Кристаллизатор-накопитель примесей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 05.03.80. Бюллетень9 Дата опубликования описания 15.03.80 по делам изобретений и открытий(54) КРИСТАЛЛИЗАТОР-НАКОПИТЕЛЬ ПРИМЕСЕЙ 1 2Изобретение относится к химической талла. Примеси накапливаются в полостях технологии и ядерной энергетике и может" между ребрами в элементарных дисковых быть использовано для-очистки теплоноси- ловушках-ячейках 2.телей от примесей, найример в ядерно-энер- Недостаток известного устройства - низгетических установках типа БН. кая эффективность очистки (скорость и глуИзвестно устройство для очистки (хо. бина очистки), обусловленная тем, что без до. лодная ловушка), работающее на принципе полнительной начальной турбулизации пото. сильной зависимости растворимости приме- ка на входе в ячейки подход неочищенного сей от температуры, в которой щелочноме- теплоносителя к охлаждаемой поверхности таллические теплоносители очищаются - в происходит исключительно за счет молекулярсвязи с кристаллизацией примесей из пере- ной диффузии, что значительно уменьшает охлажденного раствора 1. скорость очистки, а также тем, что в ячейкахК недостаткам холодной ловушкиот- образуются круговые вихри, способствую- носятся низкая производительность по на-. щие обратному выносу примесей из ячеек капливаемым примесям, которые осаждают- .и снижению глубины очистки.ся в ней неравномерно, и высокое гидрав.- лическое сопротивление, возникающее за 15 Цель изобретения - повышение эффексчет закупорки проходных сечений. тивности очистки (скорости и глубины очистИзвестно устройство (дисковая ловуш- ки) теплоносителя от примесей,ка), представляющее охлаждаемый корпус Указанная цель достигается тем, что с патрубками для входа и выхода очищае- кристаллизаторснабжен дополнительным мого металла, расположенными соответ-, патрубком для входа металла, причем патственно в днище и крышке кристаллизато- рубки для входа симметрично смещены отра, на внутренней поверхности которого ус- носительно вертикальной оси кристаллизатановлены радиально диски-ребра с цен- тора, диски-ребра выполнены перфориротральными/ отверстиями для прохода ме- ванными.1 ф и зе ы Формула изобретения На чертеже изображен кристаллизаторнакопитель примесей, общий вид.Устройство состоит из входного патрубка 1, выходного патрубка 2, корпуса 3 с приЪаре 1 гнйми к"нему"тЕплопронодными дисками-ребрами 4, которыевыполнены с отверстиями 5 и разделяют объем ловушки на элементарные дисковые ловушки (полости), рубашки охлаждения 6. Корпус ловушки снабжен нагревателем 7 для разогрева в ней теплоносителя при запусках;Кристаллизатор-накопитель работает следующим образом. Очищаемый металл поступает в ловушку через патрубок 1 и движется по центральному отверстию. При смещении металла в первой ячейке происходит интенсивная начальная турбулизация потока. Ин" тенсивность турбулентных вихрей в потоке,обусловленная начальной турбулизацией и -нескблькоусиленная резкими расширениями между дисками-ребрами 4, настолько велика, что вихри заносятся в ячейки (полости) и обеспечивают поднос и высаждение примесей на охлаждаемой стенке корпуса 3 и на дисках-ребрах 4 около"поверхности охлаждения не только за счет молекулярной диффузии, но и турбулентного массопереноса. Потеряв некоторое количество примесей, одна часть теплоносителя подмешивается к основному потоку, а другая перетекает из ячейки в ячейку через отверстия 5 в дисках-ребрах 4. Перетечки-металла разрушают стабильные кольцевые вихри, всегда возникающие в ячейках (затопленных кюветах) и уменьшают обратный вынос примесей. Такой процесс выкристаллизовывания примесей происходит в каждой ячейке, Накопление примесей осуществляется в направлении от охлаждаемой поверхности к центру ловушки. Так как накапливаемая;. примесь имеет низкую теплопроводность,то по мере накопления примесей тепло на" " чинает снижаться в основном через ребраи зона охлаждения вместе с фронтом крис"таллйзацаг=аътоматйческй йереяеййется кцентру ловушки. При этом отверстия 5, расположенные по радиусу дисков-ребер 4, также последовательно забиваются примесями.Во избежение выноса примесей из зоныв начальный момент пуска ловушки производится включение охлаждения и нагрева корпуса электронагревателем 7. 30 ЗЯ 40 45 50 Устройство позволяет значительно повысить эффективность очистки жидких металлов от их, окислов и других примесей за счет повышения производительности устройства и качества очистки путем увеличения полезной емкости устройства, скоростии глубины очистки. Пример, Испытывают на натрии известный и предлагаемый кристаллизаторнакопитель, в каждом диске-ребре которого по радиусу выполняют по 4 ряда отверстий, расположенных через 90. В каждом ряду по 4 отверстия диаметром 5,2 мм расстояние между которыми составляет 20 мм. Вход теплоносйтеля осуществляется через 4 патрубка диаметром 12 мм, расположенных посредине радиуса ребра и. смещенных относительно друг друга на 90. Оба устройства имеют одинаковые объем (К литров), число ячеек (10), отношение глубины к ширине и диаметр центральногд канала 25 мм) Установлено, что скорость очистки предлагаемым устройством по сравнению с известным увеличивается на 35/ Так, например, за 1 ч работы кристаллизатора-накопителя концентрация кислорода в контуре стенда уменьшается с 3,310 вес.% до 0,7 10 вес.%; а известного - до 1,610 вес,7,Кристаллизатор-накопитель примесей,преимущественно окислов жидких щелочных металлов, содержащий охлаждаемыйснаружи корпус цилиндрической формы спатрубками для входа и выхода очищаемогометалла, расположенными соответственнов днище и крьшке кристаллизатора, на внутренней пОверхности которого установленырадиально диски-ребра с центральными отверстиями для прохода металла, отличающиися тем, что, с целью повышения эффективности очистки металла от примесей, онснабжен дополнительным патрубком для входа металла, причем патрубки для входасимметрично смещены относительно вертикальной оси кристаллизатора, а диски-ребра выполнены перфорированными,-Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР245009, кл. В 01 Р 46/24, 02.03,68,2. Авторское свидетельство СССР275247, кл. б 21 С 17/02, 13.11.68 (прототип).итель М. БулатовК. Шуфрнч К09 П СостаТехред Тираж 8ПИ Государстпо делам изобр 113035, Москва, Ж - 3 лиал ППП Патенть, г венного комитета етении и открыта 5, Раушская наб. Ужгород, ул, П