SU1676459A3 - Устройство уплотнени вала - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в устр- вах дл  уплотнени  вала при непрерывной переработке высоков зких сред. Цель изобретени  - повышение надежности герметизации реакционной камеры по отношению к атмосфере при одновременном предупреждении проникновени  затворной жидкости в камеру. В част х корпуса выполнены соосные отверсти . Между стыками частей корпуса и валами или с установленными на валы элементами образована кольцева  полость. Средство уплотнени  вала снабжено присоединительным устр-вом, по меньшей мере одним каналом подвода инертного газа с кольцевой полостью. На валы неподвижно по направлению вращени  установлены шнековые транспортеры, расположенные по меньшей мере частично в соответствующих соосных отверсти х частей корпуса и частично охваченные част ми корпуса. В зоне расположени  транспортеров установлены подвод щие устр-ва дл  обрабатываемого материала в отверсти  частей корпуса. За транспортерами с примыканием к ним в осевом направлении установлены обрабатывающие инструменты. В зоне отверстий в направлении инструментов расположены дроссельные средства дл  транспортируемого обрабатываемого материала. 11 з.п. ф-лы, 12 ил. сл с

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  уплотнени  вала, преимущественно к устройствам непрерывной переработки высоков зких сред, в частности дл  получени  высокомолекул рных полимеров и конденсации полиэфира.

Цель изобретени  - повышение надежности герметизации.

На фиг. 1 показано устройство (реактор) дл  конденсации полиэфира с устройствами уплотнени  вала, осевое сечение; на фиг.2 - верхн   секци  устройства, осевое сечение; на фиг.З - нижн   секци  устройства, осевое сечение; на фиг.4 -двойной радиальный подшипник скольжени  устройства, сечение; на фиг.5 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.6

-наход щиес  в сцеплении диски трех валов; на фиг.7 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.8

-устройство уплотнени  вала, вариант выполнени ; на фиг.9 - верхн   секци  устройства , осевое сечение, вариант; на фиг. 10 - то же, с периферийными дополнительными устройствами к устройствам уплотнени  вала; на фиг. 11 - верхн   секци  устройства на фиг.8, поперечное сечение; на фиг.12 - нижн   секци  устройства на фиг. 1. осевое сечение, вариант.

о ч о

N СЛ

о

со

Устройство дл  получени  высокомолекул рных полимеров, в частности, дл  конденсации полиэфира имеет дес ть вертикально направленных валов 1 с параллельными ос ми 2, последние расположены по окружности на общем воображаемом круговом цилиндре, каждый из которых несет большое количество расположенных последовательно в осевом направлении и наход щихс  на параллельных плоскост х дискообразных обрабатывающих элементов 3. С последними наход тс  в зацеплении с образованием узкого зазора определенной ширины, равной 0,5 мм, смежные валы. Совместное валами 1 обрабатывающие элементы 3 ограждают полость, образующую реакционную камеру 4 и подсоединенную всасывающим патрубком 5 к источнику пониженного давлени  (не показан).

Валы 1 сообща окружены корпусом 6, который состоит из двух стационарных, дискообразных частей 7 и 8 корпуса и трубо- образной цилиндрической оболочки 9 корпуса, котора  в оконечност х герметизирована част м 7 и 8 корпуса. При этом валы 1 цилиндрическими концами 10 валов проведены через соответствующие отверсти  части 8 корпуса и посредством уплотн ющих средств, герметизированы в зоне этих провод щих устройств так, что проникновение воздуха или загр знений в окруженное оболочкой 9 корпуса пространство и, в частности , в реакционную камеру 4 исключаетс .

На дискообразную верхнюю часть 7 корпуса герметично насажен содержащий первую камеру 11 уплотн ющей жидкости, полый, в основном цилиндрический секционный корпус 12, который посредством осевых болтов 13 прижат к части 8 корпуса и к торцовой стенке 14 которого герметично примыкает второй кольцеобразный секционный корпус 15. На последний также герметично насажен третий секционный корпус 16, дискообразна  нижн   стенка 17 которого прижата к второму секционному корпусу 15 осевыми болтами 18 и который со своей стороны осевыми болтами 19 герметично привинчен к его нижней стенке 17. В третьем секционном корпусе 16 выполнена втора  камера 20 уплотн ющей жидкости; все три секционных корпуса 12, 15 и 16 выполнены с взаимно соосными отверсти ми дл  прохода концов 10 валов, которые уплотнены. Третий секционный корпус 16 и все устройство подвешены с помощью расположенных со всех сторон болтов 21 на цокольном диске 22, который посредством нивелировочных колодок 23 опираетс  на имеющую соответствующее сквозное отверстие 24 конструкцию перекрыти  или на соответствующую балку 25 и на котором размещен приводной двигатель 26. Последний приводит в действие расположенную в

сквозном отверстии 24, укрепленную в подвешенном состо нии на цокольном диске 22 распределительную коробку 27-; имеющую дес ть подчиненных отдельным валам 1 и расположенных по отношению к ним на па0 раллельных ос х цапф 28 приводного вала, кажда  из которых посредством соединительной втулки 29 соединена разъемно, но без вращени  с подчиненными концом 10 вала. Распределительна  коробка 27 выпол5 нена так, что приводной двигатель 26 сообщает валам 1 через распределительную коробку 27 вращательное движение в одинаковом направлении и с одинаковой скоростью .

0 Кранова  проушина 30, расположенна  в торце на третьем секционном корпусе 16, позвол ет после ослаблени  винтовых соединений 31 болтов 21 сн ть с распределительной коробки 27 содержащуюс  в

5 корпусе бив секционных корпусах 12, 15 и 16 часть устройства как узел и направить, например, на очистку.

Обе дискообразные части 7 и 8 корпуса с помощью размещенных вокруг с проме0 жутком и расположенных на параллельных ос х колонн 32, которые с торца в точке 33 привинчены к част м 7 и 8 корпуса, прижаты одна к другой по оси. а также неподвижно соединены между собой. Кольцевые уплот5 нени  34, которые с помощью нажимных колец 35 и осевых болтов 36 прижаты в осевом направлении к част м 7 и 8 корпуса, обеспечивают вакуумплотную герметизацию между оболочкой 9 корпуса и насажен0 ными част ми 7 и 8 корпуса.

Цилиндрическа , изготовленна , например , из высококачественной стали оболочка 9 корпуса  вл етс  обогреваемой. С этой целью она по большей части своей дли5 ны выполнена с двойными стенками, наружной стенкой 37. Ограниченна  последней и оболочкой 9 корпуса, замкнута  с конца кольцева  камера снабжена подвод щими и отвод щими устройствами (не показаны)

0 дл  теплонесущей среды, например термомасла . Путем соответствующего регулировани  температуры этой теплонесущей среды можно поддерживать температуру нагрева оболочки 9 корпуса на определен5 ном заранее заданном уровне или регулировать согласно заранее заданной программе. Нижн   часть 7 корпуса имеет секцию 38 корпуса, котора  в конце закрыта крышкой 39 и в которой имеютс  подчиненные отдельным валам 1 цилиндрические отверсти  40, которые в своей нижней части с помощью пропускных и кольцевых каналов 41 соединены с отвод щим устройством (не показано) дл  перерабатываемого материала . Валы 1 несут на своих расположенных в отверсти х 40 концах насаженные неподвижно шнековые транспортеры 42, которые с небольшим зазором окружены стенками отверсти  и транспортируют перерабатываемый материал из реакционной камеры 4 в пропускные и кольцевые каналы 41 и оттуда к отвод щему устройству.

Каждый из обрабатывающих элементов 3 содержит круговую часть с двум  противолежащими торцовыми поверхност ми, с расположенной по отношению к ней соос- но, также дискообразной, в основном, овальной частью и последующий, также со- осный распорный диск. При этом по меньшей мере с промежутками овальные части дисков могут быть также заменены лишь дискообразными обрабатывающими элементами или чередоватьс  с ними. В любом случае обрабатывающие элементы наход тс  в зубчатом зацеплении (фиг.5) так, что между взаимно вращающимис  торцовыми и окружными поверхност ми всех частей взаимодействующих обрабатывающих элементов имеютс  соответственно узкие зазоры заранее заданной ширины (около 0.5 мм).

Устройство выполнено так, что трубооб- разна  оболочка 9 корпуса своей цилиндрической внутренней стенкой доходит с оставлением узкого зазора вплоть до цилиндрической окружности поверхности обрабатывающих элементов 3. Ширина зазора составл ет примерно 0,5 мм и равна ширине указанного зазора между обрабатывающими элементами 3. Внутренн   стенка оболочки 9 корпуса проходит тангенциально к круглоцилиндрическим окружным поверхност м обрабатывающих элементов 3.

Уплотнение концов 10 вала, проводимых через верхнюю часть 8 корпуса наружу, по отношению к корпусу 6 осуществл етс  следующим образом. В каждое сквозное отверстие 43 дл  конца 10 вала вставлен с уплотнением в верхней части 8 корпуса жесткий по отношению к корпусу кольцеобразный уплотн ющий элемент 44 контактного кольцевого уплотнени  45, на поверхность скольжени  которого опираетс  соответствующей поверхностью скольжени  соосное уплотнительное кольцо 46, которое через нажимное кольцо 47 и эластичный металлический сильфон 48 с предварительным нат жением пружины давит на уплотн ющий элемент 44.

Радиальный подшипник скольжени  выполнен в вид двойного подшипника; со ответствующий кольцеобразный уплотн ющий элемент 49 вставлен с уплотнением в подчиненное сквозное отверстие 50 вала стенки 14. Уплотнительное кольцо 51 через металлический сильфон 52 и нажимное кольцо 53 в осевом направлении прижато к уплотн ющему элементу 49.

Оба сильфона 48 и 52 обращенными одна к другой сторонами опираютс  соответственно на нажимную втулку 54 или 55. причем обе нажимные втулки 54 и 55 наход тс  в зацеплении (фиг.4.) и в осевом направлении прижаты к предвари

тельно отпрессованному угольному

кольцевому уплотнению 56. Дл  создани  этого осевого нат г- обе нажимные втулки

54и 55 снабжены фланцем 57 или 58, который имеет такую же форму, как и один

из овальных обрабатывающих элементов (фиг.6) Фланцы 57 и 58 смежных валов 1 могут поэтому находитьс  в зубчатом зацеплении , в любом вале взаимно зажаты ст жными болтами 59 и неподвижно соеди

йены В остальном концы 10 валов выполнены со шлицевым профилем, которым они неподвижно соединены с соответственно выполненными нажимными втулками 54 и

55так, что сильфоны 48 и 52 и уплотнитель- ные кольца 47 и 53 вращаютс  вместе с

концами 10 валов.

Контактное кольцевое уплотнение 60, выполненное как двойное, размещено в

третьем секционном корпусе 16. Между обоими выполненными соответственно как двойное уплотнени ми 45 и 60 во втором секционном корпусе 15 предусмотрен дл  каждого из концов 10 вала радиальный подшилник 61 скольжени , который обеспечивает радиальное направление валов ,1 в данной зоне и преп тствует продольному изгибу валов. Кольцевые буртики 62 обеспечивают при этом осевую фиксацию валов 1

относительно второго секционного корпуса 15, если конструкци  в целом приподнимаетс  на крановой проушине 30.

В выполненную в третьем секционном корпусе 16 вторую камеру 20 уплотн ющей

жидкости входит подвод щий канал 63 уплотн ющей жидкости. Он с помощью установленного по центру, герметично пересекающего второй секционный корпус 15 канала 64 соединен с первой каме

рой 11 уплотн ющей жидкости, от которой отходит и ведет наружу отвод щий канал 65 уплотн ющей жидкости. Обе камеры 11 и 20 уплотн ющей жидкости заполнены уплотн ющей жидкостью, например маслом, it поддерживаютс  под заранее заданные

давлением. Этим обеспечиваетс , что уплотн юща  жидкость не может выйти в атмосферу , а в крайнем случае в камеры 20 и 11 уплотн ющей жидкости может попасть по вышерасположенным контактным кольцевым уплотнительным элементам 49 и 51 контактного кольцевого уплотнени  60 некоторое количество воздуха и эти места уплотнени  остаютс  по отношению к атмосфере сухими,

Валы 1 высверлены внутри; каждый из них содержит осевую трубку 66, котора  ограничивает кольцевое пространство 67 и оканчиваетс  вблизи шнековых транспортеров 40 в точке 68 (фиг.З). В каждое из коль цевых пространств 67 по радиальным отверсти м 69 вводитс  теплонесуща  жидкость , например масло, дл  охлаждени  валов, котора  подводитс  через присоединительный элемент 70 во втором секционном корпусе 15 и отводитс  от него через присоединительный элемент 71. Поступающий через присоединительный элемент 70 жидкий теплоноситель втекает в кольцевой канал 72, который частично окружает радиальные подшипники 61. так что происходит охлаждение радиальных подшипников Из кольцевого канала 72 жидкий теплоноситель по кольцевым зазорам 73 попадает в радиальные отверсти  69 и тем самым в кольцевые пространства 67 валов 1.

Изменивший свое направление в точке 68 жидкий теплоноситель течет по трубкам 66 вверх и через радиальные отверсти  74 выходит соответственно в кольцевой зазор 75 в зоне подчиненного контактно о кольцевого уплотнени , откуда он через полость второго секционного корпуса 15 и второе кольцевое пространство 76 течет к отводному присоединительному элементу 71. Второе кольцевое пространство 76 охватывает также радиальные подшипники 61, в результате чего они еще раз подвергаютс  охлаждению , причем жидкий теплоноситель, несмотр  на происход щее в валах 1 нагревание , имеет достаточно низкую дл  охлаждени  уплотнений и подшипников температуру равную примерно 300°С. При прохождении по кольцевым зазорам 73 и 75 происходит к тому же охлаждение подчиненных элементов контактных кольцевых уплотнений 45 или 60.

Некоторое количество жидкого теплоносител , подведенного через кольцевой канал 72 под давлением, например, 3 бар, может по кольцевым зазорам 73 и соответствующим част м контактного кольцевого уплотнени  45 попасть в первую камеру 11 уплотн ющей жидкости, в которой преобладает гораздо более низкое давление. Это

 вл етс  желательным и безопасным. Аналогичным образом жидкий теплоноситель может из наход щегос  на стороне отвода кольцевого пространства 76 по кольцевым

зазорам 75 попасть в верхнюю или вторую камеру 20 уплотн ющей жидкости с более низким (например, 2 бара) давлением, что также  вл етс  безвредным.

Радиальные подшипники 61 служат в

0 качестве перегородки или перекрыти  между подводом и отводом уплотн ющей жидкости по кольцевым каналам, причем следует считатьс  с утечками, которые  вл ютс  относительно небольшими и тем самым легко мо5 гут быть ликвидированы циркул ционным насосом, а также способствуют смазке радиальных подшипников 61.

На обращенной к реакционной камере 4 стороне верхн   часть 8 корпуса имеет

0 герметично прикрепленную посредством осевых болтов 77 соосную опорную часть 78, в которой выполнены подчиненные отдельным валам, соосные с ними цилиндрические отверсти  79 и котора  посредством нажим5 ного кольца 35 герметично соединена с оболочкой 9 корпуса. Каждый из валов 1 несет неподвижно установленный, расположенный в соответствующем отверстии 79 шне- ковый транспортер 80, который в осевом

0 направлении примыкает к цилиндрической подшипниковой втулке 81, котора  стенкой отверсти  ограничивает небольшом кольцевой зазор подшипника, который совместно с подшипниковой втулкой 81 и нижней стен5 кой первогосекционного корпуса 12 ограничивает кольцевые пространства 82, в которые вход т подвод щие каналы 83 инертного газа, соединенные с общим присоединительным элементом 84 инертного

0 газа, соединенным с источником инертного газа (не показан). Измерительный инструмент 85 позвол ет контролировать объем поступлени  инертного газа.

В области шнековых транспортеров 80

5 в отверсти  79 вход т пропускные каналы 86, выход щие из кольцевого канала 87, образующего часть подвод щего устройства дл  перерабатываемого материала, по которому под заранее заданным давлением под0 водитс  перерабатываемый материал,

Пропускные каналы 86 вход т по периметру шнековых транспортеров 80 на рассто нии нескольких шагов винтовой линии от его торца (фиг.2). К шнековым

5 транспортерам 80 примыкают в направлении обрабатывающих приспособлений 3 соответственно возвратные шнеки 88, которые также по меньшей мере большей частью расположены в отверсти х 79 и неподвижно соединены с валами 1. Возвратные шнековые транспортеры 88 имеют обратный по сравнению со шнековыми транспортерами 80 ход винтовых линий, так что при вращении валов 1 в рабочем направлении они стрем тс  транспортировать перемещенный шнековыми транспортерами 80 в направлении к реакционной камере 4 перерабатываемый материал в противоположном направлении. Так как осева  длина шнековых транспортеров 80 больше осевой длины возвратных шнековых транспортеров

88,то давление подачи выше, в результате чего шнековые транспортеры 80 проталкивают перемещенный перерабатываемый материал через винтовые линии действующих в обратном направлении возвратных шнековых транспортеров 88. Од овремен- но в зоне винтовой линии шнеков« транспортеров 80 перерабатываемый материал попадает под заданное давление.

Это давление используетс  дл  герметизации подушки из инертного газа, охватывающей валы 1, примыка  к нижнему секционному контактному кольцевому уплотнению 44, 46 в пространстве 82, по отношению к реакционной камере 4 с помощью самого перерабатываемого материала , Давление подушки из инертного газа, поддержио-эемой посредством подвода 84, выше, чем давление уплотн ющей жидкости в примыкающей камере 11 уплотн ющей жидкости, в результате чего уплот- н юща  жидкость не может через секционное контактное кольцевое уплотнение 44. 46 попасть в отверсти  79 и оттуда в реакционную камеру 4. В камеру 11 уплотн ющей жидкости попадает некоторое количество инертного газа (например, азота), откуда он без вреда выводитс  вместе с уплотн ющей жидкостью.

В зоне, где валы 1 выход т из отверстий 79, на каждом валу посажено некоторое количество расположенных в виде пакета один над другим с промежутком в осевом направлении круглых дисков 89 (фиг.6), которые наход тс  в зубчатом зацеплении так, что между соответственно СМРЖНЫМИ поверхност ми взаимодействующих дисков образованы узкие зазоры точной с оанее заданной ширины (около 0,5 мм). Стенки отверстий 79 (фиг.2 и 7) проход т при этом на обращенной к реакционной камере 4 внутренней стороне в осевом направлении, примерно до центра каждого пакета дисков

89,тогда как с наружной стороны смежна  оболочка 9 корпуса проходит по всей осевой длине подобного пакета дисков. Между дисками 89 и оболочкой 9 корпуса оставлено при этом целесообразное пространство,

В ходе эксплуатации посредством подведенного инертного газа у каждого вала 1, примыка  к образованным контактными кольцевыми уплотнени ми 45 уплотн ющим

средствам, в отверсти х 79 обеспечиваетс  подушка из инертного газа, котора  по отношению к реакционной камере 4 герметизируетс  собственно перерабатываемым материалом, попадающим под давление, созданное возвратными шнековыми транспортерами 88. Расход инертного газа  вл етс  небольшим и в основном посто нным; если он внезапно возрастает, это свидетельствует о повреждении, что требует технического обслуживани .

Перерабатываемый материал, транспортируемый чере  зозврзтные шнековые транспортеры 88, раскладываетс  наход щимис  в зацеплении дисками 89 на тонкие

слои, которые полностью заполн ют имеющиес  между собственно дисками 89 и между ними и стенкой отверсти  79 узкие зазоры и тем самым в еще большей степени улучшают герметизацию подушки из инертного газа. Наход ща с  под давлением подушка из инертного газа повышает транспортирующий эффект шнековых транспорте ров 80.

Одновременно диски 89 преп тствуют

попаданию перерабатываемого материала в реакционную камеру 4 в виде толстых слоев . По этой причине стенки отверстий 79 на обращенной к реакционной камере стороне также доход т лишь до половины осевой

длины пакетов дисков.

Так как жидкий теплоноситель, имеющий температуру не выше 350°С, рэдиально подводитс  к 1 в области между реакционной камерой4 или корпусом 6 и распределительной коробкой 27 и оттуда радиально отводитс , это создает преимущество , заключающеес  в том, что распределительна  коробка 27 не может

подвергатьс  нагреванию со стороны жидкого теплоносител , и содержащиес  в распределительной коробке 27 шестереночные передачи не должны ослабл тьс  отверсти ми , образующими каналы дл  жидкого теплоносител . В распределительной коробке 27 также могут быть размещены упорные подшипники.

Конструкци  устройства создает также преимущество в том. что собс зенно реактор , окруженный корпусом 6, может быть сн т как единое целое с привода, состо щего из приводного двигател  26, распределительной коробки 27 и муфт 29 дл  валов и т.д., что, например, может потребоватьс  дл  чистки. Например, в случае перерыво в

энергоснабжении весь реактор находитс  под угрозой коксовани . Чтобы найти выход из этого положени , можно прежде всего сн ть наход щийс  в корпусе 6 реактор после ослаблени  винтовых соединений 31 с указанного привода, после чего после разьединени  нажимного кольца 35, а также резьбовых- пальцев 33 валы 1 с основным уплотнением, образованным секционными корпусами 12, 15 и 16 и верхней частью 8 корпуса, можно извлечь крановой проушиной 30 из корпуса 6 вверх.

Таким путем можно или поместить реактор как единое целое в сол ную ванну, или осуществить очистку, или в случае необходимости - дополнительную очистку в сол ной ванне валов 1 вместе с основным уплотнением и корпуса 6 отдельно друг от друга.

Так как контактные кольцевые уплотнени  45 и 60 рассчитаны на заданную металлическими сильфонами 48 и 52 по.:-- ную температуру, равную 450°С, и исполозован- ный дл  статических уплотнений корпуса материал уплотнени  (чистый графит) выдерживает температуру до 1100°С, очистку в сол ной ванне, температура которой 350°С, можно проводить без ограничений, что представл ет собой особое преимущество . Как раз при ускоренной полимеризации , занимающей лишь несколько минут, перерыв в электроснабжении может привести к тому, что валы 1 и реактор в целом в течение короткого времени будет залит закоксованным полимером, в результате чего его компоненты можно будет демонтировать лишь путем разрушени  или повреждени , что обеспечиваетс  лишьочи- сткой в сол ной ванне.

Несколько измененна  форма выполнени  реактора (фиг 8-12) в основном соответствует первой форме выполнени  (фиг. 1-7).

В измененной форме выполнени  верхн   часть 8 корпуса выполнена многоэлементной и частично перемещаемой в осевом направлении. Часть 8 корпуса имеет окруженную расположенными по окружности валами 1 внутреннюю часть 90, по периметру которой расположены на части ее периметра подчиненные отдельным валам 1, соосные с ними, цилиндрические отверсти  82 (фиг.7).

Кроме того, на часть 8 корпуса герметично насажен содержащий первую камеру 11 уплотн ющей жидкости полый, в основном цилиндрический секционный корпус 12, который посредством соответствующих осевых болтов 13 прижат к секции корпуса и тем самым находитс  в неподвижном состо нии . Соосна  с частью 8 корпуса опорна 

часть 78, котора  кольцеобразно окружает снаружи внутреннюю часть 90 и цилиндрический секционный корпус, расположена герметично на .цилиндрической наружной

стенке секционного корпуса 12 с возможностью перемещени  в осевом направлении Она ограничивает на своей обращенной к шнековым транспортерам 80 внутренней стороне, совместно с внутренней частью 90,

0 отверсти  79, причем устройство (фиг.9) выполнено так, что опорна  часть 78 имеет меньшую осевую длину, чем внутренн   часть 90, и обращенна  к реакционной камере 4 торцова  поверхность 91 опорной части

5 78, наход щейс  в граничном положении, проходит с осевым промежутком от смежной торцовой поверхности 92 внутренней части 90. Дл  размещени  и ориентировани  опорной части 78 служит наформовач0 ное соосное опорное кольцо 93, которое проходит от опорной части 78 по оси вверх и радиально опираетс  на цилиндрическую наружную поверхность секционного корпуса 12 с помощью прокладочных колец 94,

5 между которыми, как между прокладочными кольцами 94 и опорной частью 78, а также нажимным кольцом 95, расположены эластичные уплотнительные кольца 96 (фиг.11), Нажимное кольцо 95 посредством пружин

0 97 сжати  и зажимных пальцев 98 прижато над уплотнительными кольцами 96 в осевом направлении к прокладочным кольцам 94 так. что образуетс  непроницаема  дл  жидкости подвижна  проводка

5Кроме того, опорна  часть 78 несет расположенные по ее периметру, выступающие в радиальном направлении опорные отверсти  99. в которых закреплены колонны 32 с параллельными ос ми, °стко соедин ю0 щие между собой обе част и 7 и 8 корпуса. По меньшей мере одна из колонн 32 продлена в осевом направлении и соединена с наформованным осевым выступом 100, который расположен подвижно и герметично во вто5 ром неподвижном опорном отверстии 101. is. оторое насажен напорный цилиндр 102, з входит выполненный в виде поршн  осевой выступ 100. Цилиндр 102 закрыт головкой 103 цилиндра, к которой по линии

0 104 рабочей среды подводитс  рабоча  среда , нагружающа  осевой выступ 100 в осевом направлении, причем подвод давлени  может регулироватьс  сервоклапаном 105, предусмотренным в головке 103 цилиндра.

5 Путем соответствующего управлени  сервоклапаном 105 можно через осевой выступ 100 бесступенчато регулировать в осевом направлении окружающую шнековые транспортеры 80 ргдиально снаружи опорную часть 78 вместе с нижней частью 7 корпуса , т.е. корпусом 6, на пути ограниченного упорами хода относительно валов 1,

Выполненна  во внутренней части 90 часть стенки отверстий 79 проходит несколько выше центра осевой длины, образованного дисками 89 пакета дисков, который входит в соответствующее отверстие 79 так, что расположенные с осевым промежутком круглые диски 89 образуют дросселирующие элементы дл  перемещаемого шнековыми транспортерами 80 перерабатываемого материала (фиг.9). Дросселирующий эффект пакета дисков можно изменить тем, что содержаща  наружную часть стенки отверстий 79 опорна  часть 78 регулируетс  указанным образом в осевом направлении. В верхнем крайнем положении круглые диски 89 на болы й части длины пакета в зоне выполненных в опорной части 78 участков стенки отверстий 79  вл ютс  снаружи открытыми, так что перерабатываемый материал может беспреп тственно выйти в относительно большую часть кольцевого зазора 106. Если опорна  часть 78 переместитс  в осевом направлении дальше вниз, ее торцова  кромка 91 также передвинетс  дальше вниз, в результате чего расширенный кольцевой зазор 106 будет короче в осевом направлении и созданное пакетом дисков дросселирующее воздействие на перемещаемый перерабатываемый материал возрастет

Таким путем можно приспособить обратное давление перерабатываемого материала в зоне подушки из инертного газа к в зкости соответствующего перерабатываемого материала.

В варианте выполнени  (фиг.8-12) встречный шнековый транспортер 88 заменен действующим со шнековым транспортером 80 в одном направлении шнековым транспортером 107, витки которого имеют большее поперечное сечение, чем у шнеко- вого транспортера 80. На каждом валу дл  создани  необходимого дл  уплотнени  подушки из инертного газа противодавлени  перерабатываемого материала можно также подчинить шнековым транспортерам 80 встречные шнековые транспортеры 88 в отверсти х 79.

С тем, чтобы обеспечить смазку взаимодействующих контактных кольцевых Уплот- н ющих поверхностей на кольцеобразном уплотн ющем элементе 44 и соответствующем уплотнительном кольце 47 смежного со шнековым транспортером 80 радиального подшипника скольжени  45 и тем самым избежать сухого трени  и вызнанного этим чрезмерного износа к эгим радиальным подшипникам скольжени  посто нно подводитс  смазочна  жидкость в частности

МаСЛО, С ЭТОЙ ,|;ПЬЮ В ОПОРНОМ KO.IbUf г 3

выполнен подвод щий канал 108 смазочной жидкости, который через вход щий с обеих сторон в осевые распределительные пазы проходной канал 109 в подчиненном прокладочном кольце 94 и выполненный в секционном корпусе 12 подвод щий канал 110 ведет в кольцевой канал 111, который ограничен окружающей соответствующий вал 1 с радиальным промежутком направл ющей

0 гильзой 112 (фиг.11) и внутренней стенкой отверсти  уплотн ющего .элемента 44 в и в точке 113 ведет к контактным кольцевым уплотн ющим поверхност м. Кольцевое пространство 82 также нагружено инерт5 ным газом, подвод щий канал 83 которого через вход щий в осевые распределительные каналы с обеих с. орон проходной канал 114 в смежном прокладочном кольце 94 и соединенный с ним кольцевой канал 115

0 загружаетс  инертным газом так. что каждый из валов 1, в зоне своего контактного кольцевого уплотнени  45, примыка  к шне- ковому транспортеру 80, окружен подушкой из инертного газа.

5Подсоединенна  к подвод щему каналу

83 инертного газа подвод ща  лини  84 инертного газа подсоединена к первой емкости 116 смазочной жидкости так, что она входит выше уровн  смазочной жидкости

0 117 (фиг.10). Емкость 116 смазочной жидкости со своей нижней стороны вентилем 118 соединена со сборником смазочной жидкости (не показан), из которого по мере необходимости может подаватьс  инертна ,

5 стойка  к нагреву, примерно до 280°С, смазочна  жидкость. От подвод щей линии 84 смазочной жидкости через регулировочный клапан 119 ответвл етс  пропускна  лини , ведуща  к источнику инертного газа (не по0 казан). Регулировочный клапан позвол ет автоматически поддерживать требуемое в данный момент давление инертного газа.

Над нижней емкостью 116 смазочной жидкости расположена верхн  , также час5 тично заполненна  смазочной жидкостью, втора  емкость 120смазочной жидкости, котора  в своей нижней зоне линией 121 соединена с подвод щим каналом 108 смазочной жидкости а с другой стороны П линией 122, содержащей циркул ционный насос 123, соединена с нижней зоной нижней емкости 116 смазочной жидкости. На стороне всасывани  циркул ционного насоса 123 ответвл етс  вход ща  в ространст5 во выше уровн  124 жидкости первой емкости 120 смазочной жидкости соединительна- лини  125, котора  в точ:-е 126 сое- динонэ с расположением выше уровн  117 А.-г;кссти npocTpjHCTBOM нижней емкости 116 .:мэзочнс,й жидкости и в которой г.одсс

единен указывающий давление инертного газа Ра манометр 127, От соединительной линии 125 ответвл етс  ведуща  в камеру с жидкостью верхней емкости 120 смазочной жидкости, В конце воронкообразно вход ща  перепускна  лини  128, определ юща  высоту уровн  124 жидкости. Перепускна  лини  128 со своим определ ющим уровень 124 жидкости входным отверстием может регулироватьс  по высоте, что показано двойной стрелкой 129.

По лини м 84 и 125 жидкость, содержаща с  в обеих емкост х 116 и 120 смазочной жидкости, нагружаетс  давлением подушки из инертного газа. Циркул ционный насос 123 обеспечивает непрерывную циркул цию смазочной жидкости так, что в верхней емкости 120 смазочной жидкости посто нно поддерживаетс  уровень 124 жидкости, определ емый положением входного отверсти  перепускной трубы 128 по вертикали,

Высота уровн  124 жидкости выбрана такой, чтобы он посто нно находилс  выше контактных кольцевых уплотн ющих поверхностей 113 (фиг.11). Таким путем обеспечиваетс  посто нное снабжение контактных кольцевых уплотн ющих поверхностей 113 смазочной жидкостью. Выход ща  между контактными кольцевыми уплотн ющими поверхност ми смазочна  жидкость попадает в камеру 11 уплотн ющей жидкости, где она вместе с уплотн ющей жидкостью отводитс . Давление Pi, под которым нахо дитс  смазочна  жидкость, выше ажосфер- ного и определ етс  давлением подушки из инертного газа.

Смазка контактных кольцевых уплотн ющих поверхностей, наход щихс  между кольцеобразными уплотнительным элементом 50 и уплотнительным кольцом 51 каждого радиального подшипника 45 скольжени . а также между уплотнительным элементом 44 и подчиненным уплотнительным кольцом 46 каждого верхнего радиального подшипника 60 скольжени  осуществл етс  протекающей по полым высверленным валам 1 теплонесущей жидкостью (теплонесущее масло), котора  подводитс  через присоединительный элемент 70 во втором секционном корпусе 15 и отводитс  от него через присоединительный элемент 71 (фиг.10). Услови  аналогичны услови м в первом варианте выполнени .

Дл  смазки контактных кольцевых уплотн ющих поверхностей между уплотнительным элементом 49 и подчиненным уплотнительным кольцом 51 каждого из верхних радиальных подшипников 60 скольжени  предусмотрено также собственное снабжение смазочной жидкостью, С этой

целью насаженный на второй секционный корпус 15 третий секционный корпус 16 в области своей верхней стенки снабжен проход щим вокруг кольцевым фланцем 130,

который охватывает охватывающую все валы 1 в области их концов 10 сборную камеру 131 жидкости, котора  заполнена смазочной жидкостью 132 до уровн  133 жидкости (фиг.10). Смазочна  жидкость 132 проходит

0 по каналам 134 смазочной жидкости в подчиненных уплотнительных элементах 49 и взаимодействующих с ними уплотнительных кольцах 51 к расположенным между ними контактным кольцевым уплотн ющим

5 поверхност м. Проступающее между контактными кольцевыми уплотн ющими поверхност ми небольшое количество смазочной жидкости попадает в верхнюю камеру 20 уплотн ющей жидкости, где она

0 примешиваетс  к уплотн ющей жидкости, что  вл етс  безвредным.

Сборна  камера 131 смазочной жидкости может лини ми (не показаны) подсоедин тьс  к циркул ционному насосу 123

5 (фиг.10), так что смазочна  жидкость посто нно циркулирует и в случае необходимости пополн етс . Смазочна  жидкость, посто нно вытекающа  во врем  этой циркул ции из сборной камеры 131 смазочной жидко0 сти, может поступать в верхний сборник 120 смазочной жидкости по улавливающей воронке 135, котора  через регулировочный клапан 136 соединена с верхним сборником 120 смазочной жидкости. Подчиненный

5 присоединительный элемент 137 линии (фиг.9) находитс  на сборной камере 131 смазочной жидкости.

Смазочна  жидкость 132, окружающа  концы 10 валов, имеет помимо функции

0 смазка также задачу образовани  сифона дл  выход щих из секционного корпуса 16 концов 10 оалов. Содержаща с  в камерах 11 и 20 уплотн юща  жидкость содержит известные акти -:ые в отношении запаха

5 компоненты, которые в результате дыхани  контактных кольцевых уплотнений 49 и 51 вдоль валов 1 могли бы попасть в атмосферу и привести к загр знению запахами окружающей среды.

0Снабжение уплотн ющей жидкостью

камер 11м 20 уплотн ющей жидкости осуществл етс  так, что уплотн юща  жидкость посто нно циркулирует и при этом посто нно охлаждаетс  (фиг.8-12). При этом

5 происходит непрерывный отвод тепла от радиальных подшипников 45 и 60 скольжени , омываемых уплотн ющей жидкостью.

Подвод щий канал 63 уплотн ющей жидкости к верхней камере 20 уплотн ющей жидкости подсоединен линией 138 к теплообменнику 139, первичный контур 140 которого терморегул тором 14 регулируетс  так, что уплотн юща  жидкость, вытекающа  по линии 138, посто нно поддерживаетс  на заданном температурном уровне (фиг. 10). Отвод щий канал 65 уплотн ющей жидкости, выполненный в ограничивающей нижнюю камеру 11 уплотн ющей жидкости торцовой стенке 14 первого секционного корпуса 12, линией 142 и циркул ционным насосом 143 соединен с наход щимс  со стороны подвода концом теплообменника 139. В линию 142 входит на стороне всасывани  циркул ционного насоса 143 сборник 144 уплотн ющей жидкости, который подсоединен к вакуумному насосу 145, поддерживающему уплотн ющую жидкость на уровне пониженного давлени  Pi, устройством 146. Это пониженное давление выбрано с таким расчетом, что давление Pi под которым находитс  уплотн юща  жидкость, ниже атмосферного давлени  и ниже давлени  Р2 смазочной жидкости в сборниках 116 и 120 смазочной жидкости и подушки из инертного газа.

Обе камеры 11 и 20 уплотн ющей жидкости в остальном соединены между собой соединительной линией 147, котора  посредством отвод щего канала 148, вход щего с верхней камеры 20 уплотн ющей жидкости, и подвод щего канала 149 подсоединена к обеим камерам 11 и 20 уплотн ющей жидкости. В каждой камере 20 и 11 уплотн ющей жидкости подвод щий канал 63 или 149 соединен с пересекающей камеру уплотн ющей жидкости подвод щей трубой 150, котора  входит в выемку 151 в виде глухого отверсти  в днище соответствующей камеры 11 или 20 уплотн ющей жидко сти, причем устройство выполнено, так, что выход ща  из подвод щей трубы 50 уплотн юща  жидкость растекаетс  от днища камеры 11 или 20 уплотн ющей жидкости вверх (показано стрелками на фиг. 10). Так как отвод щий канал 65 или 148 уплотн ющей жидкости каждой из обеих камер 11 и 20 уплотн ющей жидкости входит на ее верхней стороне, то таким путем неизбежно происходит прохождение потока камеры 11 и 20 уплотн ющей жидкости р продольном направлении.

Камеры 11 и 20 уплотн ющей жидкости соединены последовательно соединительной линией 147. Возможно также расположение , при котором обе камеры 11 и 20 уплотн ющей жидкости соединены взаимно параллельно и снабжаютс  уплотн ющей жидкостью через циркул ционный насос 143 и теплообменник 138.

В зкий перерабатываемый материал, поступающий через кольцевой канал 87 и проходные каналы 86 в отверсти  79 и тем самым подаваемый на шнековые транспортеры 80, попадает под действием возвратных шнековых транспортеров 88 (фиг.2) и/или круглых дисков 89 (фиг.2 и 9) под заранее заданное противодавление так, что он совместно с подушкой из инертного

газа одновременно может вз ть на себ  функцию уплотнени . При этом имеетс  возможность в дополнение к в зкому перерабатываемому материалу подать на шнеко- вые транспортеры 80 также твердые

добавки, которые ввод тс  в перерабатываемый материал, в частности в расплавленный синтетически1. Подобные добавки представл ют собой в зависимости от цели применени  перерабатываемого материала , например, стабилизаторы, пластификаторы , антиокислители, заполнитель, краски, волокна, огнезащитные средства, вспенивающие агенты и т.д. При переработке синтетических материалов внесение добавок

позвол ет на этой стадии переработки отказатьс  от других, ранее требовавшихс  процессов расплавлени  и гранул ции, которые были до сих пор необходимы при применении собственных созданных дл  этого компаундных машин.

С этой целью по меньшей мере в одно из отверстий 79 в направлении подачи под подающим перерабатываемый материал подчиненным проходным каналом 86 в точке 152 входит под углом 45° по отношению к вертикали подвод ща  лини  153 дл  добавок , соединенна  с воронкообразным баком 154 дл  добавок, который вакуум-плотно закрыт крышкой 155 (фиг. 11). Сборник 154

добавок может содержать дозирующие устройства (не показаны), обеспечивающие ,за- ранее точно запрограммированную в количественном отношении подачу добавок. Содержащиес  в сборнике 154 добавки изолированы крышкой 155 от кислорода воздуха. Весь сборник и подвод ща  лини  153 наход тс  под давлением инертного газа, который , поступа  из подушки инертного газа, проникает через витки шнекового транспортера 80 в точке 152 в подвод щую линию 153. Можно предусмотреть также непосредственное подсоединение сборника 154 к источнику инертного газа

Так как в результате добавлени  добавок к перерабатываемому материалу происходит увеличение его объема, шнекозый транспортер 80, начина  с центра входного отверсти  в точке 152 замен етс  шкековым транспортером 156, действующим в том же направлении, но с большим шагом.

Выпуск снабженного в случае необходимости добавками обработанного перерабатываемого материала из реакционной камеры 4 происходит в обеих формах выполнени  одинаково. Но так как. опорна  часть 78 вместе о корпусом 6 может ограниченно перемещатьс  в продольном направлении над цилиндром 102 (фиг.9) относительно ва- лов 1, а также соединена колоннами 32 с нижней частью 7 корпуса, то нижн   часть 7 корпуса участвует в подобных перемещени х опорной части 78 в осевом направлении, предпринимаемых в цел х приспособлени  к перерабатываемым материалам различной в зкости. Так как шнековые транспортеры 42 могут перемещатьс  в осевом направлении в подчиненных цилиндрических отверсти х 40, то это регулирование в осевом направлении  вл етс  вполне возможным .

Нижн   часть 38 корпуса на большей части осевой длины проход щих в ней шнековых транспортеров 42 окру- жена оболочкой 157 корпуса с образованием кольцевого пространства 158. Последнее каналами 159 и 160 соединено с подводом 161 теплоносител  и отводом 162 теплоносител , так что по нему может посто-  нно протекать жидкий теплоноситель, который позвол ет поддерживать перерабатываемый материал в зоне шнековых транспортеров 42 и проходных и кольцевых каналов 41 на соответственно требуемом температурном уровне. При полимеризации синтетических материалов под давлением всасывающий патрубок 5 может быть закрыт дл  выхода наружу.

В изобретении показано использова- ние реактора с движущимис  в одном направлении валами, однако оно ограничиваетс  устройствами такого типа и может использоватьс  в других устройствах дл  переработки синтетического материала и т.д., например дл  шнековых смесителей и мешалок, устройств газации и дегазации, т.е. там, где осуществл етс  вывод валов наружу из пространства и обработка высоков зкой среды, наход щейс  под понижен- ным давлением.

Claims (12)

1. Устройство уплотнени  вала преимущественно дл  устройства непрерывной обработки высоков зких сред дл  получе- ни  высокомолекул рных полимеров и конденсации сложных полиэфиров, содержащее по меньшей мере два несущих на себе взаимодействующие обрабатывающие инструменты параллельных вала, которые расположены вертикально, подвод щие и отвод щие устройства дл  обрабатываемого материала, а также нагружаемую пониженным давлением реакционную камеру , котора  по меньшей мере с одной стороны ограничена участком корпуса, имеющим пропускные устройства дл  валов, соединенных с привод щей их в движение и расположенной снаружи распределительной коробкой, причем реакционна  камера в зоне расположени  пропускных устройств дл  валов посредством содержащего по меньшей мере одно контактное кольцевое уплотнение уплотн ющего средства герметизирована по отношению к охватывающей концы валопи расположенной снаружи камере затворной жидкости, содержащей затворную жидкость, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности герметизации реакционной камеры по отношению к атмосфере при одновременном предупреждении проникани  затворной жидкости в реакционную камеру, в част х корпуса выполнены соосныеотверсти  с выходом к реакционной камере, валы пропущены через соосиые отверсти , а между стыками частей корпуса и валами или с установленными на валы элементами образована кольцева  полость, при этом средство уплотнени  вала снабжено присоединительным устройством, по меньшей мере одним каналом подвода инертного газа с кольцевой полостью, а на валы неподвижно по направлению вращени  установлены шнековые транспортеры, расположенные по меньшей мере частично в соответствующих соосных отверсти х частей корпуса и по меньшей мере частично охваченные маст ми корпуса, причем в зоне расположени  шнековых транспортеров установлены подвод щие устройства дл  обрабатываемого материала в отверсти  частей корпуса, за шнековыми транспортерами с примыканием к ним в осевом направлении установлены обрабатывающие инструменты, а в зоне отверстий частей корпуса в направлении обрабатывающих инструментов расположены дроссельные средства дл  транспортируемого шнекового транспортерами обрабатываемого материала.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е- С   тем, что при вертикальном расположении валов над кольцевыми уплотнительны- ми поверхност ми контактного уплотнени  образован объем, соединенный с кольцевой полостью, при этом контактное кольцевое уплотнение снабжено источником смазочной жидкости, зеркало уровн  которой расположено выше стыка контактных уплотнительных поверхностей.

3.Устройство поп2, отличающее- с   тем, что оно снабжено устройством дл  установлени  зеркала смазочной жидкости по отношению к контактным кольцевым уп- лютнительным поверхност м, а с ним соеди- нен объем между контактным уплотнением

и валами.

4.Устройство по пп. 1-3. отличающеес  тем. что дроссельные средства имеют по меньшей мере частично охвачен- ные част ми корпуса шнековые транспорт- ры, направление которых выполнено встречно по отношению к направлению шнековых транспортеров валов.

5.Устройство по пп. 1-4, отличаю- щ е е с   тем, что при расположении валов

по окружности в корпусе дроссельные средства включают установленные неподвижно по направлению вращени  на валы R зоне их выхода из охватывающих их частей кор- пуса и расположенные в форме пакета на осевом рассто нии друг от друга преимущественно круглые диски, которые соответственно у соседних валов наход тс  в зацеплении друг с друюм

6.Устройство по п.5, отличающее- с   тем, что круглые диски каждого пакета R зоне окружной поверхности, обращенной к реакционной камере, охвачены част ми корпуса на части осевой длины пакета.

7.Устройство по п.6. отличающее- с   тем. что круглые диски в зоне их окружной поверхности, удаленной от реакционной камеры, охвачены част ми корпуса по всей осевой длине пакета с зазором.

8.Устройство по п.6, отличэющее- с   тем, что круглые диски в зоне их окружной поверхности, удаленной от реакционной камеры, на части их осевой длины пакета охвачены част ми корпуса с боль-

шим радиальным зазором, чем в зоне их окружной поверхности, обращенной к реакционной камере.

9.Устройство поп.1.отличающве- с   тем, что части корпуса, охватывающие дроссельные средства, установлены с возможностью осевого перемещени  относительно дроссельных средств.

10.Устройство по пп.1-9, отличающеес  тем, что валы выполнены с внутренними полост ми, соединенными с присоединительными устройствами затоорной жидкости, и по меньшей мере часть контактного кольцевого уплотнени  размещена в затворной жидкости.

11.Устройство по пп.1-10, отличаю- щ е е с   тем, что по меньшей мере одно контактное кольцевое уплотнение выполнено в виде двойного уплотнени  с двум  рас- положенными с осевым интервалом и неподвижными относительно корпуса, уп- лотнительными элементами и двум  пружин ще прижатыми к этим элементам в осевом направлении уплотиительными кольцами, которые пружин ще зажаты друг относительно друга в осевом направлении посредством нажимных втулок с фланцами, соединенными один с другим в осевом направлении зажимными винтами, при этом фланцы нажимных втулок соседних валов выполнены обкатывающимис  и расположены с зазором один относительно другого.

12.Устройство по пп.1-10, отличающеес  тем, что в соосные отверсти  в зоне шнековых транспортеров валов ниже устройства дл  обрабатываемого материала подведено подвод щее устройство дл  добавок , содержащее газонепроницаемую питающую емкость с добавками, соединенную с кольцевыми полост ми.

31

2533

Фиг.1

26

U 23

..1J..

L.±l, k

°

o, - A

ч-.i 5i ;

15

Фиг.З

Ы

LS

о

ID

r

to

ss

7)

io

LD

Фа. 9

Lf1

Г

32