Устройство для автоклавной обработки материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и>882581 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 070290 (23 ) 2880486/29-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 231 1.81° . Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23.1 181 (5l)M. Кл.

В 03 J 3(ОО

3Ъаударстаеиный какнтет

СЕСР (53) УДКбб 046 8 (088.8) аа ш1аи изобретеннй н открытнй (72) Авторы изобретения

Г.Д.Моисеев, А.К.Зыков, А.В,Нишкни и С .Н-.Кузнецов

Тольяттинский политехнический институт

s (73 ). Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОКЛАВНОЙ ОБРАБОТКИ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к аппаратам работающим под давлением, а конкретно к устройствам, используемым для автоклавной, например тепловлажностной, обработки материалов, и может быть использовано в промышленности строительных материалов, сельском хозяйстве и др.

Известны устройства для автоклавной обработки строительных материалов, включающие цилиндрический авто10 клав, установленный горизонтально, в который помещают контейнеры с обрабатываемым материалом. Герметичность автоклава обеспечивается крышкой с затвором байонетного типа 11).

Однако эти устройства не позволяют повысить производительность автоклава за счет снижения затрат времени непосредственно не идущих на техноло20 гический процесс обработки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для обработки материалов, содержащее агрегаты обработки (автоклавы) и контейнеры под обрабатываемый материал, шарнирно соединенные в замкнутую цепь (2).

Недостаток известного устройства — невозможность проведения отдельных операций обработки под избыточным давлением.

Цель изобретения — повышение производительности и обеспечение проведения отдельных операций обработки под избыточным давлением.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее автоклав со штуцерами и контейнеры под обрабатываемый материал, шарнирно соединенные в замкнутую цепь, снабжено уплотнительными перегородками, шарнирно связанными с контейнерами.

При этом целесообразно на поверхности уплотнительной перегородки, обращенной к стенке автоклава, выполнить кольцевую полость, в которую

882581 4 поместить уплотнительное кольцо, причем уплотнительную перегородку выполнить с каналми, снабженными клапанами и соединяющими часть коль цевой полости, не занятую уплотни5 тельным кольцом, с полостью автоклава.

На фиг.,1 представлено предлагаемое устройство, продольный разрез, (горизонтальное исполнение); на фиг. 2 - то же, вертикальное испол- 1р кение, на фиг. 3 — уплотнительная перегородка, разрез, на фиг. 4 — схема работы устройства; на фиг. 5 — диаграмма распределения давления по длине автоклава.

Устройство состоит из автоклава 1,,имеющего в верхней половине краев расширенные части 2. Нижняя половина краев автоклава жестко состыкована с желобом 3. Автоклав опирается на опоры 4. К автоклаву подсоединены штуцера 5, На контейнерах 6, установленных на катках 7, помещен обрабатываемый материал 8. Между контейнерами с изделиями введены уплотни- 5 тельные перегородкй 9, которые соединены с контейнерами шарнирными соединениями 10. Контейнеры и включенные между ними уплотнительные перегородки образуют замкнутую цепь, часть которой находится в автоклаве, а часть — на желобе.

Расстояние от края автоклава до первого штуцера и расстояния междуштуцерами — В1, Расстояние между уплотнительными перегородками(шаг цепи)

Желоб 3 выполнен в виде части оболочки того же диаметра как и автоклав, уложен на опорах на протяжении всего (исключая путь в автоклав) 4О замкнутого пути контейнеров и перегородок и служит для их опирания вне автоклава посредством контакта с вращающимися катками контейнеров.

Расширенная верхняя часть 2 на краях 45 автоклава плавным переходом жестко состыкована с желобом 3. Наличие ,расширенных частей по верхней половине краев автоклава. позволяет избег нуть возможных перекосов и заданий 50 уплотнительных перегородок и механических повреждений краев автоклава.

Движение замкнутой цепи контейнеров и перегородок может осуществляться., например, вращением одного или не- 55 скольких специальных барабанов (с выемками для упора контейнеров и перегородок) причем барабаны (не показаны) установлены на поворотах цепи и плоскость их вращения совпадает с горизонтальной плоскостью.

Перегородка 9 имеет кольцевую полость 11, в которой помещено уплотннтельное кольцо 12, выполненное, например, из фторопласта-4, а также два канала 13 и 14, соединяющие кольцевую полость с полостью автоклава. В кольцевой полости перегородки имеется кронштейн 15, в котором помещен шток 16 с двумя. тарелками 17 и

1.8 (клапан) . Положение и размеры штока и тарелок таковы, что в случае, если адин из каналов закрыт соответствующей ему тарелкой, второй остается открытым,. т.е. сообщающимся с полостью. Для шарнирного соединения перегородок и контейнеров на перегородках имеются проушины 19.

Стрелкой на чертеже показано направление движения перегородки в автоклаве в составе цапи.

Процесс автоклавной обработки материалов включает три непрерывно следующих друг за другом стадии загрузку изделий на контейнеры, обработку в автоклаве (автоклавах) и выгрузку обработанных изделий.

Материалы на участке загрузки загружают в контейнеры и по мере движения цепи поступают в автоклав, в который по штуцерам подают рабочий пар. В случае, если обработка заданного материала требует использования . пара высокого давления, повышение давления по мере продвижения контейнеров на входе и уменьшение давления на выходе производят ступенчато, где длина ступени зависит от расположения штуцеров — расстояния между ними и расстояния между перегородками (В и Eg), которое подбирают с учетом общей длины автоклава, количества ступеней для безопасного достижения величины требуемого максимального рабочего давления, размера контейнеров, необходимого времени выдержки под максимальным рабочим и др.

Цикл обработки одного контейнера, заключенного между двумя перегородками, происходит следующим образом.

После загрузки обрабатываемых иэделий на контейнер он с определенной заданной скоростью (скоростью конвейера) приближается к автоклаву.

1При этом избыточное давление в полосФормула изобретения

5 8 тях обоих перегородок отсутствует, так как один из каналов каждой полости соединен с атмосферой. После приближения к краю автоклава внутрь его начинает втягиваться первая перегородка. После того как она минует расширенную часть автоклава начина" ют подавать пар с давлением в 2 атм, так как этот объем достиг отверстия штуцера с 2 атм. При этом пар поступает в канал 14 первой перегородки, отжимает тарелку 18, запирает тарелкой 17 и канал 13 и создает в полости давление 2 атм. Созданное в полости давление действует на уплотнительный материал 12, прижимая его к стенке автоклава и обеспечивая герметичность.

По мере прохождения в автоклав первой перегородки вторая перегородка также минует расширенный край автоклава и, так как рассматриваемый объем с контейнером достиг отверстия штуцера с вводом пара в 2 атм, этот объем начинает заполняться паром, при этом происходит уплотнение второй перегородки. Одновременно со впуском пара с давлением в 2 атм,в рассматриваемый объем происходит впуск пара с давлением в 4 атм в объем предыдущий (если. расстояние между штуцерами равно расстоянию между перегородкамй) и с некоторым запаздыванием впуска с давлением 4 атм (если расстояние между штуцерами больше) . При этом давление на уплотнительный материал в первой перегородке становится равным 4 атм.

Таким образом, исключена возможность перепуска пара от объема с большим давлением в объем с меньшим.

Во время продвижения рассматриваемого объема в средней части авто-. клава, где давление постоянно и равно максимальному рабочему, происхоцит непосредственно обработка материала.

После того как, по мере приближения к выходу из автоклава в предыдущем объеме, давление упадет до 4 атм, давление пара рассматриваемого объема в 6 атм отожмет тарелку 17 канала 13 первой перегородки и таким образом закроет канал 15, исключив

82581 6 перепуск через него пара с давлением

6 атм, так в полости первой перегородки сохранится давление в 6 атм.

После продвижения контейнера и паде5 ния давления в рассматриваемом объеме до 4 атм в полости первой перегородки будет 4 атм, и т.д. Таким образом, в кольцевой полости любой перегородки, находящейся в любой части автоклава, наибольшее давление из двух смежных с ней объемов.

Благодаря изобретению технологический процесс обработки материалов замкнут и непрерывен. При этом каждый контейнер проходит все необходимые стадии и возвращается к исходной., совершая кругооборот.

1. Устройство для автоклавной обработки материалов, включающее автоклав со штуцерами и контейнеры под обрабатываемый материал, шарнирно соединенные в замкнутую цепь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и обеспечения проведения отдельных

:операций обработки под избыточным давлением, устройство снабжено уплотнительными перегородками, шарнирно связанными с контейнерами.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что на поверх ности уплотнительной перегородки, обращенной к стенке автоклава,.вы- . полнена кольцевая полость, устройст.во снабжено размещенным в кольцевой полости уплотнительным кольцом, при40 чем уплотнительная перегородка выполнена с каналами, снабженными клапанами и соединяющими часть кольцевой полости, не занятую уплотнительным кольцом с полостью автоклава:

45 Источники информации, 4 принятые во внимание при экспертизе

1. Шишков Н.А. Безопасность эксплуатации автоклавов. М., Стройиздат, 19?8, с. 5-15.

so 2. Зубатов В.А., Чугунов E.À., Юдин И.А. Механическое обсрудование стекольных заводов. М., "Машиностроение", 1975, с. 161 (прототип).

882581

Фю. Х

Составитель З.Продан

Техред И.Асталоы

Редактор Г.Кацалап

Корректор Г.Назарова

Филиал ЛПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1004)/8 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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