ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сепарация многокомпонентных газовых смесей из "Вихревые аппараты" При истечении газовой смеси из тангенциальных сопловых вводов в (рис. 63) в камере 1 создается интенсивное вихревое движение. Под действием центробежных HJ компоненты смеси с большими молекулярными массами перемещаются к стенке камеры, обогащая периферийный поток, который движется в осевом направлении в сторону меньшего диаметра камеры. Приосевой потоку обогащаясь компонентами с меньшими молекулярными или атомными массами, движется в противоположном направлении. Таким образом, поток, вводимый в сепаратор газовой смеси, разделяется на два потока, обогащенных тяжелыми и легкими компонентами, первый из которых выводится из сепаратора через отверстие а камеры, а второй — через отверстие б. [c.164] Наибольший диаметр камеры не должен превышать 0,005 м предпочтительнее о 0,001 м. Нижнее предельное значение диаметра определяется только технологическими возможностями изготовления сепаратора, практически нижнее предельное значение Do = 0,0001 м Длина камеры определяет ее объем и, следовательно, время пребывания в ней газа, которое должно быть достаточно для достижения заданной эффективности сепарации. Предпочтительное отношение длины к диаметру = 10. Угол раскрытия конуса может изменяться в пределах от О до 90°, лучше — от 3 до 30°. Оптимальное отношение диаметров отверстий для вывода разделенных фракций do и d к диаметру камеры Dq составляет 0,28—0,77. Разделяемая смесь подается в камеру через сопла, число которых может колебаться от 2 до 6. Скорость газа на выходе из сопловых вводов может быть равна или меньше скорости звука, что зависит от рода смеси, формы, числа и расположения сопловых вводов. Значение выходной скорости определяют экспериментально. [c.165] Наибольший эффект сепарации достигается при давлении исходного газа 666 Па—0,133 МПа и степени расширения 8= 1,5...10,0 (предпочтительнее е = 2...6). Процесс можно вести при любой температуре. Важно, чтобы все разделяемые компоненты находились в сепараторной камере в газовой фазе. В некоторых случаях целесообразно вести процесс при относительно высоких или относительно низких температурах, поэтому диапазон рабочих температур, может составлять 223—773 К (лучше 253—573 К). [c.165] При разделении смесей, компоненты которых близки по молекулярной массе, процесс сепарации проводят в несколько ступеней, выделяя каждый раз тяжелую или легкую фракцию и затем повторяя процесс в следующей ступени сепарации. На рис. 64 приведена схема многоступенчатой сепарации с выделением тяжелых и легких компонентов, Газовая смесь компрессором 1 подается в базовый сепаратор 2, где разделяется на тяжелую и легкую фракции. Легкая фракция поступает в секцию обогащения легким компонентом, состоящую из компрессоров 1 и сепараторов За...7а. В каждый из сепараторов 4а...6а подается смесь, состоящая из тяжелой фракции, выделяемой в последующем сепараторе, и легкой фракции, полученной в предыдущем сепараторе. Легкий компонент выводится из сепаратора 7а, а обогащенная тяжелым компонентом фракция из сепаратора За поступает на смешение с исходным газом. Тяжелая фракция из базового сепаратора 2 подается в секцию обогащения тяжелым компонентом, состоящую из компрессоров 1 и сепараторов 36...76. В каждый из сепараторов 46...66 подается смесь тяжелой фракции, выделенной в предыдущем сепараторе, и легкой фракции, полученной в последующем. Тяжелый компонент выводится из сепаратора 76, а обогащенная легким компонентом фракция из сепаратора 36 поступает на смешение с исходным газом. [c.167] Зависимость, показанная на рис. 65, отражает эффект сепарации урана-235 от урана-238 в газообразном гексахлориде урана, смешанном с гелием в качестве инертного газа (92% Не и 8%иРа). Сепарация проведена по многоступенчатой схеме (см. рис 64), включающей 200 последовательных ступеней. [c.167] Отсутствие данных по выбору оптимальных режимных и конструктивных параметров вихревого сепаратора в зависимости от свойств разделяемой смеси требует в каждом конкретном случае экспериментальной отработки конструкции аппарата. В первом приближении для расчета сепаратора можно использовать приведенные рекомендации. [c.168] Вернуться к основной статье