Взрывозащищенный герметичный реактор высокого давления

Взрывозащищенный герметичный реактор высокого давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е р>955998

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13. 02. 81 (21) 3249193/23-26 (51) М. КЛ. с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

В 01 J 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 66.023 (088. 8) Опубликовано 070982. Бюллетень Мо33

Дата опубликования описания 0709.82

Е.Н. Вишневский, М.М. Александров, В.Г. Кудашкин, В.И. Федотова и E.È. Козлов (72) Авторы изобретения.Ф

Специальное конструкторско-технолог фесное бюро "Технолог"

Ленинградского ордена Октябрьской Революции и ордена, Трудового Красного Знамени технологического института им. Ленсовета (71) Заявитель (54) ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЯ РЕАКТОР

ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области химического машиностроения и касается конструкции герметичных реакторов высокого давления для проведения процессов, протекающих под давлением и при температурах выше 200"С при обработке взрывоопасных веществ, может быть применено в нефтехимической, химической и биохимической промышленности.

Проведение процессов в герметичных реакторах высокого давления с взрывоопасными веществами требует применения интенсивного обогрева аппаратов.

Широко известны устройства для нагрева емкостей при помощи резистивных электронагревателей (1 ).

Их основным недостатком является низкий КПД, что приводит к значитель.ным тепловым нагрузкам на теплоизоляцию и„ как следствие, неудовлетворительнйм показателям по взрывозащите.

Известен также смеситель для приготовления строительных смесей, содержащий герметиэированный корпус, приводные перемешивающие лопасти и электроды, соединенные с источником электрического тока, причем днище корпуса выполнено с изоляционным покрытием, имеющим концентрически расположенные пазы, в которых помещены электроды(21.

Недостатком данной конструкции является рабочая среда, что накладывает тре бования по электропроводности среды.

В случае малого уровня жидкости возможен дуговой разряд, что не позволя 0 ет использовать в качестве среды взрывоопасные вещества.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является герметичный реактор высокого давления, снабженный резистивным электронагревателем, выполненный в виде изолированного проводника с выв8дами, заключенными в клеммную коробку, и уст ройством охлаждения в виде донного охладителя (3). Данные реакторы должны снабжаться резистивным электронагревателем. Кроме того, преду.— сматривается обогрев аппаратов лишь до 200оС, что не отвечает требованиям промышленности, так как должен быть обеспечен нагрев среды аппаратов до 400 С. Таким образом, основным недостатком является то, что применяемый тип нагрева не обеспечивает взрывозащиту данных аппаратов. с

955998

Целью изобретения является повышение взрывозащиты.

Поставленная цель достигается тем, что в герметичном реакторе высокого давления, содержащем корпус с .горловиной, расположенное на ней вин- 5 товое перемешивающее устройство с втулкой большего, чем горловина, диаметра и образующей с ней кольцевой канал, электромагнитным приводом, включающим экоанирующую гильзу, ре- 1О зистивный электронагреватель,выполненный в виде изолированного проводника, намотанного на боковую стенку реактора с выводами, заключенными в клеммную коробку, и устройство охлаждения в виде донного охладителя, в боковой стенке реактора выполнен спиральный паз глубиной, равной диаметру проводника, в котором размещен электронагреватель, причем клеммная коробка выполнена герметичной и расположена под охлаждаемым днищем реактора. Погружение электронагревателя в корпус реактора не уменьшает его прочностных характеристик, так как при этом достигается равнопрочность корпуса, и позволяет уменьшить тепловую нагрузку электронагревателя за счет большего его КПД. Это обеспечивает надежную изоляцию нагревателя от окружающей среды.

Герметизация и установка клеммной коробки на охлаждаемом дне реактора исключает нагрев ее до температур, логущих вызвать воспламенение взрывоопасной смеси. 35

Такое исполнение нагревателя предохраняет аппаратуру от взрыва даже при попадании взрывоопасных веществ в зону нагрева.

На чертеже приведен реактор, про- 4О дольный разрез.

Реактор содержит нижний фланец 1 электропровода, непосредственно соединенный с корпусом 2, закрытым кожухом 3. Вал 4 перемешивающего устройства 5 приводится во вращение электроприводом, имеющим общий вал с устройством 5. TepMoèçoëÿöèÿ из кварцевого песка 6 закрывает электронагреватель 7 — нихромовую проволо- 50 ку с надетыми на нее изоляторами, которая расположена в двухзаходном спиральном пазе реактора высокого давления. В нижней части корпуса реактора 2 расположен донный охлади-. тель 8. В нижней части корпуса расположены карманы для термопар 9 и термоизоляция 10. Термостойкий кабель

11 уплотнен резиновой шайбой 12. Крышка 13 удерживает кварцевый песок 14, закрывающий внутреннее заземление 15 6О и заполняющий клеммную коробку 16.

Клеммник 17 служит для подсоединения термостойкого кабеля 11 к нихромовой проволоке электронагревателя

7. Для снижения потерь от лучеиспус- б5 кания применен многослойный экран из полированной жаростойкой фольги 18. рабочая полость реактора сообщается с полостью ротора привода через горловину 19.

Нагрев указанного реактора осуществляется следующим образом.

Сила тока в нагревательном элементе 7 регулируется так, чтобы разность температур циркулирующей среды, т. е. внутренней стенки реактора и его наружной стенки в зоне электронагревателя, не превышала 50 С при толщине стенки 10 — 50 мм. При этом тепловые напряжения корпуса остаются в допустимых пределах, а температура нагревательного элемента не будет более чем на 100 С выше температуры циркулирующей средь1, т. е. составит не более 500ОС.

В таких условиях теплота передается главным образом за счет теплоизлучения.

Благодаря заглублению в спиральный паз элемент 7 будет интенсивно нагревать дно и стенки паза. Для улучшения лучепоглощения поверхность паза может,ворониться. Часть теплоизлучения, не перехваченного стенками паза, будет отражаться экраном 18 из полированной фольги.

В этих условиях КПД нагревателя близок к 100%, а перегрев незначителен, что уменьшает тепловук нагрузку кожуха 3 и устраняет возможность воспламенения взрывоопасных веществ при контакте с ней. Надежная герметизация нагревательного элемента 7 при укладывании его в паз уменьшает возможность передачи взрыва при образовании искры. Уьрньшение перегрева нагревательного элемента также уменьшает вероятность перегорания нихромовой проволоки и образования вольтовой дуги в месте ее разрыва.

Расположение клеммной коробки 16 на донном охладителе 8 снижает ее тепловую нагрузку.

Данное изобретение позволяет обеспечить взрывозащиту герметичных реакторов высокого давления вплоть до категории В4 Т4.

Формула изобретения

Взрывозащищенный герметичный реактор высокого давления, содержащий корпус с горловиной, расположенное на ней винтовое перемешивающее устройство с втулкой большего, чем горловина, диаметра и образующей с ней кольцевой. канал, электромагнитным приводом, включающим экранирующую гильзу резистивный нагреватель, выполненйый в виде изолированного проводника, намотанного на боковую стенку реактора с выводами, заклю955998

Составитель Э. Скачкова

Редактор О. Филиппова Техред И.Гайду Корректор С. шекмар

Заказ 6879/7 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ченными в клеммнув коробку, и устройство охлаждения в виде донного охладителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения взрывозащиты, в боковой стенке реактора выполнен спиральный паз глуби- ной, равной диаметру .проводника, в котором размещен электронагреватель, причем клеммная коробка выполнена герметичной и расположена под охлаждаемым днищем реактора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Циглер И.В. Электронагревательные приборы, М., 1948.

2. Авторское свидетельство СССР

9 401386, кл. В 01 Е 15/06, 1974.

3. Отраслевая нормаль ОН 26-01-9-65 "Реакторы с герметичным устройст. вом". Параметры и основные размеры, черт.2 (исполнение 1), таблица 4, 10