RU203476U1 - Устройство определения профиля намерзания твердой фазы в процессе направленной кристаллизации - Google Patents
Устройство определения профиля намерзания твердой фазы в процессе направленной кристаллизации Download PDFInfo
- Publication number
- RU203476U1 RU203476U1 RU2019141462U RU2019141462U RU203476U1 RU 203476 U1 RU203476 U1 RU 203476U1 RU 2019141462 U RU2019141462 U RU 2019141462U RU 2019141462 U RU2019141462 U RU 2019141462U RU 203476 U1 RU203476 U1 RU 203476U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- probe
- determining
- freezing
- profile according
- salt
- Prior art date
Links
- 238000007710 freezing Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008014 freezing Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 title claims abstract description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 title 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 title 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 26
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000007713 directional crystallization Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004992 fission Effects 0.000 abstract description 2
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 101001092910 Homo sapiens Serum amyloid P-component Proteins 0.000 abstract 1
- 102100036202 Serum amyloid P-component Human genes 0.000 abstract 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 abstract 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 abstract 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
- G01B5/20—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/28—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring contours or curvatures
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Полезная модель Устройство определения профиля намерзания твердой фазы из расплава предназначена для контроля за процессом регенерации ионных сред пироэлектрохимической переработки отработавшего ядерного топлива. В различных переделах эти соли насыщаются галогенидами продуктов деления, представленных радиоактивными изотопами щелочных и щелочноземельных металлов. Регенерация солевых систем осуществляется путем направленной кристаллизацией в цилиндрической емкости с движением фронта кристаллизации от охлаждаемой стенки емкости к ее центру, твердая фаза при этом обедняется примесями, концентрирующимися в расплаве. Ввиду усадочных явлений, обусловленных значительной разницей в плотностях твердой и расплавленной соли, профиль характеризуется сложной формой. Для ее анализа предлагается конструкция с механическим щупом, перемещаемым в вертикальной оси линейным электроприводом, а в горизонтальной - с помощью соленоида через систему рычагов. Горизонтальная координата касания щупа рассчитывается посредством АСУТП по показаниям тороидного реостата либо энкодера, жестко связанного с отклоняющейся частью щупа, а вертикальная - рассчитывается по времени от начала движения вверх. Кожух устройства имеет ребра охлаждения и подачу аргона в верхней части для предотвращения перегрева электронных компонентов и конденсации соли на деталях зонда. 2 фиг.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для пассивного контроля процессов очистки расплавов галогенидов методом направленной кристаллизации с движением фронта кристаллизации от стенки цилиндрической емкости к центру.
Уровень техники
Способ регенерации солевого электролита, основанный на направленной кристаллизации с движением фронта кристаллизации от стенки цилиндрической емкости к центру, является новым и не реализован в промышленности, в связи с чем к настоящему моменту не существует референтных технических решений для измерения профиля намерзания очищенной соли в аппарате. Существующие бесконтактные способы анализа формы в данном случае вряд ли применимы:
- использование радаров затруднено тем, что расплавленный электролит является проводящей средой, хорошо поглощающей радиоволны, помимо этого мощное ионизирующее излучение продуктов деления может вызвать помехи в детектирующей части и привести к преждевременному выходу устройства из строя;
- применение лидаров ограничено неизбежной конденсацией солевого тумана на оптических окнах, которые должны быть расположены в непосредственной близости от реакционной массы, разница в плотности газовой среды и расплавленного электролита будет приводить к сильному преломлению лазерного луча, что не позволит анализировать профиль соли ниже уровня жидкости;
- ультразвуковые датчики неприменимы ввиду необходимости размещения нескольких источников и детекторов как над поверхностью расплава, так и под ней, что неосуществимо, учитывая характер процесса и агрессивность горячего электролита;
- исследование профиля намерзания с помощью одного из аппаратов, использующего проникающее излучение вряд ли оправдано, так как электролит обладает собственным высоким уровнем радиоактивности, что, с высокой долей вероятности, полностью исказит сигнал.
Наиболее близкими по назначению и решаемым задачам к разработанному устройству являются ультразвуковые эхолоты, используемые на морских и речных судах для исследования рельефа дна водоема, использующие ультразвуковое излучение. Их конструкциям посвящено множество охранных документов, например, описанный в RU 187455 U1 «Многочастотный эхолот - профилограф», ООО «Маринн 3Д».
Раскрытие сущности полезной модели
Задачей полезной модели является обеспечение возможности периодического измерения профиля намерзания электролита в процессе его регенерации методом направленной кристаллизации. Это достигается тем, что в отличие от известных технических решений используется механический зонд, размещаемый в герметичном кожухе на крышке кристаллизатора параллельно центральному нагревателю. Основная часть зонда представляет собой стальную монтажную пластину, жестко закрепленную на конце штока линейного электропривода, на которой установлен соленоид, соединенный через систему рычагов со стальным щупом, который может перемещаться в горизонтальной плоскости благодаря шарнирному консольному соединению, совмещенному с энкодером либо реостатом. На внешней стороне кожуха имеются ребра охлаждения, а в верхней его части - подвод для аргона либо другого благородного газа.
Техническим результатом заявленного решения является возможность пассивного контроля профиля намерзания кристаллической фазы в процессе регенерации ионных сред пироэлектрохимической переработки ОЯТ методом направленной кристаллизации с движением фронта кристаллизации от стенки цилиндрической емкости к ее центру.
Описание чертежей
На фиг. 1 представлен эскиз устройства определения профиля намерзания твердой фазы из расплава, на фиг. 2 - схема размещения в аппарате направленной кристаллизации.
Осуществление полезной модели
Устройство определения профиля намерзания содержит герметичный кожух (1), устанавливаемый на крышку кристаллизатора (2) вблизи центрального нагревателя (14) и параллельно оси аппарата, на его внешней поверхности имеются ребра охлаждения (3), а в верхней части организована подача аргона (4). Также в верхней части кожуха установлен линейный электропривод (5), шток (6) которого перемещается внутри кожуха по вертикали. К нижнему концу штока (6) жестко закреплена монтажная пластина (7), на которой установлен соленоид (8), соединенный системой рычагов (9) с качающимся щупом (10), жестко связанным с ротором энкодера либо тороидного реостата (11), статор которого жестко установлен на монтажную пластину. В нижней части кожуха также расположена пластина-направляющая с прорезью (12).
Работает зонд следующим образом. По сигналу АСУТП шток (6) линейного электропривода (5) выдвигается полностью и опускает монтажную пластину (7) с установленным на ней щупом (10) вниз до упора, после чего на соленоид (8) подается напряжение и щуп (10) за счет усилия, передаваемого системой рычагов (9), отклоняется, упираясь в твердую поверхность соли (13). Затем ток обратной полярности подается на линейный электропривод (5), вследствие чего начинается медленное поднятие штока (6) и закрепленной на нем монтажной пластины (7) с постоянной скоростью, конец щупа (10) при этом скользит по поверхности слоя намерзшего электролита, повторяя его профиль. Отклонение щупа строго в одной плоскости обеспечивается пластиной с прорезью (12). Горизонтальные координаты точек касания с поверхностью намерзания отслеживаются АСУТП по сигналу с тороидного реостата либо энкодера (11), ротор которого поворачивается синхронно с отклонением щупа, а вертикальные рассчитываются по времени от начала подачи тока на линейный электропривод (5), шток (6) которого движется с постоянной заранее выбранной скоростью. Поток аргона, подаваемого через штуцер (4) в верхней часть кожуха, препятствует конденсации соли на поверхностях щупа, а ребра (3) на внешней стороне кожуха служат отведению избыточного тепла во избежание термического повреждений электрических деталей устройства.
Claims (9)
1. Устройство определения профиля намерзания соли в процессе направленной кристаллизации, содержащее зонд, состоящий из монтажной пластины, перемещающейся по вертикали штоком электрического линейного электропривода, и щуп, двигающийся по горизонтали, отклоняясь с помощью соленоида через систему рычагов в прорези пластины-направляющей, причем горизонтальные координаты точки касания с поверхностью твердого электролита определяются по показаниям тороидного реостата либо энкодера, ротор которого жестко соединяется с нижней частью щупа, а статор - с монтажной пластиной, где вертикальная координата рассчитывается по времени от начала вертикального перемещения щупа сверху вниз, при этом щуп размещают в герметичном кожухе, устанавливаемом на крышку кристаллизатора параллельно оси аппарата через фланец с ребрами охлаждения, расположенными на внешней поверхности, а в верхней его части организован вход для подачи аргона, препятствующего конденсации солевого тумана на поверхностях щупа.
2. Устройство определения профиля намерзания по п. 1, отличающееся тем, что используется механический щуп, приводящийся в движение электрическим актуатором по вертикальной оси.
3. Устройство определения профиля намерзания по п. 2, отличающееся тем, что используется механический щуп, приводящийся в движение соленоидом по горизонтальной оси через систему рычагов.
4. Устройство определения профиля намерзания по п. 3, отличающееся тем, что используется тороидный реостат либо энкодер для получения горизонтальной координаты касания щупа поверхности твердого электролита (твердой фазы).
5. Устройство определения профиля намерзания по п. 4, отличающееся тем, что для обеспечения отклонения щупа строго в одной плоскости используется направляющая пластина с прорезью.
6. Устройство определения профиля намерзания по п. 5, отличающееся тем, что вертикальная координата рассчитывается автоматизированной системой управления технологическим процессом по времени от начала равномерного движения зонда по направлению.
7. Устройство определения профиля намерзания по п. 6,отличающееся тем, что его кожух имеет на внешней стороне ребра охлаждения для предотвращения перегрева электронных компонентов.
8. Устройство определения профиля намерзания по п. 7, отличающееся тем, что его кожух имеет подачу аргона в верхней части для предотвращения конденсации соли на деталях зонда;
9. Устройство определения профиля намерзания по п. 8, отличающееся тем, что его кожух устанавливается на крышку кристаллизатора вертикально близко к центру и параллельно оси аппарата.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141462U RU203476U1 (ru) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Устройство определения профиля намерзания твердой фазы в процессе направленной кристаллизации |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019141462U RU203476U1 (ru) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Устройство определения профиля намерзания твердой фазы в процессе направленной кристаллизации |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU203476U1 true RU203476U1 (ru) | 2021-04-06 |
Family
ID=75356312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019141462U RU203476U1 (ru) | 2019-12-12 | 2019-12-12 | Устройство определения профиля намерзания твердой фазы в процессе направленной кристаллизации |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU203476U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4665624A (en) * | 1984-11-20 | 1987-05-19 | Michael Wodis | Contact lens analyzing apparatus |
| KR20100069580A (ko) * | 2008-12-16 | 2010-06-24 | 리켄 | 형상 측정 프로브 |
| KR101138149B1 (ko) * | 2008-10-10 | 2012-04-24 | 파나소닉 주식회사 | 3차원 형상 측정 방법 |
| KR101280919B1 (ko) * | 2012-03-16 | 2013-07-03 | 이형약 | 안경렌즈 음각형성장치 |
| RU134629U1 (ru) * | 2013-06-13 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Установка для измерений износа стенок кристаллизатора |
-
2019
- 2019-12-12 RU RU2019141462U patent/RU203476U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4665624A (en) * | 1984-11-20 | 1987-05-19 | Michael Wodis | Contact lens analyzing apparatus |
| KR101138149B1 (ko) * | 2008-10-10 | 2012-04-24 | 파나소닉 주식회사 | 3차원 형상 측정 방법 |
| KR20100069580A (ko) * | 2008-12-16 | 2010-06-24 | 리켄 | 형상 측정 프로브 |
| KR101280919B1 (ko) * | 2012-03-16 | 2013-07-03 | 이형약 | 안경렌즈 음각형성장치 |
| RU134629U1 (ru) * | 2013-06-13 | 2013-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Установка для измерений износа стенок кристаллизатора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stefani et al. | Experimental Evidence for Magnetorotational Instability in a Taylor-Couette Flow<? format?> under the Influence of a Helical Magnetic Field | |
| Dougherty et al. | Steady-state dendritic growth of NH 4 Br from solution | |
| Davies | Experiments on Taylor columns in rotating stratified fluids | |
| RU203476U1 (ru) | Устройство определения профиля намерзания твердой фазы в процессе направленной кристаллизации | |
| US20170294242A1 (en) | In situ probe for measurement of liquidus temperature in a molten salt reactor | |
| RU2596863C2 (ru) | Электромагнитный расходомер | |
| CN110082386A (zh) | 一种尾翼可调式海底沉积物温度探针控制系统及控制方法 | |
| JPS6037254A (ja) | 溶融金属浴の液面レベルの制御方法 | |
| CN107367445B (zh) | 一种高温流体粘度系数测量装置 | |
| CN117538009B (zh) | 一种超重力环境跨介质飞行器水动力缩尺模型试验系统 | |
| CN216594875U (zh) | 小角x射线散射仪 | |
| CN216483327U (zh) | 一种可调节的食盐集装箱用非接触式探测装置 | |
| CN104575624A (zh) | 小规模锂液滴与冷却剂相互作用的实验装置 | |
| CN103604484B (zh) | 用于全自动生化分析仪反应盘的液位探测装置 | |
| CN119650116A (zh) | 一种倾斜向下加热流动沸腾条件下两相沸腾结构测量系统 | |
| Eltishchev et al. | OSCILLATIONS OF FREE SURFACE OF ROTATING LIQUID METAL IN A CYLINDRICAL CELL. | |
| KR101697057B1 (ko) | 파이로 공정의 용융염 조성 측정방법 | |
| CN218822259U (zh) | 一种汽车锂电池厚度检测装置 | |
| KR102902439B1 (ko) | Iot 연동 부유식 수질 자동 측정장치 및 이를 위한 수질측정모듈 | |
| CN107064552B (zh) | 一种超声多普勒测速装置 | |
| CN111289774B (zh) | 一种带有水波消除装置的环形水槽流速仪校准系统 | |
| SU486225A1 (ru) | Способ измерени уровн жидкого металла в кристаллизаторе | |
| CN218685767U (zh) | 一种用于检测加速器射野百分深度剂量的模体 | |
| RU2120676C1 (ru) | Способ демонтажа и разделки радиоактивно-зараженного оборудования ядерных установок | |
| KR830002017B1 (ko) | 레벨 측정 장치 |