Устройство охлаждения рабочих органов машин для переработки полимеров

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСГ)УБЛИН (19) (11) 4461 А (51) 4 В 29 С 47/84, 45/74, В 29 В 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«Я.) д 1 g 1 у 17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (61) 1041312 (21) 3744850/23-05 (22) 06.03.84 (46) 28.02.86. Бюл. Ф 8 (72) В.Н.Хомяков ,(53) 678.057.3 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1041312, кл. В 29 F 3/08, 1981. (54) (54) 1 . УСТРОЙСТВО ОХЛА)КДЕНИЯ

РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ по авт. св. М- 1041312, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства путем обеспечения надежной подачи хладагента на теплообменную поверхность ротора при увечичении скорости его вращения, теплообменник снабжен шарнирно установленньтм на полой оси, аакрепленной во втулке, подающим черпаком, перпендикулярно расположенным к подающему черпаку и жестко соединенным с ним балансиром и неподвижно установленным снаружи корпуса магнитом для удержания балансира, а корпус выполнен из магнитопроницаемого материала, 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью позонного регулирования температуры ротора, он снабжен рядом оболочек, установленных в продольной полости ротора на трубке для подвода хладагента с образованием испарительных

1214461 камер, снабженных .наклонными каналами подачи хладагента и сообщенных с проходным каналом отвода пара, который образован наружной поверхностью трубки дпя подвода хладагента и внутренними поверхностями оболочек.

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимеров и может быть использовано в химической промышленности.

Цель изобретения — повьппение производительности устройства путем обеспечения надежной подачи хладагента на теплообменную поверхность ротора при увеличении скорости его вращения, а также позонное регулирование температуры потока, На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Устройство охлаждения рабочих органов машин для переработки полимеров содержит рабочий орган в виде ротора 1, имеющего концентрично расположенную продольную полость 2, которая с передней части перекрыта запорным клапаном 3 с упpyro компенсирующим элементом (не показан), предназначенным для отсоса воздуха, а с другой части— герметично установленным обменкиком, корпус 4 которого герметиэирован с помощью уплотнительных ко лец 5 и крепится заодно втулкой 6 на конце ротора 1 болтами 7. Втулка 6 имеет фланец а с вырезами и кольцевой выступ о . В корпусе 4 жестко смонтированы конденсационный барабан 8, герметично установленный и имеющий по своей внутренней поверхности винтовые ребра 9, цилиндрическая оболочка 10, образующая совмес но с конденсационным барабаном 8 охлаждающую рубашку с винтовыми каналами 11, коническая обечайка 12, диски 13 и- 14, предназчаченные для защиты конценсацион. ного барабана 8 от брызг, Диск 14, плотно прилегающий к торцовой по5

16

1 cj

2О

ЗО

2 верхности корпуса 4, имеет в своем теле тангенциально расположенные впадины черпаков 15 с воронками 16.

Корпус 4 закрыт крьппкой 17, которая в центральной части имеет канал для отвода охлаждающей воды из камеры, образованной крьппкой 17 и полостью конденсационного барабана 8.

Конденсационкый барабан 8 на своей торцовой внутренней поверхности имеет спиралеобразные ребра, образующие со ступицей 18 каналы 19, имеющие вход в ее центральной части и выход — в месте входа вичтового какала 11. Для подвода холодной воды для охлаждения конденсационного барабана 8 предназначена подающая трубка 20, имеющая фланец для неподвижного крепления ее к корпусу 21 уплотнения. На подающей трубке 20 жестко крепятся ступица 18, устаковленная с малым зазором относительно спиралеобразных ребер, и направляющая 22, образующая с ребром 9 эжекторную пару.

Для подачи хладагента из корпуса 4 теплообменника в продольную полость 2 ротора 1, особенно при большой его скорости вращения, теплообменник снабжен шарнирно установленным на полой оси 23, запресованной во втулке 6, подающим черпаком 24, который представляет собой изогнутую трубку, верхний конец которой изогнут так, что отверстие трубки имеет направление, противоположное направлению вращения ротора 1. Подающий черпак 24 в нижней части жестко крепится в ступице 25 с отверстием и и запрессованными в нее втулками 26, выполненными из синтетического материала. К этой о же ступице 25 под углом 90 относительно подающего черпака 24 жест1214461

Устройство охлаждения работает следующим образом.

Тепло, образующееся в перерабаты- 50 ваемом материале за счет вязкого трения, передается ротору 1 (фиг 1} .

Хладогент, находящийся в продольной полости 2 ротора 1, при его вращении растекается по внутренней поверх- 55 ности и под действием тепла начинает кипеть и при этом интенсивно ис- ф паряется. Пары теплоносителя устко крепится балансир 27, а с наружной стороны корпуса 4, выполненного из магнитопроницаемого материала, на основании 28 (фиг.2) установлен магнит 29, с помощью которого 5 гасятся колебания балансира 27, удерживая его в неподвижном состоянии относительно вращающегося корпуса 4 теплообменника. Для усиления действия магнита 29 в теле баланси- 1О

:ра 27 в его массивной части может

;быть установлен другой магнит 30, ! имеющий сердечник и короткозамкнутую обмотку 31, взаимодействующую с обмоткой магнита 29 так, чтобы их полярность была разноименной.

Для позонного регулирования температуры ротора 1 он снабжен рядом оболочек 32 с торцовыми стенками 33, установленных в продольной полости 2 .на трубке 34 для подвода хладаген та в продольную полость 2 ротора l. с образованием испарительных камер 35, снабженных наклонными каналами 36 подвода хладагента и сооб- 25 щенных с проходным каналом 37 отвода пара, который образован наружной поверхностью трубки 34 для подвода хладогента и внутренними поверхностями оболочек 32.

Втулка 6 фланцем с жестко прикреплена к диску 14 и имеет бобышку для крепления трубки 34 для подвода хладагента. Требуемый уровень теплоносителя в продольной полости 2 оп35 ределяется кольцевым выступом 6 а фланец а втулки 6 и диска 14 выполнен с радиальными отверстиями 38, сообщающими воронки 16 с трубкой 34 для подвода хладагента и каналами 39, сообщающими продольную полость 2 лабиринтными каналами 40 диска 14, имеющего на своей поверхности отверстие 41 для подачи конденсата в черпаки 15 и отверстия 42 подачи

45 хладагента к конденсационному барабану 8. ремляются от горячей поверхности ротора 1 к холодной поверхности конденсационного барабана 8. В разреженном от воздуха пространстве ротора 1 и корпуса 4 теплообменника устанавливается сверхвысокая теплопроводность. Идет интенсивный отвод тепла от ротора 1 к конденсационному барабану 8 за счет смены агрегатного состояния теплоноситя. Сконденсировавшийся н» наружной поверхности конденсационного барабана 8 хладагент в виде капель под действием гравитационного поля и центробежной силы стекает вниз под коническую обечайку 12, затекает в черпаки 15, а при повороте ротора 1, если его скорость невелика, выливается через воронки 16 и втулку 6 в продольную полость 2 ротора 1.

При высокой скорости вращения ротора 1, когда гладагент за счет центробежной силы прижимается к цилиндрической стенке корпуса 4 и перестает заливаться в черпаки 15, подача era в продольную полость 2 ротора 1 осуществляется с помощью подающего черпака 24. В этом случае подающий черпак 24, удерживаемый от вращения весом балансира 27 и притягивающим действием магнитов 29 и 30, под действием динамического напора вращающейся жидкости начинает наполняться через его открытое отверстие, расположенное напротив движения жидкости в корпусе 4. За счет разностей уровней жидкости, находящейся в трубке подающего черпака 24 и в продольной полости 2 ротора 1, хладагент под действием собственного веса поступает в ступицу 25 подающего черпа-. ка 24 и из нее через отверстие полой оси 23, трубку 34 и наклонные каналы 36 выливается струями на поверхность продольной полости 2 ротора

Количество хладагента, необходимое для охлаждения данной зоны ротора 1, определяется сечением наклонных каналов 36. Испарившийся на поверхности продольной полости 2 хладагент в виде пара или в виде пузырьков, если эта поверхность закрыта хладагентом, выходит из зоны через проходной канал 37 (на чертеже показано стрелкой). Нали3 72 чие проходного канала 37 исключает возможность теплового воздействия от переноса тепла паром из одной зоны в другую. увеличение силы притяжения электромагнита 29, обмотка которого питается переменным током, осуществляется за счет возникновения электродвижущей силы в короткозамкнутой обмотке 31 путем наведения на нее переменного магнитного поля. Тепло конденсации отводится от оребренной поверхности конденсационного барабана 8 водой, движущей. ся под давлением магистрали через трубку 20 и канал 19. Из этого канала 19 вода, обтекая с большой скоростью направляющую 22, через малый зазор между направляющей 22 и ребром входит в винтовый канал

14461 d увлекая за собой ва счет разрежения образующегося между направляющей 22 и цилиндрической оболочкой 10, воду, вышедшую из винтовых каналов 11.

Такая циркуляция снижает расход воды, поскольку за один проход ее температура поднимается незначительно.

Использвание изобретения позво-!

О ляет повысить производительность оборудования путем обеспечения подачи хладагента к теплообменной поверхности на форсированных скоростных режимах. Кроме того возможно использование предлагаемого устройства в оборудовании с вертикальным расположением ротора с обеспечением надежной подачи хладагента на теплообменную поверхность

20 ротора.