в целях постоянного отвода высаждающихся примесей к дну и йерхней части корпуса ловушки (в зависимости от плотности примесей) и более равномерного ее заполнения примесями, корпус ловушки выполнен конусны с основанием конуса у ее днища. Тач как в этом случае результирующая сила действующая на частицу окисла с большим удельным весом, направлена вниз

до касательной к корпусу, а не перпенцикулярно, как в случае цилиндрического корпуса, тем самым созданы Условия, предотвращающие прилипание к стеке окислов, что позволяет транспортировать окислы вдоль стенки корпуса яр винтовой линии к дну сосуда. Окиспы/ имеющие меньшую плотность, поднимаются в верхнюю часть корпуса Охлаждающий кожух снабжен устройством для ,направленного; движения газа, например, в виде винтовых ребер. очтИ; все примеси щелочных металлов имеют з 2-2,5 раза большую-плотность по сравнению с чистым металлом, поэтому ко-, нусная форма корпуса позволяет более равномерно и последовательно ; заполнять ловушку окислами, начиная с дна и выше. , . .

При заполнении окислами нижней части объема электромагнитный вреицатель (индуктор) поднимают вверх с помощью механизма передвижения.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство для очистки жидкометаллических теплоносителей от примесей имеет конусный корпус холодной ловушки, размещенный; в верхней части корпуса ловушки фильтр 2,:йатрубкй 3 и 4 для отвода и подвода очищаемо го теплоносителя и рассекателя 5,препятствующего прпаданию неочищенного металла в фильтр, Корпус ловушки размещен внутри разъёмного охлаждающего кожуха б, снабженного винтовыми ребрами 7 для направленного потока охлаждающего газа и имеющего патрубки 8 и 9 для его подвода и сброса. Снаружи охлаждающего кожуха установлен индуктор вращающегося магнитного поп 10 и механизм для перемещения ;индуктора 11 по наружной части охлаждающего кожуха.

Устройство для очистки ЖНДЗ-ОГ,-; ГЗ .,

лическйх теплоносителей от гфкмасей работает следующим образом. Теплонопитель поступает через входной патрубок З.и под действием вращающегося электромагнитного поля индуктора 10 приобретает вращение теплоносителя в конусном корпусе 1 ловушки. Благодаря конусной форме корпуса ловушки все тяжелые примеси высаживаются на холодных стенках корпуса, перемещаются внизу к днищу, где и (концентрируются.

Некоторые гидраты и.гидриды металлов, имеющие меньшую плотность, собираются на верхней части стенок корпуса, а освобожденный от примесей теплоноситель через фильтр 2 поступает в контур. По мере заполнения контура индуктор 10 перемещают вверх с помощью механизма 11.

Предлагаемая конструкция устройства, позволяет в несколько раз (от 3 до 5) увеличить ресурс устройЬтва, что очень важно при его работе В ядерных энергетических установках.

Формула изобретения

Устройство для очистки жидко-метал ических тетртоноситедей от йримесей, включающее корпус холодной ловушки, охлаждающий кожух, фильтр k индуктор, вращающегося магнитного поля, о т л и чаю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы холодной ловушки, ее корпус выполнен конусным с основанием конуса у днища, а охлаждающий кожух снабжен устройством для направг ленного движения газа, например/ в виде винтовыхребер.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США 3618770, кл. 21085, 09.11.71.