CS198861B1 - Zařízení pro přívod technologických komponent do reakčních prostorů - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení, které umožňuje přívod technologických komponent do reakčních prostarů, zejména nádob reaktorů pracujících pod zvýšeným tlakem.

Světový trend ve vývoji chemických aparátů spěje všeobecně k velkokapacitním zařízením. Není Zvláštností, jestliže chemické reaktory, určené pro různé technologie, vykazují objemy 50, 100 m^ i více. Tyto reaktory pracují vesměs za zvýáených tlaků, kontinuálně i diskontinuálně.

Během chemického procesu je často nutno do reaktoru dávkovat další komponenty anebo okamžitě, v případě havarijního stavu, nadávkovat látku, která reakci zpomalí, popřípadě zastaví* tj. tav. stopér. Posledně uváděný příklad je zejména důležitý nejen z důvodů bezpečnosti provozu, ale i jeho hospodárnosti, nebot znehodnocení obsahu reaktoru je většinou spojeno s velkými ztrátami. Tyto ztráty ae ještě dále zvyšují o náklady spojené s likvidací zničené várky.

Protože v průběhu chemické reakce’ se na stěnách reaktorů, zejména v místech, kde nedochází k pohybu zpracovávaného média, 'často tvoří nánosy at již chemického nebo mechanického původu, je vyloučeno použít pro dávkování látky během procesu klasických armatur zabudovaných t přívodním potrubí této látky, nebot zde hrozí nebezpečí, že prostor před

198 861

188 Β·1 uzavíracím sedlem armatury ee vlivem nánosů etane neprůchodným a vyloučí ee tak možnost průtoku dávkovaná látky do reaktoru.

Popsaná potíže a nedostatky ee podařilo překonat u zařízení pro přívod technologických komponent do reakčnich prostorů, zejména nádob reaktorů pracujících pod zvýšeným tlakem podle vynálesu. Podstata tohoto zařízení spočívá v tom, že je tvoří vstupní komora, opatřená hrdlem pro přívod dávkovaná komponenty a na atraná zaústěni do nádoby reaktoru uzavřená kuželkou, která je upevněna na jednom konci pístní tyče, zatímco na druhám konci tyče je umístěna vratná pružina.

Výhoda uspořádání podle vynálezu spočívá v tom, že uzavírací element, tj. kuželka, je fošen tak, Ze při otevírání dávkovacího zařízení ee posunuje směrem do vnitřního prostoru nádoby, čímž protrhne nárůsty nebo nánosy vytvořená na vnitřní etěně nádoby a uvolni cestu dávkovaná látce. Po ukončení dávkování ee uzavírací element působením vratná pružiny opět vrací do závěrná polohy a tím zabrání zpětnému toku média z reakčního prostoru do potrubního ayatámu.

<»

K dalším výhodám dávkovacího zařízení podle vynálezu patří okolnost, že ve srovnání a běžnými, klasickými dávkovacími armaturami odpadají u něho veškerá mrtvá prostory a kouty, v nichž dochází ke vzniku usazenin a ucpávek, bránících v činnosti těchto armatur.

Vratná pružina může být popřípadě umístěna v další, samostatná pomocná komoře, přičemž je na straně odvrácená od kuželky opřena na opěrný kroužek, provedený současně jako piet. V prostoru mezi opěrným kroužkem a víkem pomocná komory je potom vytvořeno hrdlo pro přívod pomocného tlakového prostředí.

Výhodou tohoto uspořádáni ja, ža dávkovaná látka může být dopravována pod tlakem jen o málo větším, než je tlak v reakčni nádobě v místě jejího vtoku, nebol zavedením pomocného tlakového prostředí do pomocná komory a tlakem na píst tvořený opěrným kroužkem je možno vyvinout další, poměrně anačně velkou přídavnou silu k otevření kuželky.

Při jinám uspořádáni je možno konec pístní tyče na straně protilehlá ke kuželce vyvést mimo prostor vstupní komory, popřípadě i pomocná komory a opatřit jej pákou pro tuční ovládáni. Ruční páka slouží přitom jednak k ověření, zda ja dávkovači zařízeni v pořádku a kuželka ja volná, jednak v případě poruchy dávkovacího eaříeení je možno páku použit i k rpčnímu dávkování do menších tlaků (0,2 až 0,5 MPa).

Příkladná provedení zařízení pro přívod technologických komponent do reakčnich prostorů podle vynálezu ja dále schematicky znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje v podélném řezu dávkovači zařízení opatřená pomocnou komorou a hrdlem pro přívod pomocného tlakového prostředí a e ovládací ruční pákou, zatímco na obr. 2 je znázorněno připojení zařízeni podle obr. 1 k reakčni nádobě. .

Dávkovači seřízení v provedení podle obr. 1 a 2 tvoří dvě základní čáeti: vstupní komor? χ a pomocná komora Oběma komorami prochází pístní tyč J, která má na jednom konci pevně .usazenu kuželku Kuželka χ je opatřena teflonovou vložkou 2· Která těsní kuželku £

198 881

V sedle, vytvořeném osazením pláště komory £. Vstupní komora £ je dále na svém druhém konci uzavřena přírubovým víkem 6, na které je přišroubována pomocná komora £. Pístní tyč £ prochází přírubovým víkem 6 přes nenaznačený těsnicí element. V prostoru pomocné komory 2 je na pístní tyči £ nasazen opěrný kroužek J, který působí jako píst. Mezi opěrný kroužek £ a přírubové víko 6 vstupní komory £ je vložena s určitým předpětím vratná pružina 8. Píatní tyč £ je v naznačeném provedení dále na konci odvráceném od uzavírací kuželky £ vyvedena přes víko 2 pomocné komory 2, přičemž na vyvedeném konci tyče £ je upevněna páka 10 pro ruční ovládání posuvu pístní tyče £.

Vstupní komora £ je nadto ještě opatřena přírubou 16 pro připojeni dávkovacího zařízení k hrdlu reakční nádoby a pístní tyč £ je v prostoru vstupní komory £ bezprostředně pod kuželkou £ opatřena vedením 17.

Pro ovládání dávkovacího zařízení znázorněného na výkrese, tj. pro otevírání a zavírání kuželky £, je možno použít v podstatě tří různých způsobů zapojení zařízení : v prvém případě dochází k otevírání kuželky působením tlaku samotného dávkovaného prostředí; ve druhém případě se kuželka otevírá pod tlakem dávkované látky zavedené jak do vstupní komory £, tak i do pomocné komory 2, a ve třetím případě dochází k otevření kuželky zavedením dávkované látky do vstupní komory £, pod kuželku £, zatímco do pomocné komory 2 se zavádí pomocné tlakové prostředí. f

K těmto třem uvedeným způsobům ovládání kuželky £ je potom možno popřípadě ještě přičíst ovládání pomocí ruční páky £0, které však může být stejně dobře kombinováno s kterýmkoliv z dříve uvedených tří způsobů.

V prvém případě, kdy se pro otevření kuželky £ použije pouze tlaku dávkované látky, muaí být tato látka přiváděna pod tlakem, který je o tolik větší než tlak reakčního prostředí v nádobě reaktoru 15. aby překonal sílu vratné pružiny 8 v pomocné komoře 2 a současně i protitlak v nádobě 15. popřípadě i tuhost úsadby vytvořené na vnitřní stěně nádoby 15 v místě vtoku dávkované látky. Při poklesu tlaku dávkované látky bude dávkovači zařízení zastávat funkci zpětného ventilu, neboť působením síly od vratné pružiny 8 v pomocné komoře 2 ae kuželka £ uzavře a zabrání se tak zpětnému toku z nádoby 15 do potrubního systému.

Tento způsob dávkování nevyžaduje sice dalšího pomocného tlakového prostředí a dalších přídavných zařízení a armatur, jeho nevýhodou však je, že dávkovaná látka musí vykazovat poměrně značně vysoký tlak, jestliže má překonat nevýhodný poměr ploch kuželky £, odpor nárůstů nebo úaadby v reaktoru a vyvinout současně silu potřebnou k překonání tlaku vratné pružiny 8.

Ve druhém případě, kdy se dávkovaná látka zavádí i na opěrný kroužek 2 vratné pružiny 8 v pomocné komoře 2., může být tato látka dopravována pod tlakem jen o málo větším,než je tlak v nádobě v místě vtoku, neboť zavedením tohoto média do komory £ se působením jeho tlaku na opěrný kroužek 2 vyvine dostatečně velká přídavná síla k otevření kuželky £.

198 881

Aby ee zabránilo zpětnému toku dávkované látky a reakčního prostředí z nádoby 15 reaktoru do potrubního systému v případě poklesu tlaku dávkovaná látky, je možno do přívodního potrubí 13 pnp dávkovanou látku zařadit zpětný ventil 18. Po určitém dalším poklesu tlaku v dávkovacím systému nebo jeho zrušení se dávkovači ventil uzavře působením síly od vratné pružiny 8.

Výhodou třetího způsobu, při němž ee užívá pomocného tlakového prostředí, je opět % skutečnost, že dávkovaná látka může být dopravována pod tlakem jen o málo větším než tlak v nádobě 15. Pomocné tlakové prostředí, např. vzduch anebo dusík o rozdílném tlaku, zpravidla menším, než je tlak dopravovaná látky, ee přivádí na opěrný kroužek J v pomocná komoře 2, kde vyvine přídavnou aílu k otevřeni kuželky £.

K dávkování látky je možno použít rovněž monžikového způsobu, tj. zatlekováni nádoby s dávkovanou látkou. V tom případě je výhodné pomocnou komoru 2 propojit parním prostorem monžíku. Pro uzavřeni dávkovacího zařízení platí potom stejný postup jako v případech předešlých.

K přednostem dávkovacího zařízení podle vynálezu patří dále kromě těch, které byly již dříve uvedeny, i možnost zapojení většího počtu zařízení v různých místech nádoby reaktoru z důvodů dokonalejšího promíšeni dávkovaná látky e obsahem nádoby.

Výstupní konec dávkovacího zařízení může* být přitom obecně situován buá v úrovni dna reakční nádoby, což je výhodná z hlediska hydraulických podmínek a požadavků na mícháni obsahu nádoby, anebo nad úrovní dna nádoby, což je opět výhodné z hlediska tvorby nánoaů.

Claims (4)

1. Zařízeni pro přívod technologických komponent do reekčních prostorů, zejména nádob reaktorů pracujících pod zvýšeným tlakem, vyznačené tím, ža aeatává aa vstupní komory (1) která je opatřena hrdlem (11) pro přívod dávkovaná komponenty a na straně zaústění do nádoby (15) reaktoru je uzavřena kuželkou (4), přičemž kuželka (4) je upevněna na jednom konci pístní tyče (3), na jejímž druhém konci je umístěna vratná pružina (8).

2. Zařízeni podle bodu 1, vyznačená tím, že vratná pružina (8) je umístěna v dalěí, samostatné pomocné komoře (2) a je na etraně odvrácená od kuželky (4) opřena o opěrný kroužek (7), provedený současná jako píst, přičemž v prostoru mezi opěrným kroužkem (7) a víkem (9) pomocná komory (2) je vytvořeno hrdlo (12) pro přívodpomocného tlakového prostředí.

3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačená tím, že v přívodu (13) dávkovaná komponenty je před hrdlem (11) vstupní komory (1) seřazen zpětný ventil (18).

4. Zařízeni podle bodů 1 až 3, vyznačená tím, že koneo pístní tyče (3) na atrsně protilehlá ke kuželce (4) je vyveden mimo prostor vstupní komery (1), popřípadě i pomocná komory (2) a je opatřen pákou (10) pro ruční ovládání.