Устройство для выгрузки высоковязких продуктов Советский патент 1985 года по МПК B01J4/00 

18

Фиг.1

70

(Л

05 СП 4:; Сл

Изобретение относится к устройствам для выгрузки высоковязких продуктов из емкостых аппаратов, используемым преимущественно в химической промышленности.

По основному авт. св. № 912257 и вестно устройство для выгрузки высоковязких продуктов, содержащее корпус, закрепленную на корпусе приемную воронку с выпол.ненной в ней прямоугольной выемкой на входе продукта, патрубок нагнетания, подсоединенный соосно с воронкой к нижней части корпуса, установленные в корпусе щестерни, входящие во взаимное зацепление. Прямоугольная выемка в зоне выхода щестерен выполнена с щириной, превышающей щирину щестерен не меньще, чем на одну высоту зуба шестерни, постепенно умгеньщающейся в направлении вращения щестерен до щирины шестерни, образуя между стенкой корпуса и.торцами щестерен симметричные клиновидные полости. В приемной воронке внутри прямоугольной выемки выполнены огибающие щестерни клиновидные радиальные полости, сужающиеся в направлении вращения шестерен и образующие с торцовыми полостями П-образные к арманы Торцовые полости выполнены высотой, плавно уменьшающейся в направлении вращения шестерен 1.

Недостаток известного устройства заключается в том, что при его работе торцы щестерен, где чередуются зубцы и впадины, не обеспечивают надежных окружных сопротивлений сдвиговым деформациям (проскальзыванию) выгружаемого продукта, так как торцы зубцов шестерен выполнены в одной плоскости и имеют шлифованную поверхность. Это препятствует стабильному окружному транспортированию обрабатываемого продукта в торцовых клиновых полостях и осевому заполнению межзубцовых впадин, а также обратным протечкам через торцовые зазоры. Указанные недостатки усугубляются при возложении на устройство для выгрузки дополнительных напорных функций для подачи под давлением обрабатываемого продукта на последующие стадии обработки.

Цель изобретения - обеспечение стабилизации производительности при изменении давления в нагнетательном патрубке.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выгрузки высоковязких продуктов на торцах зубьев щестерен выполнены канавки, расположенные параллельно оси зубьев.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 3.

Устройство для выгрузки высоковязких продуктов содержит корпус 1, в котором размещены входящие во взаимное зацепление зубчатые щестерни 2 и 3, установленные на подшипниках 4 и 5. Корпус 1 имеет приемную воронку 6 с фланцем 7 и патрубок 8 нагнетания с фланцем 9. Фланец 7

соединен с аппаратом 10 для обработки высоковязкой жидкости, а фланец 9 - с отводящим трубопроводом (не показано).

В приемной воронке 6 корпуса имеется прямоугольная выемка с вертикальными стенками 11 и 12. Стенки 11 перпендикулярны,

а стенки 12 параллельны продольным осям щестерен 2 и 3. Расстояние между стенками 11 (т. е. ширина прямоугольной выемки) больше щирины шестерен 2 и 3 на величину не менее, чем высота зуба. На стороне входа высоковязкой жидкости с каждой торцовой стороны щестерен 2 и 3 образуется торцовая клиновидная полость 13, щирина которой в месте выхода шестерен 2 и 3 из зацепления не менее половины высоты зуба. Ширина клиновой полости 13 постепенно

уменьшается в направлении вращения шестерен, как функция от угла поворота шестерни.

Для упрощения технологии изготовления в корпусе 1 может быть сделана расширенная прямоугольная выемка, а торцовые клиновые полости 13 выполняться на торцовых стенках подшипников 4 и 5 скольжения, обращенных к торцам шестерен.

Устройство может иметь радиальные полости 14, расположенные вокруг наружной

цилиндрической поверхности шестерен 2 и 3. Радиальные полости 14 имеют наибольшую высоту у стенки 12 и постепенно сужаются в направлении вращения шестерен до их наружного диаметра. Торцовые полости 13 образуют с радиальными полостями 14

П-образные карманы, поперечные сечения которых уменьшаются в направлении вращения шестерен 2 и 3.

Шестерени 2 и 3 имеют зубцы 15, чередующиеся с межзубцовыми впадинами 16, и

ступицы 17 и закреплены на валах 18 и 19. На торцах зубцов 15 выполнены гнезда 20 для заполнения их транспортируемым продуктом. Они представляют собой канавки, ориентированные в радиальном направлении, т. е. расположенные параллельно оси

зубьев. Гнезда 20 могут быть размещены также на торцах ступиц 17. Причем на торцах зубцов 15 и ступиц 17 гнезда 20 выполнены совместно (фиг. 3 и 4), но могут быть выполнены раздельно (не показано). Ширина канавки гнезда 20 составляет 0,6-0,3 толщины зуба 15, измеренной по начальной окружности, а глубина - не менее 0,1 толщины зуба 15. Выполнение гнезд 20 увеличивает частоту рельефности торцов шестерен 2 и 3.

Устройство работает следующим образом

Высоковяакий продукт из аппарата 10

непрерывно поступает в приемную воронку

6 корпуса 1. В первую очередь продукт заполняет входную часть торцовых клиновых полостей, расположенную прямо на ходу потока, что важно при выгрузке высоковязкой массы., так как повороты потока создают значительные сопротивления и препятствуют заполнению межзубцовых впадин. Вращающиеся щестерни 2 и 3 своими торцами и гнездами 20 увлекают высоковязкую среду в торцовые полости 13. Наличие межзубковых впадин 16 и гнезд 20 повышает сцепление обрабатываемого продукта с под: вижной поверхностью торцов шестерен. В этих условиях сдвиговые деформации продукта у подвижных поверхностей торцов шестерен существенно меньше, чем у ответных поверхностей корпуса. При дальнейшем вращении Ц1естерен 2 и 3, вследствие уменьшения поперечных сечений полостей 13, возникает избыточное давление, что способствует затеканию продукта в межзубцовые впадины 16. Одновременно с этим вращающиеся развитые торцовые поверхности заносят в, область больших удельных давлений все новые и новые количества продукта, усиливая так называемый гидравлический клин. Дезориентирование молекул обрабатываемого продукта в гнездах 20 имитирует радиальные полимерные «ребра, которые способствуют заволакиванию обрабатываемого продукта в зону больших удельных давлений.

Помимо указанного, радиально ориентированные торцовые гнезда 20 позволяют усилить по эффекту Вайссенберга радиальное транспортирование неньютоновского высокоБязкого продукта к основанию межзубцовых впадин, а также предотвратить обратные окружные протечки в загрузочную воронку по торцам шестерен.

Вращающиеся шестерни 2 и 3 увлекают высоковязкую среду вершинами зубьев в радиальные полости 14, где также возникает давление, способствующее заполнению впадин между зубьями шестерен. Таким образом, полностью заполненные впадины заходят в патрубок 8 нагнетания, где зубья одной шестерни входят во впадины другой и вытесняют из них высоковязкую среду.

Предлагаемое устройство позволяет стабилизировать производительность при изменении сопротивлений на выходе из напорного патрубка и дополнительно увеличить ширину приемной воронки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫГРУЗКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ ПРОДУКТОВ по авт. св. № 912257, отличающееся тем, что, с целью обеспечения стабилизации производительности при изменении давления в нагнетательном патрубке, на торцах зубьев шестерен выполнены канавки, расположенные параллельно оси зубьев.

/f-Л

19 5

Фиг.З