МАЛОГАБАРИТНЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1994 года по МПК B01F7/16 B01J19/00 

Изобретение относится к химическому машиностроению и предназначено для проведения физико-химических процессов с использованием пожаро- и взрывоопасных, токсичных, особо чистых и других сред, утечка которых в окружающее простpанство недопустима.

Малогабаритные герметичные аппараты найдут применение для научно-исследовательских работ в лабораториях и на пилотных установках.

Известны механизмы и аппараты с верхним герметичным электроприводом, содержащее корпус со статором и экранирующей гильзой, ротор с экранирующей гильзой, двумя шарикоподшипниками на валу и установленной на конце винтовой мешалкой. Существенным недостатком данной конструкции является низкая надежность работы из-за быстрого разрушения и заклинивания шариков в подшипнике вследствие попадания на них реакционной среды и вымывания консистентной смазки. Продолжительность эксплуатации такого аппарата составляет 100-150 ч. После чего необходим ремонт аппарата и замена шарикоподшипников.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является малогабаритный аппарат (прототип), содержащий корпус с циркуляционным контуром, вал с винтовой мешалкой, экранированный электропривод, в котором с целью увеличения срока эксплуатации аппарата перед шарикоподшипниками установлены уплотняющие манжеты, препятствующие проникновению реакционной среды в шарикоподшипники. Это способствовало увеличению сорока эксплуатации аппарата еще на 250-300 ч, но не решило задачи значительного повышения безремонтной продолжительности эксплуатации по обеспечению надежности работы аппарата в течение длительного времени.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности аппарата при работе с токсичными, агрессивными пожаро- и взрывоопасными средами путем защиты шарикоподшипников от вымывания консистентной смазки.

Для достижения поставленной цели вращающаяся втулка нижнего подшипника качения снабжена отбойником, под которым в неподвижном корпусе выполнена кольцевая канавка с осевыми и радиальными отверстиями для стока конденсата реакционной среды в аппарат, неподвижная втулка верхнего подшипника качения снабжена радиальными козырьками с наружным диаметром большим, чем диаметр вращающейся втулки подшипника для стока конденсата в зазор между ротором и статором электропривода и далее в рабочий объем аппарата.

Заявляемое техническое решение по сравнению с прототипом отвечает критерию "Новизна". Выявленные признаки, отличительные от прототипа, в известных решениях не обнаружены, что дает возможность сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 показан малогабаритный герметичный аппарат; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1.

Малогабаритный герметичный аппарат содержит корпус 1, циркуляционную трубу 2, вал 3 с винтовой мешалкой 4, корпус нижнего подшипника 5 с кольцевой канавкой 6, осевыми 7 и радиальными 8 отверстиями, нижний подшипник 9 качения, вращающуюся втулку 10 нижнего подшипника с отбойником 11, ротор 12 электропривода с экранированной гильзой, статор 13 электропривода с экранированной гильзой, вращающуюся обойму 14 верхнего подшипника, верхний подшипник 15 качения, неподвижную втулку 16 верхнего подшипника с радиальным козырьком, теплообменную рубашку 17 электропривода с патрубками подвода и отвода хладагента, крышку электропривода 18, патрубок 19 ввода химреакторов, патрубок 20 вывода готового продукта.

Аппарат работает следующим образом.

Через патрубок 19 в аппарат вводятся компоненты реакции. Вывод готового продукта осуществляется через патрубок 20.

При включении экранированного электропривода начинает вращаться вал 3 с винтовой мешалкой 4, ротор 12, осуществляя движение перемешиваемой среды по циркуляционному контуру, организованному стенками корпуса 1 и циркуляционной трубой 2. Вращается обойма 14, над которой помещен козырек неподвижной втулки 16 с наружным диаметром большим, чем диаметр вращающейся обоймы 14, предназначенный для направления стока конденсата в зазор между ротором 12 и статором 13, обеспечивает защиту подшипника 15 качения от проникновения реакционной среды. Затем конденсат поступает на вращающуюся втулку нижнего подшипника 9 качения и далее отбойником 11 направляется в кольцевую канавку 6, а из нее через осевые 7 и радиальные 8 отверстия в рабочий объем аппарата. Таким образом достигается защита подшипников качения от вымывания консистентной смазки и повышение эксплуатационной надежности аппарата.

Достоверность достижения цели предлагаемого технического решения была подтверждена результатами испытаний малогабаритных герметичных аппаратов вместимостью 10 л при температуре 150^оС.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, в предлагаемом техническом решении по сравнению с каталожным малогабаритным герметичным аппаратом одинаковой вместимости продолжительность надежной эксплуатации аппарата увеличилoсь на 1,5 порядка. Экономический эффект от применения предлагаемого технического решения достигается за счет повышения эксплуатационной надежности. Предварительный экономический эффект от использования технического решения на единицу составит 4,5 тыс. рублей. Ориентировочная годовая потребность народного хозяйства в малогабаритных герметичных аппаратах по данным завода изготовителя "Староруссхиммаш" составит в среднем 40 шт. в год.

Изготовление опытного образца на Старорусском заводе "Химмаш" планируется в 1992 г.

(56) Вишневский Н. Е. , Глуханов Н. П. и Ковалев Н. А. Механизмы и аппараты с герметичным электроприводом. Л. : Машиностроение, 1977. с. 255.

Герметичные аппараты с экранированным электроприводом перемешивающегося устройства. Каталог. ЦИНТИхимнефте- маш, Москва, 1986.

Использование: проведение физико-химических процессов с использованием пожаро- и взрывоопасных, токсичных, особо чистых и других сред, утечка которых в окружающее пространство недопустима. Сущность изобретения: подвижная втулка 10 нижнего подшипника качения снабжена отбойником 11, под которым в неподвижном корпусе выполнена канавка 6 с осевыми 7 и радиальными 8 отверстиями. Неподвижная втулка верхнего подшипника качения снабжена радиальным козырьком с наружным диаметром, большим диаметра подвижной втулки. 3 ил.

МАЛОГАБАРИТНЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ АППАРАТ, содержащий корпус, теплообменную рубашку, циркуляционную трубу, экранированный электропривод с валом, вращающимся в шарикоподшипниках, винтовую мешалку, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности аппарата при работе с токсичными, агрессивными пожаро- и взрывоопасными средами путем защиты шарикоподшипников от вымывания консистентной смазки, подвижная втулка нижнего подшипника качения снабжена отбойником, под которым в неподвижном корпусе выполнена канавка с осевым и радиальными отверстиями, неподвижная втулка верхнего подшипника качения снабжена радиальным козырьком с наружным диаметром большим диаметра подвижной втулки подшипника.