RU2000111074A - Способ и устройство для перемешивания и способ охлаждения и дозирования порошкообразного материала на выходе из печи - Google Patents

Claims (26)

1. Устройство (20) для перемешивания порошкообразного материала, содержащее цилиндрический корпус (22) круглого сечения с продольной, по существу, горизонтальной осью (Ох), снабженный уплотнениями и содержащий две стенки в виде дисков и кольцевую стенку, причем указанный корпус снабжен по меньшей мере одним загрузочным отверстием (22а), расположенным в верхней части корпуса, и по меньшей мере одним разгрузочным отверстием (22b), расположенным в днище корпуса, и лопасти (30), установленные внутри цилиндрического корпуса с возможностью вращения вокруг указанной горизонтальной оси, горизонтальный вал (25) трансмиссии, жестко соединенный с центром указанного диска для приведения указанных лопастей (30) во вращение, и приводные средства (24), обеспечивающие вращение указанного вала трансмиссии, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит диск (23), помещенный коаксиально внутри указанного корпуса, причем кромка указанного диска (23) находится, по существу, в контакте с кольцевой стенкой для разделения указанного корпуса на два цилиндрических отделения, по существу, равных объемов, причем на каждой из поверхностей диска (23) расположена по меньшей мере одна лопасть (30), которая находится, по существу, в контакте по меньшей мере со смежной ей стенкой в виде диска, при этом указанная лопасть (30) служит для направления порошкообразного материала в процессе вращения диска (23) на радиально внутренний концевой участок (30b) данной лопасти вблизи передаточного отверстия (31), проходящего сквозь указанный диск (23) таким образом, чтобы допускать проход по меньшей мере части порошкообразного материала из одного отделения в другое при каждом обороте диска (23), причем указанные лопасти (30) установлены со взаимным угловым смещением.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанные лопасти (30) выполнены, по существу, L-образной конфигурации, причем указанный радиально внутренний концевой участок (30b) образует основание L-образной конфигурации и проходит вдоль части кромки указанного соответствующего передаточного отверстия (31).

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что указанные лопасти содержат, по существу, радиальный участок (30а), который образует стойку L-образной конфигурации и выполнен криволинейным.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что указанное передаточное отверстие (31) выполнено, по существу, прямоугольным в сечении, а указанный радиально внутренний концевой участок (30b) лопасти выполнен U-образным по форме и проходит вдоль части кромки указанного передаточного отверстия (31), соответственно, вдоль трех сторон сечения этого отверстия.

5. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный диск (23) снабжен на каждой из своих поверхностей двумя лопастями (30), расположенными симметрично по отношению друг другу, при этом четыре лопасти (30) равномерно разнесены с угловым шагом 90^o.

6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что каждая лопасть (30) проходит, по существу, радиально от кромки указанного диска (23) в контакте с указанной кольцевой стенкой цилиндрического корпуса (22) до центральной зоны диска, радиус которой меньше или равен одной четверти радиуса этого диска (23).

7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит средства уплотнения между цилиндрическим корпусом (22) и указанным валом (25) трансмиссии.

8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит жесткое шасси (21) и подвесную систему взвешивания указанного цилиндрического корпуса (22), такую как весы по типу безмена, содержащие деформируемый элемент (34), который связан с указанным шасси (21) и к которому подвешен указанный цилиндрический корпус (22), причем изменение длины указанного деформируемого элемента (34) следует за изменением веса указанного цилиндрического корпуса (22) в процессе его заполнения, опорожнения и/или вращения диска (23).

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит трансмиссию (26, 27) между указанными жестко связанными с шасси (21) приводными средствами (24) с одной стороны и указанным валом (25) трансмиссии с другой стороны, причем указанная трансмиссия выполнена с возможностью сопровождения движения цилиндрического корпуса (22) в процессе его заполнения, опорожнения и/или вращения диска (23).

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что указанная трансмиссия содержит по меньшей мере одно карданное сочленение (26).

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что указанные приводные средства (24) содержат вертикальный выходной вал, а указанная трансмиссия дополнительно содержит передаточную систему (27) между двумя перпендикулярными валами, расположенную между указанным карданным сочленением (26) и указанным валом (25) трансмиссии.

12. Устройство по любому из пп. 8-11, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит сферические шарнирные связи (D, F), с одной стороны, между шасси (21) и указанным деформируемым элементом (34), и с другой стороны, между указанным деформируемым элементом (34) и указанным цилиндрическим корпусом (22).

13. Устройство по любому из пп. 8-12, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере один вибратор (35), установленный на указанном цилиндрическом корпусе (22) для облегчения его опорожнения.

14. Устройство по любому из пп. 8-13, отличающееся тем, что указанный деформируемый элемент (34) представляет собой пьезоэлектрический элемент.

15. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит смонтированное на указанном шасси (21) направляющее устройство (А, В, С) для направления указанного цилиндрического корпуса (22) при его вертикальном смещении.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что указанное направляющее устройство содержит линейную кольцевую связь (А) с вертикальной осью между указанным цилиндрическим корпусом (22) и указанным шасси (21), причем указанная линейная кольцевая связь (А) расположена, по существу, на одной линии с указанным деформируемым элементом (34).

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что указанная линейная кольцевая связь (А) дополнительно содержит цилиндр (22с) с, по существу, вертикальной осью, жестко прикрепленный к верхней части указанного цилиндрического корпуса (22) и установленный с возможностью скольжения во внутреннем цилиндрическом гнезде сферы (42), и связь (21а), жестко прикрепленную к шасси (21) и снабженную внутренним гнездом сферической формы, которое взаимодействует с указанной сферой (42) для образования сферической шарнирной связи.

18. Устройство по п. 17, отличающееся тем, что указанная линейная кольцевая связь (А) дополнительно содержит шарикоподшипник (40), расположенный между указанным цилиндром (22с) и указанной сферой (42) для снижения до минимума сил трения в вертикальном направлении.

19. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что указанное направляющее устройство дополнительно содержит по меньшей мере одну точечную связь (В, С) между нижней частью указанного цилиндрического корпуса (22) и указанным шасси (21), имеющую нормальную горизонтальную ось.

20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что указанная точечная связь (В, С) содержит жестко связанную с указанным шасси (21) вертикальную направляющую (21b) U-образного сечения с основанием и двумя параллельными поперечными полками, образующими вертикальную дорожку качения, перпендикулярную указанной продольной горизонтальной оси (Ох) указанного цилиндрического корпуса (22), и цилиндрический ролик (44) круглого сечения, диаметр которого, по существу, равен ширине указанной направляющей, так что периферическая поверхность ролика образует кольцевую поверхность качения, по существу, с горизонтальной осью, перпендикулярной указанной продольной горизонтальной оси (Ох) для качения по указанной дорожке качения, причем указанный цилиндрический ролик (44) связан с указанным цилиндрическим корпусом (22) с помощью материальной оси (22d), первый конец которой жестко прикреплен к указанному цилиндрическому корпусу (22).

21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что второй конец указанной материальной оси (22d) образует сферическую шарнирную связь с указанным цилиндрическим роликом (44).

22. Устройство по любому из пп. 19-21, отличающееся тем, что указанное направляющее устройство содержит две точечные связи (В, С), расположенные симметрично с двух сторон от вертикальной плоскости (Oz, Ox) симметрии цилиндрического корпуса (22), проходящей через его горизонтальную продольную ось (Ох).

23. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что в нем предусмотрен поперечный зазор вдоль поперечной горизонтальной оси (Оу) между основанием указанной направляющей (21b) и указанным цилиндрическим роликом (44), допускающий некоторое угловое биение указанного цилиндрического корпуса (22) вокруг дополнительной продольной горизонтальной оси (Δ), проходящей через сферический шарнир указанной линейной кольцевой связи (А).

24. Способ охлаждения и дозирования порций порошкообразного материала на выходе из печи с использованием по меньшей мере двух устройств (20) для перемешивания порошкообразного материала по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он содержит следующие этапы а) включают указанные приводные средства (24) каждого устройства (20) для перемешивания порошкообразного материала для приведения во вращение диска (23) каждого устройства для перемешивания порошкообразного материала; b) выход печи подсоединяют к загрузочному отверстию (22а) цилиндрического корпуса (22) первого устройства для перемешивания порошкообразного материала; c) осуществляют контролируемое заполнение порошкообразным материалом цилиндрического корпуса (22) первого устройства для перемешивания порошкообразного материала, предпочтительно при вращении лопастного диска; d) переводят указанный выход печи к загрузочному отверстию (22а) цилиндрического корпуса второго устройства для перемешивания порошкообразного материала до того, как цилиндрический корпус (22) первого устройства для перемешивания порошкообразного материала заполнен наполовину; е) опорожняют указанное первое устройство для перемешивания порошкообразного материала по меньшей мере в один приемник в ходе контролируемого заполнения цилиндрического корпуса (22) второго устройства для перемешивания порошкообразного материала с повторением этапа с) для второго устройства для перемешивания порошкообразного материала.

25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что указанные устройства для перемешивания порошкообразного материала являются устройствами по п. 8, а контроль заполнения каждого цилиндрического корпуса (22) осуществляют посредством измерения веса каждого указанного цилиндрического корпуса (22) в процессе его заполнения посредством подвесной системы взвешивания, в то время как вращение указанного диска (23) обеспечивает непрерывное перемешивание указанного порошкообразного материала.

26. Способ перемешивания порошкообразного материала с применением устройства для перемешивания порошкообразного материала, подаваемого в цилиндрический корпус (22) устройства, отличающийся тем, что в качестве указанного устройства используют устройство по любому из пп. 1-23, которое помещают в защитную камеру, а указанный в качестве перемешиваемого материала выбирают радиоактивный порошкообразный материал, предпочтительно диоксид плутония (РuO₂), предназначенный для приготовления топлива для атомных электростанций.