Выгрузное циркуляционное устройство Советский патент 1986 года по МПК B01J4/00 

с роторами, ведущей и ведомой шестернями, привод для вращения валов, Внутри корпуса параллельно оси цилиндра установлена продольная сегментная -перегородка и перпендикулярно ей - поперечная перегородка 3. В рабочих зонах, отделенных друг от друга поперечной перегородкой, установлены соответственно-роторы 5 и силовые шестерни 6, укрепленные попарно на каждом валу. На продольной сегментной перегородке и корпусе уст10

Изобретение относится к реак- - ионному химическому оборудованию ля производства пластмасс, предназачено для выгрузки и интенсифициованной циркуляции в системах ре- 5 акторов полимеризации высоковязких еакционных сред полимеров и сопоимеров .

Цель изобретения - упрощение кон- струк1Ц1и, снижение металлоемкости и энергозатрат.

На фиг.1 изображено выгрузное циркуляционное устройство, разрез по вертикальной плоскости; на фиг. 2 - то же, разрез по горизонтальной плоскости; на фиг. 3 и 4 - поперечные разрезы соответственно по зонам установки роторов и силовых шестерен.

Устройство содержит полый цилинд- 0 рический корпус 1, который разделен продольной сегментной перегородкой 2 на две полости А и Б. Перпендикулярно оси корпуса 1 и перегородке 2 установлена поперечная перегород- ка 3, образующая две рабочие зоны, в которые устанавливаются валы 4, на каждом из которых расположены ротор 5 и силовая шестерня 6, В зоне расположения ротора 5 по взаи:ино пер- 30 пендикулярным осям этих роторов установлены по всей их длине пластины 7. Между этими пластинами и наружной поверхностью роторов 5 имеются гарантированные зазоры В, ко- 35 торые устанавливаются во избежание заклинивания роторов 5, несколько большими (примерно на 0,2-0,3 мм).

ройства по взаимно перпендикулярным осям роторов расположены пластины 7, имеющие с наружной поверхностью роторов гарантированные зазоры, а в зоне установки силовых шестерен на сегментной продольной перегородке по всей длине зоны установлена пластина с гарантированными зазорами относительно наружной поверхности силовых шестерен, причем последняя плавно сопрягается с поверхностью корпуса устройства, 4 ил.

0

5

0 30 5

чем зазор в подшипниках 8, в которых вращаются валы 4 (на фиг.1 показаны подшипники скольжения 8, хотя возможно применение и подшипников качения, при использовании которых зазор В минимальный). Величина зазора В влияет на производительность устройства - с его увеличением производительность понижается из-за обратных протечек выгружаемой и циркулирующей сред через зазор.

В рабочей зоне установки силовых шестерен 6 на сегментной перегородке 2 смонтирована по всей длине зоны пластина 9, которая также имеет гарантированные зазоры В с наружной поверхностью шестерен и роторов 5. Наружные края пластины 9 плавно сопрягаются с поверхностью корпуса устройства, образуя клинобразные полости Г, которые значительно снижают гидродинамическое сопротивление при движении высоковязких жидкостей и позволяют наиболее эффективно заполнять межэубовые впадины шестерен 6 обрабатываемой средой.

С торцов корпус 1 закрыт боковыми крьштками 10 и 11, в которых имеются гнезда для подшипников 8, а в месте выхода ведущего вала 4 установлено уплотнительное устройство 12, например, сальникового типа. Для расширения применения устройства корпус 1 и крышки 10 и 11 снабжены полостями Д для циркуляции тепло- или хладагента в зависимости от требований технологического процесса. Ведущий вал 4 посредством фланцевой

муфты 13 соединяется с валом электропривода (не показан).

Корпус устройства имеет всасывающий 14 и нагнетательный 15 патрубки Причем, как полость всасывания Б, так и полость нагнетания А, являются общими для роторов и силовых шестерен (показано на фиг,2 стрелками) В продольной сегментной перегородке 2 вьтолнено два отверстия 16 и 17, соединяющих нагнетательные полости роторов и силовых шестерен с полостью нагнетательного патрубка 15. Пластина 9, расположенная в зоне силовых шестерен 6, имеет такое же отверстие 17, как и в сегментной перегородке 2,

Выгрузное циркуляционное устройство может устанавливаться как в горизонтальном, так и в вертикальном положении, может подсоединяться вЬасывакнцим патрубком непосредственно к реакторам или располагаться на некотором расстоянии от реакторов на трубопроводе.

Устройство работает следующим образом.

При включении электропривода приводится во вращение ведущий вал 4, который через силовые шестерни 6 приводит во вращательное движение ведомый вал 4. Двухлопастные роторы начинают обкатываться с зазором друг по другу. Это достигается вследствие того, что силовой контакт при вращении, т.е. передача крутящего момента, производится только через силовые шестерни 6. Располагаясь в реакционной зоне и имея общий вса- сьшающий патрубок 14, роторы 5 и шестерни 6 значительно, повьшают возможности самовсасывания устройства и выгрузки реакционных сред повьшген- ной вязкости из реакторов, работающих под вакуумом, что свойственно, например, процессам растворенной и блочной полимеризации стирола, этилена и их сополимеров. Установка шестерен и наличие общего всасывающего патрубка значительно повышают надежность и производительность устройств, особенно при их использовании для выгрузки и циркуляции высоковязких растворов полимеров (вязкость, до (3-5)-10 сП). Зубья шестерен 6, вращаясь в разные стороны (показано стрелками на фиг.4), захватывают выгружаемую среду и в кли780114

нообразных полостях Б, образованш.гх пластиной 9, среда заталкивается в межзубоные пространства шестерен и выжимается из них в нагнетательной 5 полости. Так как шестерни обладают большой всасывающей способностью при обработке высоковязких сред, они начинают активно затягивать реак- - ционную массу из патрубка 14 и пред- 10 шествующего ему трубопровода или патрубка реактора. Позтому высоковязкая масса непрерывно поступает в полость Б и способствует лучшему захвату и циркуляции ее роторами 5, 5 т.е. йестерни 6 способствуют значительному увеличению всасывающего эффекта роторов 5 в условиях обработки высоковязких жидкостей. Улучшению всасывающей способности роторов 20 5, а также повышению, их объемного КПД способствуют цилиндрическая форма корпуса 1 и установка продольных пластин 7, которые позволяют значительно увеличить объем полости Б, 5 улучшить запитку роторов 5 перед их перекрытием пластинами 7,Все это способствует устойчивой и бескавитаци- онной работе роторов.

Кроме того, роторы 5 при враще- 0 НИИ проходят в непосредственной близости от неподвижных поверхностей только в зоне, ограниченной 1Ш 1риной пластин 7, а остальной свой путь роторы проходят в свободном объеме об- J рабатываемой среды, и создаваемая ими сила трения крайне незначительна. Это даёт экономию затрачиваемой мощности по сравнению с известным решением. Значительная экономия так- 0 же достигается за счет упрощения

формы корпуса (цилиндр вместо овальной восьмеркообразной формы) и как следствие простоты его изготовления.

5 Реакционная среда, захваченная роторами 5 и шестернями 6 во всасывающей полости Б, выжимается из впадин роторов и межзубовых пространств шестерен в зоне нагнетания и через

0 отверстия 16 и 17 попадает в общую полость А, откуда через патрубок 15 подается на циркуляцию в теплообменник или в последующий реактор каскада. Причем получаемое давление наг5 нетания предлагаемого устройства значительно вьш1е, чем только одних роторов, так как в данном случае давление нагнетания от роторов и силовых

512

шестерен суммируется и может достигать значений 30-40 атм и вьппе,

Смазка подшипников 8 осуществляется самой обрабатываемой средой, так как -растворы полимеров обладают смазывающей способностью.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства складывается из увеличения единичной мощ- нести устройства, снижения металло- и энергоемкости, упрощения конструкции и снижения трудоемкости изготовления о

Формула изобретения

ftdrfjysHoe циркуляционное устройство для вязких реакционных сред, включающее корпус с всасьшаквцим и нагнетательным патрубками, валы с роторами, ведущей и ведомой силовыми шестернями и электропривод, о т л и - ч а, ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения ме-

I

таллоемкости и энергозатрат, корпус выполнен в виде полого цилиндра и снабжен установленными в нем сегмент ной продольной перегородкой, расположенной со стороны нагнетательного патрубка параллельно оси цилиндра на всей его длине, поперечной перегородкой, установленной между роторами и шестернями перпендикулярно оси цилиндра, пластинами, установленными на продольной перегородке и внутренней стенке корпуса с зазорами к наружным поверхностям роторов и шестерен на всей их длине, при этом пластины, установленные напротив роторов, расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях и параллельно друг другу, причем оси пластин, установленных на корпусе, совпадают с осью, перпендикулярной

оси роторов, а наруткные поверхности пластин, установленных напротив шестерен, плавно сопряжены с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.

Изобретение относится к химическому оборудованию и предназначено для выгрузки и интенсивной циркуляции высоковязкой реакционной среды. Оно позволяет упростить конструкцию выгрузного устройства, снизить металлоемкость и энергозатраты. Выгрузное циркуляционное устройство содержит цилиндрический корпус 1 с входным и выходным патрубками, валы д 5114 Электропривод I . 13 6 8 i (Л ю 00 Фиг.1

Фиг. 2

Редактор А.Шишкина

Составитель А.Сондор Техред И.Попович

Заказ 6784/5Тираж 527Подписное

ВНИНПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113D35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ФнгМ Корректор М.Шароши