Виброреактор
Иллюстрации
Реферат
Сущность изобретения: на корпусе 1 через упругую связь закреплен шток 8 вибрационной мешалки. На верхнем витке желоба 2 вмонтирована подвижная направляющая перегородка 9. Упругая связь выполнена в виде плоских рессор, а вибрационная мешалка состоит из горизонтального перфорированного листа и радиальных перфорированных ребер 11. Шток 8 выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос 12. Угловые перемещения корпуса 1 и вибрационной мешалки совпадают, а верти
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 F 11/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ (54) BVI6POPEAKT0P
О
О
4 ()
«О
ФиГ / (21) 4909458/26 (22) 28,12.90 (46) 23.01.93. Бюл. % 3 (71) Научно-исследовательский институт пластмасс им, Г.С. Петрова Научно-производственного объединения "Пластмассы" (72) В.П. Деханов, Н.Н, Пасхин, О.В. Вылеток и Ю.П. Брысин (73) Научно-исследовательский институт пластических масс им, Г.С. Петрова с опытным Московским заводом пластмасс (56) Патент США hL 2667407, кл, 23 — 310, 1954.
Авторское свидетельство СССР
N 648240, кл. В 01 F 11/02, 1976.
„„ Ы„„ 1790439 АЗ (57) Сущность изобретения: на корпусе 1 через упругую связь закреплен шток 8 вибрационной мешалки, На верхнем витке желоба 2 вмонтирована подвижная направляющая перегородка 9, Упругая связь выполнена в виде плоских рессор, а вибрационная мешалка состоит иэ горизонтального перфорированного листа и радиальных перфорированных ребер 11. Шток 8 выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос 12. Угловые перемещения корпуса 1 и вибрационной мешалки совпадают, а верти1790439 кальные отличаются по амплитуде и фазе, Твердый материал, постоянно перемещаясь по винтовому желобу 2 снизу вверх доходит до направляющей перегородки 9
Изобретение относится к аппаратам класса твердое-жидкость и может быть использовано в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности при осуществлении процессов экстракции, растворения и обработки твердых материалов жидкими реагентами.
Известен массообменный аппарат, содержащий цилиндрический корпус, вибрационную дисковую мешалку и технологические патрубки.
К недостаткам указанного аппарата следует отнести невысокую эффективность массообмена, а также невозможность раздельйого вывода жидкого и твердого продуктов, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является аппарат для ведения массообменных процессов в системах твердое тело-жидкость, содержащий корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску, дисковую вибрационную мешалку и технологические патрубки.
Интенсивному проведению процесса массообмена в таком аппарате способствует наложение на реакционную среду двух полей колебаний винтовых — от вибрации корпуса и направленных вертикальных от вибрационной мешалки.
К недостаткам указанного аппарата следует отнести ограничение скорости массообменных процессов из-за малой поверхности контакта реагирующих фаз на витках винтового желоба, обусловленной образованием регулярной структуры смол транспортируемого материала вследствие сегрегации частиц по крупности, когда мелкие частицы оказываются внизу слоя, а крупные "всплывают" и затрудняют доступ жидкой фазы к нижним частицам, Таким образом снижается качество обработки твердой фазы, Ограничение скорости возникает также из-за недостаточно высоких относительных скоростей движения жидкой и твердой фаз в зоне транспортирующего желоба вследствие неэффективной передачи в зону транспортирования твердого материала и крутильных колебаний вибрационной ме5
50 и сбрасывается во внутренний объем корпуса. Жидкая фаза откачивается пластинчэтым вибронасосом 12, 2 з.п. ф-лы, 2 ил„
1 табл. шалки и крутильных колебаний корпуса, что приводит к снижению производительности.
Кроме того применение двух отдельных приводов для возбуждения вибрации корпуса и мешалки приводит к дополнительным энергозатратам и усложнению конструкции.
Целью изобретения является увеличение производительности аппарата и повышение качества обработки твердых частиц вследствие интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта и относительных скоростей движения твердой и жидкой фаз, а также снижение энергозатрат и упрощение конструкции.
Для достижения указанной цели в виброреакторе, содержащем корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску, дисковую вибрационную мешалку и технологические патрубки, вибрэционная мешалка соединена с корпусом упругой связью, выполненной в виде плоских рессор, на верхнем витке винтового желоба установлена передвижная направляющая перегородка.
Вибрационная мешалка может быть оснащена вертикальными перфорированными ребрами.
Шток вибрационной мешалки может быть выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце который установлен пластинчатый вибронасос, Введение упру ой связи, выполненной в виде плоских рессор, с вибрационной мешалкой позволяет от одного вибропривода получить воздействие двух вибрационных полей на реакционную среду при отличающихся по форМе, амплитуде и фазе колебаниях корпуса и мешалки, а установка на верхнем витке винтового желоба передвижной направляющей перегородки обеспечивает в рабочем режиме постоянный сброс твердой фазы с верхнего витка желоба во внутренний объем корпуса в зону наиболее интенсивного воздействия мешалки, увеличивая, тем самым, поверхность контакта фаз, а в режиме выгрузки — вывод твердого продукта из аппарата. При этом снижаются энергозатраты и упрощается конструкция за счет исключения дополнительного привода вибромешалки. Оснащение вибрацион1790439
55 ной мешалки радиальными перфорированными ребрами позволяет повышать эффективность передачи знакопеременного крутящего момента вибропривода в реакцион н ы и объем.
Выполнение штока вибрационной мешалки в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос позволяет организовать циркуляцию жидкой фазы и ее частичную декантацию в конце работы аппарата без дополнительных внешних устройств, На фиг. 1 изображен общий вид виброреактора; на фиг. 2 — то же, вид сверху.
Аппарат содержит корпус I с размещеннымм внутри него винтовым транспорти рующим желобом 2 и тепловой рубашкой 3, установленной через упругую подвеску 4 на раму 5 и оснащенный виброприводом 6, На корпусе 1 через упругую связь 7 закреплен шток 8 вибрационной мешалки.
На верхнем витке желоба 2 закреплена подвижная направляющая перегородка 9.
Упругая связь 7 выполнена в виде плоских рессор, а вибрационная мешалка состоит из горизонтального перфорированного диска
10 и радиальных перфорированных ребер 11.
Шток 8 выполнен в виде полой трубы, на нижнем торце которой установлен пластинчатый вибронасос 12, Аппарат оснащен патрубками подачи и выгрузки твердого материала
13 и 14, подачи и слива жидкости 15 и 16, ввода и вывода теплоносителя 17 и 18, При работе аппарата через патрубок 15 подается жидкая фаза, через патрубок 13 загружается порция твердого материала и через патрубок 17 s рубашку 3 подается теплоноситель. После выхода на заданный тепловой режим включается вибропривод 6, генерирующий винтовые колебания, При этом угловые перемещения корпуса 1, соединенного с рамой 5 упругой подвеской 4, и вибрационной мешалки совпадают, а вертикальные — отличаются по амплитуде и фазе. Твердый материал, перемещаясь по винтовому желобу 2 снизу вверх
Формула изобретения
1. Виброреактор, содержащий корпус с винтовым желобом, вибропривод, упругую подвеску дисковую ви бра ционную мешалку на штоке и технологические патрубки, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, повышения качества обработки твердых частиц. снижения энергозатрат и упрощения конст5
40 доходит до направляющей перегородки 9 и сбрасывается во внутренний объем корпуса, где при падении вниз испытывает интенсивное воздействие вибромешалки, передаваемое ребрами в вертикальном направлении и ребрами 11 в направлении угла поворота.
Затем цикл повторяется. Жидкая фаза может постоянно откачиваться пластинчатым вибронасосом 12, установленным на штоке
8, закрепленном через упругую связь 7 с корпусом 1 и либо отводится через патрубок слива 16 при постоянной подпитке свежего растворителя, либо зацикловывается снова в реакционный обьем корпуса 1. В обоих случаях увеличивается скорость движения жидкой фазы. По завершению заданного времени обработки перегородка 9 переводится в сторону патрубка 14 и осуществляется выгрузка твердого продукта. Корпус виброреактора обогревается теплоносителем, который непрерывно подается через патрубок 17 и отводится через патрубок 18, Применение предлагаемого виброреактора обеспечивает следующие преимущества: увеличивается производительность на
30% и повышается качество обработки твердых частиц вследствие интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта и относительных скоростей движения твердой и жидкой фаз; снижаются энергозатраты в 1,5 и упрощается конструкция аппарата путем исключения отдельного вибропривода мешалки; достигается более полное использование крутильных колебаний корпуса; расширяются технологические возможности работы при включении в схему устройства встроенного вибронасоса.
Испытания экспериментального образца предлагаемого аппарата подтвердили его работоспособность и более высокие технологические показатели.
Результаты экспериментов представлены в таблице. рукции, он снабжен передвижной направляющей перегородкой, установленной на верхнем витке винтового желоба, а вибрационнэя мешалка соединена с корпусом упругой связью, выполненной в виде плоских рессор.
2. Виброреактор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что вибрационная мешалка снабжена вертикальными перфорирован1790439
40
Составитель Ю,Брысин
Редактор И.Мельникова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Андрушенко
Заказ 358 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ными ребрами, расположенными ниже уровня жидкости.
3, Виброреактор по пп. 1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что шток вибрационной мешалки выполнен в виде полой трубы, снабженной пластинчатым вибронасосом, установленным на нижнем торце трубы.