Перемешивающее устройство с нижним приводом Советский патент 1991 года по МПК B01F15/02 

Изобретение относится к химическому машиностроению и касается, в частности, вопроса конструирования перемешивающих устройств с нижним приводом, совмещенных с клапаном выгрузки, которые могут найти широкое применение в химической, нефтехимической, химико-фармацевтической, лакокрасочной, витаминной, пищевой и других отраслях промышленности при получении промежуточных и целевых продуктов в реакторах смешения периодического, полунепрерывного и непрерывного действия.

Целью изобретения является интенсификация работы путем обеспечения полноты слива продукта и ускорения выгрузки.

На фиг. 1 изображена функциональная схема реактора с комбинированными мешалками и клапаном выгрузки; на фиг. 2 - конструкция перемешивающего устройства с нижним приводом; на фиг. 3 - спрямляющий узел, разрез.

Реактор с комбинированными мешалками и клапаном выгрузки (фиг.1) состоит из корпуса аппарата 1 с рубашкой, якорной тихоходной мешалки 2 с верхним приводом 3, пропеллерной быстроходной мешалки 4 с нижним приводом 5, клапанного выгрузоч- . ного устройства 6 и пневмопривода 7 двухстороннего действия,

Конструкция перемешивающего устройства с нижним приводом, совмещенного

О

00

ел ю ю

с клапаном выгрузки (фиг.2), состоит из подвижного грибкового клапана 8 и фторопластового седла 9. Клапан 8 через соединительную втулку 10 связан с поршнем 11, расположенным в пневмоцилиндре 12, выполненном за одно целое с корпусом клапана. Для подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндре установлены верхний 13 и нижний 14 штуцеры. Внутри соединительной втулки 10 в верхней и нижней ее частях установлены подшипниковые опоры 15. Между подшипниками размещена распорная втулка 16, В местах стыковки соединительной втулки с поршнем выполнены отверстия 17 для создания постоянного подпора воздуха во внутреннем обьеме втулки с целью предотвращения попадания реакционной массы в подшипниковые опоры при выходе из строя уплотнения 18, установленного в грибке клапана. В подшипниках запрессован вал 19 нижней мешалки, Нижняя часть вала снабжена шли- цевыми канавками 20. Через шлицевую муфту 21 вал с мешалкой соединен с валом двигателя, что обеспечивает вращение вала мешалки при любой степени открытия клапана. Двигатель через катушку 22, снабженную окнами, соединен с корпусом клапана, причем верхняя часть катушки является крышкой пневмоцилиндра.

Нижняя быстроходная мешалка 4 расположена в спрямляющем узле (фиг.З), который состоит из диффузорного кольца 23, направляющей 24, внутреннего кольца 25 и центрирующей (предохранительной) втулки 26.

Спрямляющий узел, жестко связанный с присоединительным фланцем 27, предназначен для обеспечения осевого потока реакционной массы и препятствует образованию воронки, в особенности при малой степени заполнения реактора и большой скорости вращения мешалки (п 25 с ).

Фторопластовое седло 9 для обеспечения более надежного уплотнения клапана снабжено эластичными прокладками 28. Нижняя часть грибка клапана снабжена направляющими ребрами 29 для исключения перекоса клапана 6 в момент открытия или закрытия. Корпус клапана имеет сливной патрубок 30, установленный с отрицательным уклоном для обеспечения стока реакци- онной массы при открытом положении клапана.

Устройство функционирует следующим образом (фиг.2).

При проведении процесса в реакторе 1 работает верхняя тихоходная якорная мешалка 2, управляемая приводом 3, и нижняя быстроходная пропеллерная мешалка 4, управляемая приводом 5, совмещенная с клапаном 8 выгрузки реакционной массы, управляемым поршневым пневмоприводом 7 двухстороннего действия. Направление вращения пропеллерной мешалкой устанавливается с учетом создания осевого потока реакционной массы по центру реактора сверху вниз.

Работа данного клапана выгрузки, со0 вмещенного с нижним перемешивающим устройством, происходит следующим образом. В закрытом положении клапана, когда клапан 8 плотно прилегает к седлу 9, сжатый воздух давлением 0,15-0,25 МПа подается

5 в верхнюю часть цилиндра 12 через верхний штуцер 13, а нижняя часть цилиндра соединена через нижний штуцер 14 с атмосферой и за счет усилия, возникающего от воздействия давления сжатого воздуха

0 на верхнюю плоскость поршня 11, грибок клапана 8 плотно прилегает к седлу 9, предотвращая таким образом вытекание (просачивание) реакционной массы из реактора. При выгрузке реакционной массы

5 воздух из верхней части цилиндра 12 через штуцер 13 (под поршнем 11) стравливается только до давления 0,05 МПа, создавая определенный подпор, препятствующий попаданию реакционной массы в подшип0 никовый узел.

В нижнюю часть цилиндра 12 (под поршень 11) через нижний штуцер 14 подается сжатый воздух давлением 0,15-0,25 МПа. Возникающее усилие от воздействия дав5 ления на нижнюю плоскость поршня 11 перемещает поршень вверх и поднимает грибок 8 клапана и вращающийся вал 19 мешалки за счет распорной втулки 16. Реакционная масса через образовавшийся

0 зазор между грибком 8 и седлом 9 клапана по наклонному патрубку 30 стекает в разбавитель для проведения последующей технологической операции. При открытом клапане мешалка 4 продолжает вращаться

5 за счет наличия сцепления шлицевого конца вала 19 со шлицевой муфтой 21, жестко соединенной с валом двигателя мешалки. Продолжающаяся работа нижней пропеллерной мешалки с созданием мощного гид0 родинамического напора, направленного сверху вниз,, способствует существенному ускорению выгрузки реакционной массы, значительно сокращая длительность этой вспомогательной стадии.

5

Использование данного технического решения позволит сократить длительность дозировки с 5-6 до 3-4 ч и ускорить выгрузку реакционной массы с 0,2 до 0,1 ч, устранить на 5-6% потери целевого продукта, что позволит дополнительно получить в год 10 т целевого продукта,

Формула изобретения 1, Перемешивающее устройство с нижним приводом, содержащее корпус со слив- ным отверстием в днище, вертикальный вал с мешалкой, привод мешалки, взаимодействующий с валом запорный грибковый клапан, размещенный в сливном отверстии, сливной патрубок и привод кла- пана, установленный под сливным патрубком, отличающееся тем, что, с целью интенсификации работы путем обеспечения полноты слива продукта и ускорения выгрузки, устройство снабжено направля- ющей, присоединенной к днищу корпуса и контактирующей с валом, и диффузорыым кольцом, размещенным на направляющей коаксиально мешалке, клапан выполнен с центральным осевым отверстием для вала и

снабжен соединительной втулкой, взаимодействующей с приводом клапана, а вал снабжен двумя подшипниковыми опорами, верхняя из которых размещена в соединительной втулке и взаимодействует с приводом посредством шлицевого соединения. при этом сливной патрубок расположен с отрицательным уклоном относительно оси вала.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем. что привод клапана выполнен в виде пневмоцилиндра с штуцерами подвода и отвода сжатого воздуха и поршня, жестко прикрепленного к соединительной втулке и контактирующего с валом через нижнюю подшипниковую опору.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличаю- ще е с я тем, что в нижнем торце соединительной втулки выполнены радиальные отверстия.

Изобретение относится к химическому машиностроению и касается конструирования перемешивающих устройств с нижним приводом, совмещенных с клапаном выгрузки, которое может использоваться в химико- фармацевтической витаминной промышленностях и позволяет интенсифицировать процесс за счет обеспечения полноты слива продукта и ускорение выгрузки. Сущность предлагаемого решения состоит в том, что вал мешалки с нижним приводом проходит через центр грибкового клапана и поршень пневмопривода самого клапана. Конец вала снабжен шлицами, на который насажена шлицевая муфта, соединенная с валом двигателя с помощью шпонки, что обеспечивает возможность вертикального перемещения вращающегося вала мешалки. Соединительная втулка, связывающая грибок клапана с поршнем пневмопривода, в нижней своей части снабжена радиальными отверстиями для подачи сжатого воздуха в подшипниковый узел для предотвращения просачивания реакционной массы через уплотнения в закрытом положении клапана. Само перемешивающее устройство снабжено спрямляющим узлом. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. W Ё

Фиг л

en en «т

LD ОО (О

Сх|

4

А-А

Фиг.З