ГЕРМЕТИЧНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1994 года по МПК B01F7/16 

Изобретение относится к герметичным аппаратам с нижним экранированным электроприводом, предназначенным для проведения различных химико-технологических процессов, осуществляемых при высоком давлении и высокой температуре пожаро-взрывоопасных токсичных сред например, суспензиях.

Известны механизмы и аппараты с верхним герметичным электроприводом [1] , в которых электропривод содержит корпус, статор с экранирующей гильзой, ротор с экранирующей гильзой и двумя шарикоподшипниками, на валу ротора установлена винтовая мешалка. Существенным недостатком данной конструкции является низкая надежность работы из-за быстрого разрушения и заклинивания шарикоподшипников. Продолжительность работы такого аппарата составляет 100-150 ч. В результате необходим ремонт и замена шарикоподшипников.

Известен реакционный аппарат [2] , содержащий корпус, экранированный электропривод, рабочее колесо погружного насоса с установленной на входе полой втулкой, на внешней стороне которой закреплены лопатки мешалки, и расположенным во втулке заборным устройством в виде винтовой ленты. Это техническое решение имеет сложную конструкцию, которая непригодна для ввода вала снизу. В таком аппарате нельзя полностью произвести откачивание продукта. В результате чего твердая фаза отлагается на дне аппарата.

Известен также нижний герметичный электропривод на подшипниках жидкостного трения [3] , содержащий корпус с нижним и верхним подшипниками скольжения, статор и ротор с экранированными гильзами, центробежный насос для смазки подшипников, разделительное торцовое уплотнение с различными материалами пар трения с сильфоном и без него. Однако, в этом приводе отсутствует устройство для перекачивания среды в другую емкость, которое позволяет обеспечить эксплуатацию аппарата при заданном коэффициенте заполнения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является реакционный аппарат с нижним экранированным электроприводом [4] , предназначенный для проведения разнообразных химико-технологических процессов в жидких средах, например, суспензиях, содержащий электропривод, винтовое перемешивающее устройство, представляющее собой осевой насос и состоящее из втулки с всасывающей камерой, полых лопастей с полостью, внутри которых размещены лопатки, которых со стенками полых лопастей образуют рабочие колеса центробежного насоса парциального типа, коллектора с полостью и кольцевой прорезью на наружной стенке обтекатель, закрепляющий перемешивающее устройство на валу электропривода, тороидальную обечайку, которая расположена с минимальным зазором снаружи коллектора, трубу выхода продукта, трубу рециркуляции, вентиля, запирающие трубу рециркуляции.

Недостатком указанного реакционного аппарата является большое гидравлическое сопротивление устройства совмещающего перемешивающее устройство и осевой насос, что приводит к значительному повышению удельной потребляемой мощности при эксплуатации.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата за счет сокращения времени его опорожнения от реакционной среды.

Цель достигается тем, что всасывающая камера центробежного насоса выполнена закрытой и соединена трубопроводом с реакционным пространством у днища аппарата.

На фиг. 1 приведен предлагаемый аппарат; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1, экранированный электропривод 2, перемешивающее устройство 3, вместе с ним на валу 4 размещается рабочее колесо 5 центробежного насоса с обтекателем 6, всасывающую камеру 7 насоса с перевернутым стаканом 8 и всасывающим трубопроводом 9, напорную трубу 10, циркуляционную трубу 11, запорные вентили 12 и 13, патрубок 14 для подвода компонентов реакции.

При работе корпуса 1 аппарата заполняется рабочей средой из такого расчета, чтобы уровень жидкости в аппарате был выше уровня рабочего колеса 5 центробежного насоса, т. е. чтобы насос был полностью погруженным в жидкость. Перемешивание рабочей среды в аппарате осуществляется как винтовым перемешивающим устройством 3, так и за счет работы рабочего колеса центробежного насоса. Циркуляция жидкости при работе насоса осуществляется следующим образом: рабочая среда через всасывающий трубопровод 9 поступает в камеру 7 насоса и благодаря обтекателю 6 плавно направляется на вход в рабочее колесо 5 центробежного насоса. Затем жидкость поступает в напорную трубку 10 и через вентиль 12 и рециркуляционную трубу 11 возвращается снова в аппарат и при взаимодействии с потоком, циркулирующим под действием винтовой мешалки, происходит дополнительное перемешивание среды.

При откачивании готового продукта из аппарата вентиль 12 закрывают и открывают вентиль 13. Тогда рабочая среда из напорной трубы 10 будет поступать через вентиль 13 в патрубок для вывода среды (на фиг. 1 не показан) и далее к потребителю.

Такая конструкция перемешивающего устройства 3 и рабочего колеса 5 центрального насоса позволяет осуществить всасывание рабочей среды в непосредственной близости от дна аппарата и производить полную откачку продукта из него. Установка винтовой мешалки перемешивающего устройства 3 вблизи всасывающей камеры 7 центробежного насоса дает возможность поддерживать твердые частицы во взвешенном состоянии, не допуская расслоения жидкости различных плотностей и выполнять откачивание продукта из аппарата без изменения его дисперсной структуры. Таким образом, производительность аппарата увеличивается за счет сокращения времени его опорожнения. (56) 1. Вишневский Н. Е. , Глуханов Н. П. и Ковалев Н. С. Механизмы и аппараты с герметичным электроприводом, Л. : Машиностроение, 1977, с. 255.

2. Авторское свидетельство СССР N 844037, кл. B 01 J 19/00, 1981.

3. Васильцов Э. А. и Ушаков В. Г. Аппараты для перемешивания жидких сред, Л. : Машиностроение, 1979, с. 272.

4. Авторское свидетельство СССР N 1212554, кл. B 01 J 19/00, 1986.

Использование: проведение различных химико-технологических процессов, осуществляемых при высоких давлении и температуре пожаро-взрывоопасных токсичных сред, например суспензиях. Сущность изобретения: всасывающая камера 7 центробежного насоса выполнена закрытой и соединена трубопроводом 9 с реакционным пространством у днища аппарата. В верхней части камеры 7 выполнено отверстие для выхода газа. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ГЕРМЕТИЧНЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус, экранированный электропривод, винтовое перемешивающее устройство с центробежным насосом, имеющим всасывающую камеру, сообщенную с реакционным пространством у днища аппарата, патрубок для подвода компонентов реакции и патрубок для вывода среды, сообщенный с напорным трубопроводом насоса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата за счет сокращения времени его опорожнения от реакционной среды, всасывающая камера выполнена закрытой и сообщена с реакционным пространством у днища посредством трубопровода. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в верхней части всасывающей камеры выполнено отверстие для выхода газа.