Охлаждаемая ловушка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №вЂ”

Заявлено 18.Х.1968 (№ 1276907/26-25)

Приоритет 20.X.1967, 125315, Франция

МПК С 21с 15,02

G 21с 15/24

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень,У 3

УДК 621.039.55(088.8) Дата опубликовя пя nrrrrcrrrr:гя 22.II.!971

Авторы изобретения

Иностранцы

Жан-Пьер Ле Х(анну и Ноэль Лион (Франция) Иностранная фирма

«Комиссариат а л Энержи Атомик> (Франция) Заявитель

ОХЛАЖДАЕМАЯ ЛОВУШКА

Снаружи обечайкп находится кольцевая рубашка 10, образующая закрытую полость 6, которая заполнена стоя råé жидкостгя, пяпрпмер эвтектпчсской смесью натрия и кял я.

Внутри полости Б вокруг обечяйкп находится трубчатый змеевик 11 для охлаждающей жидкости, которая подается в него через трубу 12 и удаляется через трубу 13, Известны охлаждаемые ловушки для задержания примесей, содержащихся в жпдкометаллических теплоносителях ядерных реакторов, например в реакторах на быстрых нейтронах. Они представляют собой закрытую камеру со змеевиком-экономайзером и фильтром в виде цилиндра, расположенного в зоне охлаждения. Жидкий металл, подлежащий очистке от примесей, подается внутрь камеры и обтекает змеевик снаружи. Затем, после охлаждения до температуры насыщения, когда начинают появляться кристаллы примесей, он проходит через фильтр. Здесь примеси осаждаются, а жидкий металл удаляется, проходя затем внутри змеевика-экономайзера.

В таких ловушках быстро закупоривается фильтр, так как примеси быстро осаждаются на всей поверхности входной части цилиндра фильтра, куда жидкий металл подается через основание. 20

В предлагаемой ловушке для предотвращения быстрого закупоривания фильтра, а также для повышения производительности фильтр выполнен в виде двух полых цилиндров со стенками из металлической ваты. Верхний цилиндр имеет фильтрующую часть меньшей толщины и расположен на уровне теплообмснн:гка, а нижний цилиндр имеет фильтрующую часть большей толщины и расположен ниже теплообменника. Боковая поверхность нижнего цилиндра соприкасается с охлажденным жидким металлом и соединяется внутри со змеевиком-экономайзером.

На чертеже показано вертикальное сечение ловушки.

Корпус камеры 1 ловушки в виде цилиндрической обечайки закрыт сверху крышкой 2, а снизу — днищем 8. С корпусом жестко связаны змеевик 4, состоя|цпй пз нескольких витков, концы которого входят с одной стороны в коробку-коллектор 5, а с другой — в цилиндрическую вытяжну1о трубу 6, р;. сположеннуlо по оси змеевика.

Крышка 7 в верхней части Bbrl ÿæíîé трубы сбразует с крышкой 2 камеры полость А, в которую выходит труба 8 для подачи жидкого металла, например натрия, подлежащего очистке от примесей. В верхней части трубы 6 проделаны проходные отверстия 9, которые соединяют полость Л с внутренним пространсгвом корпуса, находящимся снаружи трубы 6.

291526

Змеевик 11 с непрерывной циркуляцией и рубашка 10 составляют в целом систему теплообмена, которая позволяет охлаждать подаваемый в ловушку жидкий металл.

Ловушка содержит фильтр, состоящий из двух полых цилиндров 14 и 15 из металлической ваты, плотно примыкающих один к другому. Цилиндр 15 значительно толще цилиндра 14. Цилиндр 14 расположен на уровне теплообменника, а цилиндр 15 — ниже теплообменника. Внизу фильтр соединяется с экраном

1б, который играет роль перегородки.

В состав ловушки входят также вспомогательные устройства, в частности, теплоизоляционное покрытие нижних частей обечайки и днища, состоящее из стальных нитей 17, герметичные трубопроводы 18 и 19, позволяющие опорожнить камеру в случае надобности, термопары 20 и 21, позволяющие измерять температуру в различных точках внутри ловушки.

Нагреваемая стеклянная трубка 22 позволяет регулировать эту температуру вместе с теплообменником. Перчаточный палец 28 позволяет вводить в ловушку различные другие приборы для экспериментирования или контроля.

Ловушка работает следующим образом.

Жидкий металл, подлежащий очистке от примесей, вводится в камеру 1 по трубопроводу 8. Затем о» вытекаег пз полости А через отверстие 9 и обтекает змеевик 4 снаружи, доходя до уровня теплосбменника. Здесь он охлаждается до температуры насыщения, когда появляются кристаллы, захватывающие различные примеси. Эти кристаллы осаткдаются в фильтре на металлической вате цилиндров !

4 и 15, а жидкий металл, пройдя через этот фильтр, снова поднимается в его центральную часть до вытяжной трубы б, а затем отводится через змеевик 4 и выходную коробку 5.

Устройство ловушки позволяет избежать ее преждевременного закупоривания, в частности ее верхней части, находящейся на уровне теплообменника, Это достигается главным образом благодаря тому, что жидкий металл про никает в фильтр через всю боковую поверх5 ность цилиндров 14 и 15, тогда как в известных ловушках он проникает только через ос нование цилиндрического фильтра.

Таким образом, в результате значительного увеличения поверхности прохода металла прн10 меси, которые вначале осаждаются в верхней части фильтра, не мешают улавливанию остающихся примесей по мере закупорки фильтра.

Предмет изобретения

1. Охлаждаемая ловушка для очистки жидкого металла, содержащая корпус, змеевикэкономайзер, теплообменник и фильтр для ссаждения примесей, отличающаяся тем, что, 20 с целью предотвращения быстрого закупоривания фильтра и для повышения производитель ности ловушки, фильтр выполнен в виде двух полых цилиндров со стенками из металлической ваты, причем верхний цилиндр имеет

25 фильтрующую часть меньшей толщины и размещен на уровне теплообменника, нижний цилиндр имеет фильтрующую часть большей толщины и размещен ниже теплообменника; внутренняя полость фильтров соединена со входЗ0 ными трубками змеевика-экономайзера, а в нижней части фильтра выполнен трубчатый экран.

2. Ловушка по п. 1, отличающаяся тем, что металлическая вата фильтра выполнена из

35 тонких нитей нержавеющей стали.

3. Ловушка по и. 1, отличающаяся тем, что теплообменник выполнен снаружи общего корпуса в виде кольцевой рубашки, заполненной стоячей жидкостью, например жидким нат40 рием, с внутренним трубчатым змеевиком для охлаждающей среды.

291526

<г

Составитель В. С. Алешин

Редактор Б. Б. Федотов Текред Л. Я. Левина Корректор О. С. Зайцева

Цзд. Уо 5 Заказ "88/7 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сап нова, 2