Реакционный аппарат

 

(i i I 844037

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Седиалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.12.75 (21) 2304831.,/23-26 (51) М. Кл.

В OIJ 19/18 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Приоритет

СССР (43) Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования описания 07.07.81 (53) УДК 66.023 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы ( изобретения В. И. Лосик, В. В. Невелич, Ю. Я. Горшков, С. С. Герасимейко, В. Г. Кудашкин, В. С. Куртеев и О. М. Здасюк (71) Заявитель (54) РЕАКЦИОННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к аппаратуре с перемешивающими устройствами, применяемой для перемешивания жидких сред как чистых, так и содержащих нерастворимые газы и твердые частицы, и для проведения химических реакций.

Известен реакционный аппарат с погружным насосом, содержащий вертикальный сосуд со встроенным стаканом, в котором установлен экранированный герметичный электропривод. На консоли вала электропривода, выходящего в реакционную зону аппарата, установлено перемешива:-ощее устройство и несколько выше него на том же валу установлен центробежный насос, полностью погруженный в рабочую среду Я.

При работе аппарата погружной центробежный насос забирает (всасывает) жидкость нз аппарата и подает ее снова в аппарат, при этом часть жидкости проходит в полость ротора электропривода с подшипниками. Эта часть жидкости идет на смаз«у подшипников и отводит тепло от ротора электропривода.

Недостатком такого аппарата является ограниченность применения: во-первых, в аппарате могут перерабатываться только чистые жидкости, без содержания твердых частиц, так как рабочая среда отбирается на смазку подшипников; во-вторых, погружной насос используется только для дополнительного перемешивания и не может бьггь применен для откачивания рабочей среды, так как подшипники электропривода смазываются рабочей средой, поступаю цей из аппарата, и при опорожнении последнего могут остаться без смазки и выйти из строя.

В химических производствах при осуществлении ряда процессов возникает необ одимость перемешивать жидкость с различными плотностями, а также жидкости, содержащие твердые частицы, которые при

15 прекращении перемешивания быстро выпадают в осадок. Для выгрузки из аппарата таких сред необходимо производить откачпвание с помощью погружных центробежных насосов непосредственно из реакционной полости аппарата при работающем перемешпвающем устройстве, не допуская расслоения реакционной среды на составляющие, имеющие различные плотности, а также препятствуя выпадании осадка.

К, предлагаемому аппарату наиболее близок реакционный аппарат с погружным насосом, включающий вертикально размещенный сосуд с установленным на нем герметичным экранированным электроприводом.

ЗО На консоли вала, выходящего в реакцион844037

55 ную полость аппарата, установлено перемешивающее устроиство и несколько выше него на том же валу установлен центрооежныи насос. 11ри работе аппарата центрооежныи насос, погруженный в рабочую среду, забирает жидкость из аппарата и подает ее через отводящую трубу к потребителю. Подшипники электропривода имеют автономную смазку, поэтому их работоспособность не зависит от состава рабочей среды в аппарате (2J.

Однако в таком аппарате всасывание жидкости в центробежныи насос производится выше уровня установленного перемешивающего устройства на значительном расстоянии от дна аппарата, поэтому раоочую среду можно откачать из аппарата только частично. Удлинить втулку рабочего колеса центробежного насоса и расположить ее конструктивно ближе ко дну аппарата нельзя, так как этому препятствуют лопасти перемешивающего устройства.

Кроме того, при переработке легкокипящих сред для откачивания их погружным центробежным насосом необходим значительный подпор на всасывании, что требует организации дополнительного подвода в аппарат под давлением инертного газа, так как центробежные насосы с самыми лучшими антикавитационными качествами имеют ограничения по высоте всасывания, а при перекачивании кипящих жидкостей ими необходим подпор на всасывании.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата за счет обеспечения полного удаления реакционной среды.

Поставленная цель достигается тем, что у реакционного аппарата, включающего корпус с погружным насосом, экранированный электропривод и лопастную мешалку, рабочее колесо насоса снабжено установленной на входе полой втулкой, на внешней стороне которой закреплены лопасти мешалки, и расположенным во втулке заборным устройством в виде винтовой ленты.

Один конец полой втулки жестко соединен с рабочим колесом центробежного насоса, а другой размещен у днища аппарата, на расстоянии, обеспечивающем проход рабочеи среды в полую втулку. Перемешивание реакционной среды обеспечивается лопастями мешалки, установленными снаружи на полой втулке. Для создания подпора (давления) перед рабочим колесом центробежного насоса при переработке и откачивании легкокипящих жидкостей в полой втулке (со стороны дна аппарата) устанавливается заборное устройство в виде винтовой ленты.

Таким образом, установка полой втулки с лопастями, через которую осуществляется подвод жидкости из зоны, расположенной у дна аппарата, обеспечивает почти

50 полное опорожнение аппарата при непрерывном перемешивании рабочей среды.

Установка заборного устройства в полой втулке позволяет создать подпор, необходимый для создания условий безкавитационной работы центробежного насоса при откачивании легкокипящих жидкостей.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат; на фиг. 2 — узел 1 фиг. 1.

Аппарат включает корпус 1, стакан 2, герметично экранированный электропривод

3, перемешивающее устройство 4, рабочее колесо 5 центробежного насоса, корпус 6 насоса, напорную трубу 7, сливную камеру 8, трубу 9 отбора среды, запорные вентили 10 и 11. Устройство 4 состоит из полой втулки 12, лопастной мешалки 13 и заборного устройства 14 в виде винтовой ленты. Колесо 5 состоит из основного диска

15 и покрывающего диска 16.

Аппарат может быть выполнен как со стаканом 2, так и без него. В последнем случае электропривод устанавливается на крышке аппарата. Стакан 2, в котором размещен электропривод, служит только для уменьшения консоли вала электропривода.

При работе корпус 1 аппарата заполняется рабочей средой из такого расчета, чтобы уровень жидкости в аппарате был выше уровня установки центробежного насоса, т. е. чтобы насос оказался полностью погруженным в жидкость. Перемешивание рабочей среды в аппарате осуществляется как перемешивающим устройством, так и дополнительно за счет работы погружного центробежного насоса. Дополнительная циркуляция жидкости за счет работы насоса происходит следующим образом: рабочая среда поступает в устройство 14, далее проходит во втулке 12, поступает в колесо

5 и затем в корпус 6 насоса. После этого жидкость направляется в трубу 7 и через вентиль 10 и трубу 8 поступает снова в аппарат.

При откачивании рабочей среды из аппарата вентиль 10 закрывают и открывают вентиль 11. Тогда рабочая среда будет из трубы 7 поступать через вентиль 11 в трубу

9 и далее к потребителю.

На фиг. 1 изображен аппарат с одним электроприводом, перемешивающим устройством и погружным центробежным насосом. В зависимости от объема аппарата число электроприводов, перемешивающих устройств и погружных насосов, устанавливаемых в нем, может быть различным от одного и более, при этом часть из них может быть установлена без погружных насосов.

Влагодаря такой конструкции перемешивающего устройства и погружного центробежного насоса достигается возможность осуществлять всасывание рабочей среды в непосредственной близости от дна аппарата и производить почти полную откачку

844037 продукта из него. Наличие заборного устройства в виде винтовой ленты обеспечивает возможность удаления легкокипящих жидкостей без дополнительного подпора.

Установка лопастей мешалки на полой 5 втулке вблизи от погружного насоса дает возможность поддерживать твердые частицы во взвешенном состоянии, не допуская также расслоения жидкостей различных плотностей, и производить откачивание про- 10 дукта из аппарата без изменения его дисперсной структуры.

Применение реакционных аппаратов с погружным насосом на нефтехимических заводах и комбинатах дает значительный эко- 15 комический эффект.

Формула изобретения

Реакционный аппарат, включающий корпус с погружным насосом, экранированный 20 электропривод и лопастную мешалку, о тличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата за счет обеспечения полного удаления реакционной среды, рабочее колесо насоса снабжено установленной на входе полой втулкой, на внешней стороне которой закреплены лопасти мешалки, и расположенным во втулке заборным устройством в виде винтовой ленты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ № 1140177, кл. 12е, 4/01, 1963.

2. Лопастные насосы. Под ред. Л. П.

Гренко и А. Н. Папира. Л., «Машиностроение», 1975, с. 336.

844037

Составитель Н. Кацовская

Техред А. Камышникова

Редактор 3. Бородкина

Корректоры: В. Нам и 3. Тарасова

Заказ 1335/17 Изд. № 445 Тираж 581 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2