28.06.2016 Views

Тайны разделения изотопов

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

В ней сохранены основные идеи Штеенбека: игольчатый<br />

подшипник ( игла, опирающаяся на подпятник из очень прочного<br />

материала с маслянным демпфированием) и магнитный подшипник<br />

(кольцевой магнит в верхней части ротора, удерживающий ротор в<br />

вертикальном положении). Для приведения центрифуги во<br />

вращение используется устройство, организованное по типу<br />

асинхронного двигателя: во внутреннюю часть цилиндра<br />

центрифуги вставлен концентрический стальной диск, а статором<br />

служит внешняя катушка. Вращающееся поле катушки сообщает<br />

диску крутящий момент, достаточный для достижения скорости<br />

вращения ротора порядка нескольких тысяч оборотов в секунду.<br />

Чтобы практически устранить трение о воздух, цилиндр<br />

центрифуги помещают внутри кожуха, в котором обеспечивается<br />

вакуум, создаваемый по принципу молекулярного насоса при<br />

вращении цилиндра относительно стенки кожуха, в которой<br />

делаются винтообразные желобки.<br />

Ротор центрифуги разбит на три области: основную зону<br />

<strong>разделения</strong>, занимающую большую часть объема, и камеры<br />

верхнего и нижнего отборника, отделяемые от основной зоны<br />

диафрагмами. В противоточной центрифуге создается поток<br />

циркуляции в направлении параллельном оси цилиндра. Как уже<br />

говорились ранее, каждый небольшой цилиндрический элемент<br />

газа по высоте центрифуги можно рассматривать при этом как<br />

некоторую ступень каскада (подобно ступени в каскаде<br />

диффузионных машин). В результате соединения таких ступеней<br />

радиальный эффект <strong>разделения</strong> преобразуется в осевой и<br />

происходит умножение эффекта <strong>разделения</strong>. Разница концентраций<br />

легкого и тяжелого компонентов, возникшая первоначально в<br />

радиальном направлении, устанавливается теперь между верхним и<br />

нижним торцами ротора. Естественно, что суммарный эффект<br />

обогащения в этом случае оказывается пропорциональным длине<br />

ротора. В реальных конструкциях центрифуг осевой перепад<br />

концентрации в несколько раз превышает радиальный<br />

На рис. 10.2 направление потока циркуляции соответствует<br />

переносу легкой фракции к верхнему отборнику, а тяжелой – к<br />

нижнему. Поток питания вводится обычно вблизи середины ротора<br />

по его оси. Сама циркуляция возбуждается за счет торможения<br />

216

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!