Разгрузочный узел твердо-жидкостных реакторов Советский патент 1981 года по МПК B01D11/00 

Изобретение относится к хиьшческому и нефтехимическому оборудованию и MokeT быть использовано для обеспечения равномерной и регулируемой скорос ти разгрузки твердожидкостшйх реакторов, в частности экстракторов. Наиболее близким к изобретению является разгрузочное устройство, в котором обеспечивается возможность регулировки разгрузочной щели путем перемещения установленного на штоке кла пана в осевом направлении. Приближение или удаление клапана от края выпускного отверстия соответственно уменьшает или увеличивает ширину разгрузочной щели и скорость раз грузки П). Однако такая регулировка величины разгрузочной щели позволяет эффективно использовать устройство для равномерной разгрузки жидкостей, а также для твердо-жидких материалов, но толь ко при больших скоростях разгрузки. При средних и малых скоростях разгрузки, необходимых для осуществления непрерывного процесса при длительном времени обработки материала,, а также в реакторах (экстракторах малой единичной производитепьности, известное устройство также оказывается недостаточно работоспособным из-за полного или частичного забивания разгрузочной цели. Под малой скоростью разгрузки понимается скорость разгрузки через щель, величина которой соизмерима с максимальным размером твердых частиц выгружаемого материала. Забивание приводит к дестабилизации установившегося технологического реяима работы реактора (экстрактора) с ухудшением технологических показателей. Цель изобрете1а1я - обеспечение равномерности разгрузки в широк М4 диапазоне ее скоростей. Цель достигается тем, что в разгрузочном узле для ТВердожидкостных реакторов, включающем коническую часть корпуса реактора с выпускньм отверстием и шток с клапаном, шток снабжен приводом с валом.

При этом шток установлен с возможностью осевого перемещения.

Кроме того, разгрузбчный узел снабжен форсункой, расположенной в конической части корпуса реактора и направленной в сторону выпускного отверстия.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Суживающаяся часть корпуса 1 реактора заканчивается выпускным отверстием 2. Напротив отверстия 2 установлен клапан 3, жестко закрепленный на штоке 4. Последний установлен в подшипниках 5, расположенных во внутреннем стакане 6, который на резьбе входит в наружный стакан 7. К нижней части стакана 6 прикреплено зубчатое колесо 8, 20 находящееся в зацеплении с шестерней 9 редуктора 10, которьй через муфту 11 присоединен к двигателю 12. Шестер ня 9 вьшолнена удлиненной дпя сохранения зацепления с зубчатым колесом 8 при его осевом возвратно-поступательном перемещении со стаканом 6, шт ком 4 и клапаном 3. Свободный конец штока 4 выполнен в виде, пластины 13, входящей в прорезь вала 14 редуктора 15, который посредством муфты 16 соединен с приводом 17 Наружньй стакан 7 жестко закреплен на наклонном днище приемника 18, который смонтирован на корпусе 1 реактора. Уплотнение 19 защищает механическую часть узла от попадания выгружаемого материала. В суживающейся части корпу са 1 установлена форсунка 20, направленная в сторону разгрузочного отверстия 2 и клапана 3 через вентиль 21) присоединенная к наружному трубопрово ду 22. Для ограничения хода клапана 3 и связанных с ним стакана 6 и зубчатого колеса 8 установлены концевые выключа тепи 23. Устройство работает следующим образом. Выгружае ый материал под действием собственного веса или давления в реакторе поступает к выпускному отверстию 2 и выходит из аппарата через щель, образованную краями выпускного отверстия 2 и клапаном 3, который постоянно враща тся в течение всего вре мени работы реактора. Благодаря вращению клапана ш.ель постоянно самоочищается от возможного забивания твердым материалом, и скорость разгрузки остается постоянной (при постоянстве плотности и вязкости выгружаемого материала .

Величина скорости разгрузки для конкретного материала определяется шириной разгрузочной щели. При необходимости изменить ширину щели включается двигатель 12 редуктора 10, приходят во вращение шестерня 9 и находящееся в зацеплении с ней зубчатое колесо 8, а от последнего начинает вращаться стакан 6, который при этом в зависимости от направления вращения ввинчивается в стакан 7 или вывинчивается из него. За счет подвижного резьбового соединения стаканов 6 и 7 вращательное движение стакана 6 преобразуется в его осевое возвратнопоступательное перемещение вместе с подшипниками -5, штоком 4 и клапаном 3, чем и достигается изменение ширины разгрузочной щели. Благодаря выполнению свободного конца штока 4 в виде пластины 3, входящей в прорезь вала 14, соединение штока с редуктором 15 сохраняется во всем диапазоне осевого перемещения. При этом за счет удлиненной формы шестерни 9 также во всем диапазоне сохраняется ее зацепление с зубчатым колесом 8. Подача жидкости через форсунку 20, в зависимости от конкретных условий, может осуществляться непрерывно или по пульсирующему режиму, или включаться только в случаях нарушений процесса (забивание зоны разгрузки твердым материалом. В связи с этим вентиль 21 может быть ручным или иметь механический привод и соответствуклцую схему управления. Во избежание быстрого износа клапана и режима поломок всего узла при необходимости полного перекрытия вы- пускного отверстия 2 в оптимальном варианте выполнения устройства муфты 11 И 16 целесообразно выбрать защитными, например фрикционными. Вращение клапана устраняет задержки выгружаемого материала в разгрузоч ной щели, а подача в зону разгрузки жидкости под давлением позволяет локально снижать плотность и вязкость суспензии, облегчая ее продвижение к . разгрузочной щели и выход из аппарата. Изобретение обеспечивает равномерную скорость разгрузки при работе реактора практически с любви произво58дительностью (скоростью разгрузки), том числе и с такой, при которой ширина разгрузочной щели соизмерима с размерами частиц выгружаемой твердой фазы. Кроме того, возможны автоматизаци управления реактором (экстрактором) сокращение численности обслуживанщего персонала и эксплуатационных за трат. Изобретение позволяет повыдить извлечение нефти не менее чем на 10% Формула изобретения 1. Разгрузочный узел твердо-жидкостных реакторов, включающий коническую часть корпуса реактора с выпускным отверстием и шток с клапаном, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерности разгрузки в широком диапазоне ее скоростей, шток снабжен приводом с валом, 2.Узел по П. 1, отличающийся тем, что шток установлен с возможностью осевого перемещения. 3.Узел попп. 1и2, отлич ающи и ся тем, что он снабжен форсункой, расположенной в конической части корпуса реактора и направленной в сторону выпускного отверстия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Современные конструкции трубопроводной арматуры. Под ред. Котелевского Ю. М., М., Недра, 1970, с. 77 (прототий).