Аппарат для обработки полимерных жидкостей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено09.03,77 (21) 2460834/23-26 .с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07 79. Бюллетень № 26

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„ 673306 (53) M. Кл

В 01 Р 7/24

Государстееииый комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 66.068.,8 (088.8) Дата опубликования опигания 18.07.79.

B. H. Вишняков, В. А. Урлашев, В. Г. Ушаков, В. В. Мельников и П. А. Вернов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54.) АППАРАТ НЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ RHHKOCTEA

Изобретение относится к области химического и нефтяного машиностроения, занимающейся созданием емкостных аппаратов для обработки полимерных жидкостей, например. усреднения состава крупнотон» нажных партий растворов синтетических каучуков.

Известен аппарат для обработки полимерных жидкостей, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, центральный шнек и направляющий цилиндр.

В этом аппарате полимерная жидкость хорошо перемешивается в горизонтальных .- слоях, но не смешивается между. слоями по высоте аппарата (1).

Известен также аппарат для обработки полимерных жидкостей, содержащий вертикальный цилиндрический корпус со штуцерами для отвода и подвода полимерной жидкости, верхнее и нижнее сферические или элиптические днища, мешалку, выпол20 ненную в виде геликоидальных лопастей, закрепленных на каркасе и распорное устройство 121.

В таком аппарате для подачи высоковязкой полимерной жидкости и для выгруз-т ки используют выносные насосы.

Однако недостаточность гидростатичео кого столба полимерной жидкости и вязкостные свойства препятствуют созданию в зоне выходного штуцера напора, необходимого для эффективной работы аппарата.

Целью изобретения является улучшение выгрузки и перемешивания полимерной жидкости

Поставленная цель достигается тем, что распорное устройство выполнено в виде коаксиально установленной внутри днища чаши, внешняя поверхность которой снабжена спиральными лопастями, соединенными с геликоидальными лопастями мешалки.

Согласно изобретению ширина спиральных лопастей уменьшается от периферии к центру.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, общий вид, на фиг. 2 — разрез АА фиг. 1, на фиг. 3 - разр Б-Б фиг. 1.

673306

Аппарат для обработки полимерных жидкостей, например растворов синтетических

I каучуков, содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, образующий замкнутую полость а, с верхним 2 и с выпуклым снаружи и вогнутым изнутри нижним 3 днишами, например элиптической или сферической формы.

На верхнем днище 2 имеются штуцера

4 и 5 входа полимерной жидкости и вывода газовой фазы из аппарата. По оси нижнего днища 3 прикреплен короб 6 со штуцером 7 выхода продукта иэ аппарата. Основа мешалки представляет собой каркас 8, к нижней части которого прикреплена чаша 9 с открытой полостью б, и к верхней-перфорированный отверстиями

10 диск ll, причем каркас 8 и чаша 9 соединены между собой встык, т.е. имеют в месте соединения одинаковые диаметры.

Чаша 9, подобная форме днища 3, на мень шйх размеров своей выпуклой стороной обращена в направлении вогнутой стороны нижнего дниша 3 с образованием между их поверхностями равномерного зазора в, причем образующие днища 3 и чаша 9 име ют плавные криволинейные формы.

Изобретением предусматривается постепенное уменьшение зазора в от периферии к центру, для чего чашу 9 смещают вниз.

На наружной йоверхности каркаса 8 консольно закреплены двухзаходные геликоидальные лопасти 12, а на поверхности чаши 9 торцовые лопасти 13, имеющие те же направления и количество заходов и плавно соединенные между собой, т.е. являющиеся продолжением друг друга. При этом торцовые лопасти 13, выполненные в виде спиралей, например архимедовых, установлены перпендикулярно к касател6 ным выпуклой поверхности чаши 9, а соединение лопасти 13 имеют острые углы раскрытия. При уменьшающемся зазоре в ширина лопастей 13 также уменьшается.

На вогнутой поверхности днища 3 установ» лены тормозные ребра или спирали (не по казаны }. цилиндрический каркас 8 выполнен из пересекающихся наклонных, размещенных по спирали с шагом, равным шагу геликоидальных лопастей 12, и вертикальных по- лос, имеющих в сечении форму трапеций, ., меньшее основание которых является наружной поверхностью каркаса 8.

Имеется верхняя приводная цапфа 14, котора :и прикреплена нижней стороной к диску 11 ; а верхей ее "сторЖ а.=- соединена с приводом вращения 15. К чаше 9

4 прикреплена цапфа 16 с отверстием r. Нижняя часть цапфы 16 установлена в подшипнике скольжения 17, который удерживается в коробе 6 при помощи втулки 18 и спиц 19, Втулка 18 и короб 6 образуют между собой проходной кольцевой зазор д.

В нижней части короба 6 установлена подвижная в осевом направлении заслонка

1О 20, которая с нижней частью втулки 18, выполняющей также роль "седла", образует донное запорное устройство.

В схему аппарата включен также внешний циркуляционный насос, установленный в трубопроводной линии (не показаны), соединяющей штуцера 7 и 4.

Уровень заполнения аппарата высоковязкой полимерной жидкостью расположен ниже перфорированного диска ll. Здесь жидкость лопастями 12 и наклонными полосами каркаса 8 сдвигается.в нижнюю сторону аппарата, где поступает в зазор в, а часть жидкости в полость б чаши 9.

В полости б жидкость изменяет направле5 ние и движется в свободном пространстве, ограниченном внутренней поверхностью цилиндрического каркаса 8, в верхнюю часть аппарата. Этим достигается циркуляция жидкости в полости а. Жидкость, расположенная в зазоре в, подвергается сдвиговым деформациям и в результате возникновения в ней нормальных напряжений повышает давление и устремляется в зазор д и далее к штуцеру 7. з

Увеличению давления способствует сов местные действия лопастей 12 и 13. Из штуцера 7 высоковяэкая жидкость поступает к штуцеру 4, далее на диск 11 и возвращается на поверхность заполнения

40 аппарата а в яде струй

При этом происходит ускорение качественного перемешивания и удаление газообразной фазы иэ перемешиваемой жидкости. Создание зоны повышенного давления

45 в нижней центральной части аппарата позволяет обеспечить необходимый подпор к внешнему насосу для циркуляции и выгрузки.

Кроме описанной выше схемы, предуоЫ матривается также схема замкнутого ne-.

\ ремешения полимерной жидкости последовательно. полость а, зазоры (в), (д), от™. вертие (r), полость (б) и вновь полость а или в обратном порядке, для чего тре55 буется изменить направление вращения привода 15. Потребность в такой схеме возникает при наличии осадков в обраба«. тываемой жидкости. При этом заслонка

673306

5

20 должна быть открыта, а штуцер 7 эа крыт.

При выгрузке полимерного материала иэ аппарата и его опорожнения заслонки

20 должна быть закрыта. 5

При отсутствии внешнего контура цир куляции, что предусматривается изобрете нием, перфорированный диск 11 будет выполнять роль сепаратора, исключающего унос полимерного материала с гаэообраз«о ным растворителем в конденсационную си стему.

Изобретением предусматривается также возможность замены диска 11 радиальны15 ми распорками. В этом случае аппарат может быть заполнен обрабатываемой жидкостью полностью. Трубы будут связывать верхнюю приводную цапфу 14 с каркасом

8.

Изобретение может быть использовано при усреднении крупнотонажных партий высоковяэкой жидкости, при концентрировании растворов, при введении в жидкость различных ингредиентов. формула изобретения

1. Аппарат для обработки полимерных жидкостей, содержащий вертикальный ци6 линдрический корпус со штуцерами для оТ вода и подвода полимерной жидкости, верхнее и нижнее сферические или элиптичеокие дниша, мешалку, выполненную в виде геликоидальных лопастей, закрепленных на каркасе и распорное устройство, о тличаюшийся тем, что, сцелью улу «шения выгрузки и еремешивания по-лимерной жидкости, распорное устройство выполнено в виде коаксиально установленной внутри дниша чаши, внешняя поверх ность которой снабжена спиральными лопастями, соединенными с.геликоидальными лопастями мешалки.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а «ош и и с я тем, что ширина спиральных лопастей уменьшается от периферии к центру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

М 184254, кл. В 01 F 7/28, 1965, 2. Авторское свидетельство СССР

N 321042, кл. В 01 F 7/24, 1969.

673306

Фиг.2

Фиг,З

Составитель Л, Воронцова

Редактор Л. Емельянова Техред С. Мигай - Корректор H. Степ

Заказ 3961/6 Тираж 876 " Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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