JPH0116509Y2

JPH0116509Y2 -

Info

Publication number: JPH0116509Y2
Application number: JP1988020438U
Authority: JP
Priority date: 1988-02-18
Filing date: 1988-02-18
Publication date: 1989-05-16
Also published as: JPS63144829U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は新規な構造を有する遠心分離装置に関
する。

（従来の技術）遠心分離機は回転筒内で物質の比重の差を遠心
力により一層増加させて、混合物質を物質別に分
離する装置であるが、回転筒内の物質は略々回転
筒と共に回転するので流動抵抗は少いが、一般に
外壁部が静止状態にあることから、高速で回転す
る回転筒はその外側の流体との間に大きな流動抵
抗を生ずる。このため、ウラン濃縮用遠心分離等
では、回転筒の外側の気体を希薄にするようにし
ているが、流動抵抗は回転筒の外周部の速度の２
乗と回転筒外側の流体の比重に大略比例し、外壁
と回転筒の隙間の長さに大略反比例する。また、
流動抵抗による消費動力は、流動抵抗と、外周部
速度と、外壁と回転筒の隙間の長さとに大略比例
するから、結局外周速度の３乗と回転筒外側流体
の比重に大略比例することになる。遠心力は回転
筒外周速度の２乗に比例するから、回転筒外周速
度を増加すればする程分離能力は増加するが、上
述したことから、消費動力はそれ以上に増加する
ことになる。このため、遠心分離機の回転筒外周
速度を大きくするのには経済上からも限度があ
る。

（考案が解決しようとする課題）このようなことから、比重差の少い物質の混合
物、例えばウラン235の弗化物とウラン238の弗化
物の混合気体の分離には非常に多くの遠心分離機
を必要とし、設備に多大の資金を必要としてい
る。また、消費電力も台数に比例して増加するの
で、これまた大きな運転費を必要とすることにな
る。

（課題を解決するための手段）本考案は、遠心分離機の４ケ以上の回転筒を２
行以上２列以上に配列し、それらとそれらを囲む
外壁により構成され、回転筒の相隣るもの同士で
最も接近した回転筒の部分の外周速度方向が同一
になるように配置することにより、相隣る回転筒
の最も接近した回転筒外周部の外側の流体は、２
つの回転筒のほぼ平均速度で同一方向に流動する
ので、そこにおいては流体と回転筒の間には相対
速度が小さく、従つて流動抵抗は少なく、流動抵
抗は外壁に隣る回転筒に大部分生じ、装置本体と
して、消費電力を著しく軽減させた遠心分離装置
に関する。

（実施例）本考案を実施したところを図によつて示す。第
１図は遠心分離装置の回転筒を４行４列計16個使
用した本考案の一態様の遠心分離装置の横断面を
示す。遠心分離装置の回転筒１は何れも同一寸法
で同一回転数を有するもので、それらは正方格子
の配列をなし、縦方向と横方向の隣りの回転筒に
対しては回転方向が逆になつている。回転筒内２
には、遠心分離すべき物質、たとえば弗化ウラン
の気体が入つており、回転筒１と外壁３との間に
は流体４たとえば流動抵抗が空気より遥かに小さ
いヘリウムガスが入つており、回転筒１の回転に
よる流体４に対する流動抵抗を減ずることを目標
にした場合には、真空近くに圧力を下げ、回転筒
内の遠心分離能力を増加させることを目的とする
場合は、流体４を高圧にして回転筒自体が遠心力
で破壊するのを抑えるように本考案を構成したも
のである。

16個の回転筒１の群が一勢に回転し始めると、
流体４は回転筒１と共に動くが、相隣る回転筒１
同士で最も接近した回転筒１の外周部間５の流体
４は、回転筒１と同一方向にほぼ同一速度で流れ
る。また、相隣る４つの回転筒に囲まれた領域６
の流体は、それぞれの回転筒の周速方向に分離流
動する。外壁３に接近した回転筒１の部分との領
域７の流体４は、通常の遠心分離機と同様に外壁
３は静止しており大きな流動抵抗を生ずる。従つ
て、本考案の一態様を示す第１図の遠心分離装置
での流動抵抗は、主として外壁３の隣りである回
転筒１の外周部との間の領域７に生ずるから、大
略外壁３に隣する回転筒１の４ケの外周の半周部
分に相当する流動抵抗が生ずる。それが、通常の
回転筒の４ケ×1/2＝２ケで生ずる流動抵抗相当
が第１図に示す遠心分離装置16ケ回転筒で生ずる
流動抵抗に大略等しくなるから、本考案による場
合は、通常のものに比べ大略2/16≒0.13の流動抵
抗ということになる。

また、本考案を大きな外壁３を有する遠心分離
装置に構成すると、外壁３の直径付近に並ぶ回転
筒の数がｄケ所では、全回転筒の数が大略π／
4d₂で、外壁３の内周に隣する回転筒の数は大略
πdとなり、回転筒１の流動抵抗は、通常の遠心
分離機に比し、大略πd／d²π／４・1/2＝２／ｄになる。例えば、ｄ＝100ケであれば、本考案を実施
した遠心分離機の回転筒１の流動抵抗は、通常の
ものの大略２／ｄ＝2/100＝1/50となり、極めて
小さなものとなる。第２図は回転筒の直径が全て
同一のものでない本考案の別の態様を示す断面図
である。この場合においても、相隣る回転筒１の
最も接近したところの外周速度を同一に、速度方
向を同一にとれば、相隣る回転筒間５の流体４の
流動は抵抗が殆どなく行われる。そして、小直径
の回転筒１は回転数が増加し、遠心力も大直径の
回転筒１より大きくなる。この遠心力の差を利用
して、分離作業を２段に分けて行うことができ
る。直径の異る回転筒を数種類使用することによ
つて分離作業は数段にできる。

本考案の変形、改良を述べると、本考案は各回
転筒１の外周速度を、外壁３に近いもの程遅く、
遠ざかるもの程、すなわち、中心部にある程高速
とすることによつて、外壁３とそれに最も近い回
転筒１の間の流動抵抗を減少させ、各隣接する回
転筒１の間には多少の流動抵抗が増しても、全体
として回転筒１の流動抵抗を減少させることも可
能である。この場合には、遠心力を一定にする
か、段差を設ける等のため直径の異なる回転筒を
使用する態様と組合せることもできる。又、回転
筒１の間に整流格子８を設けることによつて外壁
３より離れた位置にある流体４の流動の乱れによ
り流動抵抗が発生するのを防止することができ
る。整流格子８は流体４の乱れの発生し易いケ所
におくのがよいが、例えば、回転筒１の４つの間
隙６とか外壁３に近い回転筒１間の外壁３に接す
るケ所におくのがよい効果をもたらす。

（考案の効果）以上のように、本考案による装置においては、
各回転筒間に、生ずる流動抵抗は少なく、流動抵
抗は外壁に隣る回転筒に大部分生じ、装置全体と
して、消費動力を著しく軽減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は同一の直径の回転筒を使用した本考案
の遠心分離装置の断面図である。第２図は直径が
異なる回転筒を使用した本考案の遠心分離装置の
断面図である。１……回転筒、３……外壁、４……流体、８…
…整流格子。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

主として２行以上２列以上に配列された少なく
とも４個以上の回転筒およびそれらを囲む外壁か
ら実質的に構成され、前記回転筒はそれらの相隣
る同士でそれらが最も接近した前記回転筒の外周
部分の速度方向が同一になる様に配置され、前記
回転筒同士の間隙あるいは外壁に近い回転筒間の
外壁に接する位置には整流格子が設けられ、前記
外壁と前記回転筒とによつて囲まれた空間に流体
が充填されている遠心分離装置。