Устройство для концентрирования полимерных материалов

Устройство для концентрирования полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

472 OIO

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соэетских

Социалисти«.вских

Реслублин

Г

1 (6I) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 31.05.73 (21) 1959063/23-5 с присоединением заявки М— (32) Прноритст—

Опубликовано 30.05.75. Бюллетень х:е 20

Дата опубликования описания 23.12.75 (51) Ч Кч В 29Ь 1/00

Гасударственный «омитет

Совета Министров СССР ао делам иаоаретений

H открытий

153) УД К, 678.021.1(088.8) В. Н. Вишняков, И. П. Иванов, В. А. Урлашев, В. Г. Филь, В. И. Суворов, Б. Л. Сухаренок и П. И. Бологов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к устройствам для дроссслирования пеньютоновских псевдопластических, вязкоупругих жидкостей при концентрировании, например, растворов синтетических каучуков.

Известно устройство для концентрирования полимерных материалов, содержащее цилиндрический корпус, встроенную в него в гулку, образующие между собой проходной кольцевой зазор, привод вращения втулки н устройство для управления процессом дросселирования. Для изменения величины зазора установлен механизм ссевого перемещения втулки.

Однако в таком устройстве при изменении площади живого сечения кольцевого зазора изменяется удельная поверхность испарения. (отношение поверхности испарения к расходу), что пе позволяет оптимизировать процесс дросселирования при концентрации.

Кроме того, неудобно управление процессом дросселирования, поскольку изменение (папример, увеличение) зазора одновременно приводит с одной стороны к снижению, а с другой — к увеличению сопротивления продавливанию. Снижение происходит за счег увеличения площади проходного сечения, а повышение — из-за увеличения эффективной вязкости в зазоре. И наоборот, в случае уменьшения зазора сопротивление продавливанию возрастает за счет уменьшения площади проходного сечения и уменьшается за счет снижения эффективной вязкости в зазо5 ре.

Цель изобретения — упрощение конструкции дросселя и оптимизация процесса дросселирования при концентрировании.

Достигается это в результате снабжения

1о устройства блоком автоматического изменен и я ч а стоты вр а щен и я пр ив ода в.гул ок.

На фиг. 1 показана принципиальная технологическая схема; на фиг. 2 — устройство, предназначенное для концентрирования ра15 створов синтетических каучуков при дросселировании.

В качестве датчика, характеризующего эффективную вязкость в кальцевом зазоре, применен датчик давления, усгановленный в

20 линии подачи раствора полимера к дросселю.

Технологическая схема устройства включает насос 1, теплообменник 2, устройство 3 для концентрирования с электродвигателем 4

25 и испаритель 5. На штуцере подвода раствора полимера к устройству для концентрирования установлен мембранный разделитель 6. который через систему из последовательно связанных пневматического манометра 7 с

30 регулятором 8, пневмоэлектропреобразовате47201

3 ля 9 и тиристорного преобразователя 10 частоты соединен с электродвигателем 4.

Устройство для концентрирования (см, фиг. 2) содержит корпус 11 с рубашкой 12, втулку !3 с валом 14 и вставку 1 . Вал 1-1 соединен с валом электродвигателя 4. Перфорированная втулка 13 разделяет проходной кольцевой зазор а, образованный корпусом 11 и вставкой 15. Полость А соединена с полостью испарителя 5.

Насосом 1 объемного действия раствор синтетического каучука под давлением и с заданным расходом непрерывно подают в теплообменник 2 для нагрева до заданной температуры и далее к устройству для концентрирования, где раствор продавливают между неподвижными поверхностями корпуса

11 и вставки 15 и вращающимися поверхностями перфорированной втулки 13. При этом градиент скорости при течении раствора полимера в кольцевых зазорах а от вращения втулки 13, геометрически суммируясь с осевым градиентом скорости, увеличивает суммарную скорость сдвига, в результате чего уменьшается эффективная вязкость и снижается сопротивление продавливанию.

Давление в линии подачи раствора полимера на дросселирование должно исключать преждевременное образование газовой фазы, а температура — деструкцию каучука, Из раствора каучука, поступившего в полость А в виде кольцевой пленки, в результате резкого снижения давления и под воздействием внутреннего тепла выделяется газообразный растворитель, т. е. происходит концентрирование раствора. Вращающаяся втулка 13 способствует очистке кольцевого зазора.

В испарителе 5 происходит окончательное отделение раствора каучука от газообразного р астворителя.

Автоматическое управление процессом концентрирования при дросселировании раствора полимера заключается в поддержании заданной вязкости в кольцевом зазоре, которая характеризуется давлением в линии подачи раствора. Импульс об отклонении дав10

4О

0

4 ления через мембранный разделитель б поступает на пневматический манометр 7 и далее на регулятор 8. Выходной пневмосигнал регулятора 8 преобразуется в электрпческии с помощшо пцевмоэлектропреобразователя 9.

Далее командный электрический сигнал через тиристорный преобразователь 10 частоты изменяет частоту вращения привода и, соответственно, втулки 13.

При увеличении давления в системе от повышения вязкости в кольцевом зазоре увеличивается частота вращения втулки 13, при этом снижается сопротивление продавливацию. И наоборот, при уменьшении давлени» и, соответственно, вязкости в кольцевом зазоре уменьшается частота вращения втулки 13.

При этом увеличивается соппотивление продавливапию. Таким образом достигается поддержание заданного давления перед устройством для концентрирования.

Предлагаемая принципиальная схема для концентрирования растворов синтетического каучука допускает замену насоса монтежю, Вместо полой втулки 13 и вставки 15 можно использовать сплошную вращающуюся втулку. B качестве привода с изменяющейся частотой вращения возможно употребление гидропривода, вариатора, коробки скоростей.

Датчик, характеризующий эффективную вязкость в кольцевом зазоре, можно заменить датчиками расхода, устанавливаемыми до или после устройства для концентрирования, или вискозиметром.

Предмет изобретения

Устройство для концентрирования полимерных материалов, содержащее цилиндрический корпус, встроенную в него втулку, образующие между собой проходной кольцевой зазор, привод вращения втулки и устройство для управления процессом дросселирования, оглачаloа4ийся тем, что, с целью оптимизации процесса дросселирования, оно снабжено блоком автоматического изменения частоты вращения привода втулок.

472010

12 jl

Составитель В. Вишняков

Техред М. Семенов

Редактор Е. Дайч

Корректор Л. Орлова

МОТ, Загорский филиал

Заказ 5496 Изд. № 1507 Тираж 740 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5