Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Беккер Е. -> "Обогащение урана" -> 47

Обогащение урана - Беккер Е.

Беккер Е. Обогащение урана — М.: Энергоатомиздат, 1983. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): obogoshenieurna1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 136 >> Следующая

3.2.6. Устройство ступени
Компрессоры. В принципе на каждой ступени имеются два компрессора, восстанавливающих давление питания Р при сжатии потоков обогащенной и обедненной фракций, извлекаемых из
114
Делителя при давлениях Р' и P"<iP. Поскольку компрессоры представляют собой дорогостоящую часть оборудования ступени, следует рассмотреть некоторые возможности использования на каждой ступени только одного компрессора, предназначенного для повторного сжатия потока обогащенной фракции (см. рис. 3.22).
а. Обедненный поток может смешиваться с обогащенным потоком перед входом в компрессор после дросселирования давления Р" до Р' в регулирующем вентиле (см. рис. 3.22, а). Потеря энтальпии (3.152) в этом случае будет пропорциональной полному потоку L, а не L' = L/2, как в первом случае. Такое решение может быть принято для хвостовых ступеней каскада очень высокого обогащения, в которых межступенные потоки будут сравнительно малыми, так что увеличение потребления энергии будет стоить не слишком дорого [3.179].
б. В том же случае может быть принято решение установить два компрессора (см. рис. 3.22,6, где С2 — подкачивающий вспомогательный компрессор).
в. Обедненный поток питает непосредственно боковой вход компрессора, производящего сжатие от Р' до Р" (рис. 3.22, в). Потребление энергии будет минимальным (3.158), но с более сложным компрессором. Это решение выбирается для больших ступеней завода слабого обогащения [3.179—3.181].
г. Поток обедненной фракции смешивается с потоком обогащенной фракции после ее выхода из компрессора через эжектор. Потери энтальпии и разделительной мощности компенсируются экономией в стоимости благодаря применению одного перекачивающего компрессора вместо компрессора двойного потока, как предложено в недавних американских проектах (см. разд. 3.6.2, рис. 3.22, г).
Система охлаждения. Теплообменник, помещенный на входе питания делителя, как на рис. 3.13, 3.21, а, служит для охлаждения полного потока ступени. Однако потребление энергии будет меньше в том случае, когда теплообменник размещается на выходе обогащенной фракции из делителя, причем значения L/bU, A/6U и У/6U также будут меньше [3.28]. Это второе решение представляет интерес в зависимости от соотношения между этими выгодами и увеличенными расходами на изготовление более сложного теплообменника низкого давления (см. рис. 3.21,6).
Делители. Выбор схемы диффузионного делителя — противо-точной или со скрещенными потоками — определяется оптимальным отношением давлений, потерями энтальпии вследствие трения внутри делителя и сравнительной сложностью конструкции каждого делителя.
Как в случае скрещенных потоков, так и в противоточном делителе локальное обогащение v(x)—iV(*) уменьшается вдоль пористого фильтра в направлении потока высокого давления х, так как средняя концентрация в этом потоке N (х) уменьшается от N до N". Для того чтобы свести потери разделительной мощ-
8* 115
ности до минимума, отделение низкого давления в диффузионном делителе можно разделить по меньшей мере на две части перегородками, установленными перпендикулярно направлению потока высокого давления, с целью уменьшить потери разделительной мощности из-за смешивания фракций различного состава. Однако извлекаемые в отдельности обогащенные фракции следует направлять в различные ступени каскада. Такой картине межсту-пенных потоков соответствует несимметричный каскад (см. разд. 2.3), уже применявшийся Герцем [3.9] в его первой газодиффузионной лабораторной установке. Эти каскады оказываются зна-
ЛЛ
в
лл
'1+ке ¦
|__
—ПТ
= ыг кв-Ь
кв
1-0
Рис. 3.24. Ступень с двумя делителями Di и D2: показаны концентрации легкого компонента и значения потоков
чительно сложнее простого симметричного каскада (см. рис. 3.1), и в них должны существовать потери разделительной мощности из-за смешивания, аналогичные потерям, выражаемым формулам (3.161), так как смешивание может быть исключено не во всех узлах (т. е. местах соединения потоков) каскада. Несимметричные каскады в газовой диффузии представляют интерес главным образом с точки зрения сокращения числа ступеней в каскаде вследствие увеличения коэффициента обогащения ступени.
В частности, диффузионный делитель может состоять из двух отдельных делителей, причем на питание делителя D2 поступает поток обедненной фракции из делителя Du а на вход питания делителя подается обогащенная фракция из делителя D2 (рис. 3.24). Такое распределение потоков может быть реализовано в одной ступени в форме внутренней рециркуляции, и каскад из таких ступеней тогда будет симметричным [3.28, 3.182—3.184]. В такой ступени концентрации легкой фракции определяются путем решения системы семи уравнений: двух уравнений сохранения, аналогичных (3.100), (3.101), одного уравнения разделения, аналогичного (3.137), для каждого из делителей Di и D2, и одного уравнения сохранения для внутреннего узла между Di и D2, а именно:
116
(Nr — Л^/О + kO — 0) = (N' — N2)l( 1 + kb) = ^
= (A\-JV2)/e;
^'-^ = ?^[0/(1 + *0)];
(M — N2)l№ = (n'2 — N")!{\ +/5:0 — 0)= j (3.170)
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 136 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed