Устройство для выгрузки высоковязких продуктов

 

Союз Соввтскнк

Соцнапнстнчесинк

Рвспубпнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07. 07. 80 (21) 2953776/23-26 с присоединением заявки Р1еj (5l)NL. Кл.

В 01 J 4/00

1ЬаудэратеенныИ канктет

СССР (23) Приоритетао делеи изабретекк11 к аткрыткк (63) УД К 62. 229, .8 (088 ° 8) Опубликовано 15 ° 03 82, Бюллетень Рй10

Дата опубликования описания 15.03. 82

В.H.Вишняков, И.ll.Иванов, А.С.Идельсон, В,Д.Иедведеа, Б.С.Зац и В.В.Мельников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫГРУЗКИ ВЫСОКОВЯЗКИХ

ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к химичес кому машиностроению и может найти применение в емкостном обрудовании для обработ ки высо ковяэ ких сред, снабженном шестеренчатыми устройствами для их выгрузки.

Известны устройства для вывода жидкостей из аппаратов, содержащие корпус с всасывающим и нагнетательными штуцерами, шестерни, pacrIosloNeHные в корпусе и входящие: во взаимное зацепление, и привод, соединен" ный шестернями. Всасывающий штуцер соединен с аппаратом через трубопровод. Эти устройства пригодны для вывода из аппаратов йодвижных, маловязких жидкостей (до 2-3 П), способных всасываться через входной трубопровод и легко заполнять межзубые впадины шестерен 13 .

Однако с увеличением вязкости перемещаемой жидкости свыше 10 П эти устройства малоэффективны или непригодны к использованию из-эа большого

2 гидравлического сопротивления при прохождении жидкости через входной патрубок и зайолнении межзубых впадин, Для снижения сопротивления входа.жидкости в корпус устройства применяют конструкции, в которых отсутствует входной трубопровод, а входной штуцер выполнен с виде загрузочной воронки, присоединенной непосредственно к нижней части аппарата для переработки высоковязкой жидкости °

Известно также устройство для выгрузки высоковязких продуктов, содер15 жащее корпус, закрепленную на корпусе приемную воронку с выполненной в ней прямоугольной выемкой на входе продукта, патрубок нагнетания, под26 соединенный соосно с воронкой к нижней части корпуса, установленные в корпусе шестерни, входящие во вэаим ное зацепление, подшипники I и привод g1

3 9122$

Недостаток известного устройстваограниченная ширина прямоугольной выемки аагрузочной воронки, определяемая шириной шестерен, и использование только радиа",üíñãñ заполнения межзубых впадин, что снижает объемный КПД, т.е. проиаводительность данного устройства.

Цель изобретения — повышение производительности путем увеличения РО объемного коэффициента полезного действия за счет более полного заполнения межзубых впадин шестерен, выгружаемым продуктом, Поставленная цель достигается тем,

Дополнительно в приемной воронке внутри прямоугольной выемки выполнены огибающие шестерни клиновидные радиальные полости, сужающиеся в направлении вращения шестерен и образующие 3О с торцовыми полостями Пюобразные карманы, торцовые полости выполнены с высотой, плавно уменьшающейся в направлении вращения шестерен.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, продольный разрез, на фиг. 3 — то же„ с П-образными карманами, на фиг. сечение A A í- фиг. 3; на фиг. сечение Б-.Б на фиг. 2; на фиг. 6 сечение B-B яа фиг. q (с постоянной высотой торцовых полостей), на фиг.7то же, с переменной высотой торцовых полостей на фиг. 8 — сечение Г-Г на фиг. 2 (первый вариант исполнения торцовых полостей); на фиг. 9 — то же, второй вариант исполнения торцовых полостей.

Устройство для выгрузки высоковязких продуктов содержит корпус 1, в котором размещены входящие во взаимное зацепление зубчатые шестерни 2 и 3, установленные на подшипниках 4 и 5. Корпус 1 имеет приемную воронку 6 с фланцем 7 и патрубок 8 нагнетания с фланцем 9. Фланец 7 соединен с аппаратом 10 для обработки высоковязкой жидкости, а фланец соединен

7 4 с отводящим трубопроводом (не показан).

В приемной воронке 6 корпуса имеется прямоугольная выемка с вертикальными стенками 11 и 12, Стенки 11 перпендикулярны, а стенки 12 параллельны продольным осям шестерен, Расстояние между стенками 11 (т.е. ширина прямоугольной выемки) больше ширины шестерен 2 и 3 на величину, не менее чем высота зуба. На стороне входа высоковязкой жидкости с каждой торцовой стороны шестерен образуется торцовая клиновидная полость 13, ширина которой в месте выхода шестерен из зацепления не менее половины высоты зуба. Ширина E должна быть не менее половины зуба шестерни, так как в противном случае сопротивление щели, образуемой между торцом шестерни и корпусом, значительно и торцо,вая полость не заполняется жидкостью. Если вязкость среды больше 100 П ширину Е целесообразно иметь не менее одной высо ы зуба.

Ширина Е постепенно уменьшается в направлении вращения шестерен как функция от угла поворота шестерни.

При выгрузке особовысоковязких жидкостей целесообразно ширину Е иметь сначала постоянной от места выхода шестерен из зацепления до места пересечения стенки 11 со стенкой 12, а затем плавно уменьшающуюся до сопротивления торца шестерни с корпусом (см. фиг. 8).

Дпя упрощения технологии изготовления в корпусе может быть сделана расширенная прямоугольная выемка, а торцовые полости 13 выполняются на торцовых стенках подшипников Й и 5 скольжения, обращенных к торцам шестерен. Торцы шестерен контактируют с полостями на секторе с центральным углом, не превышающим 210 О, остальной поверхностью шестерни прилегают к корпусу, что гарантирует номинальные (рассчетные) утечки через торцовые зазоры, При вы груз ке вяз ких жидкостей торцовые полости хорошо сочетаются с радиальными полостями 14, расположенными вокруг наружной цилиндрической поверхности шестерен. Радиальные полости имеют наибольшую высоту у стенки 12 и постепенно сужаются в направлении вращения шестерен до соприкосновения наружного диаметра

5 9122 шестерен с корпусом. Торцовые полости 13 образуют с радиальными полостями 14 П-образные карманы, поперечное сечение которых уменьшается в направлении вращения шестерен. Поперечное сечение торцовых полостей может уменьшаться не только за счет осевой ширины при постоянной высоте, но также и эа счет радильной высоты h (фиг. 7). Нижней границей торцовой 1о полости может служить цилиндрическая поверхность вала или поверхность подшипников 4 и 5, имеющих диаметр меньше диаметра впадин шестерни, или криволинейная поверхность подшипни- 15 ков 4 и 5, которая обеспечивает пос" тоянное уменьшение радиальной высоты h торцовой полости (фиг. 7).

Устройство работает следующим образом. 20

Высоковязкая среда иэ аппарата 10 непрерывно поступает в приемную воронку 6 корпуса 1. Под действием гидростатического давления средой заполняются приемная воронка, прямоуголь- 2S ная выемка, свободные полости приемной воронки и частично межзубное. пространство шестерен 2 и 3. В первую очередь среда заполняет входную часть торцовых клиновых полостей, Зв расположенную прямо по ходу потока среды, что особенно важно при выгрузке высоковязкой массы, так как повороты потока создают значительные гидравлические сопротивления и препятст- З вуют заполнению межзубных впадин.

Вращающиеся шестерни 2 и 3 своими торцами увлекают высоковязкую среду в торцовые полости 13. При дальнейшем вращении шестерен 2 и 3 вследст- 4в вие уменьшения поперечных сечений полостей 13 возникает избыточное давление, что способствует затеканию жидкости в межзубное пространство, Кроме того, при вращении развитой поверхности торцов шестерен относительно ее подвижных стенок полости 13 при выгрузке сред, обладающих неньютоновскими свойствами, к которым относится большинство высоковязких растворов и расплавов полимеров, наблюдается эффект Вейсенберга, т.е. в зоне меньшего радиуса возникает большее давление. Это способствует заполнению межзубных впадин через

S5 торцы у ножки зуба, что очень важно, так как именно эта зона в ранее известных конструкциях оставалась не. заполненной.

57 6

Одновременно вращающиеся шестерни 2 и 3 увлекают высоковяэкую среду вершинами зубьев в радиальные полости 14, где также возникает давление, способствующее заполнению впадин меж, ду зубьями шестерен. Таким образом, полностью заполненные впадины заходят в патрубок 8 нагнетания, где зубья одной шестерни входят во впадияы другой и вытесняют из них высоковяэкую среду.

Экономический эффект от внедрения изобретения эа счет замени шнековых выгруэных устройств составляет 60 тыс. руб. от каждого устройства для вывода высоковязкой среды иэ аппарата.

Формула изобретения

1. Устройство для выгрузки высоковязких продуктов, содержащее корпус, закрепленную на корпусе приемную воронку с выполненной в ней прямоугольной выемкой на входе продукта, патрубок нагнетания, подсоединенный соосно с воронкой к нижней части корпуса, установленные в корпусе шестерни ,входящие во взаимное зацепление, под Шипники и привод, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с. целью повышения производительности путем увеличения объемного коэФфициента полезного дей-!

cTBHR эа счет более полного заполнения межзубных впадин шест=рен выгружаемым продуктом, прямоугольная выемка в зоне выхода шестерен из зацепления выполнена с шириной, превышающей ширину шестерен не менее чем на одну высоту зуба шестерни, постепенно уменьшающейся в направлении вращения шестерен до ширины шестерни, образуя между стенкой корпуса и торцами шестерен симметричные торцовые клиновые полости.

2. Устройство по и. 1, q, т л ич а ю щ е е с я тем, что в приемной воронке внутри прямоугольной выемки выполнены огибающие шестерни клиновидные радиальные полости, сужающиеся в направлении вращения шестерен и образующие с торцовыми полостями

П-образные карманы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что торцовые полости выполнены с высотой, плавно уменьшающейся в направлении вращения шестерен.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

912257 8

1. Бакланов И.А. Насосы в химической промышленности. М., нХимия", 1970, с. 55, 2. Патент США и 3837768, кл. 418-206, 1974.

912257

Сост авител А. Тарасов

Редактор М. Петрова Техред А. Бабинец Корре ктор М. Шароши

Заказ 1227/10 Тираж 577 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раушская наб., д. 4/5

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