Центрифуги расчет

Этот подсчёт не связан с методом разделения, и соответствующие методики расчёта были созданы одновременно с созданием газодиффузионной промышленности. Далее предполагается, что суммарная разделительная способность большого числа центрифуг равна производительности каждой из них, умноженной на их количество. Очевидно, что условие аддитивности разделительной способности совокупности центрифуг (или любых других разделительных устройств) может быть выполнено только при условии несме-шения потоков с разной концентрацией целевого изотопа. Это условие достаточно легко выполняется, если коэффициенты разделения невелики, и, следовательно, количество ступеней в каскаде значительно. В этом случае теория позволяет рассчитать профиль так называемого идеального каскада, который показан на рис. 5.6.10. Если целевого изотопа мало, то идеальный каскад сильно сужается от точки питания до ступени отбора целевого изотопа и заметно меньше сужается в сторону отвала. [c.191]

С началом Второй мировой войны и развёртыванием национальных проектов по созданию атомного оружия разделение изотопов урана приобрело громадное значение. Экспериментальные работы по разработке различных типов газовых центрифуг для этой цели были продолжены в Германии и начаты в США в рамках Манхэттенского проекта. В это время другой нобелевский лауреат П. Дирак выполнил фундаментальные теоретические исследования процесса разделения изотопов в газовой центрифуге. К. Коэн с сотрудниками обобщили теорию Онзагера, разработанную для расчёта эффективности разделения в термодиффузионной колонне, на случай газовой центрифуги. Эти теоретические разработки позволили построить общую математическую теорию и определить пути оптимизации разделения изотопов на газовых центрифугах [3]. [c.169]

В работе [19] приведены результаты теоретических расчётов зависимости КПД центрифуги с идеально возможной циркуляцией от окружной скорости (рис. 5.6.2) и сравнение производительности центрифуги, подсчитанной по формуле Дирака, с производительностью, подсчитанной с помощью тщательного численного моделирования (рис. 5.6.3). [c.174]

Пикриновую кислоту получают нитрованием динитрофенола в обычном чугунном нитраторе периодического действия [59]. В нитратор загружают отработанную кислоту и 20%-ный олеум с таким расчётом, чтобы получить 94—95%-ную серную кислоту, и вводят влажный динитрофенол. Содержимое аппарата нагревают до 30 °С и затем медленно, в течение 3—3,5 ч, приливают кислотную смесь, поднимая температуру в конце процесса до 55 °С. Кислотная смесь имеет следующий состав 71—72% Нг304 и 28—29% НМОз ее дозируют из расчета 50% избытка азотной кислоты против теоретически необходимого. После приливания кислотной смеси реакционную массу медленно, в течение 1—1,5ч, нагревают до ПО—112°С и выдерживают при этой температуре 1,5 ч. Затем в течение 2,5 ч охлаждают до 30 °С и передавливают сжатым воздухом в отстойную воронку. После отстаивания часть отработанной кислоты сливают в приемник, а оставшуюся отработанную кислоту вместе с пикриновой кислотой подают на центрифугу или нутч-фильтр. [c.356]

В настоящее время в странах, занимающихся разработкой центробежных машин для разделения изотопов, созданы компьютерные программы для расчёта и оптимизации течения и диффузии изотопной смеси в центрифуге [5-7]. Эти программы позволяют построить зависимости разделительной способности центрифуги от тормозящего действия циркулятора, величины потока питания, газонаполнения, профиля температуры вдоль трубы ротора, положения и размеров отверстий в верхней и нижней диафрагмах, места, угла ввода и степени закрученности потока питания. По рассчитанным зависимостям разработчики выбирают режим, наиболее близкий к режиму максимальной производительности центрифуги и в то же время совместимый с такими важными инженерными параметрами, как максимально допустимая температура ротора, мощность двигателя, раскручивающего ротор, пропускная способность трасс питания и т. п. [c.175]

Другие проблемы связаны с нестационарностью диффузионного разделительного процесса в импульсной системе. В [16] был проведён расчёт процесса установления радиального градиента концентрации в плазменной центрифуге. При этом впервые учтено влияние радиальной зависимости коэффициента взаимной диффузии компонентов, связанной с перераспределением плотности под действием центробежной силы. При рассмотрении возможности умножения эффекта в импульсной плазменной центрифуге, необходимо учитывать вообще говоря как нестационарность установления продольной циркуляции, так и конечность времени установления продольного диффузионного процесса. Оказывается, что даже если циркуляционный поток сравнительно быстро достигает стационарной величины, время установления осевого градиента концентрации может быть в силу условия [c.330]

Другие проблемы связаны с нестационарностью диффузионного разделительного процесса в импульсной системе. В [16] был проведён расчёт процесса установления радиального градиента концентрации в плазменной центрифуге. При этом впервые учтено влияние радиальной зависимости коэффициента взаимной диффузии компонентов, связанной с перераспределением плотности под действием центробежной силы. При рассмотрении возможности умножения эффекта в импульсной плазменной центрифуге, необходимо учитывать вообще говоря как нестационарность установления продольной циркуляции, так и конечность времени установления продольного диффузионного процесса. Оказывается, что даже если циркуляционный поток сравнительно быстро достигает стационарной величины, время установления осевого градиента концентрации может быть в силу условия Ь/Н2 1 значительно больше продолжительности вращения плазмы Тр, вследствие чего продольный эффект разделения не успевает устанавливаться в течение промежутка времени Тр. Согласно расчётам, выполненным с учётом характерных значений параметров импульсной плазменной центрифуги [11, 17], было установлено, что постоянная времени процесса установления продольного разделения (г 8 10 с) значительно превышает длительность промежутка времени от начала импульса тока до момента отбора газа 1 2- 10 с), что объясняет нестационарные эффекты осевого перераспределения концентрации, исследованные экспериментально в [11, 18]. Таким образом, создание циркуляционной плазменной центрифуги, в которой первичный эффект переводится в продольный и имеется возможность осуществления эффективного отбора целевого изотопа, как это делается в случае механической центрифуги, в обычно исследуемых импульсных режимах, по-видимому, трудно осуществить на практике. Однако высокие коэффициенты разделения, достигнутые в ряде экспериментов с импульсными разрядами, позволяли надеяться на перспективы использования стационарно вращающейся плазмы. [c.330]

В конце 1946 года мы приступили к работам по развитию газовых центрифуг. После нескольких базовых экспериментов с толстостенной резиновой трубой, закреплённой на оси электромотора с изменяемой скоростью вращения, Штеенбек выполнил теоретические газодинамические расчёты для движения газа внутри вращающегося цилиндра. Затем он сформулировал предложение для технического совета в Москве. Оно заключалось в разработке 10-метровой в длину тонкостенной центрифуги с периферийной скоростью ротора около 250 метров в секунду для одностадийного выделения из природной смеси изотопа уран-235, качество которого было бы пригодно для изготовления бомбы. Примечательно, что, несмотря на тот факт, что такое устройство никогда и нигде в мире реализовано не было, технический совет согласился попробовать реализовать предложенный Штеенбеком проект газовой центрифуги. [c.147]

Я отказался тратить хотя бы час рабочего времени на применение этих устройств для надкритических центрифуг и предложил все усилия приложить в новом направлении. Я был уверен в возможности решения задачи с использованием подкритических центрифуг в течение полугода. Советское руководство с моими предложениями согласилось, и Штеенбек сел за расчёты динамики газа в трубах и оптимальных размеров канавок молекулярного насоса на внешней части ротора. Нам было сказано Продемонстрируйте эффективность машины, равную 15% от теоретической разделительной способности, и вы получите разрешение уехать домой . [c.150]

Точные расчёты обтекания неподвижных отборников сверхзвуковым потоком газа в условиях огромных радиальных градиентов давлений чрезвычайно сложны даже для современных численных методов. В то же время приближённые расчёты потерь энергии для обтекания неподвижных отборников центрифуги могут быть проведены с помощью достаточно простых аналитических моделей. Одна из первых попыток создания такой модели была сделана в работе Гймидта [18]. Аналогичные модели были разработаны и в России в 70-х гг. при разбиении затрат мощности трения на отборнике на 2 части [c.161]

Разработанные численные методики позволили провести исследования целого ряда важных для практики задач, связанных с влиянием натечки постороннего газа в ротор центрифуги. Впервые численное исследование по влиянию натечки воздуха на разделение изотопов урана в ГЦ выполнил Т. Kai 19]. Он же первым выполнил расчёты по разделению многокомпонентной изотопной смеси в одиночной ГЦ на примере разделения трёхкомпонентной смеси изотопов урана [11]. Вычислительные эксперименты по исследованию разделения многокомпонентных смесей неурановых изотопов в газовой центрифуге впервые были проведены в работах [20, 21]. [c.199]

Для возбуждения регулируемого противотока в плазменной центрифуге, Боневье предложил использовать осевой стержень, по которому пропускается электрический ток. Циркуляция в этом случае обусловлена радиальной неоднородностью осевой электромагнитной силы, связанной со взаимодействием основного радиального электрического тока с азимутальным магнитным полем, генерируемым осевым стержнем. При этом, изменяя ток в стержне, можно регулировать как направление, так и интенсивность противотока. В [25] применительно к стационарному режиму были выполнены расчёты эффективности процесса умножения первичного эффекта за счёт циркуляции, вызываемой внутренним осевым токонесущим стержнем. Таким образом, в стационарной плазменной центрифуге в принципе возможен не только перевод радиального эффекта в продольный, но и существенное его умножение по длине колонны. [c.334]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 1 (2002) -- [ c.225 , c.226 ]

Процессы и аппараты химической технологии (1955) -- [ c.232 , c.236 ]

Процессы и аппараты химической технологии Издание 3 (1966) -- [ c.314 ]

Центрифугирование (1976) -- [ c.175 , c.190 ]

Процессы и аппараты химической технологии Часть 1 (1995) -- [ c.225 , c.226 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология