Вибрационный экстрактор

 

ВИБРАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР, содержащий цилиндрический корпус со штуцерами для ввода и вывода реагентов, размещенную в корпусе вибрационную насадку и соединенный с ней через кулисно-рычажный механизм гидравлический привод для сообщения насадке возвратно-поступательного движения с регулируемой частотой, от-личающийся тем, что, с,целью увеличения производительности и эффективности за счет обеспечения работы зкстрактора в резонансном режиме, он дополнительно снабжен демпфирукмдим устройством, которое посредством тяг соединено с вибрационной насадкой и кулисно- i рычажным механизмом. (Л « 4 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А

1(511 В 01 D 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 3430738/23-26 (22) 11.02.82 (46) 30.03.84. Бюл. В 12 (72) В.В.Кафаров, В.Г.Выгон, Г.А.Михеева, A.Â.Ñîëîâüåâ, Й.В.Стефанович, Н.В.Филиппычева и И.A.Öâåòкова (71) Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР (53) 66.061 5(088.8) (56) 1. Городецкий И.Я. и др. Вибрационные массообменные аппараты. М., Химия, 1980, с.26-31.

2, Авторское свидетельство СССР

В 385593, кл. В 01 0 11/04, 1973. (54) (57) ВИБРАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР, содержащий цилиндрический корпус со штуцерами для ввода и вывода реагентов, размещенную в корпусе вибрационную насадку и соединенный с ней через кулисно-рычажный механизм гидравлический привод для сообщения насадке возвратно-поступательного движения с регулируемой частотой, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности и эФФективности за счет обеспечения работы экстрактора в резонансном режнме,.он дополнительно снабжен демпфирующим устройством, которое посредством тяг соединено с ..вибрационной насадкой н кулнсно- @ рычажным механизмом.

1082448

Изобретение относится к конструкциям вибрационных массообменных аппаратов для проведения процессов жидкостной экстракции и может использоваться также для систем жидкостьтвердое тело и жидкость — газ, а также для сорбционных процессов.

Известны экстракторы, содержащие вертикальный цилиндрический корпус, штуцеры ввода и вывода взаимодействующих фаз и приводной механизм, 1О выполненный в виде электромеханического или электромагнитного устройства (lj .

В экстракторах с электромеханическими приводами практически невозмож- 15 но изменять частоту и амплитуду вибраций на ходу, что является существенным недостатком аппаратов такой конструкции, К недостаткам экстракторов с электромагнитным приводом следует отнести малую величину амплитуды (2-4 мм), сложность устройств для изменения частоты колебаний в широких пределах (0,5-100 Гц) и зависимость мощностных характеристик привода от габаритов аппарата °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является экстрактор .с насадкой, которая приводится в колебательное движение с помощью гидравлического привода, помещенного внутри корпуса аппарата (2) .

Недостатками такой конструкции являются сложность обслуживания и трудности регулирования интенсивнос- 35 ти вибраций, что не позволяет уста навливать оптимальные гидродинамические режимы для изменившихся технологических условий.

Цель изобретения — увеличение про-4р изводительности и эффективности за счет обеспечения работы экстрактора в резонансном режиме.

Поставленная цель достигается тем, что вибрационный экстрактор, 45 содержащий цилиндрический корпус со штуцерами ввода и вывода реагентов, размещенную в корпусе вибрационную насадку и соединенный с ней через кулисно-рычажный механизм гидравлический привод для сообщения насадке возвратно-поступательного движения с регулируемой частотой, дополнительно снабжен демпфирующим устройством, которое посредством тяг соединено с вибрационной насадкой и кулисно-рычажным механизмом.

На чертеже показан вибрационный экстрактор, общий вид.

Экстрактор состоит из корпуса 1, в рабочей части которого находится 6О насадка 2 ° Для подачи тяжелой фазы служит штуцер 3, для легкой — штуцер

4. Вывод тяжелой и легкой фаз производится через штуцеры 5 и 6. Насадка 2 соединена посредством тяги 7 и демпферного устройства 8 через шарнир с кулисой 9, средняя опора

10 которой выполнена с воэможностью перемещения вдоль кулисы. Шток 11 гидродвигателя 12 также шарнирно соединен с кулисой Насос 13 е электродвигателем 14, резервуаром 15, манометром 16 и вентилем 17 образует гидросистему.

Экстрактор работает следующим образом.

При подаче фаз (реагентов) через входные штуцеры 3 и 4 в колонне возникает процесс массопередачи вещества из одной фазы в другую. Для интенсификации массообмена насадка приводится в движение гидравлическим двигателем l2, масло в который нагнетается шестеренчатым насосом 13 с электродвигателем 14 из масляного резервуара 15. На линии насос — двигатель создается давление до 120 ати, которое контролируется манометром .

16.

Шток гидродвигателя 12, совершая возвратно-поступательные движения, передает их через кулису 9 пружинному демпферу 8. Демпфер состоит из цилиндра, внутри которого находятся пружины и поршень. Первоначальное сжатие пружин регулируется специальной гайкой.

Движение штока гидродвигателя передается через кулису, тя:-у поршень и пружины на цилиндрический корпус демпфера. Последний жестко связан с насадкой 2.

Регулировка амплитуды колебаний насадки производится с помощью винтовой пары, перемещающей среднюю опору 10 кулисы 9. При этом величи-. на двойной амплитуды может быть установлена любой в промежутке 1

45 мм.

Частота вибраций зависит от давления масла в системе. Регулировка давления осуществляется при помощи вентиля 17, установленного на перепускной линии гидросистемы. При изменении давления от 0 до 90 ати частота вибраций изменяется от 0 до

80 Гц.

Амплитуда и частота колебаний задаются исходя из требований оптимальности технологического режима и независимо от масштабов экстрактора, так как гидропривод является высокопотенциальным механизмом.

С помощью демпфера работа экстрактора настраивается таким образом, что вынужденные колеба;ния насадки, создаваемые вибратором, становятся близким к ее собственным. В этом случае наступает резонансный режим, требующий минимальных затрат энер-. гии для поддержания амплитудночастотных характеристик.

1082448

5 я

-10

20

Составитель A.Ìèðîíoâ

Редактор С.aeKapb Техред A.Бабинец Корректор Ю.МакаРенко

Заказ.1609/6 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

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

Филиал ППП. Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Экстрактор с гидравлическим. вибропроводом позволяет на ходу плавно изменять частоту и амплитуду вибраций в широком диапазоне, причем каждый из этих параметров можно изменять независимо друг от дру-. га ° При этом значительно расширяютс пределы регулирования интенсивности вибраций, что дает возможность настраивать экстракторы на оптимальный режим работы независимо от конст рукции насадки.и технологических условий, при которых протекает процесс.

Испытания экстрактора показали высокую надежность приводного механизма и простоту его обслуживания.

Производительность экстрактора при достижении оптимальных условий вибраций повышается на 27-30%, а его эффективность резко возрастает за счет снижения высоты единиц переноса на 50-55%.

Применение демпферного устройства позволяет сократить энергозатраты в 1,5-2 раза при работе аппарата в резонансном режиме. Использование высокопотенциального гидравлического привода предопределяет ф инвариантность устройства относи-. .тельно масштабов аппарата.

Аппарат может найти широкое применение в крупнотоннажных производствах, в которых интенсивность массообмена осуществляется за счет подвода внешней энергии в виде виб раций. Внедрение аппарата в химическую и медицинскую промышленность, в гидрояеталлургию и на производст" вах нефтехимии даст значительный экономический эффект за счет повншения эффективности, снижения энергозатрат, роста производительности и сокращения расходов на об« служивание приводных механизмов.