Выгрузное циркуляционное устройство

Выгрузное циркуляционное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к химическому оборудованию и предназначено для выгрузки и интенсивной циркуляции высоковязкой реакционной среды . Оно позволяет упростить конструкцию выгрузного устройства, снизить металлоемкость и энергозатраты. Выгрузное циркуляционное устройство содержит цилиндрический корпус 1 с входным и выходным патрубками, валы д 5114 Электропривод I . 13 6 8 i (Л ю 00 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1278011 А 1 (50 4 В 01 J 4 00 ф(г : » ц» - ». Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я"-, Ы1(ОТ(»- ;.

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ . (21) 3911275/25-26 (22) 07.06,85 (46) 23.12.86.Бюл. М - 47 (72) В.С.Живилов, В.Д.Медведев, В.Н.Поляков, В.В.Консетов, IO.N.Горфункель и И.А.Рубцова (53) 621.798.28 (088.8) (56) Проспект фирмы "Маад", (6вейцария.

Патент США ((» 3837768, кл. 418-306, 1979.

Проспект фирмы Lederle, ФРГ. (54) ВЫГРУЗНОЕ ЦИРКУЛЯЦ 4ОННОВ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к химическому оборудованию и предназначено для выгрузки и интенсивной циркуляции высоковязкой реакционной среды. Оно позволяет упростить конструкцию выгрузного устройства, снизить металлоемкость и энергозатраты.

Выгрузное циркуляционное устройство содержит цилиндрический корпус 1 с входным и выходным патрубками, валы

12780!1 с роторами, ведущей и ведомой шестернями, привод для вращения валов.

Внутри корпуса параллельно оси цилиндра установлена продольная сегментная перегородка и перпендикулярно ей — поперечная перегородка 3, В рабочих зонах, отделенных друг от друга поперечной перегородкой, установлены соответственно роторы 5 и силовые шестерни 6, укрепленные попарно на каждом валу, На продольной сегментной перегородке и корпусе устИзобретение относится к реак-ционному химическому оборудованию для производства пластмасс, предназначено для выгрузки и интенсифицированной циркуляции в системах ре- 5 акторов полимеризации высоковязких реакционных сред полимеров и сополимеров.

Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение металлоемкости и энергозатрат, На фиг.1 изображено выгрузное циркуляционное устройство, разрез по вертикальной плоскости; на фиг.

2 — то же, разрез по горизонтальной плоскости; на фиг. 3 и 4 — поперечные разрезы соответственно по зонам установки роторов и силовых шестерен.

Устройство содержит полый цилиндрический корпус 1, который разделен продольной сегментной перегородкой

2 на две полости А и Б. Перпендикулярно оси корпуса 1 и перегородке

2 установлена поперечная перегородка 3, образующая две рабочие зоны, в которые устанавливаются валы 4, на каждом иэ которых расположены ротор 5 и силовая шестерня 6. В зоне расположения ротора 5 по взаимно пер- ЗО пендикулярным осям этих роторов установлены по всей их длине пластины 7. Между этими пластинами и наружной поверхностью роторов 5 имеются гарантированные зазоры В, которые устанавливаются во избежание заклинивания роторов 5, несколько большими (примерно на 0,2-0,3 мм), ройства по взаимно перпендикулярным осям роторов расположены пластины 7, имеющие с наружной поверхностью роторов гарантированные зазоры, а в зоне установки силовых шестерен на сегментной продольной перегородке по всей длине эоны установлена пластина с гарантированными зазорами относитсльно наружной поверхности силовых шестерен, причем последняя плавно сопрягается с поверхностью корпуса устройства. 4 ил. чем зазор в подшипниках 8, в которых вращаются валы 4 (на фиг.1 показаны подшипники скольжения 8, хотя возможно применение и подшипников качения, при использовании которых зазор В минимальный). Величина зазора В влияет на производительность устройства — с его увеличением производительность понижается из-за обратных протечек выгружаемой и циркулирующей сред через зазор.

В рабочей зоне установки силовых шестерен 6 на сегментной перегородке 2 смонтирована по всей длине зоны ппастина 9, которая также имеет гарантированные зазоры В с наружной поверхностью шестерен и роторов 5.

Наружные края пластины .9 плавно сопрягаются с поверхностью корпуса устройства, образуя клинобразные полости Г, которые значительно снижают гидродинамическое сопротивление при движении высоковяэких жидкостей и позволяют наиболее эффективно заполнять межзубовые впадины шестерен 6 обрабатываемой средой.

С торцов корпус 1 закрыт боковыми крьппками 10 и 11, в которых имеют.ся гнезда для подшипников 8, а в месте выхода ведущего вала 4 установлено уплотнительное устройство

12, например, сальникового типа. Для расширения применения устройства корпус 1 и крьппки 10 и 11 снабжены полостями Д для циркуляции теплоили хладагента в зависимости от требований технологического процесса, Ведущий вал 4 посредством фланцевой

l0

20

ЗО

50

SS з 1 муфты 13 соединяется с валом электропривода (не показан) °

Корпус устройства имеет всасывающий 14 и нагнетательный 15 патрубки.

Причем, как полость всасывания Б, так и полость нагнетания А, являются общими для роторов и силовых ше"терен (показано на фиг ° 2 стрелкамн).

В продольной сегментной перегородке

2 выполнено два отверстия 16 и 17, соединяняцих иагнетательные полости роторов и силовых шестерен с полостью нагнетательного патрубка 15.

Пластина 9, расположенная в зоне силовых шестерен 6, имеет такое же отверстие 17, как и в сегментной перегородке 2.

Выгрузное циркуляционное устройство может устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, может подсоединяться всасывакяцим патрубком непосредственно к реакторам или располагаться на некотором расстоянии от. реакторов на трубопроводе. Устройство работает следующим образом.

При включении электропривода приводится во вращение ведущий вал 4, который через силовые шестерни 6 приводит во вращательное движение ведомый вал 4. Двухлопастные роторы начинают обкатываться с зазором друг по другу. Это достигается вследствие того, что силовой контакт при вращении, т.е, передача крутящего момента, производится только через силовые шестерни 6, .Располагаясь в реакционной зоне и имея общий всасывающий патрубок 14, роторы 5 и шестерни 6 значительно.повьппают воэможности самов"асывания устройства и выгрузки реакционных сред повьппенной вязкости из реакторов, работающих под вакуумом, что свойственно, например, процессам растворенной и блочной полимеризации стирола, этилена и их сополимеров. Установка шестерен и наличие общего всасывающего патрубка значительно повьппают надежность и производительность устройств, особенно при их использовании для выгрузки и циркуляции высоковязких растворов полимеров (вяз6 кость. до (3-5) 10 сП) ° Зубья шестерен 6, вращаясь в разные стороны (показано стрелками на фиг.4), захватывают выгружаемую среду и в кли278011 4 нообразных полостях Б, образовашппх пластиной 9, среда заталкивается в межэубовые пространства шестерен и выжимается из них в нагнетательной полости, Так как шестерни обладают большой всасывающей способностью при обработке высоковязких сред, они начинают активно затягивать реак- ° ционную массу из патрубка 14 и предшествующего ему трубопровода или патрубка реактора. Поэтому высоковязкая масса непрерывно поступает в полость Б и способствует лучшему захвату и циркуляции ее роторами 5, т ° е. шестерни 6 способствуют значительному увеличению всасывающего эффекта роторов 5 в условиях обработки высоковязких жидкостей. Улучшению всасывающей способности роторов

5, а также повьппению их объемного

КПД способствуют цилиндрическая форма корпуса и установка продольных пластин 7, которые позволяют значительно увеличить объем полости Б, улучшить эапитку роторов 5 перед их перекрытием пластинами 7.Все это способствует устойчивой и бескавитационной работе роторов, Кроме того, роторы 5 при вращении проходят в непосредственной близости от неподвижных поверхностей только в зоне, ограниченной шириной пластин 7, а остальной свой путь роторы проходят в свободном объеме обрабатываемой среды, и создаваемая ими сила трения крайне незначительна. Это дает экономию затрачиваемой мощности по сравнению с известным решением. Значительная экономия также достигается за счет упрощения формы корпуса (цилиндр вместо овальной восьмеркообразной формы) и как следствие простоты его изготовления °

Реакционная среда, захваченная роторами 5 и шестернями 6 во всасывающей полости Б, выжимается из впадин роторов и межзубовых пространств шестерен в зоне нагнетания и через отверстия 6 и 17 попадает в общую полость А, откуда через патрубок 15 подается на циркуляцию в теплообменник или в последующий реактор каскада. Причем получаемое давление нагнетания предлагаемого устройства значительно вьппе, чем только одних роторов, так как в данном случае давление нагнетания от роторов и силовых

12780 11 шестерен суммируется и может достигать значений 30-40 атм и выше, Смазка подшипников 8 осуществляется самой обрабатываемой средой, так как растворы полимеров обладают смазывающей способностью.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства складывается из увеличения единичной мощ- 10 ности устройства, снижения металлои энергоемкости, упрощения конструкции и снижения трудоемкости изготовления. !

Формула изобретения

Выгрузиое циркуляционное устройство для вязких реакционных сред, включающее корпус с всасывающим и нагнетательным патрубками, валы с роторами, ведущей и ведомой силовыми шестернями и электропривод, о т л и— ч и ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения ме- 25 таллоемкости и энергозатрат, корпус выполнен в виде полого цилиндра и снабжен установленными в нем сегмент ной продольной перегородкой, расположенной со стороны нагнетательного патрубка параллельно оси цилиндра на всей его длине, поперечной перегородкой, установленной между роторами и шестернями перпендикулярно оси цилиндра, пластинами, установленными на продольной перегородке и внутренней стенке корпуса с зазорами к наружным поверхностям роторов и шестерен на всей их длине, при этом пластины, установленные напротив роторов, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях и параллельно друг другу, причем оси пластин, установленных на корпусе, совпадают с осью, перпендикулярной оси роторов. а наружные поверхности пластин, установленных напротив шестерен, плавно сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.

1278011

Составитель А.Сондор

Техред И.Попович

Редактор А.Шишкина

Корректор М.Шароши

Заказ 6784/5

Тираж 527 Подпи сно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-пслйграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4