Разделительной мощностью

0,05 м/сек. Разделительная способность воды от пара ухудшается вместе с ростом ее солесодержания. В связи с этим данные вопросы приобретают особое значение для солевых отсеков котлов [Л. 2].

В последние годы появилось много работ по разделению РЗЭ на анионитах, а также выявлены новые качества анионитов, обеспечивающие большие возможности в анализе и технологии РЗЭ *. Эти новые возможности связаны с тем, что разделительная способность анионитов обусловлена не только различием в устойчивости комплексов РЗЭ с элюентом, но и их сорбцион-ным сродством к анионитам.

Таким образом, процесс разделения в ступени (или в элементе) полностью характеризуется тремя величинами: расходом F, коэффициентом полного обогащения е и коэффициентом деления потока 0. Эти величины можно объединить в одной характеристике. Такой характеристикой служит разделительная мощность (или разделительная способность) ступени 8U.

Из формулы (7.25) видно, что разделительная мощность (или разделительная способность) имеет размерность потока разделяемого газа и может вычисляться по коэффициентам е', е" и е. В практике расчетов разделения изотопов урана принято измерять поток количеством урана, проходящим через разделительное устройство за год.

3. Разделительная мощность (или разделительная способность) ступени не зависит от изотопного состава смеси, поступающей на питание ступени.

Разделительная мощность (разделительная способность) измеряется в единицах работы разделения, совершаемой за год (ЕРР/год).

пустимы не только потому, что они вызывают образование ме-таллофторидных пленок на рабочих поверхностях, на подвижных деталях, что снижает надежность оборудования, но и потому, что прореагировавший с влагой, органическими веществами и металлами газообразный гексафторид, отдав часть своего фтора превращается в нелетучее соединение (порошок) — тетрафторид и, осаждаясь на внутренних поверхностях разделительных машин, выводится из технологического процесса. Возникают коррозионные потери рабочего газа, нарушается его баланс и снижается разделительная способность отдельных машин и завода в целом. Наиболее устойчивыми материалами при взаимодействии с UF6 являются никель, алюминий, магний, медь и их сплавы, из синтетических материалов — тефлон, фторидная смазка. Большое влияние на стабильность UF6 и его химическую активность оказывает температура газа и омываемых им поверхностей.

Разделительная способность, или разделительная мощность диффузионной ступени, как показано в § 7.4, выражается простой формулой [см. (7.25)^ еступ«е/2]:

Большое влияние на реальный коэффициент обогащения в центрифуге оказывают параметры и радиальный профиль циркуляционного потока L внутри ротора (рис. 8.11). Максимальное обогащение получается при некотором оптимальном потоке L. Отношение m фактического потока L к оптимальному LQ называется безразмерным параметром внутреннего расхода (т— =L/Lo). Реальная разделительная способность центрифуги пропорциональна /п2/(1--/п2) и, таким образом, при /п=3 равна 90%, а при /п=5 составляет 96% теоретически возможного значения.

Выше были рассмотрены основные параметры, характеризую-щие центрифугу — коэффициент разделения или обогащения и разделительная способность (мощность) в единицах разделительной работы. При разработке новой конструкции центрифуг эти параметры, очевидно, определяются и подтверждаются экспериментально как для единичной центрифуги, так и для блока центрифуг или целого каскада.

Таким образом, процесс разделения в ступени (или в элементе) полностью характеризуется тремя величинами: расходом F, коэффициентом полного обогащения е и коэффициентом деления потока 0. Эти величины можно объединить в одной характеристике. Такой характеристикой служит разделительная мощность (или разделительная способность) ступени 6f/.

Зная годовую производительность завода и разделительную мощность используемых машин (газодиффузионных ступеней или газовых центрифуг), можно определить необходимое количество этих машин с учетом коэффициента их эффективного использования, резервов на ремонт, профилактические осмотры и ревизии. Например, для проектируемого в Западной Европе центробежного завода разделительной мощностью 9 млн. ЕРР/год при использовании центрифуге разделительной способностью от ЗдобЕРР/год потребуется номинально, т. е. без учета коэффициента эффективного использования, от 3 до 1,5 млн. таких машин.

«Тройка» образовала объединенную фирму «Юренко» (Uren-со — Uranium Enrichment Corporation). На основе разработок и исследований этой фирмой в 1972 г. сооружены два небольших опытных завода ультрацентрифуг: в Алмело (Нидерланды) и в Кейпенхерсте (Великобритания). В 1977 г. здесь пущены в эксплуатацию первые очереди заводов разделительной мощностью по 50 тыс. ЕРР/год. Центрифужный завод в Кейпенхерсте размещен на территории, где находится и газодиффузионный завод, что позволяет использовать кадры, накопленный опыт аналогичного производства и сравнивать два метода в процессе эксплуатации.

Успешная эксплуатация опытных заводов позволила «Тройке» принять решение о сооружении и пуске в 1980—1985 гг. двух крупных заводов — в Алмело и Кейпенхерсте — разделительной мощностью каждый до 1 млн. ЕРР/год с доведением ее в дальнейшем до б млн. ЕРР/год. Специалисты фирмы «Юренко» (впоследствии она была реорганизована и получила наименование «Юренко — Сентек») считают, что центрифужные заводы экономически вполне конкурентоспособны с газодиффузионными заво-

Однако в мае 1985 г. администрацией США по докладу Управления по оценке технологий (РЕВ) принято решение прекратить работы по центрифужному методу, остановить и законсервировать сооружение первой очереди завода, где уже было установлено 1700 центрифуг SET-3 общей разделительной мощностью 340 тыс. ЕРР/год.

Демонстрационные заводы фирмы «Юренко — Сентек». Введенные в эксплуатацию в Кейпенхерсте и Алмело демонстрационные опытно-промышленные центрифужные заводы Е-21 н SP-3 с проектной разделительной мощностью по 200 тыс. ЕРР/год существенно различаются как по конструкции н материалам центрифуг, так и по их компоновке и параметрам (табл. 8.6).

Для иллюстрации сказанного приведем данные примерного расчета центрифужного завода производительностью 1 млн. ЕРР/год. Предположим, что он будет состоять из одинаковых центрифуг с разделительной мощностью 3 ЕРР/год (считая &=0,10, расход — 0,072 кг/ч). Пусть этот завод предназначен для получения урана 3%-ного обогащения при питании природным ураном и при содержании 235U в отвале 0,2%. Удельная разделительная работа для получения 1 кг такого урана согласно табл. 7.2 равна —4,3 ЕРР.

Расчеты фирмы «Юренко-Сентек» показывают, что созданные в ФРГ, Нидерландах и Великобритании центрифуги обеспечивают необходимую экономичность центрифужного завода при разделительной мощности 200—250 тыс. ЕРР/год. Такими модулями можно последовательно наращивать мощность центрифужного завода. Для ввода в строй диффузионного завода необходимо не менее 6 лет, а для ввода оптимального модуля центрифужного завода разделительной'мощностью 1,1 млн. ЕРР/год — 3 года.

Зная годовую производительность завода и разделительную мощность используемых машин (газодиффузионных ступеней или газовых центрифуг), можно определить необходимое количество этих машин с учетом коэффициента их эффективного использования, резервов на ремонт, профилактические осмотры и ревизии. Например, для проектируемого в Западной Европе центробежного завода разделительной мощностью 9 млн. ЕРР/год при использовании центрифуге разделительной способностью от ЗдобЕРР/год потребуется номинально, т. е. без учета коэффициента эффективного использования, от 3 до 1,5 млн. таких машин.

«Тройка» образовала объединенную фирму «Юренко» (Uren-со — Uranium Enrichment Corporation). На основе разработок и исследований этой фирмой в 1972 г. сооружены два небольших опытных завода ультрацентрифуг: в Алмело (Нидерланды) и в Кейпенхерсте (Великобритания). В 1977 г. здесь пущены в эксплуатацию первые очереди заводов разделительной мощностью по 50 тыс. ЕРР/год. Центрифужный завод в Кейпенхерсте размещен на территории, где находится и газодиффузионный завод, что позволяет использовать кадры, накопленный опыт аналогичного производства и сравнивать два метода в процессе эксплуатации.

Успешная эксплуатация опытных заводов позволила «Тройке» принять решение о сооружении и пуске в 1980—1985 гг. двух крупных заводов — в Алмело и Кейпенхерсте — разделительной мощностью каждый до 1 млн. ЕРР/год с доведением ее в дальнейшем до б млн. ЕРР/год. Специалисты фирмы «Юренко» (впоследствии она была реорганизована и получила наименование «Юренко — Сентек») считают, что центрифужные заводы экономически вполне конкурентоспособны с газодиффузионными заво-

Однако в мае 1985 г. администрацией США по докладу Управления по оценке технологий (РЕВ) принято решение прекратить работы по центрифужному методу, остановить и законсервировать сооружение первой очереди завода, где уже было установлено 1700 центрифуг SET-3 общей разделительной мощностью 340 тыс. ЕРР/год.