Реактор для гидрогенизации Советский патент 1983 года по МПК B01J19/18 

Изобретение относится к химическому, нефте- и биохимическому машиностроению и касается, в частности, конструкций реакторов для гидрогенизации и других процессов, протекающих при высоком давлении, и может быть использовано в промышленности, например, при гидрогенизации мазута и других тяжелых углеводородов. По основному авт. св. № 167928 известен реактор для гидрогенизации и других процессов, протекающих при высоком давлении, с применением винтовой (пропеллерной) мешалки для перемешивания реагирующих веществ, приводимой в движение электромагнитным приводом 1. Однако при широкой эксплуатации таких реакторов большого объема при мощности привода свыше 10 кВт выявлены трудности с защитой верхних опорных шарикоподшипников вала от теплового потока со стороны, ротора. Валы роторов приводов реакторов ЛЕННИИХИММАШ, например, реакторов РНК-1К, Р-А5-21 с герметичным электроприводом мощностью 16 кВт и высокооборотной мешалкой имеют температуру около 200°С. Внутреннее кольцо шарикоподшипНИКОВ имеет температуру более 75°С, а наружное 50°С. Это вызывает их деформацию и преждевременный износ. Помещение ротора в герметичную защитную (экранирующую) гильзу делает невозможным внещнее охлаждение ротора и подшипников. Цель изобретения - повышение надежности работы реактора. Поставленная цель достигается тем, что в реакторе для гидрогенизации верхний торец ротора выполнен с глухим отверстием и снабжен размещенной в нем герметичной, заполненной жидкостью ампулой, свободный конец которой расположен в полости защитной гильзы. Для обеспечения наилучшего теплообмена свободный конец ампулы выполнен с оребрением, а в качестве материала ампулы использован металл с высокой теплопроводностью, например, медь, в качестве жидкости, заполняющей ампулу, использована вода. Такое выполнение конструктивных элементов приводит к отводу тепла от ротора в месте установки подшипников кипящей в ампуле в процессе работы привода жидкостью и рассеивании его на свобо)1ном конце ампулы,, имеющем развитую поверхность теплообмена, где во внутренней полости ампулы происходит конденсация пара рабочей жидкости. На фиг. 1 показан реактор, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез верхней части электропривода. На вал 1 насажен ротор 2 асинхронного электродвигателя. Ротор помещен в защитную гильзу 3, герметически присоединенную к корпусу 4 реактора. Статор 5 электродвигателя насажен на защитную гильзу 3 и помещен в масляную ванну 6, снабженную охлаждающей водяной рубашкой 7. Винт (пропеллер) 8 может иметь диффузор 9. В верхнем торце ротора 2 имеется коаксиально расположенное глухое отверстие 10,. в которое вставлена герметичная, заполненная жидкостью ампула 11, свободный конец которой расположен в полости защитной гильзы 3. Свободный конец ампулы 11 выполнен с оребрением. Вал ротора вращается на подшипниках 12. Реактор работает следующим образом. Вращающийся магнитный поток статора 5 проникает сквозь неподвижную защитную гильзу и приводит во вращение ротор 2, а вместе с ним и вал 1 пропеллера 8. При длительной работе электропривода и полной нагрузке происходит разогрев ротора, а вместе с ним и верхней части вала до температуры 200°С и выще. В таких условиях жидкость (вода), залитая в ампулу, начинает кипеть, причем температура кипения жидкости зависит от температуры верхнего свободного конца ампулы. За счет кипения воды охлаждается ротор, а также щарикоподщипники 12. Образовавшийся пар конденсируется в свободном конце ампулы, имеющем достаточно низкую температуру за счет отвода тепла воздухом с развитой поверхности ампулы. Воздух в свою очередь охлаждается, соприкасаясь с экранирующей гильзой 3, погруженной снаружи в масляную ванну 6, имеющую внешнее охлаждение в виде водяной рубашки 7. Пленка конденсата рабочей жидкости прижимается центробежной силой к стенкам ампулы и под влиянием силы тяжести стекает вниз ампулы, где вновь испаряется, вынося тепло от ротора и поддерживая температуру ротора и подшипников на допустимом уровне. Таким образом, за счет снижения тепловой нагрузки на верхние опорные подшипники значительных деформаций, а следовательно преждевременного их износа не наблюдается. Этим обеспечивается повышение надежности работы реактора при больших мощностях электропривода. ///// //////////A

1. РЕАКТОР ДЛЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИИ по авт. св. № 167828, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, верхний торец ротора выполнен с глухим отверстием и снабжен размещенной в нем герметичной, заполненной жидкостью ампулой, свободный конец которой расположен в полости защитной гильзы. 2.Реактор по п. 1, отличающийся т&ы, что свободный конец выполнен с оребрением. 3.Реактор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала ампулы использо&ав металл с высокой теплопроводностью, например медь, а в качестве жидкости, заполняющей ампулу, использована вода. (Л | оо 1