沉降離心機(jī)停車過程的流場分析

闞 琛，徐 磊，吳 華，明玉周

(中國核電工程有限公司，北京100840)

沉降離心機(jī)停車過程的流場分析

闞 琛，徐 磊，吳 華，明玉周

(中國核電工程有限公司，北京100840)

沉降離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件為柔性軸機(jī)構(gòu)，因此在停車過程中會發(fā)生劇烈振動從而導(dǎo)致澄清后的料液與料渣混合在一起，造成料液分離效果降低。對離心機(jī)停車過程中的流場進(jìn)行流體仿真計算，模擬流體在停車過程中的運動形式，分析料液運動方式與排渣情況，從而為離心機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與操作流程提供可靠的理論的依據(jù)。

沉降離心機(jī)；多相流；流體力學(xué)計算

1 前言

在核化工行業(yè)中，乏燃料溶解液中含有少量放射性很強的不溶性顆粒，在進(jìn)入后序鈾—钚萃取工藝之前，必須進(jìn)行澄清工序，否則不溶性固體顆粒不僅會堵塞管道、腐蝕設(shè)備、加速溶劑輻解、增加界面污物、降低某些裂變產(chǎn)物的去污系數(shù)，使萃取設(shè)備的水力學(xué)性能變差，甚至?xí)斐膳R界事故[1～3]。

我國中試廠乏燃料處理工藝中采用沉降離心機(jī)對溶解液進(jìn)行離心澄清[4]。這種離心機(jī)采用撓性軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)對料液進(jìn)行分離，即在離心機(jī)開車與停車過程中會經(jīng)過臨界轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生強烈的振動。尤其在離心機(jī)停車時，已經(jīng)過濾澄清的清液因離心力的作用依然附著在轉(zhuǎn)鼓壁上，而在離心過程中分離出來的料渣(不溶性顆粒)會因為振動而返混到清液中，變渾濁的清液可能進(jìn)入清液收集裝置從而污染了原有已過濾的清液。

清液返混現(xiàn)象嚴(yán)重影響了過濾效果與效率。……