DE2115365A1 - Separating centrifuge for frozen gas mixtures - Google Patents

Description

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RCN 70 Dui.RCN 70 Dui.

Reactor Centrum Nederland, The Hague/Niederl,Reactor Centrum Nederland, The Hague / Niederl,

Trennzentrifuge für tiefgekühlte GasgemischeSeparating centrifuge for frozen gas mixtures

Die Erfindung betrifft eine Zentrifuge mit drehbarer Trommel, die in einem vakuum-dicht verschlossenen Gehäuse eingebaut ist, wobei ein Trennraum, der auf einer tiefen Temperatur gehalten wird, im Inneren dieser Trommel mit einer Zuführleitung für ein Gemisch von leichten Gasen und mit zwei Rohren zum Ab-The invention relates to a centrifuge with a rotating drum, which is installed in a vacuum-tight housing, a separation space, which is kept at a low temperature, inside this drum with a supply line for a mixture of light gases and with two pipes for exhaust

der
führen leichten Gase, die die Bestandteile dieses Gemischesthe
carry light gases that are the constituents of this mixture

bildeten, in Verbindung steht.formed, communicates.

Eine ähnliche Trennzentrifuge ist aus der US-Patentschrift 3 251 542 bekannt. Es soll hier unter "tiefer Temperatur" eine Temperatur zwischen 0 und 273 Kelvin verstanden werden. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Zentrifuge von dem genannten Typ, die insbesondere zur Bearbeitung von leichten Gasen wie zum Beispiel Helium, Wasserstoff, Stickstoff, Fluor, Argon, Sauerstoff, Chlor usw. geeignet ist.A similar centrifugal separator is shown in the US patent 3,251,542 known. "Low temperature" should be understood here to mean a temperature between 0 and 273 Kelvin. The invention relates in particular to a centrifuge of the type mentioned, which is particularly suitable for processing light Gases such as helium, hydrogen, nitrogen, fluorine, argon, oxygen, chlorine, etc. is suitable.

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Die Trennvorrichtung, die in dieser US-Patentschrift 3 251 5 42 beschrieben wird, hat den Nachteil, daß die Leitung, die ζι fisch en die einzelnen Trenneinheiten eingefügt wird, mit einer sehr guten thermische Isolierung versehen werden muß. Dasselbe gilt für die Ventile, die in die Verbindungsleitungen einge-_ . baut werden. Da Trennanlagen, die nach dem oben beschriebenen Prinzip arbeiten, in der Praxis aus vielen tausenden von Trenneinheiten zusammengesetzt sind, ist ein ausgedehntes Netzwerk von Rohren nötig, um diese Einheiten zu verbinden und in Reihe hintereinander zu schalten. Die thermische Isolierung für ein ähnliches Netzwerk von Röhren würde daher beachtliche Kosten mit sich bringen, wenn es in der Praxis verwendet würde.The separator disclosed in this U.S. Patent 3,251,542 is described has the disadvantage that the line that ζι fish en the individual separating units is inserted, with a very good thermal insulation must be provided. The same applies to the valves that are installed in the connecting lines. to be built. Because separation systems, which work according to the principle described above, in practice consist of many thousands of separation units are assembled, an extensive network of pipes is required to connect these units and to be connected in series. The thermal insulation for a similar network of tubes would therefore be considerable There would be a cost if used in practice.

Erfindungsgemäß strömen die Gase zu und von der Trennkammer jeder Trenneinheit durch einen Rückgewinnungswärmetaüscher mit thermisch leitenden Fäden.According to the invention, the gases flow to and from the separation chamber of each separation unit through a recovery heat exchanger thermally conductive threads.

Unter Wärmetauschern mit thermisch leitenden Fäden v/erden alle die Wärmetauscher verstanden, bei welchen Fäden verwendet werden, die aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit hergestellt sind, um die Wärme von den primären Medien zu den sekundären Medien zu übertragen. Gewöhnlich werden Metallfäden für diesen Zweck verwendet, zum Beispiel Kupferfäden, die zu Kugeln geformt werden, so daß eine Art von thermisch leitendem Schwamm gebildet wird, oder in Verbindung mit anderem Material, das wärmeisolierend ist," um gasdurchlässige Schichten zu bilden, und in welches Gase eingeleitet werden, wie es in der holländischen Patentanmeldung 65.14 628 beschrieben ist.Heat exchangers with thermally conductive threads are understood to mean all the heat exchangers in which threads are used, which are made of a material with good thermal conductivity are to transfer the heat from the primary media to the secondary media. Usually metal threads are used for used for this purpose, for example, copper threads that are shaped into balls, making a kind of thermally conductive sponge is formed, or in conjunction with other material that is thermally insulating, "to form gas-permeable layers, and into which gases are introduced, as described in Dutch patent application 65.14 628.

Auf diese Weise bietet die Erfindung den Vorteil, daß keine thermische Isolierung für die Verbindungsleitungen zwischen den jeweiligen Trennvorrichtungen nötig sind, da das Gas in diesen auf normalerUmgebungstemperatur sein kann.In this way, the invention offers the advantage that no thermal insulation for the connecting lines between the respective separation devices are necessary, as the gas in these can be at normal ambient temperature.

Ein solcher Wärmetauscher ist vorzugsweise im Inneren des Gehäuses angebracht, welches auch die drehbare Trommel enthält, da auf diese Weise ein sehr kompakter Aufbau erreicht wird,Such a heat exchanger is preferably mounted inside the housing, which also contains the rotatable drum, since in this way a very compact structure is achieved,

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der sowohl für Gegenstromtrennvorrichtungen als auch für Mi tstromtrennvorrichtungen verwendet werden kann.for both counterflow and mid-flow disconnectors can be used.

Wenn eine Gegenstromvorrichtung verwendet wird, kann jedoch das zu trennende leichte Gasgemisch in die Trennkammer durch ein Einlaßrohr eingeleitet werden, welches durch den Wärmetauscher im Gegenstrom mit den getrennten Gasgemischbestandteilen läuft, bevor es im Inneren des Trennraumes endet. Diese Konstruktion macht es möglich, eine Hemmeinrichtung, zum Beispiel eine Hemmscheibe, in einfacher Weise in den Trennraum einzupassen, um die erforderliche Wirbelbewegung des Gases zu erzeugen. ä If a countercurrent device is used, however, the light gas mixture to be separated can be introduced into the separation chamber through an inlet pipe which runs through the heat exchanger in countercurrent with the separated gas mixture components before it ends inside the separation chamber. This construction makes it possible to fit a retarding device, for example a retarding disk, in a simple manner into the separation space in order to generate the required vortex movement of the gas. Ä

Wenn der Wärmetauscher so in zwei Teile geteilt wird, daß das zu trennende Gasgemisch durch zwei Teile in Reihe auf der Primärseite fließt, während ein Gasgemischbestandteil durch eine Sekundärseite dieser zwei Teile fließt, und der andere Gasgemischbestandteil durch die andere Sekundärseite fließt, hat dies zur Folge, daß die Wärmetauschereinheit lang und eng ausgelegt sein kann. Es ist auch möglich, den Wärmetauscher teilweise in den Trennraum hineinragen zu lassen. In diesem Fall kann die niedrige Temperatur dieses Teils des Wärmetauschers dazu verwendet werden, das erforderliche Einleiten des Gaswirbels auch auf thermische Weise zu erreichen.If the heat exchanger is divided into two parts in such a way that the gas mixture to be separated by two parts in series on the primary side flows while one mixed gas component flows through a secondary side of these two parts and the other mixed gas component flows through the other secondary side, this has the consequence that the heat exchanger unit is designed long and narrow can be. It is also possible to partially use the heat exchanger to protrude into the separation space. In this case, the low temperature of this part of the heat exchanger can be used to initiate the gas vortex required can also be achieved in a thermal way.

Wenn dann der oben genannte andere Gasgemischbestandteil durch die thermisch leitenden Fäden der Wärmetauscheroberfläche einer molekularen Abdichtung, die ringsum die Außenseite der drehbaren Trommel angebracht ist, strömen gelassen wird, wird es möglich, auch die Motorwärme zu vernichten. Wenn hier von Gasen die Rede ist, so soll dies selbstverständlich auch gasförmige Isotope einschließen. In der erfindungsgemäßen Trennzentrifuge können daher bestimmte gasförmige Isotope eines leichten Gases von dem Gemisch von gasförmigen Isotopen, aus denen ein Gas gewöhnlich besteht, getrennt werden.If then the above-mentioned other gas mixture constituent through the thermally conductive threads of the heat exchanger surface molecular seal, which is attached around the outside of the rotating drum, is allowed to flow possible to destroy the engine heat as well. When speaking of gases here, it goes without saying that this should also be gaseous Include isotopes. In the centrifugal separator according to the invention, therefore, certain gaseous isotopes of a light gas separated from the mixture of gaseous isotopes that usually make up a gas.

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Eine erfindungsgemäße Zentrifuge macht es unter anderem in wirtschaftlicher V/eise möglich, Deuterium und Tritium ausA centrifuge according to the invention makes it, inter alia, in economical way possible, deuterium and tritium from

3 Wasserstoff herzustellen und zum Beispiel das isotop He von Helium zu trenn. Es ist auch möglich, Helium oder Wasserstoff von Gemischen von einem dieser Gase mit einem anderen leichten Gas, wie zum Beispiel Stickstoff, zu trennen.3 to produce hydrogen and, for example, the isotopic He of To separate helium. It is also possible to use helium or hydrogen to separate mixtures of one of these gases with another light gas such as nitrogen.

Im folgenden sollen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielweise anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert v/erden, wobei die hier gezeigte Trennzentrifuge mit -der in der holländischen Patentschrift 103 433 beschriebenen übereinstimmt.In the following, preferred embodiments of the invention are to be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings The centrifuge shown here corresponds to the one described in Dutch patent specification 103 433.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt einer erfindungsgemaßen Trennzentrifuge. Fig. 1 shows a vertical section of a centrifugal separator according to the invention.

Fig^. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt einer Zentrifuge nachFig ^. 2 shows a vertical section of a centrifuge according to FIG

Fig. 1 mit einem modifizierten Aufbau des Oberteils.Fig. 1 with a modified structure of the upper part.

Fig. 3 ist ein vertikaler Schnitt einer Zentrifuge nach Fig. 1 mit einer verschiedenen Ausführungsform des unteren Teils. Fig. 3 is a vertical section of a centrifuge according to Fig. 1 with a different embodiment of the lower part.

In der Zeichnung stellt 1 ein geschlossenes Zentrifugengehäuse dar mit einem Raum 2, in welchem ein Hochvakuum aufrechterhalten wird. In der Mitte des Behälters ist ein hohler röhrenförmiger Rotor 3 drehbar angebracht, der durch eine Welle 4, die in einem Lager 5 drehbar gelagert ist, wie ein Kreisel getragen wird. Der Rotor 3 wird in einer vertikalen Lage durch einen ringförmigen Permanentmagneten 6, der am oberen Ende des Rotors angebracht ist, und durch einen Ring 7 aus magnetischem Material, der im Gehäuse 1 angebracht ist, gehalten, wobei dieser Ring auch ein Permanentmagnet sein kann. Das zu trennende Gemisch, zum Beispiel ein Gasgemisch oder ein gasförmiges Isotopengemisch, wird durch das feste Rohr 8 eingeleitet. In the drawing, 1 represents a closed centrifuge housing dar with a room 2, in which a high vacuum is maintained will. In the center of the container a hollow tubular rotor 3 is rotatably mounted, which is driven by a shaft 4 shown in FIG a bearing 5 is rotatably supported as a gyroscope is carried. The rotor 3 is in a vertical position by a annular permanent magnet 6, which is attached to the upper end of the rotor, and by a ring 7 of magnetic Material, which is attached in the housing 1, held, wherein this ring can also be a permanent magnet. That too The separating mixture, for example a gas mixture or a gaseous isotope mixture, is introduced through the fixed pipe 8.

Ein Ende des Rotors ist offen, und der Trennraum des Rotors · wirä dort hauptsächlich durch eine feste kreisförmige Hemm-One end of the rotor is open, and the separation space of the rotor we were there mainly by a solid circular inhibitor

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scheibe 9 senkrecht zur Drehachse begrenzt. Eine Schraubendichtung 10, die nach dem Prinzip der HolweckMolekularpumpe arbeitet, trennt den oberen Teil 11 des Raumes im Inneren des Gehäuses von dem Raum 2. Ringsum die Hemmscheibe 9 ist eine Anzahl von Löchern oder ein Winkel schlitz 12 vorgesehen, durch welchen einer der Bestandteile des zu trennenden Gemisches in eine Kammer 13 abgezogen werden kann, von wo es bei 14 abgeführt wird.Disk 9 limited perpendicular to the axis of rotation. A screw seal 10, based on the principle of the Holweck molecular pump works, separates the upper part 11 of the space inside the housing from the space 2. All around the lock washer 9 is a Number of holes or an angle slot 12 provided through which one of the components of the mixture to be separated in a chamber 13 can be withdrawn from where it is discharged at 14.

In der Nähe des Bodens des Rotors ist eine Platte 15 mit Löchern 16 in diesem angebracht, an welcher die Welle 4 angebracht ist. Der untere Teil 17 des Rotors, der sich unter die Platte 15 erstreckt, biegt sich auf die Drehachse zu. Feste Rohre 18 erstrecken sich in den ringförmigen Raum, der durch den gebogenen Teil 17 und die Platte 15 gebildet wird, wobei diese Rohre mit einem Abführrohr 19 verbunden sind. Durch dieses Rohr wird der zweite Bestandteil des Gemisches entfernt. Der Motor zum Antreiben des Rotors ist mit 20 und 21 bezeichnet.Near the bottom of the rotor is a plate 15 with holes 16 in it, to which the shaft 4 is attached. The lower part 17 of the rotor, which extends under the plate 15, bends towards the axis of rotation. Fixed tubes 18 extend into the annular space formed by the bent part 17 and the plate 15, these tubes are connected to a discharge pipe 19. The second component of the mixture is removed through this pipe. The engine for Driving the rotor is denoted by 20 and 21.

27 bezeichnet ein Einlaßrohr. Das Gasgemisch, welches durch das oben genannte Abführrohr 19 entfernt wird, bewegt sich dann durch das Rohr 28 nach oben, welches in der Wand 29 des Behälters oder Gehäuses 1 angebracht ist. Das obere Ende 30 des Zentrifugengehäuses enthält einen Wärmetauscher 31 mit thermisch leitenden Fäden, wie er vorher beschrieben wurde. Das Rohr 28 ist über ein Rohr 32 mit einem SeitenanSchluß 33 des Wärmetauschers 31 verbunden. Stromab von diesem Anschluß folgt ein Rohr, welches nach unten gerichtet ist, danach zwingt ein gekrümmtes Rohr 35 die Strömung des Gasgemischbestandteiles wieder in eine Richtung nach oben, so daß sie schließlich über ein Rohr 36 den Auslaß 37 erreichen kann.27 denotes an inlet pipe. The mixed gas, which is removed through the above-mentioned discharge pipe 19, then moves up through the tube 28 which is mounted in the wall 29 of the container or housing 1. The top end 30 of the centrifuge housing contains a heat exchanger 31 with thermally conductive threads, as previously described. The tube 28 is connected to a side connection 33 via a tube 32 of the heat exchanger 31 connected. Downstream of this connection a pipe, which is directed downwards, follows a curved tube 35 forces the flow of the gas mixture constituent again in an upward direction, so that it can finally reach the outlet 37 via a pipe 36.

Die Abführleitung 38, welche die Verbindung zwischen der obengenannten Kammer 13 und dem Abführanschluß 14 bildet, läuftThe discharge line 38, which is the connection between the above Chamber 13 and the discharge port 14 forms, runs

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ebenfalls aufwärts durch den Wärmetauscher 31. Das zu trennende Gasgemisch wird über einen Anschluß 8 so eingeleitet, daß dieses Gasgemisch durch einen Rohrabschnitt 39 durch den Wärmetauscher abwärts fließt. Wie früher ausgeführt wurde, ist die wärmetauschende Oberfläche des Wärmetauschers 31 zum Beispiel aus Scheiben aufgebaut, die zum Beispiel Kupferfäden enthalten, die hergestellt sind, um eine Gaze in jeder Scheibe zu bilden. Diese Scheiben sind kompakt um die Leitungen 34, 35, 36, 38 und 39 geschichtet, so daß in einem sehr begrenzten Raum ein äußerst intensiver Wärmeaustausch im Gegenstrom zwischen dem zu trennenden Gasgemisch, welches bei 8 eingeleitet wird, und den Gasgemischbestandteilen, die bei 14 und 37 abgeführt werden, stattfinden kann.also up through the heat exchanger 31. The gas mixture to be separated is introduced via a connection 8 so that this Gas mixture through a pipe section 39 through the heat exchanger flows downwards. As stated earlier, the heat exchanging surface of the heat exchanger 31 is for example constructed from disks containing, for example, copper threads made to form a gauze in each disk. These discs are compactly layered around lines 34, 35, 36, 38 and 39 so that in a very limited space an extremely intensive heat exchange in countercurrent between the gas mixture to be separated, which is introduced at 8, and the gas mixture components, which are discharged at 14 and 37 can take place.

Fig. 2 zeigt eine verschiedene Ausführungsform, in der der Wärmetauscher mit thermisch leitenden Fäden in zv/ei Teile 40 und 41 aufgespaltet ist. In jedem V/ärmetauscherabschni tt befindet sich ein mittlerer Teil 42 und 43, durch Vielehen das zu trennende Gasgemisch, welches durch den Anschluß 8 zugeführt wird, sich abwärts in die Richtung des Einlaßrohres 27 bewegt. Diese Abschnitte 42 und 43 sind durch Wände 44 und 45 eingeschlossen, welche die durch den Anschluß 8 zugeführt en Gase am Eindringen in die Wärmetauscherabschnitte 48 und 49 hindern, v/elche sich ringsum diese V/ärmetauscherabschnitte 42 und 43 befinden. 47 ist ein Durchgang zwischen den durch die Wände 44 und 45 eingeschlossenen Räumen. 50 ist ein V/andabschnitt, der den oberen Raum 40 von dem Raum 41 darunter abtrennt. 51 bezeichnet eine abgewandelte Bauweise der Herarascheibe. VJie in Fig. 1 bewegt sich der Strom des Gasgemischbestandteiles, der in der Trennkammer getrennt wurde, durch das Rohr 28 nach oben, nachdem er von der Trennkammer abgezogen wurde.Fig. 2 shows a different embodiment in which the Heat exchanger with thermally conductive threads is split into two / one parts 40 and 41. Located in each heat exchanger section a middle part 42 and 43, by multiplying the gas mixture to be separated, which is supplied through the connection 8 moves downward in the direction of the inlet pipe 27. These sections 42 and 43 are defined by walls 44 and 45, which prevent the gases supplied through the port 8 from entering the heat exchanger sections 48 and 49 prevent each other around these V / heat exchanger sections 42 and 43 are located. 47 is a passage between the spaces enclosed by walls 44 and 45. 50 is a V / and section, which separates the upper space 40 from the space 41 below. 51 denotes a modified construction of the Herara disk. VJie in Fig. 1, the flow of the gas mixture component moves, which was separated in the separation chamber, up through the pipe 28 after being withdrawn from the separation chamber became.

Wegen der hemmenden Wirkung der festen Hemmscheibe 9, 51 wird auch ein Gaswirbel 26 erzeugt und in jedem der gezeichnetenBecause of the inhibiting effect of the fixed locking disk 9, 51 is also a gas vortex 26 is generated and in each of the drawn

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Zentrifugenrotoren aufrechterhalten, um die trennende Wirkung der Zentrifuge zu verbessern. Die mittige Zuführung des Ge- · rnisches durch das Rohr 8 beeinflußt auch diesen Wirbel infolge des Schubes günstig. Die gebogene Form des oberen Teils des Trennraums des Rotors in Fig. 2 ist besser für die Form des Wirbels 26 während des Betriebs geeignet als dessen flache Gestalt nach Fig. 1. Die Wirkungsweise der in Fig. 2 gezeigten Trennzentrifuge ist folgende: ' ■Centrifuge rotors maintain the separating effect to improve the centrifuge. The central supply of the mixture through the pipe 8 also influences this vortex as a result the thrust favorable. The curved shape of the upper part of the separation space of the rotor in Fig. 2 is better for the shape of the vortex 26 during operation is suitable as its flat shape according to FIG. 1. The mode of operation of that shown in FIG Separation centrifuge is the following: '■

Das zu trennende Gasgemisch wird in die Trennkammer durch den Anschluß 8 eingeführt und strömt auf seinem Weg zu dem Zuführrohr 27 durch die Wärmetauscherteile 42 und 43. Ein Bestandteil der getrennten Bestandteile dieses Gasgemisches bewegt % sich durch das Rohr 28 nach oben zu dem Wärmetauscherabschnitt 48 und wird im Gegenstrom mit dem Gas, das sich durch den Abschnitt 42 bewegt, wieder auf die Umgebungstemperatur erhitzt Uü<J verläßt danach durch den Anschluß 25 das Zentrifugengehäuse. Der andere Bestandteil des Gasgemisches wird v.'ieder durch den Durchgang 12 abgeführt, wonach es zuerst die Kammer 13 er-". reicht. Darauf durchläuft dieser Gasgemischbestandteil zuerst den Wärmetauscherabschnitt 49, von wo er durch den Anschluß 5 abgezogen wird. Dann bewegt sich dieser Gasgernischbestandteil durch eine Leitung 53 abwärts, die in der Wand 54 des Zentrifugengehäuses angebracht ist.To be separated gas mixture is introduced into the separation chamber through the port 8 and flows on its way to the feed tube 27 through the heat exchange members 42 and 43. A part of the separated constituents of this gas mixture% moves through the pipe 28 upwardly to the heat exchanger section 48 and is heated again to the ambient temperature in countercurrent with the gas moving through the section 42. Uü <J then leaves the centrifuge housing through the connection 25. The other component of the gas mixture is discharged through the passage 12, after which it first reaches the chamber 13. This gas mixture component then first passes through the heat exchanger section 49, from where it is withdrawn through the connection 5. Then it moves this gas mixture component down through a conduit 53 which is mounted in the wall 54 of the centrifuge housing.

Fig. 3 zeigt, daß diese Leitung 53 in einem Raum 55 endet, der sich ringsum die drehbare Trommel 3 befindet. Dieser Raum enthält eine Anzahl von Metallamellen, die teilweise durch die Wand 57 des Raumes 55 vorstehen. Die Enden dieser Lamellen, die aus einem geeigneten wärmeleitenden Material hergestellt J sind, sind in Berührung mit einer Holweck-Dichtung der beschriebenen Art. Es ist auch möglich, die Lamellen 56 im Inneren des Raumes 55 als ein kontinuierliche Schraube auszubilden. In der schon beschriebenen Weise sind die Lamellen 56, soweit sie sich im Innern des Raumes 55 befinden, mit Löchern an einer Anzahl von Stellen versehen, wenn diese Lamellen3 shows that this line 53 ends in a space 55 which is located around the rotatable drum 3. This room contains a number of metal slats that are partially cut through the wall 57 of the space 55 protrude. The ends of these fins, made of a suitable thermally conductive material J are in contact with a Holweck seal of the type described. It is also possible to use the slats 56 in the Form the interior of the space 55 as a continuous screw. The slats are in the manner already described 56, insofar as they are inside the space 55, provided with holes in a number of places when these slats

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parallel zueinander angeordnet sind. Wenn die Lamellen jedoch schraubenförmig angeordnet sind, sind diese Löcher nicht nötig. Auf jeden Fall kann der Raum zwischen den Lamellen weiter teilweise mit Draht aus thermisch leitenden Fäden, wie schon vorher besprochen,· angefüllt sein, welcher auch die Form eines zusammengepreßten Metallschwammes haben kann oder als eineGaze ausgebildet sein kann. Diese Gaze kann auch eine schrauben-• artige Form haben, um sich der schraubenartigen Form der Lamellen 56 anzupassen. Diese Lamellen führen so durch die Wand 57, daß dieser Durchgang gasdicht ist.are arranged parallel to each other. If the slats, however are arranged helically, these holes are not necessary. In any case, the space between the slats can be wider partially filled with wire made of thermally conductive threads, as already discussed, which also has the shape of a compressed metal sponge or as a gauze can be formed. This gauze can also have a screw-like shape in order to match the screw-like shape of the slats 56 adapt. These lamellae lead through the wall 57 in such a way that this passage is gas-tight.

α In der oben beschriebenen Weise ist ein Wärmetauscher 58 vorgesehen, welcher weiter die durch die Leitung 53 zugeführten Gase erwärmt, bis die Umgebungstemperatur erreicht ist, wonach diese Gase das Zentrifugengehäuse durch den Anschluß 59 verlassen. α In the manner described above, a heat exchanger 58 is provided, which continues to heat the gases supplied through line 53 until ambient temperature is reached, after which this Gases exit the centrifuge housing through port 59.

Ein Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Aufbau besteht darin, daß in Fig. 3 keine Rohre 18 verwendet werden, sondern daß die Gase am Boden der drehbaren Trommel 3 den Trennraum durch Öffnungen 60 in deren Endwand verlassen können. Nachdem die Gase so in den Raum 61 eingedrungen sind, können sie das Rohr 28 über den Anschluß 62 erreichen. Es ist klar, daß die in dem Wärmetauscher 58 auf den Gasgemischbestandteil , der das Zentrifugengehäuse bei 59 verläßt, übertragene Wärme teilweise von den sich in den Trennraum gemäß der Strömungslinie des Gaswirbels 26 bewegenden Gasen abgeführt wird und ebenso von dem Elektromotor 20, der auch Wärme erzeugt. Wird dieser Elektromotor mit·seiner eigenen Kühlung (nicht gezeigt) versehen, ist es möglich, eine willkürlichen Einfluß auf die Temperatur auszuüben, bei welcher Gase bei 59 entfernt werden.A difference from the structure shown in Fig. 1 is that in Fig. 3 no tubes 18 are used, but that the Gases at the bottom of the rotatable drum 3 can leave the separation space through openings 60 in its end wall. After the gases have penetrated the space 61 in this way, they can reach the pipe 28 via the connection 62. It is clear that those in that Heat exchanger 58 partially transferred heat to the gas mixture component leaving the centrifuge housing at 59 by the gases moving into the separation space according to the flow line of the gas vortex 26 and likewise from the electric motor 20, which also generates heat. If this electric motor is provided with its own cooling system (not shown), it is possible to have an arbitrary influence on the temperature at which gases are removed at 59.

Wenn daher der Elektromotor 20, 21 stark gekühlt wird, wird wenig, wenn überhaupt eine Wärme von ihm in Richtung auf denTherefore, when the electric motor 20, 21 is strongly cooled, little, if any, heat from it towards the

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Wärmetauscher 58 übertragen, während, wenn der Elektromotor etwas weniger gekühlt wird, dies zur Folge hat, daß ein Teil der Wärme von dem Elektromotor tatsächlich den Wärmetauscher und anschließend das bei 59 entfernte Gas erreicht.Heat exchanger 58 transfer, while if the electric motor is cooled a little less, this has the consequence that a part the heat from the electric motor actually reaches the heat exchanger and then the gas removed at 59.

Auf diese Weise kann die von dem Elektromotor erzeugte Wärme für einen sogenannten thermischen Wirbelantrieb verwendet werden. Wenn die Wärme auf diese Weise verwendet v/erden soll, ist es oft wünschenswert, die Hemmplatte 51 im Bodenteil der Zentrifuge auf einem vorstehenden Teil des Einlaßrohres 27 anzubringen, anstatt im oberen Teil der Zentrifuge, wie es in Fig. 2 gezeigt ist.(Diese Anordnung ist jedoch nicht gezeigt.) * In diesem Fall wird sich der Gaswirbel in der entgegengesetzten Richtung zu den in der Fig. 2 und 3 gezeigten Pfeilen bewegen.In this way, the heat generated by the electric motor can be used for a so-called thermal vortex drive. If the heat is to be used in this manner, it is often desirable to mount the retard plate 51 in the bottom portion of the centrifuge on a protruding portion of the inlet tube 27, rather than in the top of the centrifuge as shown in Fig. 2. ( However, this arrangement is not shown.) * In this case the gas vortex will move in the opposite direction to the arrows shown in Figs.

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Claims (7)

- ίο - Patentansprüche- ίο - claims 1.) Trennzentrifuge mit einer drehbaren Trommel, die in einem vakuum-dicht verschlossenen Gehäuse eingebaut ist, wobei ein Trennraum, der auf einer tiefen Temperatur gehalten wird, im Inneren dieser Trommel mit einer Zuführleitung für ein Gemisch von leichten Gasen und mit zwei Rohren zum Abführen der leichten Gase, die die Bestandteile dieses Gemischs bildeten, in Verbindung steht, dadurch gekennzei chnet , daß die Gase zu und von der Trennkammer durch einen Rückgewinnungswärmetauscher mit thermisch leitenden Fäden strömen.1.) Separating centrifuge with a rotating drum which is installed in a vacuum-tight housing, whereby a separation space, which is kept at a low temperature, inside this drum with a feed pipe for a mixture of light gases and with two pipes for the discharge of the light gases, which are the constituents of this Mixture formed, communicates, thereby gekennzei chnet that the gases to and from the separation chamber through a recovery heat exchanger using thermally conductive threads flow. 2. Trennzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher in dem Gehäuse, in welchem die drehbare Trommel angebracht ist, angeordnet ist.2. Separating centrifuge according to claim 1, characterized in that the heat exchanger in the housing in which the rotatable Drum is attached, is arranged. 3. Trennzentrifuge nach Anspruch 2, bei der die drehbare Trommel an einem Ende offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zu trennende leichte Gasgemisch in die Trennkammer durch ein Einlaßrohr geleitet wird, das durch den Wärmetauscher im Gegenstrom mit den getrennten Gasgemischbestandteilen führt, bevor es im Inneren des Trennraums endet.3. Separating centrifuge according to claim 2, wherein the rotatable drum is open at one end, characterized in that that the light gas mixture to be separated is passed into the separation chamber through an inlet pipe which passes through the heat exchanger leads in countercurrent with the separated gas mixture components before it ends in the interior of the separation space. 4. Trennzentrifuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher in wenigstens zwei Teile geteilt ist.4. Separating centrifuge according to claim 1, characterized in that that the heat exchanger is divided into at least two parts. 5. Trennzentrifuge nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Teile auf der Primärseite in Reihe durch das zu trennende Gasgemisch durchströmt werden, während von diesen zwei Teilen eine Sekundärseite durch den einen Gasgemischbestandteil und die andere Sekundärseite durch den anderen Gasgemischbestandteil durchströmt wird.5. Separating centrifuge according to claim 4, characterized in that the two parts on the primary side in series by the gas mixture to be separated are flowed through, while of these two parts a secondary side through the one gas mixture component and the other secondary side is flowed through by the other gas mixture constituent. 109852/0163109852/0163 6. Trennzentrifuge nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieserandere Gasgemischbestandteil anschließend durch eine VJarmetauscheroberf lache aus thermisch leitenden Fäden einer Molekulardichtung fließt, die ringsum die Außenseite der drehbaren Trommel angebracht ist.6. Separating centrifuge according to claim 5, characterized in that that this other constituent of the gas mixture then passes through a heat exchanger surface made of thermally conductive threads a molecular seal attached around the outside of the rotatable drum. 7. Reihenschaltung aus Trennzentrifugen nach einem der vorhergehenden Ansprüche.7. Series connection of separating centrifuges according to one of the preceding claims. 109852/0163109852/0163