Узел вакуумного уплотнения в приводе ротационного испарителя Советский патент 1982 года по МПК B01L7/00 B01D1/00 

1

Изобретение относится к лабораторному оборудованию, в частности к ротационным испарителям.

В любом ротационном испарителе между неподвижной частью привода и вращакнцейся испарительной колбой необходимо вакуумное уплотнение.

Известно вакуул-1ное уплотнение со сферическим шлифом, когда контактирующие поверхности вращающегося и непод- ,Q вийшого патрубков вьшолнены в виде шара и шаровой чашки Г1И

Недостатком этого уплотнения является то, что оба уплотняющих элемента имеют значительную поверхность соприкосновение5 под вакуумом сильно прижимакггся друг к другу ИТребутогг значтгтельных усустий для передачи вращения от привода. Кроме того, при работе указанного уплотнения необходимо применение смазки, что при- 20 водит к опасности загрязнения продукта дистилляции.

Известен также узел вакуумного уплотнения в приводе ротационного испарителя, содержащий шптадель с вращающимся вкладышем,, контактирующим одним концом с подпружиненным невращающимся вкладьпием и снабженным испарительной колбой, закрепленной на другом конце, и элементы крепления и фиксации обоих вкладышей. Кроме того, колба по наружному диаметру горша крепится в шпинделе, а патрубок, выполненный в виде сильфона, снабжен уплотнительным кольцом, выполненным за одно с ним Г2 J .

Недостатком известного узла вакуумного уплотнения является сложность монтажа и демонтажа. Кроме того, контактирующие поверхности обоих патрубков могут занимать не всегда правильное параллельное положение относительно ФУ ДРУТа из-за нежесткости невращающегося патрубка, выполненного в виде сильфона. Пружина не всегда может выправить положение, так как она не имеет жосткой направляющей. Применение уплотнительного кольца, выполненного за одно с сильфоном не может решить за3Г350ДПЧ11 горметизаинп, так как пружинящие спойстпа матернгдлов, применяемых в узла BtiKyyMHoro уплотнения ротационных испа- ритслой, неудовлетвор ггельны. Кроме того, колба закреплена в шпинделе по иа 1 жному диаметру. Наружная поверхность горла колбы не имеет четкой ориен тации по отношению к отшлифованной внут ренней поверхности, на которой базируетс Вращающийся патрубок, помещенный в горло колбы. Поэтому вращающийся патрубок не может занять соосного положения в шпинделе, что приводит к его бие1П Ю при вращении и, следовательно, к нарушению герметичности. Из-за нечеткой ориентации контактирующих поверхностей относительно друг друга они должны быть довольно большими и плоскими. Это затрудняет их притипку, а при работе приво дит к потере вакуума из-за микрозазоров в трущихся псязерЗсностях. Кроме того; трение по большой поверхности увеличивает нагрузки на привод. Целью изобретения является улучшение условий монтажа и демонтажа, уменьшение трения при вращении и повышение герметичности узла. Мель достигается тем, что в узле, включающем шпиндель, вращающийся вкла дыш, на одном конце которого закреплена испарительная колба, а другой конец контактирует с подпружиненным невращаюшимся вкладьпием, и элементы крепления и фиксации обоих вкладышей, вращающийс вкладыш ухггановлен внутри шпинделя, его контактирующий конец выполнен с закруг лением, а вращающийся патрубок вьшолнен в В1зде втулки с кольцевой канавкой в месте контакта, причем оба вкладьпла изготовлены из однородного материала. На . 1 изображен предлагаемый узел вакуумного уплотнения ротационног испарителя; на фиг. 2 - форма контактирующих поверхностей вращающегося и неврашающегося патрубков. Узел вакуу ушого уплотнения в приводе ротационного испарителя содержит вращающийся паропроводящий вкладыш 1 один конец которого вьшолнен в виде конического тчлифа, на котором устанавливается колба 2, а кольцевая кромка другого - контактирующая с неврапйгащимся вкладышем 3, заточка по радиусу R 1-1,5 мм. ВрЕццаюшийся вкладыш 1 зафиксирован в шпинделе 4 при помощи гайки 5. КГпиндель 4, установленный нп подшитIIпсах G, приводят во .вращение МОрВЯЧНоГ Т. Невращйющийся паропрогнодяший В1ладыщ 3 помеще}) в металлическую втулку 8, установлен при помощи репления- элементов 9-11 соосно зафиксированному в шпинделе 4 вращающемуся вкладышу 1 и поджат к HeNty при помощи пружины 12. AlecTO контакта неврашающегося вкладыша 3 с кольцевой кромкой вращающегося вкладьпла 1 снабжено кольцевой канавкой (фиг. 2). Невращающийся вкладьпл 3 выполнен из того же материала, что и вращающийся вкладьш 1 (терк-гически обработанный фторопласт), и имеет внутрен- , НИИ конический шлиф для подсоединения вакуумного отвода. При вращении щпинделя 4 с помощью червячной пары 7 начинает вращаться и зафиксированный в нем вкладьш 1. При этом его кольцевая кромка, заточенная по радиусу R 1-1,5 мм, вследствие малой площади соприкосновения быстро прирабатывается к поверхности контакта на невращающемся вкладьпие 3, образует небольшую кольцевую канавку той же формы и создает , таким образом, герметичное уплотнение. Поскольку вращаклцийся вкладьпя 1 непосредственно закреплен в жестком щпинделе 4 на достаточной длине, а невращающийся вкладьшг 3 жестко установлен в металлической втулке 8 и положения их осей строго фиксировано при помощи элементов -крепления 9-11, то эти вкладьпли всегда имеют определенное положение по отношению друг к другу, а поверхности их контакта всегда занимают правильное параллельное положение относительно друг друга. Поэтому между контактирующими поверхностя га при вращении не возникает зазоров, а это тоже ведет к обеспечению герметичности ротационного испарителя. Кроме того, ТНК как площадь соприкосновения кольцевой кромки вращающегося вкладьцца 1 с кольцевой канавкой невращающвгося вкладыща 3 очень мала, то при хорощих антифрикционных свойствах, например фторопласта, предлагаемый узел вакуумного уплотнения даже при значительной нормальной нагрузке требует небольшого крутящего момента, т.е. силы трения при работе испарителя уменьщены до минимума. Поскольку в щпинделе 4 крепится вращакшшйся вкладыш 1, а ttc горло колбы, то и биение вращающейся колбы 2 также не влияет на герметичность уплгугнения. Форма контактирующей поверхности i вращающегося вкладыша (кромка трубки.