Винтовой конвейер
Винтовой конвейер содержит корпус, раму, подводящий и отводящие патрубки для теплоносителя, верхний, средний и нижние винты в соответствующих трубчатых кожухах. Внешние диаметры трубчатых кожухов увеличиваются в направлении движения теплоносителя. Диаметр среднего трубчатого кожуха больше диаметра верхнего трубчатого кожуха, но меньше диаметра нижнего трубчатого кожуха. Верхний трубчатый кожух размещен напротив подводящего патрубка для теплоносителя. Каждый отдельный опорный элемент выполнен из листа нержавеющей стали и содержит центральное отверстие и периферийную область с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами. Опорные элементы размещены в отверстиях одной из вертикальных стоек и закреплены к последней. Нижний отводящий патрубок для продукта образован конусной втулкой. Рама закреплена к фиксатору. Обеспечивается повышение эффективности передачи тепловой энергии от газообразного теплоносителя к транспортируемому продукту для случая, когда температура газообразного теплоносителя в месте подачи 650°С. 11 ил.
Изобретение относится к многофункциональному устройству для одновременного транспортирования, нагрева, частичного измельчения, перемешивания и выгрузки сыпучих продуктов широко спектра назначения, в частности к винтовому конвееру, используемому для транспортирования илового осадка городских сточных вод, а также измельченной резиновой крошки использованных шин колес транспортных средств и может быть использовано в отраслях экономики, где проводят действия по утилизации отходов илового осадка городских сточных вод и измельченной резиновой крошки использованных шин колес транспортных средств.
Известен винтовой конвеер, содержащий привод, корпус с полостью, загрузочным бункером, патрубком для выгрузки продукта из полости, два винта, размещенные в полости, винты опираются на подшипниковые опоры и сообщены с приводом (CN 103264875 А, 2013-08-28 г.).
Известен винтовой конвеер, содержащий привод, корпус с полостью, загрузочным бункером, патрубком для выгрузки продукта из полости, два винта, размещенные в полости, винты опираются на подшипниковые опоры и сообщены с приводом (CN 210504394 U, 2020-05-12 г.).
Известен винтовой конвеер, содержащий привод, два трубчатых корпуса с загрузочными и выгрузочными патрубками, два винта, каждый из которых размещен в полости трубчатого корпуса, винты опираются на подшипниковые опоры и сообщены с приводом (CN 203624417 U, 2014-06-04 г.).
Известен также винтовой конвеер, содержащий раму, привод, подшипниковые опоры, корпус с полостью, подводящим патрубком для теплоносителя, отводящим патрубком для теплоносителя, вертикальными стойками с отверстиями и фиксатором, верхний винт с верхним подводящим патрубком для теплоносителя, верхним отводящим патрубком для теплоносителя, средний винт со средним подводящим патрубком для теплоносителя, со средним отводящим патрубком для теплоносителя, нижний винт, кинематически сообщенные с приводом, верхний трубчатый кожух с верхней продольной полостью, концевыми участками, верхним подводящим патрубком для продукта и верхним отводящим патрубком для продукта, средний трубчатый кожух со средней продольной полостью, концевыми участками, средним подводящим патрубком для продукта и средним отводящим патрубком для продукта, нижний трубчатый кожух с нижней продольной полостью, концевыми участками, нижним подводящим патрубком для продукта и нижним отводящим патрубком для продукта, вертикальные стойки с отверстиями размещены напротив друг друга, а фиксатор размещен между ними и закреплен к вертикальным стойкам с отверстиями, подводящий патрубок для теплоносителя закреплен к верхнему участку фиксатора и сообщен с полостью, при этом отводящий патрубок для теплоносителя закреплен к нижнему участку фиксатора и сообщен с полостью, верхний винт размещен в верхней продольной полости верхнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, средний винт размещен в средней продольной полости среднего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, нижний винт размещен в нижней продольной полости нижнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, концевые участки верхнего трубчатого кожуха, концевые участки среднего трубчатого кожуха, а также концевые участки нижнего трубчатого кожуха размещены в отверстиях вертикальных стоек и закреплены к одной из стоек, верхний отводящий патрубок для продукта сообщен со средним подводящим патрубком для продукта, а средний отводящий патрубок для продукта сообщен с нижним подводящим патрубком для продукта (CN 204528439 U, 2015-08-05 г.).
Данное техническое решение, как наиболее близкое по совокупности существенных признаков включая назначение, выбирается в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) для заявляемого изобретения.
Техническая проблема: известный винтовой конвеер имеет существенные недостатки, которые заключаются в следующем. Известный винтовой конвеер не может обеспечить назначение для случая, когда для нагрева транспортируемого продукта используют газообразный теплоноситель с температурой в месте подачи 650°С, что объясняется отсутствием специальных конструктивных элементов, компенсирующих тепловые удлинения трубчатых кожухов. Известный винтовой конвеер не имеет эффективной системы передачи тепловой энергии от газообразного теплоносителя к транспортируемому продукту, что объясняется отсутствием у известного устройства требуемых конструктивных элементов, обеспечивающих повышение эффективности указанной теплопередачи. Данная техническая проблема является существенной и требует своего разрешения. Фактические обстоятельства указывают на существование необходимости в расширении арсенала технических средств определенного назначения путем создания нового устройства, лишенного выявленных недостатков.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение: расширение арсенала технических средств определенного назначения путем создания нового устройства с родовым признаком «ВИНТОВОЙ КОНВЕЕР», повышение эффективной передачи тепловой энергии от газообразного теплоносителя к транспортируемому продукту для случая, когда температура газообразного теплоносителя в месте подачи 650°С.
По общему правилу, техническая проблема может состоять в расширении арсенала средств определенного назначения, которая решается путем создания технического решения, альтернативного известному решению (создание варианта известного решения), либо состоять в создании средства определенного назначения впервые, при этом в качестве технического результата, обеспечиваемого таким изобретением, следует рассматривать реализацию изобретением указанного назначения.
По общему правилу, если изобретение обеспечивает получение нескольких технических результатов, рекомендуется указать все технические результаты.
Получаемый технический результат (основной) - реализация назначения.
Получаемый технический результат (дополнительный) - повышение эффективности передачи тепловой энергии от газообразного теплоносителя к транспортируемому продукту для случая, когда температура газообразного теплоносителя в месте подачи 650°С.
Технический результат представляет собой характеристику технического эффекта, явления, свойства и т.п., объективно проявляющихся при изготовлении либо использовании устройства.
Технический результат представлен заявителем таким образом, чтобы обеспечить возможность понимания специалистом на основании уровня техники его смыслового содержания.
Заявитель раскрыл задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение, с указанием обеспечиваемого им технического результата.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что винтовой конвеер, содержащий раму, привод, подшипниковые опоры, корпус с полостью, подводящим патрубком для теплоносителя, отводящим патрубком для теплоносителя, вертикальными стойками с отверстиями и фиксатором, верхний винт с верхней трубой, верхней спиралью и полостью трубчатой верхней, верхний подводящий патрубок для теплоносителя, верхний отводящий патрубок для теплоносителя, сообщенные с полостью трубчатой верхней, средний винт со средней трубой, средней спиралью и полостью трубчатой средней, средний подводящий патрубок для теплоносителя, средний отводящий патрубок для теплоносителя, сообщенные с полостью трубчатой средней, нижний винт с нижней трубой, нижней спиралью и полостью трубчатой нижней, верхний винт, средний винт и нижний винт кинематически сообщенны с приводом, верхний трубчатый кожух с верхней продольной полостью, концевыми участками, верхним подводящим патрубком для продукта и верхним отводящим патрубком для продукта, средний трубчатый кожух со средней продольной полостью, концевыми участками, средним подводящим патрубком для продукта и средним отводящим патрубком для продукта, нижний трубчатый кожух с нижней продольной полостью, концевыми участками, нижним подводящим патрубком для продукта и нижним отводящим патрубком для продукта, вертикальные стойки с отверстиями размещены напротив друг друга, а фиксатор размещен между ними и закреплен к вертикальным стойкам с отверстиями, подводящий патрубок для теплоносителя закреплен к верхнему участку фиксатора и сообщен с полостью, отводящий патрубок для теплоносителя закреплен к нижнему участку фиксатора и сообщен с полостью, верхний винт размещен в верхней продольной полости верхнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, средний винт размещен в средней продольной полости среднего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, нижний винт размещен в нижней продольной полости нижнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, концевые участки верхнего трубчатого кожуха, концевые участки среднего трубчатого кожуха, а также концевые участки нижнего трубчатого кожуха размещены в отверстиях вертикальных стоек и закреплены к одной из стоек, верхний отводящий патрубок для продукта сообщен со средним подводящим патрубком для продукта, а средний отводящий патрубок для продукта сообщен с нижним подводящим патрубком для продукта, верхний трубчатый кожух, средний трубчатый кожух и нижний трубчатый кожух размещены горизонтально относительно друг друга, согласно известному техническому решению, он снабжен тремя опорными элементами, а привод образован тремя электромоторами и тремя цилиндрическими редукторами, которые сообщены друг с другом с образованием трех пар электромотор-цилиндрический редуктор, каждая из которых отдельно сообщена с верхним винтом, средним винтом и нижним винтом, при этом верхний трубчатый кожух, средний трубчатый кожух и нижний трубчатый кожух размещены относительно подводящего патрубка для теплоносителя таким образом, что внешние диаметры трубчатых кожухов увеличиваются в направлении движения теплоносителя, причем диаметр среднего трубчатого кожуха больше диаметра верхнего трубчатого кожуха, но меньше диаметра нижнего трубчатого кожуха, а верхний трубчатый кожух размещен напротив подводящего патрубка для теплоносителя, при этом каждый отдельный опорный элемент выполнен из листа нержавеющей стали и содержит центральное отверстие и периферийную область с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, причем опорные элементы размещены в отверстиях одной из вертикальных стоек и посредством их периферийных областей закреплены к вертикальной стойке, при этом концевой участок верхнего трубчатого кожуха размещен в отверстии одного опорного элемента и закреплен к последнему, концевой участок среднего трубчатого кожуха размещен в отверстии другого опорного элемента и закреплен к последнему, а концевой участок нижнего трубчатого кожуха размещен в отверстии третьего опорного элемента и закреплен к последнему, при этом нижний отводящий патрубок для продукта образован конусной втулкой, а рама закреплена к фиксатору.
Сущность изобретения, как технического решения, выражена заявителем в совокупности существенных признаков, необходимой и достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата. Именно заявленная совокупность признаков изобретения, необходима для реализации изобретением назначения (достижение основного технического результата), указанного в родовом понятии, а также получение дополнительного технического результата.
Заявленное изобретение является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков, достаточную для решения указанной технической проблемы и достижения технического результата (основного и дополнительного), обеспечиваемого изобретением.
Заявленное изобретение не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них.
Заявленные признаки изобретения, которые нашли свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения указанного технического результата, т.е. находятся в прямой причинно-следственной связи с техническим результатом.
Сопоставительный анализ изобретения с прототипом показывает, что заявленное изобретение имеет общие признаки с прототипом:
- винтовой конвеер;
- рама;
- привод;
- подшипниковые опоры;
- корпус с полостью, подводящим патрубком для теплоносителя, отводящим патрубком для теплоносителя, вертикальными стойками с отверстиями и фиксатором;
- верхний винт с верхней трубой, верхней спиралью и полостью трубчатой верхней;
- верхний подводящий патрубок для теплоносителя, верхний отводящий патрубок для теплоносителя, сообщенны с полостью трубчатой верхней;
- средний винт со средней трубой, средней спиралью и полостью трубчатой средней;
- средний подводящий патрубок для теплоносителя, средний отводящий патрубок для теплоносителя, сообщены с полостью трубчатой средней;
- нижний винт с нижней трубой, нижней спиралью и полостью трубчатой нижней;
- верхний винт, средний винт и нижний винт кинематически сообщенны с приводом;
- верхний трубчатый кожух с верхней продольной полостью, концевыми участками, верхним подводящим патрубком для продукта и верхним отводящим патрубком для продукта;
- средний трубчатый кожух со средней продольной полостью, концевыми участками, средним подводящим патрубком для продукта и средним отводящим патрубком для продукта;
- нижний трубчатый кожух с нижней продольной полостью, концевыми участками, нижним подводящим патрубком для продукта и нижним отводящим патрубком для продукта;
- вертикальные стойки с отверстиями размещены напротив друг друга, а фиксатор размещен между ними и закреплен к вертикальным стойкам с отверстиями;
- подводящий патрубок для теплоносителя закреплен к верхнему участку фиксатора и сообщен с полостью;
- отводящий патрубок для теплоносителя закреплен к нижнему участку фиксатора и сообщен с полостью;
- верхний винт размещен в верхней продольной полости верхнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры;
- средний винт размещен в средней продольной полости среднего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры;
- нижний винт размещен в нижней продольной полости нижнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры;
- концевые участки верхнего трубчатого кожуха, концевые участки среднего трубчатого кожуха, а также концевые участки нижнего трубчатого кожуха размещены в отверстиях вертикальных стоек и закреплены к одной из стоек;
- верхний отводящий патрубок для продукта сообщен со средним подводящим патрубком для продукта;
- средний отводящий патрубок для продукта сообщен с нижним подводящим патрубком для продукта;
- верхний трубчатый кожух, средний трубчатый кожух и нижний трубчатый кожух размещены горизонтально относительно друг друга.
Заявленное изобретение отличается от наиболее близкого аналога (прототипа) новой совокупностью признаков:
- снабжен тремя опорными элементами;
- привод образован тремя электромоторами и тремя цилиндрическими редукторами, которые сообщены друг с другом с образованием трех пар электромотор-цилиндрический редуктор, каждая из которых отдельно сообщена с верхним винтом, средним винтом и нижним винтом;
- верхний трубчатый кожух, средний трубчатый кожух и нижний трубчатый кожух размещены относительно подводящего патрубка для теплоносителя таким образом, что внешние диаметры трубчатых кожухов увеличиваются в направлении движения теплоносителя;
- диаметр среднего трубчатого кожуха больше диаметра верхнего трубчатого кожуха, но меньше диаметра нижнего трубчатого кожуха;
- верхний трубчатый кожух размещен напротив подводящего патрубка для теплоносителя;
- каждый отдельный опорный элемент выполнен из листа нержавеющей стали и содержит центральное отверстие и периферийную область с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами;
- опорные элементы размещены в отверстиях одной из вертикальных стоек и посредством их периферийных областей закреплены к вертикальной стойке;
- концевой участок верхнего трубчатого кожуха размещен в отверстии одного опорного элемента и закреплен к последнему;
- концевой участок среднего трубчатого кожуха размещен в отверстии другого опорного элемента и закреплен к последнему;
- концевой участок нижнего трубчатого кожуха размещен в отверстии третьего опорного элемента и закреплен к последнему;
- нижний отводящий патрубок для продукта образован конусной втулкой;
- рама закреплена к фиксатору.
В качестве высокотемпературного газообразного теплоносителя используют выхлопные газы, например, двигателя внутреннего сгорания, применяемого в качестве привода генератора электрической энергии, а также иные высокотемпературные газы, тепловая энергия которых может быть утилизирована путем нагрева иных продуктов, отличных от нагрева окружающей среды.
Именно снабжение винтового конвеера тремя опорными элементами, их выполнение в указанном выше виде, а также их размещение относительно элементов заявляемого устройства в указанном выше месте, обеспечивают нивелирование негативного фактора удлинения верхнего трубчатого кожуха, среднего трубчатого кожуха и нижнего трубчатого кожуха за счет подвода к ним тепловой энергий с температурой 650°С. Указанное обстоятельство позволяет реализовать заявляемому устройству назначение, присущее для данного вида устройств для того случая, когда подача высокотемпературного газообразного теплоносителя осуществляется с температурой 650°С.
Именно размещение верхнего трубчатого кожуха, среднего трубчатого кожуха и нижнего трубчатого кожуха относительно друг друга и относительно подводящего патрубка для теплоносителя, как указано выше, а также то, что внешние диаметры трубчатых кожухов увеличиваются в направлении движения теплоносителя, при этом диаметр среднего трубчатого кожуха больше диаметра верхнего трубчатого кожуха, но меньше диаметра нижнего трубчатого кожуха, а верхний трубчатый кожух размещен напротив подводящего патрубка для теплоносителя, обеспечивают повышение эффективности теплопередачи между газообразным теплоносителем - стальной перегородкой транспортируемым продуктом, что объясняется наличием прямого эффективного контакта между указанными трубчатыми кожухами и газообразным теплоносителем. Практические эксперименты показали, что при прочих равных условиях, именно при указанном размещении и выполнении трубчатых кожухов обеспечивается эффективность теплопередачи на 6-7%.
По общему правилу на эффективность теплопередачи между частицами транспортируемого продукта оказывает значительное влияние величина его пористости. С увеличением пористости теплопроводность продукта резко падает, а, следовательно, снижается эффективность теплопередачи. Для частичного нивелирования указанного фактора заявляемое устройство содержит средство для уменьшения пористости продукта непосредственно в момент его транспортирования на непрерывной основе, выполненное путем образования нижнего отводящего патрубка для продукта в виде конусной втулки, которая создает дополнительное сопротивление для движения продукта и сжимает продукт, что неизбежно приводит к снижению пористости. Проведенные эксперименты показали, что, при прочих равных условиях, выполнение нижнего отводящего патрубка для продукта в виде конусной втулки, обеспечивает повышение теплопередачи на 4-5%. Заявляемое изобретение обеспечивает решение технической проблемы и получение нового технического результата.
На фиг. 1 показан общий вид винтового конвеера; на фиг. 2 - элемент Б фиг. 1 в увеличенном виде; на фиг. 3-элемент Г фиг. 1 в увеличенном виде; на фиг. 4 - элемент Г1 фиг. 3 в увеличенном виде; на фиг. 5 - элемент Г2 фиг. 3 в увеличенном виде; на фиг. 6 - элемент Д фиг. 1 в увеличенном виде; на фиг. 7 - элемент Б1 фиг. 2 в увеличенном виде; на фиг. 8 - элемент Б2 фиг. 2 в увеличенном виде; на фиг. 9 - элемент БЗ фиг. 2 в увеличенном виде; на фиг. 10 - элемент Ж фиг. 4 в увеличенном виде; на фиг. 11 - сечение Е-Е фиг. 1 в увеличенном виде. На чертежах двойной стрелкой показано направление движения продукта, о одинарной - газообразного теплоносителя.
Винтовой конвеер содержит следующие элементы и сборочные единицы: подводящий патрубок для теплоносителя 1 (см. фиг. 1), кронштейны с отверстиями 2, полость 3 (см. фиг. 11), фиксатор 4, отводящий патрубок для теплоносителя 5, вертикальные стойки с отверстиями 6,7, рама 8, верхний трубчатый кожух 9 (см. фиг. 4,3), верхняя продольная полость 10, верхняя труба 11, верхняя спираль 12, опорные элементы 13, 43 (см. фиг. 4,5,10, третий опорный элемент условно позицией не обозначен и не показан, по причине описания места его размещения и закрепления), фланец правый верхний 14, стакан верхний 15, шайба опорная верхняя 16, полость трубчатая верхняя 17, полость торцевая верхняя 18, сильфон верхний 19, верхний подводящий патрубок для теплоносителя 20, кольца стопорные 21 (см. фиг. 4), 23, 39 (см. фиг. 5), 41, 56 (см. фиг. 7), 57, 62, 73 (см. фиг. 8), 74, 79, 86 (см. фиг. 9), 87, уплотнители 22 (см. фиг. 4), 40 (см. фиг. 5), 51 (см. фиг. 7), 63, 75 (см. фиг. 8), 78, 88 (см. фиг. 9), подшипники качения 24, 42, 55 (см. фиг. 7, 2), 72, 85, прокладки уплотнительные 25, 58, 69, 84, (на фиг. 5 прокладка уплотнительная не обозначена позицией), верхний отводящий патрубок для продукта 26, средний трубчатый кожух 27, средняя продольная полость 28, средняя спираль 29, средняя труба 30, средний подводящий патрубок для продукта 31, фланец правый средний 32, шайба опорная средняя 33, стакан средний 34, полость торцевая средняя 35, средний отводящий патрубок для теплоносителя 36, сильфон средний 37, полость трубчатая средняя 38, нижний трубчатый кожух 44 (см. фиг. 6), нижний отводящий патрубок для продукта 45, нижняя продольная полость 46, нижняя труба 47, нижняя спираль 48, привод 49, 64, 80, втулка верхняя 50, фланец верхний левый 52, фланец верхний левый соединительный 53, верхний подводящий патрубок для продукта 54, верхний отводящий патрубок для теплоносителя 59, радиальные отверстия 60, 76 (см. фиг. 7, 8), коаксиальная полость верхняя 61, втулка средняя 65, сильфон средний левый 66, средний подводящий патрубок для теплоносителя 67, фланец средний левый 68, фланец средний левый соединительный 70, средний отводящий патрубок для продукта 71, коаксиальная полость средняя 77, фланец нижний левый 81, фланец нижний левый соединительный 82, нижний подводящий патрубок для продукта 83, выступы 89 (см. фиг. 10), впадины 90, центральное отверстие 91, полость трубчатая нижняя 92 (см. фиг. 11).
В качестве высокотемпературного газообразного теплоносителя используют выхлопные газы, например, двигателя внутреннего сгорания, используемого в качестве привода генератора электрической энергии, а также иные высокотемпературные газы, тепловая энергия которых может быть утилизирована путем нагрева иных продуктов, отличных от нагрева окружающей среды.
Детали заявляемого устройства выполнены из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, за исключением подшипников качения 24, 42, 55, 72, 85, уплотнителей 22, 40, 51, 63, 75, 78, 88, прокладок уплотнительных 25, 58, 69,84, а также той, которая позицией не обозначена на чертеже, выполненных из иных материалов, указанных ниже.
Заявляемое устройство содержит стандартизованные крепежные элементы: болты, винты, резьбовые шпильки, гайки, шайбы, которые условно не указаны позициями на чертежах по причине ясности их наличия и места их размещения из чертежей.
На фиг. 1 показано заявляемое устройство с рядом условных элементов Б, Г, Д, которые в дальнейшем подробно раскрыты со всеми конструктивными признаками.
Посредством подводящего патрубка для теплоносителя 1 (см. фиг. 1) осуществляется подача газообразного теплоносителя с температурой 650°С в полость 3 (см. фиг. 11) и последующий его вывод из полости 3 посредством отводящего патрубка для теплоносителя 5. Вертикальные стойки 6,7 имеют отверстия, что позволяет их именовать вертикальные стойки 6,7 с отверстиями. Фиксатор 4 размещен между вертикальными стойки 6,7 с отверстиями и скреплен с последними посредством сварных швов. Полость 3, подводящий патрубок для теплоносителя 1, отводящий патрубок для теплоносителя 5, вертикальные стойки 6,7 с отверстиями и фиксатор 4 образуют корпус. Рама 8 выполнена в виде четырех стоек, которые, посредством сварных швов, закреплены к фиксатору 4. Кронштейны с отверстиями 2, посредством сварных швов, закреплены к фиксатору 4. Кронштейны с отверстиями 2 предназначены для подъема и опускания устройства, что необходимо при его монтаже и демонтаже.
Заявитель полагает возможным сохранить лаконичный стиль изложения сущности заявляемого изобретения по той причине, что на чертежах представлены все детали, показано их взаимное размещение относительно друг друга, а также потому, что основные элементы винтового конвеера известны и порядок его работы. Заявитель полагает необходимым более подробно раскрыть те существенные изменения, которые привнесены в винтовой конвеер и которые находятся в прямой причинно-следственной связи с техническим результатом.
Подшипники качения 24, 42, 55, 72, 85 выполнены полнокерамическими радиально-упорными и фиксируются они в требуемом положении посредством стандартизованных стопорных колец 23, 41, 56, 73, 86. Сведения основные о подшипнике полнокерамическом радиально-упорном представлены в следующем источнике информации: https://themechanic.ru/keramicheskie-i-kombinirovarmie-podshipniki/
Используемый материал: нитрид кремния. Производитель: Коуо (Япония)
Допустимый температурный диапазон использования: от - 200 до +800°С.
В заявляемом устройстве используются подшипники полнокерамические радиально-упорные следующего типа и размеров: NC7008V (размеры 40×68×15).
Принимая во внимание, что начальная температура газообразного теплоносителя, подаваемого через сильфон верхний 19 и верхний подводящий патрубок для теплоносителя 20 в полость торцевую верхнюю 18 и полость трубчатую верхнюю 17 составляет 650°С, то подлежит использованию полнокерамические радиально-упорные подшипники, выполненные из нитрида кремния, рабочая температура использования которых до +800°С.
Сведения основные о материале, используемом для изготовления уплотнителей 40, 51, 63, 75, 78, 88 представлены в следующем источнике информации:
http://pyc-кит.рф/katalog-tovarov/salnikovye-nabivki-iz-termorsshirennogo-/grafita.html
Для изготовления указанных уплотнителей могут быть использованы материалы, которые выполняют функцию уплотнения места контакта при температуре +650°С. Указанному условию удовлетворяет терморасширенный графит, в частности, следующих марок, указанных в источнике:
- набивка графитовая армированная хлопковой нитью RK-240C;
- набивка сальниковая графитовая армированная стекловолокном RK-240G;
- набивка сальниковая графитовая армированная инконель проволокой (Inconel) RK-240I;
- набивка сальниковая графитовая с пониженным содержанием серы RK-240N;
- набивка сальниковая из терморасширенной графитовой пряжи в стеклометаллическом корпусе RK-240CAS;
- графитовая сальниковая набивка с угловой оплеткой углеродной пряжей RK-240CC4.
Крепежные изделия выполнены из нержавеющей стали, например, 12Х18Н10Т: болты, винты, шпильки резьбовые, гайки, шайбы используются стандартизованные.
Сильфон верхний 19, сильфон средний 37, сильфон средний левый 66 выполнены из нержавеющей стали, например, 12Х18Н10Т, которые используются стандартизованные по ГОСТ Р 50618-93. Указанные сильфоны необходимы для нивелирования не соосности при соединении верхнего подводящего патрубка для теплоносителя 20, среднего отводящего патрубка для теплоносителя 36, среднего подводящего патрубка для теплоносителя 67 с сопрягаемыми элементами других устройств. Привод 49 кинематически сообщен, например, посредством шлицевых соединений и муфты (условно не показаны на чертежах по причине имманентного их наличия и упрощения восприятия сущности технического решения) с верхней трубой 11, что необходимо для передачи крутящего момента к последней. Винтовой конвеер изготовлен в материале, где привод 49 образован асинхронным электродвигателем и цилиндрическим редуктором, что позволяет его именовать мотор-редуктор, его обозначение
R/RF 97 - 23,40 - 60 - 2,2, где
23,40 - передаточное число;
60 - частота вращения выходного вала, об/мин;
2,2 кВт - мощность электродвигателя, его обороты 1500 об/мин.
Привод 64 кинематически сообщен, например, посредством шлицевых соединений и муфты (условно не показаны на чертежах по причине имманентного их наличия и упрощения восприятия сущности технического решения) со средней трубой 30, что необходимо для передачи крутящего момента к последней. Винтовой конвеер изготовлен в материале, где привод 64 образован асинхронным электродвигателем и цилиндрическим редуктором, что позволяет его именовать мотор-редуктор, его обозначение R/RF 97 - 23,40 - 60 - 2,2, где 23,40 - передаточное число; 60 - частота вращения выходного вала, об/мин; 2,2 кВт - мощность электродвигателя, его обороты 1500 об/мин.
Привод 80 кинематически сообщен, например, посредством шлицевых соединений и муфты (условно не показаны на чертежах по причине имманентного их наличия и упрощения восприятия сущности технического решения) с нижней трубой 47, что необходимо для передачи крутящего момента к последней. Винтовой конвеер изготовлен в материале, где привод 80 образован асинхронным электродвигателем и цилиндрическим редуктором, что позволяет его именовать мотор-редуктор, его обозначение R/RF 97 - 23,40 - 60 - 2,2, где 23,40 - передаточное число; 60 - частота вращения выходного вала, об/мин; 2,2 кВт- мощность электродвигателя, его обороты 1500об/мин.
Производительность среднего винта больше производительности верхнего винта, а производительность нижнего винта больше производительности среднего винта, что необходимо для обеспечения требуемой работоспособности и исключения закупоривания средней продольной полости 28 продуктом, поступающим из верхней продольной полости 10, а также исключения закупоривания нижней продольной полости 46 продуктом, поступающим из средней продольной полости 28.
Опорные элементы выполнены в количестве трех штук, причем один из них обозначен позицией 13, другой позицией 43, а третий, закрепленный к вертикальной стойке 6 и нижнему трубчатому кожуху 44 (см. фиг. 6), условно позицией не обозначен и не показан на чертеже. Опорный элемент 13, посредством сварных швов, закреплен к верхнему трубчатому кожуху 9 и вертикальной стойке 6, как показано на фиг. 4. Опорный элемент 43, посредством сварных швов, закреплен к среднему трубчатому кожуху 27 и вертикальной стойке 6, как показано на фиг. 5. Опорные элементы 13, 43, а также не показанный на чертежах, имеют конструктивное выполнение, как показано на фиг. 10, содержат чередующиеся кольцевые выступы 89, впадины 90 и центральное отверстие 91. Без указанных опорных элементов заявляемое устройство не может реализовать назначение и обеспечить требуемую работоспособность устройства для случая, когда температура газообразного теплоносителя, подаваемого в верхний подводящий патрубок для теплоносителя 20, составляет 650°С. В результате нагрева указанных трубчатых кожухов, а также фиксатора 4 происходит неравномерное увеличение их длины, что воспринимается указанными опорными элементами и исключает механическое разрушение заявляемого устройства.
Осуществление изобретения.
Изготовлен и испытан заявляемый винтовой конвеер, который расширил арсенал техническим средств требуемого назначения, обеспечил решение выявленной проблемы и получение указанного выше технического результата.
Верхний трубчатый кожух 9 (см. фиг. 4, 7, 11) выполнен из трубы 180 х10, материал: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, длина 3500 мм. Наружный диаметр верхней спирали 12 - 155 мм. Верхняя спираль 12 образована из отдельных витков, которые скреплены между собой и с верхней трубой 11 посредством сварных швов.
Средний трубчатый кожух 27 (см. фиг. 5, 8, 11) выполнен из трубы 219×10, материал: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, длина 3500 мм. Наружный диаметр средней спирали 29 - 195 мм. Средняя спираль 29 образована из отдельных витков, которые скреплены между собой и со средней трубой 30 посредством сварных швов.
Нижний трубчатый кожух 44 (см. фиг. 6,9, 11) выполнен из трубы 273×11l, материал: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, длина 3500 мм. Наружный диаметр нижней спирали 48 - 246 мм. Нижняя спираль 48 образована из отдельных витков, которые скреплены между собой и с нижней трубой 47 посредством сварных швов.
Также выполнены и иные детали, собраны и скреплены между собой, как это указано на чертежах. В результате предварительного изготовления деталей, использования стандартизованных элементов и узлов, и последующей их сборки был получен винтовой конвеер, сущность которого поясняется представленным комплектом чертежей.
Винтовой конвеер работает следующим образом.
Соединяют источник газообразного теплоносителя, посредством фланцев и крепежных элементов, с подводящим патрубком для теплоносителя 1 (см. фиг. 1), верхним подводящим патрубком для теплоносителя 20, верхним отводящим патрубком для теплоносителя 59, средним подводящим патрубком для теплоносителя 67. Также соединяют, посредством фланцев и крепежных элементов, отводящий патрубок для теплоносителя 5 (см. фиг. 1) и средний отводящий патрубок для теплоносителя 36 с системой отвода газообразного теплоносителя. В качестве источника газообразного теплоносителя используют, например, выхлопной газ двигателя внутреннего сгорания. Соединяют источник подачи продукта, посредством фланцев и крепежных элементов, с верхним подводящим патрубком для продукта 54.
Осуществляют предварительный прогрев в течение 2-3 минут стальных деталей, сопрягаемых с продуктом, при прогреве газообразный теплоноситель поступает под давлением в полость 3 и выводится из полости 3 через отводящий патрубок для теплоносителя 5. Газообразный теплоноситель, попавший в полость 3 (см. фиг. 11), передает свою тепловую энергию верхнему трубчатому кожуху 9, среднему трубчатому кожуху 27 и нижнему трубчатому кожуху 44. При прогреве газообразный теплоноситель также поступает под давлением в полость торцевую верхнюю 18 (см. фиг. 5), полость трубчатую верхнюю 17, а затем через радиальные отверстия 60 в верхний отводящий патрубок для теплоносителя 59 (см. фиг. 7), средний подводящий патрубок для теплоносителя 67 (см. фиг. 8), коаксиальную полость среднюю 77, радиальные отверстия 76, в полость трубчатую среднюю 38 (см. фиг. 5), полость торцевую среднюю 35, а затем газообразный теплоноситель выводится через средний отводящий патрубок для теплоносителя 36. После этого включают привод 49, 64, 80, а затем начинают подачу продукта через верхний подводящий патрубком для продукта 54 в верхнюю продольную полость 10. Продукт перемещается посредством вращающейся верхней спирали 12 (см. фиг. 7) вдоль верхней продольной полости 10, из которой продукт выводится через верхний отводящий патрубок для продукта 26 (см. фиг. 4) и посредством среднего подводящего патрубка для продукта 31 поступает в среднюю продольную полость 28 (см. фиг. 5), где он перемещается вращающейся средней спиралью 29 вдоль средней продольной полости 28, далее продукт выводится из средней продольной полости 28 посредством среднего отводящего патрубка для продукта 71 и поступает в нижнюю продольную полость 46 (см. фиг. 9) посредством нижнего подводящего патрубка для продукта 83. Затем продукт перемещается вдоль нижней продольной полости 46 вращающейся нижней спиралью 48 и выводится из нижней продольной полости 46 через нижний отводящий патрубок для продукта 45. В период работы устройства осуществляется интенсивная передача тепловой энергии от газообразного теплоносителя к транспортируемому продукту.
В качестве транспортируемого продукта был использован иловый осадок городских сточных вод с влажностью 12% и удельной массой 0,720 тн/м3, а также резиновая крошка использованных шин колес транспортных средств с влажностью 8% и удельной массой 0,300 тн/м3. Во всех случаях заявляемое устройство реализовывало назначение и обеспечивало достижение заявляемого технического результата.
Изобретение является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков, достаточную для решения указанной заявителем технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
Из приведенного перечня признаков заявляемого изобретения и решения поставленной задачи наглядно видно, что решение представляет собой новую совокупность существенных признаков, как сочетание известных и новых признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, неизвестного на дату подачи настоящей заявки.
Заявляемое изобретение обеспечивает решение поставленной задачи и получение нового технического результата, который действительно может быть получен при его использовании. Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретение и достигаемым техническим результатом существует прямая причинно-следственная связь, т.к. каждый из признаков независимого пункта формулы изобретения необходим, а вместе достаточны для обеспечения получения нового технического результата. Каждый существенный признак изобретения, нашедший свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, влияет на достижение указанного выше технического результата.
Каждый признак изобретения в отдельности является существенным, а их сочетание образует совокупность существенных признаков изобретения, оказывающих влияние на достижение технического результата. Признаки изобретения, характеризующие взаимное размещение отдельных элементов устройства относительно друг друга, также являются существенными, т.к. оказывают свое влияние на достижение технического результата и решение поставленной задачи.
Заявляемое изобретение промышленно применимо, т.к. может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики или в социальной сфере, где используются винтовые конвееры для транспортирования продукта с одновременным его нагревом.
Заявляемое изобретение может быть воспроизведено в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения с использованием известных и доступных материалов, технологий, технологического оборудования и имеющихся навыков работников. В случае осуществления изобретения действительно возможна реализация указанного выше назначения и получение заявленного технического результата. Для изготовления устройства используют известные в промышленности технологические процессы и оборудование.
Заявляемое изобретение является новым, т.к. оно неизвестно из уровня техники. Не известна из уровня техники совокупность существенных признаков заявляемого изобретения и их влияние на получение заявляемого технического результата.
Изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
В результате проведенного анализа заявитель пришел к выводу, что изобретение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, т.к. в ходе проверки не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный заявителем технический результат.
Существенные признаки изобретения носят технический характер, идентифицируемы и охарактеризованы в терминах, которые известны в технике.
Заявитель в достаточной степени раскрыл сущность заявленного изобретения в документах заявки, предусмотренных подпунктами 1-4 пункта 2 статьи 1375 ГК РФ, для осуществления изобретения специалистом в данной области техники, в частности, в документах заявки содержатся сведения о назначении изобретения, о техническом результате, обеспечиваемом изобретением, раскрыта совокупность существенных признаков, необходимых для достижения указанного заявителем технического результата, а также соблюдены установленные требования к документам заявки, применяемые при раскрытии сущности изобретения и раскрытии сведений о возможности осуществления изобретения.
Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, необходима и достаточна для получения заявляемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков изобретения обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности, применительно к объектам указанного назначения.
Таким образом, заявленное изобретение является устройством, соответствует требуемым условиям патентоспособности изобретения, обеспечивает получение нового технического результата и решение поставленной задачи.
Винтовой конвейер, содержащий раму, привод, подшипниковые опоры, корпус с полостью, подводящим патрубком для теплоносителя, отводящим патрубком для теплоносителя, вертикальными стойками с отверстиями и фиксатором, верхний винт с верхней трубой, верхней спиралью и полостью трубчатой верхней, верхний подводящий патрубок для теплоносителя, верхний отводящий патрубок для теплоносителя, сообщенные с полостью трубчатой верхней, средний винт со средней трубой, средней спиралью и полостью трубчатой средней, средний подводящий патрубок для теплоносителя, средний отводящий патрубок для теплоносителя, сообщенные с полостью трубчатой средней, нижний винт с нижней трубой, нижней спиралью и полостью трубчатой нижней, а верхний винт, средний винт и нижний винт кинематически сообщены с приводом, верхний трубчатый кожух с верхней продольной полостью, концевыми участками, верхним подводящим патрубком для продукта и верхним отводящим патрубком для продукта, средний трубчатый кожух со средней продольной полостью, концевыми участками, средним подводящим патрубком для продукта и средним отводящим патрубком для продукта, нижний трубчатый кожух с нижней продольной полостью, концевыми участками, нижним подводящим патрубком для продукта и нижним отводящим патрубком для продукта, вертикальные стойки с отверстиями размещены напротив друг друга, а фиксатор размещен между ними и закреплен к вертикальным стойкам с отверстиями, подводящий патрубок для теплоносителя закреплен к верхнему участку фиксатора и сообщен с полостью, отводящий патрубок для теплоносителя закреплен к нижнему участку фиксатора и сообщен с полостью, верхний винт размещен в верхней продольной полости верхнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, средний винт размещен в средней продольной полости среднего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, нижний винт размещен в нижней продольной полости нижнего трубчатого кожуха и опирается на подшипниковые опоры, концевые участки верхнего трубчатого кожуха, концевые участки среднего трубчатого кожуха, а также концевые участки нижнего трубчатого кожуха размещены в отверстиях вертикальных стоек и закреплены к одной из стоек, верхний отводящий патрубок для продукта сообщен со средним подводящим патрубком для продукта, а средний отводящий патрубок для продукта сообщен с нижним подводящим патрубком для продукта, верхний трубчатый кожух, средний трубчатый кожух и нижний трубчатый кожух размещены горизонтально относительно друг друга, отличающийся тем, что он снабжен тремя опорными элементами, а привод образован тремя электромоторами и тремя цилиндрическими редукторами, которые сообщены друг с другом с образованием трех пар электромотор-цилиндрический редуктор, каждая из которых отдельно сообщена с верхним винтом, средним винтом и нижним винтом, при этом верхний трубчатый кожух, средний трубчатый кожух и нижний трубчатый кожух размещены относительно подводящего патрубка для теплоносителя таким образом, что внешние диаметры трубчатых кожухов увеличиваются в направлении движения теплоносителя, причем диаметр среднего трубчатого кожуха больше диаметра верхнего трубчатого кожуха, но меньше диаметра нижнего трубчатого кожуха, а верхний трубчатый кожух размещен напротив подводящего патрубка для теплоносителя, при этом каждый отдельный опорный элемент выполнен из листа нержавеющей стали и содержит центральное отверстие и периферийную область с чередующимися кольцевыми выступами и впадинами, причем опорные элементы размещены в отверстиях одной из вертикальных стоек и посредством их периферийных областей закреплены к вертикальной стойке, при этом концевой участок верхнего трубчатого кожуха размещен в отверстии одного опорного элемента и закреплен к последнему, концевой участок среднего трубчатого кожуха размещен в отверстии другого опорного элемента и закреплен к последнему, а концевой участок нижнего трубчатого кожуха размещен в отверстии третьего опорного элемента и закреплен к последнему, при этом нижний отводящий патрубок для продукта образован конусной втулкой, а рама закреплена к фиксатору.
