[发明专利]一种铀转化生产过程中HF的蒸发供料装置

权利要求书

1.一种铀转化生产过程中HF的蒸发供料装置，其特征在于：

(一)基本结构

蒸发供料装置的主体结构是蒸发罐，在蒸发罐的罐体顶部设置液态AHF入口、温度计接口、气态AHF出口、压缩空气入口、液位计接口、人孔、压力表接口和放空口；其中AHF表示无水HF；

在蒸发罐的罐体底部设置两个对称分布的弧形水夹套，定义其分别为左夹套和右夹套，其中左夹套位于鞍座一和鞍座二之间，右夹套位于鞍座二和鞍座三之间；

在左夹套和右夹套的底部各设置一个排水口，上部对称设置热水的进口和出口，并在左夹套和右夹套上分别设置温度计接口；

(二)两个弧形水夹套的换热面积

循环热水从每个夹套的一侧进入，测量该侧位置处循环热水的温度，为T1；

循环热水从每个夹套的另一侧流出，测量该侧位置处循环热水的温度，为T2；

将气态AHF出口处氟化氢气体离开时温度设定为T3；罐底位置处HF温度为T4；

△t1＝T1-T3，△t2＝T2-T4；

平均温度差

对于铀转化氢氟化生产线，所需的热量：

Q＝q_mr+q_mc_p△t＝q_m×(r+c_p△t)

式中，q_m—氟化氢的质量流量，kg/h；

r—氟化氢汽化潜热，kJ/kg；

c_p—氟化氢气体的比热容，kJ/(kg·℃)；

△t—罐温与HF的气液相变温度之间的温差，℃；

按照蒸发罐热损失按X％计算，两个弧形水夹套的总换热面积

S＝Q(1+X％)/K△t_m；

K表示HF换热装置的总传热系数，属于HF换热装置的自身属性；

(三)弧形水夹套的弧长

在生产运行过程中，将蒸发罐中液态无水HF的液位控制在蒸发罐直径d的1/3至2/3之间；

为保证充分换热，弧形水夹套的高度不超过蒸发罐直径d的1/3；

由此确定弧形水夹套所对应的弧长L与蒸发罐直径d的关系，具体如下：

根据扇形面积则

2.如权利要求1所述的一种铀转化生产过程中HF的蒸发供料装置，其特征在于：弧形水夹套的高度对应蒸发罐直径d的1/3时，弧长L所对应的中心角n≈141°，弧长与直径的关系L＝1.23d。

3.如权利要求2所述的一种铀转化生产过程中HF的蒸发供料装置，其特征在于：蒸发罐直径d＝2.5m，弧形水夹套的弧长L＝3.075m。