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DE3114212A1 - "kaltabscheider zum ausscheiden von verunreinigungen aus einem fluessigmetall - Google Patents

"kaltabscheider zum ausscheiden von verunreinigungen aus einem fluessigmetall

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DE3114212A1
DE3114212A1 DE19813114212 DE3114212A DE3114212A1 DE 3114212 A1 DE3114212 A1 DE 3114212A1 DE 19813114212 DE19813114212 DE 19813114212 DE 3114212 A DE3114212 A DE 3114212A DE 3114212 A1 DE3114212 A1 DE 3114212A1
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DE
Germany
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cold separator
mesh
liquid metal
packs
housing
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Withdrawn
Application number
DE19813114212
Other languages
English (en)
Inventor
Brian R. Greensburg Pa. Grundy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Electric Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of DE3114212A1 publication Critical patent/DE3114212A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/28Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core
    • G21C19/30Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps
    • G21C19/307Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids
    • G21C19/31Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids for molten metals
    • G21C19/313Arrangements for introducing fluent material into the reactor core; Arrangements for removing fluent material from the reactor core with continuous purification of circulating fluent material, e.g. by extraction of fission products deterioration or corrosion products, impurities, e.g. by cold traps specially adapted for liquids for molten metals using cold traps
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Description

31K212
- 3 - WS249P - 2265
Kaltabscheider zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus einem
Flüssigmetall
Die Erfindung betrifft einen Kaltabscheider zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus einem Flüssigmetall, welches ein mit Geflechtpackungen versehenes Gehäuse durchsetzt und insbesondere einen Kaltabscheider zum Reinigen des Flüssigmetalls eines schnellen Brüters.
Zum erfolgreichen Einsatz von mit hohen Temperaturen zirkulierenden Flüssigmetallen sei es als Kühlmetall bei schnellen Brütern oder auch bei kleineren Kühlsystemen, ist anerkannt, daß das Flüssigmetall von höchster Reinheit sein muß, insbesondere bezüglich Sauerstoff. Um das Flüssigmetall in diesem Zustand höchster Reinheit zu halten, wird allgemein das Konzept der Kaitabscheidung verwendet. Diese Kaltabseheidung arbeitet mit dem Prinzip der abnehmenden Löslichkeit von Verunreinigungen mit abnehmenden Temperaturen. Bei einem typischen Kaltabseheider wird das Flüssigmetall gekühlt, während es ein Untersystem durchströmt, welches einen Kessel umfaßt, in dem die Verunreinigungen ausgeschieden bzw. ausgefällt und als Festsubstanz zurückgehalten werden. Es gibt zumindest zwei Eigenschaften, die für einen Kaltabseheider besonders wünschenswert sind:
1. Der Kaltabseheider soll die Verunreinigungen soweit als möglich in einem Umfang ausscheiden, welcher dem theoretisch maximalen Anteil
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teil entspricht;
2. Der Kaltabscheider soll in der Lage sein, einen sehr großen Anteil seines Volumens als Speicherkapazität für die Verunreinigungen verwenden zu können.
Bei herkömmlichen Kaltabscheidern wird das Flüssigmetall von einem Wärmetauseher aus auf der Oberseite zugeführt und fließt durch einen äußeren Ringraum ein sogenanntes "Abstiegsvolumen" nach unten. An der Unterseite des Gehäuses wird die Flußrichtung für das Flüssigmetall umgekehrt, welches in ein zylindrisches mit Gefleehtpaekungen ausgefülltes Volumen eintritt. Das Flüssigmetall fließt durch das zylindrische Volumen nach oben und durch einen am oberen Ende befindlichen Auslauf ab. In der Regel tritt die Kristallisationskeimbildung des Niederschlags in großem Umfang an den kalten Oberflächen des Kaltabscheiders auf. Dies wird gelegentlich auch als heterogene Kristallisationskeimbildung bezeichnet. Wenn die Kristallisationskeimbildung auf diese Weise begonnen hat, können die Keime wachsen. Die treibende Kraft für diesen Vorgang ist der Konzentrationsüberschuß des gelösten Stoffes über der Sättigungslöslichkeit bei der gegebenen Temperatur, wobei man auch von der Übersättigung spricht. Die herkömmlichen Kaltabscheider v/erden extern gekühlt, wobei das Abstiegsvolumen als Wärmetauscher wirksam ist. Obwohl üblicherweise keine großen Temperaturdifferenzen am Kaltabscheider auftreten, stellt sich im Bodenbereich des Kaltabseheiders die kälteste Region ein. Daher kann die Kristallisationskeimbildung und das Wachstum des Niederschlags an der Außenseite der Kessel wand und am verhältnismäßig kalten Bodenteil auftreten, wie man durch Überprüfung von in Gebrauch befindlichen Kaltabscheider feststellt. Bei den herkömmlich aufgebauten Kaltabscheidern liegt der großflächige Einlaßbereich der Geflechtpackung ebenfalls in diesem am meisten abgekühlten Bereich. Daher stellt sich auch in diesem Bereich die Kristallisationskeimbildung und das Wachstum der Keime in diesem Bereich ein. Es gibt jedoch zwei Faktoren, welche sowohl die Ausbreitung der Kristallisationskeimbildung als auch das Wachstum der Keime im stromabwärts gelegenen Bereich der Geflechtpackung
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packung abschwächen. Der erste Faktor ist das Wachstum der Keime im Eintrittsbereich der Geflechtpaekungen, welcher von dem verunreinigten Flüssigmetallstrom durchsetzt wird, wodurch der Grad der Übersättigung der Strömung reduziert wird. Daher wird eine Kristallisationskeimbildung an weiter stromabwärts gelegenen Oberflächen mehr und mehr unwahrscheinlich. Dies ist insbesondere der Fall, da die Kristallisationskeimbildung ein höheren Grad der Übersättigung als das Wachstum bereits existierender Keime fordert. Der zweite Faktor besteht darin, daß diese Tendenzen durch die Wärmetauscherwirkung des außen liegenden Abstiegvolumens weiter verstärkt werden. In einem solchen typischen Kaltabscheider erfährt die Flüssigmetallströmung eine erneute Erwärmung, wenn sie durch die Geflechtpaekungen nach oben wandert, insbesondere in den Bereichen, welche dem Abstiegsvolumen benachbart sind und welches von dem heißen Flüssigmetall durchströmt ist. Durch diese Wiedererwärmung des nach oben steigenden flüssigen Metallstromes ergibt sich eine weitere Verringerung des Grades der Übersättigung. Daraus ergibt sich, daß ein tatsächliches Kristallwachstum grundsätzlich nur in einem verhältnismäßig kleinen Anteil des Volumens der Geflechtpaekung am eintrittsseitigen Ende des Kaltabscheiders stattfindet. Damit kann sich schließlich eine Verengung der Durchs-trömungsquerschnitte des Kaltabscheiders in diesem verhältnismäßig eng begrenzten Volumenbereich einstellen, in welchem sich die Verunreinigungen ansammeln.
Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Kaltabscheider ist die Tendenz zur Verstopfung der Auslaufleitung. Wie bereits erwähnt, stellt sieh die höchste Ausscheidung im Einlaufbereieh der Geflechtpaekung ein, so daß bei herkömmlichen Kaltabscheidern der Mechanismus zum Entfernen der Verunreinigungen auch nur in diesem Bereich wirksam ist und im Auslaufbereich sich ansammelnde Verunreinigungen nicht entfernen kann. Da ein gewisser Grad von Übersättigung grundsätzlich auch in der Flüssigmetallströmung im Auslaufbereich des Kaltabscheiders vorhanden ist und da die Kristallisationskeimbildung durch eine erhöhte Turbulenz in der Strömung verstärkt wird, kann die plötzliche
Zunahme
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Zunahme der Turbulenz in dem Flüssigkeitsstrom beim Eintritt in den Auslaufbereich ausreichen, um eine heterogene bzw. ungleiche Kristallisationskeimbildung aus der restlichen Übersättigung einzuleiten. Damit kann eine Kristallisationskeimbildung grundsätzlich auch in der Auslaufleitung auftreten. Da ein geringer Grad an Übersättigung in diesem Bereich noch vorhanden ist, können die neuen Kristalle wachsen und schließlich die Auslauf leitung verhältnismäßig schnell blockieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kaltabscheider zu schaffen, bei welchem ein größerer Volumenanteil des Kaltabseheiders für die Entfernung von Verunreinigungen aus dem Flüssigmetall verwendbar bzw. wirksam ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Vielzahl von Geflechtpackungen innerhalb des Gehäuses konzentrisch zueinander angeordnet sind und daß der Strömungsverlauf des Flüssigmetalls im wesentlichen radial durch die Geflechtpackungen geführt ist, wodurch die Ausscheidung der Verunreinigungen in den Geflechtpackungen erfolgt.
Bei dieser konzentrischen Anordnung der Geflechtpackungen und der radialen Führung der Flüssigmetallströmung einerseits und andererseits durch die Anordnung des eingangsseitigen Zulaufes am Umfangsbereich des Kaltabseheiders sowie des Auslaufs im Zentrumsbereich ergibt sich eine Flüssigkeitsströmung, welche die einzelnen Geflechtpackungen nacheinander durchsetzt, wobei durch eine geeignete Wärmesteuerung mit Hilfe von Kühlmitteln dafür gesorgt wird, daß die Temperatur der Gefleehtpaekungen in Strömungsriehtung des Flüssigmetalls geringer wird.
Die Erfindung mit ihren Vorteilen und Merkmalen wird anhand eines auf die Zeichnung bezugnehmenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig.
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Fig. 1 einen Schnitt durch einen Radial-Kaltabscheider,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf den Kaltabscheider gemäß Fig. 1,
Der in der Zeichnung dargestellte Kaltabscheider 10 umfaßt ein Gehäuse 12, welches etwa kreisscheibenförmig aufgebaut ist. Am äußeren Teil des Gehäuses ist ein als Einlauf dienender Rohrstutzen 14 angebracht, wogegen im Zentrum des Gehäuses ein Sammelraum 18 ausgebildet ist, an welchem sich ein als Auslauf dienender Rohrstutzen 16 befindet. Der ausgangsseitige Sammelraum 18 wird von einem im Zentrumsbereich am Gehäuse angeordneten birnenförmigen Ansatz umschlossen, mit welchem der Rohrstutzen 16 verbunden ist. Im Innern des Gehäuses ist eine Zwischenwand 20 ausgebildet, welche aus einem kreisförmig verlaufenden Metall teil besteht, der mit Durchtrittsöffnungen 22 versehen ist. Durch diese Zwischenwand wird im Innern des Gehäuses ein ringförmiger Sammelraum 24 begrenzt, welcher sich somit entlang dem äußeren Umfang im Gehäuse 12 erstreckt. Die Durchtrittsöffnungen 22 in der Zwischenwand 20 können einen abgestuften Durchmesser in der Art haben, daß die im Sammelraum 24 befindliche Flüssigkeit in gleichmäßiger Verteilung durch die Zwischenwand fließt. Innerhalb der Zwischenwand 20 ist im Gehäuse 12 ein erstes Geflechtband 26 angeordnet, was aus einem rostfreien Stahlgeflecht besteht und einen Ringraum ausfüllt. Ein zweites Geflechtband 28 ist ringförmig innerhalb des ersten Geflechtbandes angeordnet und besteht aus einem rostfreien Stahlgeflecht mit feinerer Maschengröße als das erste Geflechtband 26. Des weiteren ist ein drittes Geflechtband 30 innerhalb des zweiten Geflechtbandes 28 und innerhalb des dritten Geflechtbandes 30 ein viertes Geflechtband 32 angeordnet, welche jeweils eine kleinere Maschengröße haben. Dieses vierte feinmaschine Geflechtband 32 erstreckt sich um den inneren Sammelraum 18. Die ringförmig im Gehäuse 12 angebrachten Geflechtbänder haben von außen nach innen eine grundsätzlich abnehmende Querschnittsfläehe und sind dichter gepackt, so daß sie feinmaschiger werden. Damit vergrößert sich der maschenspezifische Oberflächenbereieh von der Außenseite zur Innenseite.
Aus
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Aus der Zeichnung ist ferner entnehmbar, daß auf der Oberseite des Gehäuses ein weiterer Gassammeiraum 34 angeordnet ist, der ringförmig den auslaufseitigen Rohrstutzen 16 umgibt, und mit dem Gehäuse 12 in Verbindung steht. In gleicher Weise ist auf der Unterseite am Gehäuse 12 ein Gassammeiraum 36 ausgebildet. Mit dem Gassammeiraum 34 auf der Oberseite ist ein Rohrstutzen 38 und mit dem Gassammelraum 36 auf der Unterseite ein Rohrstutzen 40 verbunden. Über diese Rohrstutzen wird ein Kühlgas oder eine Kühlflüssigkeit in den jeweils zugeordneten Sammelraum eingeleitet. Auf der Oberseite des Gehäuses ist ferner eine Ringscheibe 42 ausgebildet, welche sich vom ausgangsseitigen Sammelraum 18 aus radial nach außen erstreckt und in der Nähe der Zwischenwand 20 mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. Damit überdeckt die Ringseheibe 42 einen wesentlichen Teil der Oberseite des Gehäuses 12 und zwar in dem Bereich, in welchem die Geflechtbänder angeordnet sind. Die Ringscheibe 42 ist an die Wandung des Gas-Sammelvolumens 34 angeschlossen und umschließt einen Leitkanal, der sich über die Oberfläche des Gehäuses 12 erstreckt. Am äußeren Rand der Ringscheibe 42 ist eine Vielzahl von Auslaufbohrungen 44 vorgesehen. In entsprechender Weise ist auf der Unterseite eine Ringscheibe 46 ausgebildet, welche mit Auslaufbohrungen 48 entlang dem äußeren Rand versehen ist. Diese Ringscheibe 46 schließt an das Gehäuse des Gassammelraumes 36 an, so daß auch an der Unterseite des Gehäuses 12 ein flacher ringförmiger Leitkanal entsteht, welcher in den Gassammelraum 36 übergeht. Durch die von der Ringscheibe 42 auf der Oberseite und von der Ringseheibe 46 auf der Unterseite begrenzten Leitkanäle wird ein Kühlgas entlang dem Gehäuse 12 geleitet, um die Geflechtbänder innerhalb des Gehäuses 12 zu kühlen. Da die Kühlung des flüssigen Metalls die Ausscheidung von Verunreinigungen aus dem flüssigen Metall beschleunigt, hat man mit Hilfe des Kühlgases einen Mechanismus zur Verfügung, um die Ausseheidungsrate und die radiale Verteilung der Abscheidung von Verunreinigungen zu regulieren. Es sind auch spezielle Ausgestaltungen von Radial-Kaltabscheidern möglich, bei denen die beiden auf der Oberseite und Unterseite durch die Ringscheiben 42 und 46 gebildeten Leitkanäle sich nicht über die ge
samte
ο -] j /. O 1
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samte Ausdehnung der Geflechtbänder innerhalb des Gehäuses 12 erstrecken. Damit kann man eine selektive Kühlung der verschiedenen Geflechtbänder erreichen.
An der Ringscheibe 42 auf der Oberseite und an der Ringscheibe 46 an der Unterseite ist ein elektrisches Heizregister 50 vorgesehen, welches mit einer Isolierung 52 nach außen isoliert ist. Mit Hilfe dieses Heizregisters kann der Kaltabscheider 10 selektiv aufgewärmt werden und zwar sowohl während des Anlaufzustandes als auch zu verschiedenen Zeiten während des Betriebszustandes, um eine selektive radiale Temperaturverteilung über die Geflechtbänder einzustellen. Mit Hilfe des Heizregisters 50 können auch andere Teile des Kaltabscheiders 10 erwärmt werden, wie z.B. der eingangsseitige Sammelraum 24 und der ausgangsseitige Sammelraum 18. Die Isolierung 52 soll einen Wärmeverlust an die Umgebung weitgehendst vermeiden, so daß die gewünschte Temperatur innerhalb des Geflechtbandes in gewünschter Weise aufrechterhalten werden kann.
Bei einem für Versuchszwecke vorgesehenen Kaltabscheider mit einem Durchsatz von etwa 57 l/min (15 gpm) wurden Geflechtbänder aus rostfreiem Stahl benutzt, welche nachfolgende radiale Abmessungen haben. Die Dicke des ersten Geflechtbandes 26 betrug etwa 30 cm an welches das zweite Geflechtband mit einer Dicke von etwa 17 cm anschloß. Das vierte Geflechtband hatte eine Dicke von etwa 11 cm, wogegen das am weitesten innen gelegene vierte Geflechtband eine Dicke von etwa 6 cm hat. Mit der abnehmenden Dicke, d.h. radialen Abmessung der einzelnen Geflechtbänder von außen nach innen ergab sich eine Zunahme des maschenspezifischen Oberfläehenbereiches. Aufgrund diese s Aufbaues kann erwartet werden, daß aus dem den Kaltabscheider durchfließenden Medium Verunreinigungen ausgeschieden werden. Bei einer anderen Ausführungsform eines Radial-Kaltabscheiders wurden Geflechtbänder mit den nachfolgend angegebenen maschenspezifischen Oberflächenbereichen verwendet:
Erstes
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Erstes Geflechtband ca. 196 m2/m3 (60 sq ft/cubic ft.)
Zweites Geflechtband ca. 344 m2/m3 (105 sq. ft/cubic ft.)
Drittes Geflechtband ca. 574 m2/m3 (175 sq. ft/cubic ft.)
Viertes Geflechtband ca. 935 m2/m3 (285 sq. ft/cubic ft.)
Im Betrieb kann mit Hilfe der Heizregister 50 die richtige Betriebstemperatur für den Kaltabscheider eingestellt werden, welcher bei etwa 12O0C liegen kann. Sobald sieh die Betriebstemperatur eingestellt hat, wird die zu behandelnde Flüssigkeit, wie z.B. flüssiges Natrium über den Rohrstutzen 14 zugeführt. Vom Rohrstutzen 14 aus fließt das Medium in den eingangsseitigen Sammelraum 24 und an diesem entlang um die Zwischenwand 20. Das die Durchtrittsöffnungen in der Zwischenwand 20 durchströmende Medium dringt in das erste Geflechtband 26 ein und durchsetzt danach das zweite Geflechtband 28 sowie das dritte Geflechtband 30 und das vierte Geflechtband 32. Vom vierten Geflechtband 32 tritt das Medium in den ausgangsseitigen Sammelraum 18 ein und fließt über den Rohrstutzen 16 ab. Gleichzeitig wird durch den Radial-Kühlabscheider 10 ein Kühlgas z.B. Stickstoff mit einer Temperatur von etwa 260C geleitet, welches über die Rohrstutzen 38 und 40 zugeführt wird und die das Sammelvolumen 34 und 36 füllt. Von hier aus fließt das Kühlgas durch die Leitkanäle, welche von der oberseitigen Ringscheibe 42 und der unterseitigen Ringscheibe 46 begrenzt werden, nach außen, um durch die Auslaufbohrungen 44 und 48 auszutreten. Auf diese Weise kann man über die Kühlung des Gehäuses 12 die Geflechtsbänder 26 -32 auf einer vorgesehenen Temperatur halten.
Mit Hilfe des Radial-Kaltabseheiders, wie er vorausstehend beschrieben wurde, lassen sich viele Nachteile herkömmlicher Kaltabscheiderkonstruktionen beseitigen. Die radiale Auslegung ermöglicht eine größere Eintrittsfläehe im Verhältnis zum Gesamtvolumen des Kaltabscheiders, so daß ein größerer Volumenanteil des Kaltabscheiders ausgenützt wird. Ein weiterer Vorteil des Radial-Kaltabseheiders wird darin gesehen, daß der spezifische Oberflächenbereich der Maschengeflechte
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flechte von außen nach innen, d.h. entlang dem Strömungsverlauf des zu reinigenden Mediums ansteigt. Aufgrund dieser zunehmenden spezifischen Oberflächenbereiche wird auch der Anteil der Maschenoberfläche pro Volumeneinheit zum Ausgang hin größer. Dies wird durch die hintereinandergeschalteten Geflechtbänder mit zunehmender Maschendichte erreicht. Dadurch erhält man eine Anordnung, bei welcher im Einlaßbereich des Kaltabscheiders, wo die höchste Übersättigung vorhanden ist, der geringste spezifische Oberfläehenbereich existiert. Damit können sich weniger Keime eingangsseitig formieren, womit eine größere Übersättigung auch stromabwärts erzielbar ist. Dies führt zu einer gleichmäßigeren Verteilung der Keime über die Geflechtbänder und vermeidet eine besonders hohe Konzentration im Einlaßbereich. Durch diese gleichmäßigere Verteilung der Keime über die Geflechtbänder kann man aucn eine gleichmäßigere Verteilung des Kristallwachstums im Kaltabscheider erzielen.
Durch die flache Ausbildung des Kaltabscheiders ist man in der Lage, eine symmetrische Kühlung vorzunehmen, welche folgende Vorteile bringt:
1. Die Kühlung wirkt unmittelbar auf die Gefleehtbänder und nicht nur auf das Abstiegsvolumen wie bei bekannten Kaltabscheidern;
2. Entgegen herkömmlichen Kaltabseheidern fällt die Temperatur in den Geflechtbändern in Richtung des Strömungsflusses ab, wodurch sich die Tendenz ergibt, eine Übersättigung am Ort der Abscheidung der Verunreinigung aufrechtzuerhalten;
3. Eine direkte Kühlung wird in denjenigen Bereichen nicht wirksam, in welchen die Abscheidung nicht gefordert wird, d.h. an den vertikalen Oberflächen des eingangsseitigen Sammelraumes bzw. Ringraumes;
4. Die vertikalen Oberflächen des Radial-Kaltabscheiders liegen frei,
so daß Heizregister entsprechend einem gewünschten Verlauf angebracht
werden
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werden können, die dazu verwendbar sind, um lokale Temperaturgradienten aufzubauen, um einer Ausfällung an den Wänden des Gehäuses noch weiter entgegenzuwirken. Das dem Ausgang zufließende Medium wird nicht direkt gekühlt.
6. Die Oberflächen des Kaltabscheiders im Bereich des Auslaufes können ebenfalls mit Heizregistern versehen werden, um eine lokale Wiedererwärmung des Mediums zu bewirken um die Ab- bzw. Ausscheidung von Verunreinigungen im Bereich des Auslaufes zu verhindern.
Da der Wirkungsgrad eines Kaltabscheiders durch den e ingangsseitigen Übersättigungsanteil definiert wird, welcher der Abscheider zu entfernen in der Lage ist, kann man erwarten, daß der Radial-Kaltabscheider gemäß der Erfindung einen sehr viel höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Kaltabscheider hat. Die Verweilzeit des Natriums im Kaltabscheider kann als Maß des Wirkungsgrades des Kaltabscheiders betrachtet werden. Daher ist der Zeitanteil, welcher in Bereichen ohne Abscheidung verbracht wird, der Verweilzeit nicht zuzuzählen. Es ergibt sieh somit, daß die wirkliche effektive Verweilzeit derjenige Zeitanteil ist, welcher näherungsweise zum Lösen der Kristalle benötigt wird. Da in flußabwärts gelegenen Bereichen herkömmlicher Kaltabscheider keine Abscheidung erfolgt, haben diese Bereiche keinen effektiven Einfluß, obwohl die Durchströmungszeit in die Verweilzeit mit eingeschlossen ist. Bei dem Radial-Kaltabscheider gemäß der Erfindung wird die Verweilzeit für einen gegebenen Wirkungsgrad verringert, da das Keimwachstum sich über den gesamten Strömungsverlauf durch die Gefleehtbänder erstreckt. Deshalb ist die für ein gegebenes Abscheidervolumen erforderliche Zeit um die Verunreinigungen aus dem gesamten System zu entfernen für den Radial-Kaltabscheider wesentlich verkürzt. Das heißt, es kann erwartet werden, daß bei einem gegebenen Abscheidervolumen mehr Verunreinigungen ausgeschieden werden als dies bei herkömmlichen Abscheidern der Fall ist.
Der
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Der Radial-Kaltabscheider gemäß der Erfindung ist in der Lage mehr Verunreinigungen pro Volumeneinheit zu beseitigen, woraus sich eine längere Lebensdauer und die Möglichkeit der begrenzten Abscheidung in Bereichen des Abscheiders ergibt, welche die Effektivität des Kaltabscheiders beeinträchtigen würden.
Leerseite

Claims (6)

Patentansprüche
1.) Kaltabscheider zum Ausscheiden von Verunreinigungen aus einem Flüssigmetall, welches ein mit Gefleehtpackungen versehenes Gehäuse durchsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Gefleehtpackungen (26-32) innerhalb des Gehäuses (12) konzentrisch zueinander angeordnet sind und daß der Strömungsverlauf des Flüssigmetalls im wesentlichen radial durch die Gefleehtpackungen (26-32) geführt ist, wodurch die Ausscheidung der Verunreinigungen in den Gefleehtpackungen erfolgt.
2.) Kaltabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der masehen spezifische Oberflächenbereich der Gefleehtpackungen (26-32) in Strömungsriehtung des Flüssigmetalls zunimmt.
3.) Kaltabscheider nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringquerschnitt der einzelnen Gefleehtpackungen (26-32) in Strömungsriehtung des Flüssigmetalls abnimmt.
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4.) Kaltabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Kühleinrichtungen (42, 46) neben den Geflechtpackungen (26-32) angeordnet sind, um die Temperatur im Bereich der Gefleehtpackungen einzustellen.
5.) Kaltabseheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ferner im Bereich der Gefleehtpackungen Heizregister (50) angeordnet sind, um die Temperatur in den Gefleehtpackungen zu regulieren.
6.) Kaltabseheider nach Anspruch 1, mit einem Einlauf im Bereich des äußeren Umfanges und einem im Zentrumsbereich der Gefleehtpackungen liegenden Auslauf, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Gehäuses 12 eine mit Durchtrittsöffnungen (22) versehene Zwischenwand (20) um die äußerste Geflechtpackung (26) verläuft und zusammen mit einem die Zwischenwand umgebenden Sammelraum (24) für eine radiale Zuströmung des Flüssigmetalls in die Gefleehtpackungen sorgt.
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