RU219181U1 - Device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator - Google Patents
Device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator Download PDFInfo
- Publication number
- RU219181U1 RU219181U1 RU2022123485U RU2022123485U RU219181U1 RU 219181 U1 RU219181 U1 RU 219181U1 RU 2022123485 U RU2022123485 U RU 2022123485U RU 2022123485 U RU2022123485 U RU 2022123485U RU 219181 U1 RU219181 U1 RU 219181U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- bearing assembly
- precipitator
- compressed air
- bottom sediment
- Prior art date
Links
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 13
- UTDLAEPMVCFGRJ-UHFFFAOYSA-N plutonium dihydrate Chemical compound O.O.[Pu] UTDLAEPMVCFGRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N plutonium(IV) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[Pu+4] FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 abstract description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 abstract 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 9
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель может быть использована при очистке жидкостей от осадков в процессе переработки ядерного топлива. Устройство для извлечения донного осадка диоксида плутония из аппарата-осадителя содержит пневматический привод 7 и подшипниковый узел 8, закрепленный на валу ротора. Ротор выполнен в форме полого цилиндра, нижняя часть которого имеет форму усеченного конуса с отверстием в нижней центральной части и отверстиями 5 в верхнем торце для перетока жидкости. На корпусе устройства 2 закреплен неподвижный стакан 3, установленный коаксиально снаружи ротора 9. Ротор 9 приводится в движение пневматическим приводом 7 за счет подачи сжатого воздуха. Подшипниковый узел размещен в горловине аппарата-осадителя и содержит трубку 10 для подвода сжатого воздуха после пневматического привода на охлаждение подшипникового узла и трубку 11 для отвода излишнего воздуха из подшипникового узла. Технический результат позволяет повысить надежность работы устройства для извлечения донного осадка. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. The utility model can be used in the purification of liquids from sediments in the process of nuclear fuel reprocessing. The device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator contains a pneumatic drive 7 and a bearing assembly 8 fixed on the rotor shaft. The rotor is made in the form of a hollow cylinder, the lower part of which has the shape of a truncated cone with a hole in the lower central part and holes 5 in the upper end for fluid flow. A fixed cup 3 is fixed on the body of the device 2, mounted coaxially outside the rotor 9. The rotor 9 is driven by a pneumatic drive 7 by supplying compressed air. The bearing assembly is located in the neck of the precipitator and contains a tube 10 for supplying compressed air after a pneumatic drive to cool the bearing assembly and a tube 11 for removing excess air from the bearing assembly. The technical result makes it possible to increase the reliability of the device for extracting bottom sediment. 1 w.p. f-ly, 1 ill.
Description
Полезная модель относится к устройствам для очистки различных жидкостей от грубодисперсных осадков и тонких взвесей и может быть использована, в частности в атомной энергетике при переработке ядерного топлива пирохимическим осадительным способом в расплавленных солях.The utility model relates to devices for cleaning various liquids from coarse sediments and fine suspensions and can be used, in particular, in the nuclear power industry during the processing of nuclear fuel by a pyrochemical precipitation method in molten salts.
Известно устройство, описанное в патенте №2236307 МПК В04В1/00, 11/04, 15,12, G21С 19/42 2004 г., которое содержит привод, подшипниковый узел, ротор, закрепленный на валу, и опорную плиту. Ротор устройства имеет форму цилиндра с заглушенным верхним торцом и сужение в нижней части в виде усеченного конуса с центральным отверстием и окнами в верхней части ротора. Ротор окружен неподвижным цилиндром с отверстиями в боковой части. Устройство погружают непосредственно в осветляемую жидкость и путем вращения ротора осуществляют циркуляцию жидкости через внутреннюю его полость, всасывая при этом осадки и взвеси и осаждая, таким образом, твердую фазу внутри ротора. Затем ротор поднимают над поверхностью жидкости и производят отжим осадка от захваченной жидкости. После этого ротор с осадком перемещают в промывную жидкость для отмывки осадка от примесей и далее для выгрузки продукта перемещают ротор в легколетучую жидкость и смывают осадок из ротора.A device is known, described in patent No. 2236307 IPC B04B1 / 00, 11/04, 15.12, G21C 19/42 2004, which contains a drive, a bearing assembly, a rotor mounted on a shaft, and a base plate. The rotor of the device has the shape of a cylinder with a plugged upper end and a narrowing in the lower part in the form of a truncated cone with a central hole and windows in the upper part of the rotor. The rotor is surrounded by a fixed cylinder with holes in the side. The device is immersed directly into the liquid to be clarified, and by rotating the rotor, the liquid is circulated through its internal cavity, while sucking up sediments and suspensions and thus settling the solid phase inside the rotor. Then the rotor is raised above the liquid surface and the sediment is squeezed out of the trapped liquid. After that, the rotor with sediment is moved into a washing liquid to wash the sediment from impurities, and then, to unload the product, the rotor is moved into a volatile liquid and the sediment is washed out of the rotor.
Использование данного устройства при переработке ядерного топлива пирохимическим осадительным методом в расплавленных солях предполагает наличие высоких радиационных полей при работе с высоко облученным и коротко выдержанным отработавшим ядерным топливом, что может привести к тому, что электродвигатель в условиях мощных радиационных полей может выйти из строя и это потребует остановки процесса технологического процесса для замены двигателя. Поэтому возникает необходимость использования других вариантов двигателей. В заявляемом техническом решении данная проблема решается за счет использования в качестве двигателя, вращающего ротор, пневматический привод.The use of this device in the processing of nuclear fuel by the pyrochemical precipitation method in molten salts implies the presence of high radiation fields when working with highly irradiated and short-aged spent nuclear fuel, which can lead to the fact that the electric motor in conditions of powerful radiation fields can fail and this will require process shutdown for motor replacement. Therefore, it becomes necessary to use other engine options. In the claimed technical solution, this problem is solved by using a pneumatic drive as a motor that rotates the rotor.
В качестве аналога предлагаемого устройства выбрано устройство для извлечения твердых осадков и взвесей из жидких сред (патент РФ №135936 МПК B01D 21/26, В04В 1/00 2013 г.), состоящее из привода, подшипникового узла, опорной плиты, с закрепленным на валу ротором в форме полого цилиндра с сужением в виде усеченного конуса с центральным отверстием в нижней части и окнами в верхнем торце. На боковой поверхности наружного неподвижного цилиндра сделаны отверстия и на наружной боковой поверхности ротора выполнена винтовая спираль с навивкой по направлению вращения ротора.As an analogue of the proposed device, a device for extracting solid sediments and suspensions from liquid media (RF patent No. 135936 MPK B01D 21/26,
В условиях выполнения требований ядерной безопасности существуют ограничения как по диаметру оборудования, так и по объему рабочей среды, в которой проводят технологические процессы. Данный аналог при использовании для извлечения осадка из расплавленных солей в виде высокоактивных расплавов требует увеличения длины вала для исключения воздействия на привод высокой температуры и излучения. Это предъявляет дополнительные требования к размерам радиационно-защитной камеры, в которой будет использоваться данная установка, что может потребовать увеличение капитальных затрат на увеличение размеров радиационно-защитной камеры.In the conditions of fulfilling the requirements of nuclear safety, there are restrictions both on the diameter of the equipment and on the volume of the working environment in which technological processes are carried out. This analog, when used to extract sediment from molten salts in the form of highly active melts, requires an increase in the length of the shaft to eliminate the effects of high temperature and radiation on the drive. This imposes additional requirements on the dimensions of the radiation shielding chamber in which this facility will be used, which may require an increase in capital costs to increase the size of the radiation shielding chamber.
Расплавы солей обладают высокой вязкостью, что накладывает дополнительные требования к прочности вала устройства, а это, в свою очередь, ведет к уменьшению его длины. Наличие слишком длинного вала усложняет перемещение, транспортировку, а также хранение устройства внутри радиационно-защитной камеры, что делает актуальной задачу создания более компактного устройства.Salt melts have a high viscosity, which imposes additional requirements on the strength of the shaft of the device, and this, in turn, leads to a decrease in its length. The presence of a shaft that is too long complicates the movement, transportation, and storage of the device inside the radiation-protective chamber, which makes it urgent to create a more compact device.
Заявляемое устройство для извлечения донного осадка диоксида плутония из аппарата-осадителя, так же как и аналог, содержит привод, подшипниковый узел. Конструкция аппарата представлена ротором (стаканом сборником) с сужением в виде усеченного конуса, закрепленным на валу, располагающегося внутри неподвижного цилиндра, на боковой поверхности которого выполнены отверстия. В верхней части ротора, так же как и у аналога, имеются окна и центральное отверстие, расположенное внизу ротора.The inventive device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator, as well as analogue, contains a drive, a bearing assembly. The design of the apparatus is represented by a rotor (collector glass) with a narrowing in the form of a truncated cone, fixed on a shaft located inside a fixed cylinder, on the side surface of which holes are made. In the upper part of the rotor, like the analog, there are windows and a central hole located at the bottom of the rotor.
Однако в отличие от аналога, предлагается размещение подшипникового узла в горловине аппарата-осадителя, а это неизбежно приведет к воздействию на него высокой температуры от расплава солей, что потребует его дополнительного охлаждения, которое предлагается осуществлять за счет подачи сжатого воздуха. Дополнительным отличием заявляемого устройства от аналога является то, что используют пневматический привод, сжатый воздух после которого подается на охлаждение подшипникового узла, что обеспечивает его надежную работу в условиях эксплуатации в агрессивной среде при температуре в диапазоне от 450°С до 650°С. За счет такой конструкции охлаждения подшипниковый узел закрепляется не на опорной плите, как в аналоге, а непосредственно в горловине аппарата-осадителя.However, unlike analog, it is proposed to place the bearing assembly in the neck of the precipitator, and this will inevitably lead to high temperature exposure from the salt melt, which will require additional cooling, which is proposed to be carried out by supplying compressed air. An additional difference between the claimed device and its analogue is that a pneumatic drive is used, after which compressed air is supplied to cool the bearing assembly, which ensures its reliable operation under operating conditions in an aggressive environment at a temperature in the range from 450°C to 650°C. Due to this cooling design, the bearing assembly is fixed not on the base plate, as in the analogue, but directly in the neck of the precipitator.
Важным преимуществом заявляемого технического решения является то, что за счет уменьшенной консольной длины вала уменьшается нагрузка на изгиб вала, что позволяет сделать его более компактным по сравнению с аналогом. Такая конструкция упрощает возможность внутрикамерной транспортировки устройства, а также расширяет возможности его использования в разных аппаратах или технологических процессах.An important advantage of the proposed technical solution is that, due to the reduced cantilever length of the shaft, the load on the shaft bending is reduced, which makes it possible to make it more compact compared to its counterpart. This design simplifies the possibility of intra-chamber transportation of the device, and also expands the possibilities of its use in different devices or technological processes.
Кроме того, для улучшения взмульчивания всасываемой жидкости через нижнее центральное отверстие ротора на внутренней поверхности в крайней нижней точке ротора около центрального отверстия выполнены пазы таким образом, чтобы создать достаточную турбулентность, необходимую для подъема грубодисперсных осадков и тонких взвесей находящихся внизу аппарата-осадителя.In addition, to improve the mulching of the sucked liquid through the lower central hole of the rotor, grooves are made on the inner surface at the lowest point of the rotor near the central hole in such a way as to create sufficient turbulence necessary to lift coarse sediments and fine suspensions located at the bottom of the precipitator.
На фигуре схематично представлено заявляемое устройство:The figure schematically shows the claimed device:
1 - вал;1 - shaft;
2 - корпус устройства;2 - device case;
3 - неподвижный стакан;3 - fixed glass;
4 - отверстия в неподвижном стакане;4 - holes in a fixed glass;
5 - отверстия в роторе;5 - holes in the rotor;
6 - пазы для создания турбулентности;6 - grooves for creating turbulence;
7 - пневматический привод;7 - pneumatic drive;
8 - подшипниковый узел;8 - bearing assembly;
9 - ротор (стакан-сборник);9 - rotor (glass-collector);
10 - трубка для подвода сжатого воздуха на охлаждение подшипникового узла;10 - tube for supplying compressed air to cool the bearing assembly;
11 - трубка для отвода излишнего воздуха из подшипникового узла.11 - tube for removing excess air from the bearing assembly.
Устройство для извлечения донного осадка диоксида плутония из аппарата-осадителя содержит вал 1, корпус устройства 2, неподвижный стакан 3 с отверстиями 4 на его боковой поверхности, ротор 9 с отверстиями 5 на его боковой поверхности, пневматический привод 7, подшипниковый узел 8, трубки 10 для подвода сжатого воздуха на охлаждение подшипникового узла 8 и трубки 11 для отвода излишнего воздуха из подшипникового узла 8.The device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator contains a
Ротор 9 выполнен в форме полого цилиндра. Нижняя часть ротора 9 имеет форму усеченного конуса с отверстием в нижней центральной части и отверстиями 5 в верхнем торце для перетока жидкости.The
Неподвижный стакан 3 закреплен на корпусе 2 устройства и установлен коаксиально снаружи ротора 9.The
Пневматический привод 7 выполнен с возможностью обеспечения движения ротора 9 за счет подачи сжатого воздуха.The
Подшипниковый узел 8 размещен в горловине аппарата-осадителя и содержит трубку 10 для подвода сжатого воздуха после пневматического привода на охлаждение подшипникового узла 8 и трубку 11 для отвода излишнего воздуха из подшипникового узла 8.The
В частном случае исполнения устройства в крайней нижней точке ротора 9 около центрального отверстия 5 выполнены пазы 6.In a particular case of the device execution,
Устройство помещается внутрь аппарата-осадителя таким образом, чтобы подвижный ротор 9 оказался полностью погруженным в жидкую среду (расплав солей).The device is placed inside the precipitator in such a way that the
После подачи сжатого воздуха на пневматический привод 7 через вал 1 приводится во вращение ротор 9, а сжатый воздух через трубку 10 подается на охлаждение подшипникового узла 8.After the compressed air is supplied to the
При вращении ротора 9, погруженного в расплав, происходит всасывание расплава вместе с донным осадком в его внутреннюю полость. За счет центробежных сил осадок прижимается к внутренней стенке ротора 9. Жидкость (расплав солей) выводится из вращающегося ротора 9 через имеющиеся в его верхней части отверстия 5 в кольцевое пространство между ротором 9 и неподвижным стаканом 3. Расплав из кольцевого зазора между подвижной и неподвижной частями через специальные отверстия 4 в нижней части неподвижного стакана 3 возвращается в объем аппарата-осадителя и взмучивает осадок, обеспечивая циркуляцию суспензии через объем полого ротора 9. Пазы 6 в нижней части вращающего ротора помогают поднимать донный осадок со дна аппарата-осадителя. Излишки воздуха отводятся от подшипникового узла через трубку 11. Таким образом, в устройстве происходит интенсивное перемешивание расплава с донным осадком и многократная циркуляция суспензии через полость вращающегося ротора. При этом осадок, количественно собирается на внутренней поверхности ротора 9.When the
После сбора донного осадка частоту вращения снижают, устройство извлекают из расплавленной среды и выдерживают в аппарате-осадителе над расплавом, не прекращая вращения ротора 9 до затвердевания солей вместе с осадком во внутренней полости ротора 9.After collecting the bottom sediment, the rotation frequency is reduced, the device is removed from the molten medium and kept in the precipitator above the melt, without stopping the rotation of the
Конструкция устройства обеспечивает возможность исключения воздействия высоких температур от расплавов солей на него за счет охлаждения сжатым воздухом, подаваемым с пневматического привода, и достаточную турбулентность, необходимую для подъема грубодисперсных осадков и тонких взвесей, находящихся внизу аппарата-осадителя.The design of the device makes it possible to exclude the effect of high temperatures from molten salts on it due to cooling with compressed air supplied from a pneumatic drive, and sufficient turbulence necessary to lift coarse sediments and fine suspensions located at the bottom of the precipitator.
Устройство может быть использовано для излечения из расплава осадков примесных элементов (оксидов, фосфатов и т.п.), получаемых при периодической очистке электролита.The device can be used to recover from the melt precipitation of impurity elements (oxides, phosphates, etc.) obtained during periodic purification of the electrolyte.
Технический результат - увеличение надежности устройства за счет размещения подшипникового узла в горловине аппарата-осадителя и расположения трубок для подвода воздуха на охлаждение подшипникового узла и для отвода воздуха из него.The technical result is an increase in the reliability of the device due to the placement of the bearing assembly in the neck of the precipitator and the arrangement of tubes for supplying air to cool the bearing assembly and for removing air from it.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU219181U1 true RU219181U1 (en) | 2023-07-03 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3622886C2 (en) * | 1985-07-15 | 1998-07-23 | British Nuclear Fuels Plc | centrifuge |
| RU27302U1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-01-20 | Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" | CENTRIFUGE FOR SEPARATION OF RADIOACTIVE SUSPENSIONS |
| RU2236307C2 (en) * | 2002-08-07 | 2004-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media |
| RU135936U1 (en) * | 2013-05-14 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") | DEVICE FOR REMOVING SOLID SEDIMENTS AND SUSPENSIONS FROM LIQUID MEDIA |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3622886C2 (en) * | 1985-07-15 | 1998-07-23 | British Nuclear Fuels Plc | centrifuge |
| RU27302U1 (en) * | 2002-05-08 | 2003-01-20 | Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" | CENTRIFUGE FOR SEPARATION OF RADIOACTIVE SUSPENSIONS |
| RU2236307C2 (en) * | 2002-08-07 | 2004-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | Method and device for extraction of solid sediments and suspensions from liquid media |
| RU135936U1 (en) * | 2013-05-14 | 2013-12-27 | Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") | DEVICE FOR REMOVING SOLID SEDIMENTS AND SUSPENSIONS FROM LIQUID MEDIA |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU219181U1 (en) | Device for extracting plutonium dioxide bottom sediment from the precipitator | |
| CN105169844A (en) | Automatic cleaning filter for single crystal furnace vacuum system | |
| CN118720070A (en) | A hydraulic vibration degassing device for mechanical casting | |
| CN112206738B (en) | Double-stirring reaction kettle for producing 4, 4' -diaminodiphenyl ether | |
| CN217289540U (en) | Belt cleaning device is used in machine parts production | |
| CN212410505U (en) | Sample collection device | |
| CN213698902U (en) | Cleaning system of food extraction tower | |
| CN218653272U (en) | Suction filtration tank for recycling metal surface treatment waste | |
| KR100347107B1 (en) | Decladding method and equipment of nuclear fuel pellet | |
| CN220846291U (en) | Surface defect treatment device for 5-series aluminum alloy anode | |
| US1734044A (en) | Thickener | |
| CN223074269U (en) | A stainless steel hot-rolled wire rod pickling device | |
| CN113145586A (en) | Pressure vessel nondestructive test surface treatment device | |
| CN212396125U (en) | Sewage treatment sedimentation tank that area is little | |
| CN221155751U (en) | Wastewater treatment device | |
| CN222791354U (en) | Bearing processingequipment with waste liquid recovery function | |
| CN220183160U (en) | High temperature extraction element is used in production of rose essential oil | |
| RU2093594C1 (en) | Centrifuge for filtering molten metals | |
| US6830700B1 (en) | Method and device for removing particles from liquid | |
| CN113856305B (en) | Separation mechanism and mesophase pitch preparation device | |
| CN214437139U (en) | Waste liquid filtering tank | |
| CN120662255B (en) | Passivating device for battery collector pin processing | |
| CN221028604U (en) | Device for fully stirring molten aluminum to remove slag | |
| CN223602668U (en) | Automatic centrifugal machine for discharging | |
| CN219309002U (en) | Device for removing oil from screw scrap iron |