SK501212012U1 - The reactor comprising rotor - Google Patents

Description

REAKTOR ZAHŔŇAJÚCI ROTOR

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka reaktora na separáciu materiálu z kompozitných surovín, tento reaktor pozostáva z aspoň jednej reakčnej komory a aspoň jedného rotora, reakčná komora pozostáva z aspoň jedného plášťa, ktorý je utesnený vzhľadom k okoliu a má aspoň jeden vstupný otvor a aspoň jeden výstupný otvor, rotor zahŕňa aspoň jeden hriadeľ.

Doterajší stav techniky

Skoršie riešenie USA 6 165 349 zverejňuje reaktor pozostávajúci z reakčnej komory s rotačným mechanizmom, ktorý pozostáva z hriadeľa, ku ktorému sú symetricky upevnené lopatky prostredníctvom poháňacích diskov. Hriadeľ je umiestnený na nosných plochách na obidvoch koncoch reakčnej komory. Ak je potrebné odmontovať lopatky za účelom opravy alebo výmeny, je nutná náročná montáž.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky odstraňuje konštrukcia reaktora podľa tohto technického riešenia, kde pri minime montážnej práce umožní prístup k rotoru vrátane lopatiek za účelom servisu a/alebo výmeny. Taktiež táto konštrukcia reaktora umožňuje pri minime montážnej práce prístup k opotrebujúcim sa povrchom v reakčnej komore/plášti za účelom servisu a/alebo výmeny. Navrhované riešenie zahŕňa reaktor na separáciu materiálu z kompozitných surovín, tento reaktor obsahuje aspoň jednu reakčnú komoru a aspoň jeden rotor, reakčná komora zahŕňa aspoň jeden plášť, ktorý je utesnený vzhľadom k okoliu a má aspoň jeden vstupný otvor a aspoň jeden výstupný otvor, rotor zahŕňa aspoň jeden hriadeľ, pričom aspoň prvá časť rotora sa nachádza v plášti a hriadeľ prechádza iba v jednom smere z prvej časti cez a smerom von z plášťa.

Aspoň jedno podporné zariadenie môže spolupôsobiť na časť hriadeľa nachádzajúceho sa mimo plášťa, alebo alternatívne na doplnkový hriadeľ pripojený k tejto časti s tým, že podporné zariadenie úplne podopiera reaktor. Aspoň jedno podporné zariadenie môže spolupôsobiť na časť daného hriadeľa nachádzajúceho sa mimo plášťa, alebo alternatívne na doplnkový hriadeľ pripojený k tejto časti s tým, že podporné zariadenie čiastočne podopiera reaktor. Hriadeľ môže byť umiestnený na nosných plochách v aspoň dvoch rovinách, ktoré prechádzajú primáme zvislo vzhľadom k 1 principiálnemu smerovaniu predĺženia hriadeľa, pričom roviny sú situované mimo puzdra. Podporné zariadenie môže zahŕňať aspoň jeden stojan. Podporné zariadenie môže zahŕňať aspoň dve nosné plochy na upevnenie hriadeľa na roviny. Podporné zariadenie môže zahŕňať aspoň jeden kiyt nosnej plochy.

Plášť môže byť primáme cylindrického tvaru. Plášť môže mať aspoň jednu odmontovateľnú časť. Odmontovateľná časť môže byť upevnená k zvyšku plášťa skrutkovými spojmi a/alebo klinovými spojmi. Odmontovateľná časť môže byť zložená z materiálu odolného proti opotrebovaniu. Plášť môže byť utesnený tak, že sa primáme predíde výmene plynov medzi reakčnou komorou a okolím.

Zvyšná časť plášťa môže byť pripevnená k aspoň jednému plášťu nosnej plochy a môže ním/nimi byť úplne podopieraná. Zvyšná časť plášťa môže byť pripevnená k aspoň jednému plášťu nosnej plochy a môže ním/nimi byť čiastočne podopieraná. Zvyšná časť plášťa môže byť pripevnená k aspoň jednému stojanu a môže ním/nimi byť úplne podporovaná. Zvyšná časť daného plášťa môže byť pripevnená k aspoň jednému stojanu a môže ním/nimi byť čiastočne podporovaná.

Prvá časť rotora môže zahŕňať aspoň jedno kladivo. Aspoň jedno z kladív môže pozostávať z aspoň jednej fixnej časti a aspoň jednej článkovitej časti. Pevná časť môže byť fixne upevnená k prvej časti rotora a článkovitá časť môže byť kĺbovito upevnená k fixnej časti. Článkovitá časť môže mať gravitačný stred ležiaci na prvom polomere rotora a fixná časť môže ležať na druhom polomere rotora, prvý polomer nasleduje druhý polomer rotora na základe rotácie rotora vzhľadom k fungovaniu reaktora. Na základe rotácie rotora vzhľadom k fungovaniu reaktora, pre každé kladivo v smere rotácie vzniká sila F2 ktorá je proporcionálna k

- hmotnosti m článkovitej časti kladiva.

- zvislej vzdialenosti 11 medzi prvým polomerom a druhým polomerom rotácie a

- rýchlosti rotácie vl umocnenej na druhú z gravitačného stredu, ako aj inverzne proporcionálna k

- účinnej dĺžke 12 kladiva, a

- polomeru rl od stredu rotora ku gravitačnému stredu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obrázok 1 znázorňuje, z pohľadu otvorenej perspektívy, prvé uskutočnenie reaktora

Obrázok 2 znázorňuje, z pohľadu otvorenej perspektívy, druhé uskutočnenie reaktora

Obrázok 3 znázorňuje, v čiastočne vyrezanom bočnom pohľade, reaktor z obrázka 2.

Obrázok 4 znázorňuje, v čiastočne vyrezanom frontálnom pohľade, plášť a rotor zahrnutý v reaktore z obrázka 2.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1.

Reaktor I pozostáva z reakčnej komory 2 a rotora 3, ktorý sa nachádza aspoň čiastočne v tejto komore 2 a má kladivá 4 namontované na hriadeli 5 rotora 3. Reakčná komora 2 je obklopená plášťom 6 pozostávajúcim z krytu 7 na jednom konci s tým, že kryt 7 má jeden alebo viacero vstupných otvorov j8 pre vstup suroviny do reaktora 1 a zvyšku plášťa 6 s jedným alebo viacerými výstupnými otvormi 9 na výstup produktov z reaktora L Plášť 6 je primáme cylindrický, kryt 7 je primáme okrúhly a kryt 7 ako aj zvyšná časť plášťa 6 sú vybavené zodpovedajúcim obvodovým lemom s prvým priemerom pre spoločný spoj.

Podobne sa na druhom konci plášť 6 spája s krytom nosnej plochy 10 s tým, že plášť 6 ako aj kryt nosnej plochy 10 sú vybavené zodpovedajúcim obvodovým lemom s druhým priemerom pre spoločný spoj. Plášť nosnej plochy 10 je na druhej strane podopieraný stojanom 11 a zahŕňa dve nosné plochy 12 pre uloženie hriadeľa 5 rotora 3, pričom ten prechádza von z reakčnej komory 2, napr. iba z jednej strany reakčnej komory 2, stojan 11 tak náležíte podopiera celý reaktor L V plášti 6 je tiež primáme cylindrická vložka 13 z materiálu odolného voči opotrebovaniu ako je oceľ alebo keramické materiály s tým, že táto vložka 13 je ľahko vymeniteľná. V plášti 6 je tiež vnútorná stena (nezobrazená), ktorá umožňuje plynu prechod cez stred steny do vnútomého/zadného priestoru (nezobrazený) reakčnej komory 2, z ktorého plyn pokračuje smerom von z reaktora 1 cez jeden zo spomenutých výstupných otvorov 9 a ďalej do prípadnej destilačnej jednotky (nezobrazená) alebo kondenzačnej jednotky (nezobrazená) alebo priamo do spaľovacej jednotky ako je motor (nezobrazený) alebo vykurovací systém (nezobrazený).

Reakčná komora 2 je, mimo vyskytujúcich sa vstupných otvorov 8 a výstupných otvorov 9 oddelená od okolia, napr. plášť 6 s krytom 7 a spojenie s plášťom nosnej plochy 10 pozostávajúce z tesnenia na puzdre hriadeľa 5 sú inak považované za primáme utesnené vzhľadom k okoliu. Týmto spôsobom sa 3 reakčná komora 2 a reaktor I odlišujú od bežných kladivových mlynov, ktoré sú viac menej otvorené vzhľadom k okoliu. Kryt 7 môže byť ľahko odmontovaný ak je potrebné skontrolovať stav vložky 13 a/alebo jej výmena, a/alebo je potrebné skontrolovať stav rotora 3 vrátane kladív 4.

Príklad 2

Hlavným rozdielom v porovnaní s prvým príkladom je to, že plášť 6 je ďalej rozdelený na ďalšie časti, konkrétne prvú ľahko odmontovateľnú časť 6a - stále vybavenú krytom 7-a druhú zvyšnú časť 6b, ako aj to, že povrch 13a z odolného materiálu voči opotrebovaniu sa teraz nachádza na vnútornej strane prvej časti 6a a na základe toho môže byť vložka 13 zredukovaná. Prvá časť 6a ako aj druhá časť 6b sú vybavené zodpovedajúcim obvodovým lemom s prvým priemerom pre spoločný spoj. Prvá časť 6a môže byť ľahko odmontovaná v prípade potreby za účelom skontrolovania stavu povrchu 13a a/alebo jeho výmeny, a/alebo keď je potrebné skontrolovať stav rotora 3 vrátane kladív 4 (na obrázku 3 sú zobrazené iba dve), a/alebo na nich vykonať servis a/alebo ich vymeniť. Týmto jednoduchým spôsobom je umožnený jednoduchý prístup k veľkej časti rotora 3. Kryt 7 môže byť tak ako predtým ľahko odmontovaný, ale môže tiež zostať na prvej časti 6a keď je odmontovávaná. V plášti 6 sa nachádza, tak ako predtým aj vnútorná stena 16, ktorá umožňuje plynu prechod cez stred danej steny do vnútorného/zadného priestoru 17 reakčnej komory 2, z ktorého plyn pokračuje smerom von z reaktora i cez jeden zo zmienených výstupných otvorov 9.

Hriadeľ 5 rotora 3 je vybavený šiestimi kladivami 4, každé kladivo 4 pozostáva z fixnej časti 4a a článkovitej časti 4b. Článkovitá časť 4b sa otáča okolo osi 14, ktorá prechádza primáme paralelne s principiálnym smerovaním predĺženia hriadeľa 5 rotora 3. Keď rotor 3 rotuje - na obrázku proti smeru hodinových ručičiek - článkovitá časť 4b má gravitačný stred 15, ktorý leží na prvom polomere H rotora 3 v súčasne s tým ako os 14 pre rotáciu medzi článkovitou časťou 4b a fixnou časťou 4a leží na druhom polomere r2 rotora s tým, že prvý polomer H nasleduje druhý polomer r2 pri rotácii, napr. prvý polomer H tvorí uhol s druhým polomerom r2. Pre každé kladivo 4 následne vzniká sila F2 v smere rotácie, ktorá je proporcionálna k hmotnosti m článkovitej časti 4b kladiva 4, zvislej vzdialenosti 11 medzi prvým polomerom rl a osou rotácie 14 a rýchlosti rotácie vi umocnenej na druhú z gravitačného stredu 15, ako aj inverzne proporcionálna k účinnej dĺžke 12 kladiva 4, a polomeru rl od stredu rotora 3 ku gravitačnému stredu 15.

Pri účinnej dĺžke 12 kladiva 4 sa odkazuje na zvislú vzdialenosť medzi silou F2 a osou rotácie 14. Sila

F2 pôsobí v centrálnom bode (stred hmotnosti) materiálu nazhromaždeného na kladive 4, na ktorý má sila F2 pôsobiť.

Preto môže byť požadovaná sila pre kladivo 4 vypočítaná a nastavená určením parametrov uvedených vyššie. Nastávajúci točivý moment podrží každé kladivo 4 na dopredu určenom mieste - proti zastaveniu každého kladiva 4 (nezobrazené) - určenou silou F2. Ak je toto prekonané kvôli nadmernému množstvu materiálu zavedeného do reaktora I alebo kvôli tomu, že sa v reaktore 1 vyskytla nejaká ťažká nečistota, článkovitá časť 4b sa ohne smerom späť a ponechá materiál voľný až kým nie je ekvilibrium sily znovu obnovené. Táto funkcia poskytuje vyrovnávajúci efekt počas normálneho chodu a ochranu proti poškodeniu v prípade, ak napríklad cudzie telesá sprevádzajú materiál určený na spracovanie. Pri používaní reaktora 1 je surový materiál privádzaný cez j eden alebo viacero vstupných otvorov 8 do reakčnej komory 2 kde je rozložený kinetickou energiou kladív 4 rotora i, ako aj kinetickou energiou častíc ktoré sú rozhadzované rotačným pohybom rotora 3 a tepelnou energiou, ktorá sa vytvára trením medzi kladivami 3 a časťami surového materiálu. Anorganický materiál vo forme piesku, katalyzátorov, ocele, skla atď. môže byť použitý na zvýšenie trenia a teda aj teploty. Anorganické častice vhodne ovplyvňujú proces dekompozície tým, že majú rozsiahly celkový kontaktný povrch, ktoiý pôsobí ako účinný prenášač tepla na surový materiál, ako aj katalyzátor rozkladania uhľovodíkových polymérov a väčších uhľovodíkových molekúl. Uhľovodíkové zložky, voda a iné organické materiály sú v zariadení splynované. Centrifugálne sily vytvorené rotorom oddeľujú plyn od ťažších anorganických materiálov, plynná časť je odvádzaná z reaktora 1 cez stred reaktora 1 zatiaľ čo ťažšie častice môžu byť odvedené na periférii reaktora i, v obdivoch prípadoch cez výstupné otvory 9.

Riešenie sa neobmedzuje na tu zobrazené uskutočnenia, ale môže sa líšiť v rámci záberu nasledujúcich nárokov.

Claims (23)

1. Reaktor (1) na separáciu materiálu, ktorý je súčasťou zloženého surového materiálu, vyznačujúci sa tým, že pozostáva z aspoň jednej reakčnej komory (2) a z aspoň jedného rotora (3), reakčná komora pozostáva z aspoň jedného plášťa (6) s krytom (7), ktorý je utesnený vzhľadom k okoliu a má aspoň jeden vstupný otvor (8) a aspoň jeden výstupný otvor (9), a rotor (3) pozostáva z aspoň jedného hriadeľa (5) a je charakterizovaný tým, že aspoň prvá časť rotora (3) sa nachádza v plášti (6) a že hriadeľ (5) prechádza iba v jednom smere z prvej časti cez a smerom von z plášťa (6).

2. Reaktor (1) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno podporné zariadenie (11) spolupôsobí na časť hriadeľa (5) nachádzajúcu sa mimo plášťa (6) reaktora (1), alternatívne na doplnkový hriadeľ pripojený k tejto časti, podporné zariadenie (11) úplne podopiera reaktor (1).

3. Reaktor (1) podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno podporné zariadenie (II) spolupôsobí na časť hriadeľa (5) nachádzajúcu sa mimo plášť (6) reaktora (1), alternatívne na doplnkový hriadeľ pripojený k tejto časti, dané podporné zariadenie (11) čiastočne podopiera reaktor (1).

4. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že hriadeľ (5) je namontovaný na nosné plochy (10) v aspoň dvoch rovinách, ktoré prechádzajú primáme zvisle k principiálnemu smeru predĺženia hriadeľa (5), pričom tieto roviny sú situované mimo plášťa (6).

5. Reaktor (1) podľa nárokov 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že podporné zariadenie (11) pozostáva z aspoň jedného stojanu.

6. Reaktor (1) podľa nároku 4, vyznačujúci sa tým, že podporné zariadenie (11) pozostáva z aspoň dvoch nosných plôch (12), ku ktorým je pripevnený hriadeľ (5) v rovinách.

7. Reaktor (1) podľa nárokov 2 alebo 3, vyznačujúci sa tým, že podporné zariadenie (11) pozostáva z aspoň jedného krytu nosnej plochy (10).

8. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že plášť (6) je primáme cylindrického tvaru.

9. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že plášť (6) má aspoň jednu odmontovateľnú časť (6a).

10. Reaktor (1) podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6a) je pripevnená k zvyšku plášťa (6) skrutkovými spojmi alebo klinovými spojmi.

11. Reaktor (1) podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6b) je interne vybavená povrchom (13a) z materiálu odolného voči opotrebovaniu.

12. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že plášť (6) má tesnenie na utesnenie tak, že výmena plynov medzi reakčnou komorou (2) a okolím je primáme zastavená.

13. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10, 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6b) je pripevnená k aspoň jednému krytu nosnej plochy (10) a je ním/nimi úplne podopieraná.

14. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10, 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6b) je pripevnená k aspoň jednému krytu nosnej plochy (10) a je ním/nimi čiastočne podopieraná.

15. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10, 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6b) je pripevnená k aspoň jednej z dvoch nosných plôch (12) a je ním/nimi úplne podopieraná.

16. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10, 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6b) je pripevnená k aspoň jednej z dvoch nosných plôch (12) a je ním/nimi čiastočne podopieraná.

17. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10, 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6b) je pripevnená k aspoň jednému z aspoň jedného stojana (11) aje ním/nimi úplne podopieraná.

18. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z nárokov 10, 11 alebo 12, vyznačujúci sa tým, že odmontovateľná časť (6b) je pripevnená k aspoň jednému z aspoň jedného stojana (11) a je ním/nimi čiastočne podopieraná.

19. Reaktor (1) podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúci sa tým, že prvá časť rotora (3) zahŕňa aspoň jedno kladivo (4).

20. Reaktor (1) podľa nároku 19, vyznačujúci sa tým, že aspoň jedno z kladív (4) pozostáva z aspoň jednej fixnej časti (4a) a aspoň jednej článkovitej časti (4b).

21 . Reaktor (1) podľa nároku 20, vyznačujúci sa tým, že fixná časť (4a) je fixne upevnená k prvej časti rotora (3) a článkovitá časť (4b) je kĺbovito upevnená k fixnej časti (4a).

22. Reaktor (1) podľa nároku 21, vyznačujúci sa tým, že článkovitá časť (4b) má gravitačný stred (15) ležiaci na prvom polomere (rl) rotora (3) súčasne s tým, ako os rotácie (14) pre rotáciu medzi článkovitou časťou (4b) a fixnou časťou (4a) leží na druhom polomere (r2) rotora (3), druhý polomer (rl) nasleduje druhý polomer (r2) na základe rotácie rotora (3) v spojení s chodom reaktora (1).

23. Reaktor (1) podľa nároku 22, vyznačujúci sa tým, že na každé kladivo (4) v smere rotácie pôsobí sila (F2), ktorá je proporcionálna k

- hmotnosti (m) článkovitej časti (4b) kladiva (4),

- zvislej vzdialenosti (11) medzi prvým polomerom (rl) a osou rotácie (14) a

- rýchlosti rotácie (vl) umocnenej na druhú z gravitačného stredu (15), ako aj inverzne proporcionálnej k účinnej dĺžke (12) kladiva (4), a

- polomeru (rl) od stredu rotora (3) k gravitačnému stredu (15).