Устройство для загрузки катализаторов и адсорбентов

Изобретение относится к устройствам для загрузки сыпучих материалов и может использоваться для загрузки катализаторов и адсорбентов в химические реакторы, применяемые в различных отраслях промышленности. Согласно изобретению в нижней половине верхней цилиндрической части устройства установлена поперечная балка, к которой сверху в центре по оси верхней цилиндрической части прикреплен пневматический привод. Снизу прикреплен цилиндрический корпус с валом, установленным в цилиндрическом корпусе посредством двух подшипников и присоединенным верхним концом через муфту к валу пневматического привода, а нижним концом к нижнему вращающемуся элементу, включающему вертикальную цилиндрическую часть и скрепленную с ней горизонтальную полуцилиндрическую часть с торцевыми полудисками, к которым прикреплены планки. Горизонтальная полуцилиндрическая часть имеет планку, закрепленную в середине этой части и обеспечивающую соединение с валом нижнего вращающегося элемента и установку пластин, присоединяемых к ней и к планкам на торцевых полудисках и образующих между собой щели для пропуска загружаемого катализатора или адсорбента. Изобретение обеспечивает повышение характеристики получаемого насыпного слоя катализатора или адсорбента по равномерности и плотности путем снижения вибраций частей устройства. 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для загрузки сыпучих материалов и может использоваться для загрузки катализаторов и адсорбентов в химические реакторы, применяемые в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Известны аналоги, содержащие полый открытый в нижней части корпус, патрубок, сообщающийся с источником газа, отражающую пластину (см., например, патент RU 2111911, 6 В65D 88/72, дата публикации 1998.05.29; патент US 3249908, 6 В65D, 5/24, дата публикации 1976.04.13; патент RU 2222373, 6 В65G 65/32, дата публикации 2004.01.27; патент US 3804273, В65G, 65/30, дата публикации 1974.04.16; патент SU 745357, В65G 65/48, дата публикации 1980.06.30).

Недостатками аналогов являются низкие характеристики получаемого насыпного слоя по равномерности и плотности.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является известное устройство для распределения сыпучего материала (см. патент SU 745357, В65G 65/48, дата публикации 1980.06.30), содержащее верхнюю цилиндрическую часть и нижний вращающийся элемент с щелевыми прорезями.

Недостатком наиболее близкого аналога являются низкие характеристики получаемого насыпного слоя по равномерности и плотности, обусловленные конструкцией устройства, приводящей к повышенной вибрации и турбулентности воздушного потока, перемещающего сыпучий материал.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение характеристики получаемого насыпного слоя катализатора или адсорбента по равномерности и плотности путем снижения вибраций частей устройства.

Технический результат достигается тем, что в нижней половине верхней цилиндрической части установлена поперечная балка, к которой сверху в центре по оси верхней цилиндрической части прикреплен пневматический привод, а снизу прикреплен цилиндрический корпус с валом, установленным в цилиндрическом корпусе посредством двух подшипников и присоединенным верхним концом через муфту к валу пневматического привода, а нижним концом к нижнему вращающемуся элементу, включающему вертикальную цилиндрическую часть и скрепленную с ней горизонтальную полуцилиндрическую часть с торцевыми полудисками, к которым прикреплены планки, с планкой, закрепленной в середине горизонтальной полуцилиндрической части, обеспечивающей соединение с валом нижнего вращающегося элемента и обеспечивающей установку пластин, присоединяемых к ней и к планкам на торцевых полудисках и образующих между собой щели для пропуска загружаемого катализатора или адсорбента.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 показан общий вид с сечением в средней части;

на фиг.2 показан вид снизу нижнего вращающегося элемента с щелями;

на фиг.3 показан вид сбоку нижнего вращающегося элемента с щелями;

на фиг.4 показан вид в сечении цилиндрического корпуса с валом.

Устройство для загрузки катализаторов и адсорбентов содержит верхнюю цилиндрическую часть 1, принимающую катализатор или адсорбент из внешнего бункера (на чертеже не показан, как не входящий в состав устройства) через гибкий рукав 2, нижний вращающийся элемент 3 с щелями, образованными съемными пластинами 4 (фиг.1, 4).

В нижней половине верхней цилиндрической части 1 установлена поперечная балка 6 (фиг.1, 4).

Пневматический привод 5 прикреплен своим фланцем к поперечной балке 6 сверху в центре по оси верхней цилиндрической части 1 (фиг.1). Снизу к поперечной балке 6 прикреплен цилиндрический корпус 8 с валом 7, установленным в цилиндрическом корпусе 8 посредством двух подшипников 9 (фиг.4).

На верхнем конце вала 7 закреплена муфта 10, нижней частью опирающаяся на внутреннее кольцо верхнего подшипника 9. Верхняя часть муфты 10 соединена с валом пневматического привода 5. В верхней части корпуса 8 выполнен буртик 14, в который упирается внешнее кольцо верхнего подшипника 9 (фиг.4).

Между внешними и внутренними кольцами подшипников 9 установлены цилиндрические вставки 11 и 12, предотвращающие перемещение подшипников 9 вдоль вала 7. Нижняя часть корпуса 8 закрыта крышкой 13 со сквозным отверстием, через которое проходит вал 7. На верхней части крышки 13 выполнен цилиндрический буртик 15, упирающийся во внешнее кольцо нижнего подшипника 9. Крышка 13 содержит уплотнение 16, препятствующее проникновению пыли в место расположения подшипников 9 и смазки из подшипников 9 вниз вдоль вала 7. Под крышкой 13 на валу 7 установлен фиксатор 17, предотвращающий перемещение вала 7 вверх внутри корпуса 8. На нижнем конце вала 7 посредством втулки 26 со шлицевым соединением и гаек 18 закреплен нижний вращающийся элемент 3 (фиг.1, 4).

Нижний вращающийся элемент 3 содержит вертикальную цилиндрическую часть 19 и скрепленную с ней горизонтальную полуцилиндрическую часть 20. Горизонтальная полуцилиндрическая часть 20 имеет планку 21, прикрепленную к низу полуцилиндрической части 20 посередине и соединяющую противоположные края полуцилиндрической части 20. К торцам полуцилиндрической части 20 прикреплены торцевые полудиски 27. Внутренний диаметр вертикальной части 19 должен быть больше внешнего диаметра нижней половины верхней цилиндрической части 1, т.к. вертикальная часть 19 охватывает нижнюю половину верхней цилиндрической части 1 и должна иметь возможность вращаться вокруг нее. Степень охвата обеспечивает исключение попадания гранул катализатора или адсорбента на внешнюю сторону нижнего вращающегося элемента 3 (фиг.1, 2, 3, 4).

К нижним сторонам торцевых полудисков 27 прикреплены планки 22. В планке 21 и планках 22 выполнены сквозные резьбовые отверстия 23 для присоединения съемных пластин 4 винтовыми или болтовыми соединениями (фиг.2). К середине планки 21 присоединена втулка 26. Размеры пластин 4 определяются требованиями к размерам образуемых ими щелей 24. Размеры щелей 24 определяются исходя из размеров гранул катализатора или адсорбента и скорости вращения нижнего вращающегося элемента 3, задаваемой пневматическим приводом 5. Воздух к пневматическому приводу 5 подается по гибкому шлангу (на чертеже условно не показан). Частота вращения пневматического привода 5 регулируется регулятором подачи воздуха, в зависимости от высоты слоя загружаемого катализатора или адсорбента и диаметра реактора, в который загружают катализатор или адсорбент. К верхнему краю верхней цилиндрической части 1 могут быть присоединены, например, скобы 25 для тросовой подвески устройства для загрузки катализатора или адсорбента внутри реактора на требуемой высоте и последующего подъема. Скобы 25 могут быть использованы и для закрепления рукава 2 в верхней цилиндрической части 1 (фиг.2, 3).

Работа устройства для загрузки катализаторов и адсорбентов осуществляется следующим образом. После установки устройства для загрузки катализаторов и адсорбентов с присоединенным шлангом для подачи воздуха к пневматическому приводу 5 и закрепленным рукавом 2 в верхней цилиндрической части 1 на заданной высоте в реакторе подают воздух к пневматическому приводу 5 и катализатор или адсорбент по закрепленному рукаву 2 самотеком поступает в верхнюю цилиндрическую часть 1. Нижний вращающийся элемент 3 приводится во вращение пневматическим приводом 5 через вал 7. Из верхней цилиндрической части 1 катализатор или адсорбент поступает в нижний вращающийся элемент 3 на пластины 4 и через щели 24 между ними попадает в реактор.

Расположение вала 7 в корпусе 8 на двух подшипниках 9 значительно снижает вибрацию нижнего вращающегося элемента 3. Щели 24 между пластинами 4 имеют общую длину от 2 до 50% диаметра насыпаемого в реакторе слоя катализатора или адсорбента. Щели 24 могут быть выполнены расширяющимися в направлении к торцевым полудискам 27. Площадь щелей 24 регулируется изменением положения пластин 4 или заменой пластин 4 в зависимости от типа реактора и гранул загружаемого катализатора или адсорбента. Минимальная ширина щелей 24 составляет, по крайней мере, 125% от среднего диаметра гранул катализатора или адсорбента. Подбор длины и ширины щелей 24 обеспечивает простой и быстрый процесс загрузки, а также ровный, плотный и однородный слой катализатора или адсорбента в реакторе.

Параметры работы устройства для загрузки катализаторов и адсорбентов оптимизируются для каждой конкретной загрузки в зависимости от геометрической формы реактора, размера, формы гранул катализатора или адсорбента, высоты и траектории их падения в реактор. Применение заявленного устройства обеспечивает получение горизонтального положения каждой гранулы катализатора или адсорбента с плотным прилеганием друг к другу с реализацией однородной плотной укладки катализатора или адсорбента. Конструкция устройства практически исключает возможность размола гранул катализатора или адсорбента во внутреннем пространстве устройства, так как они движутся под действием сил тяготения и центробежных сил, не встречая на своем пути трущихся и острых металлических узлов и деталей устройства.

Вышеприведенные данные подтверждают соответствие критерию патентоспособности промышленная применимость.

При выполнении патентных исследований не выявлены отличительные признаки заявленного устройства для загрузки катализаторов и адсорбентов в других аналогичных устройствах, что подтверждает соответствие критериям патентоспособности новизна и изобретательский уровень.

Устройство для загрузки катализаторов или адсорбентов, содержащее верхнюю цилиндрическую часть и нижний вращающийся элемент со щелями, отличающееся тем, что в нижней половине верхней цилиндрической части установлена поперечная балка, к которой сверху в центре по оси верхней цилиндрической части прикреплен пневматический привод, а снизу прикреплен цилиндрический корпус с валом, установленным в цилиндрическом корпусе посредством двух подшипников и присоединенным верхним концом через муфту к валу пневматического привода, а нижним концом к нижнему вращающемуся элементу, включающему вертикальную цилиндрическую часть и скрепленную с ней горизонтальную полуцилиндрическую часть с торцевыми полудисками, к которым прикреплены планки, а также с планкой, закрепленной в середине горизонтальной полуцилиндрической части, обеспечивающей соединение с валом нижнего вращающегося элемента и обеспечивающей установку пластин, присоединяемых к ней и к планкам на торцевых полудисках и образующих между собой щели для пропуска загружаемого катализатора или адсорбента.