SU59035A1 - Устройство дл загрузки и разгрузки аппаратов, работающих под давлением или вакуумом - Google Patents

Description

Во миогих химических процессах при современном состо  ии техники приходитс  примен ть при обработке сыпучих И кусковых материалов высокие и сверхвысокие давлени  или же высокий eaKyy-M. При этом материал приходитс  вводить периодически, что св зано с необходимостью наличи  эффективно действующих уплотнений питательных и выгружающих приспособлений , до насто щего времени техникой достаточно не освоенных.

Предлагаемое устройство ставит себе целью создание таких надежно уплотненных питателей и выгружателей дл  аппаратов, работающих при высоких и сверхвысоких давлени х или вакууме , с полной механизацией процесса загрузки и выгрузки материала.

По существу устройство представл ет собой род щлюзного затвора с задвижками или кранами, последовательно открывающимис  и закрывающимис  по принципу щлюзов и с автоматическим управлением от оси механического привода.

Отличительной особенностью устройства , -позвол ющей использовать его дл  высоких И сверхвысоких (пор дка

500 атм. и выше) давлений и высокого вакуума  вл ет с , согласно изобретению , применение золотникового механизма , св занного с управлением кранов или задвижек, при помощи которого производитс  уравновещивание давлений в промежуточном отделении устройства, в которое временно поступает подаваемый (или выпускаемый) материал, то с давлением в аппарате, то с атмосферным давлением, путем соединени  этого отделени  то с внутренней полостью аппарата, наход щейс  под рабочим давлением или вакуумом , то с атмосферой.

На чертеже фи-г. 1 показывает вид питател  такого устройства в вертикальном разрезе с затворами в виде кранов; фиг. 2 - то же вертикальный разрез питател  с кранами, плоскостью, перпендикул рной к фиг. 1; фиг. 3 - привод дл  управлени  затворами устройства; фиг. 4 - разрез по оси одного из затворов, выполненного в форме крана дл  аппарата высокого или сверхвысокого давлени ; фиг. 5 - поперечный разрез по линии I-I фиг. 4; фиг. б и 7 - схематический поперечный разрез такогО же крана в от. и закрытом положении; фиг. 8 и 9 - соответствующие фиг. 6 и 7 развертки поверхности гнезда дл  пробки крана; фиг. 10 - вертикальный разрез вЫГружател  устройства, выполненного по тому же принципу, что и питатель; фиг. lil и 12 - два разреза питател  устройства с затворами, выполненными в форме плоских задвижек; фиг. 13 и 14 - такие же два вертикальных разреза питател  с затворами , выполненными в виде поршней .

В форме выполнени  по фиг. 1-10 питатель устройства дл  аппарата, работающего под давлением или вакуумом , состоит из следующих основных узлов: загрузочного приспособлени  I, переходного клапана II, камеры А под ним, верхнего затвора III, промежуточной камеры (шлюза) Г дл  подаваемого материала, второго переходного клапана IV, нижнего затвора V, двух камер В и Д над и под затвором V, золотникового механизма VI и распределительного устройства Б, вал которого получает вращение от какоголибо привода.

Загрузочное приспособление I (фиг. 1 и 2) состоит, в овою очередь, из ВОронки 1 и цилиндрической приемной камеры 1а, в корпусе которой по Вращательно укрепленной оси 3 заклинена четырехлопастна  крыльчатка 2 дозировщика . По- обоИМ концам оси 3 закреплены кроме того два храповых колеса 7, в зубь  которых упираютс  собачки 4 и 8. Собачка 4 шарнирно укреплена на конце рычага 4а, свободно сид щего на конце оси 3, и в свою очередь шарнирно соединенного с т гой 5, периодически подаваемой взад и вперед от распределительного устройства Б, а собачка 8 шарнирно закреплена на корпусе каме|ры 1а воронки 1 и служит дл  предупреждени  обратного поворачивани  храповика 7, а вместе с ним и крыльчатки 2. При каждом ходе т ги 5 взад и вперед крыльчатка 2 поворачиваетс  на 90°.

В нижней своей части цилиндрическа  камера 1а дозировщика переходит в пр моугольный канал 9, перекрытый откидной пластинжой 6 переходного клапана II, укрепленного на повОротной оси 6а, на наружном конце Которой заклинен рычаг 10, шарнирно св занный с т гой 11. При помощи этой т ги, получающей движение от распрбделительного устройства Б, в нужный момент пластина клапана 6 поворачиваетс  вниз в показанное на фиг. 1 пунктиром положение, открыва  проход из камеры 1а дозировщика в камеру А над затвором 1П.

Механизм затвора III состоит из корпуса 12, в конической выточке которого помещаетс  хорошо пригнанна  к ней коническа  же пробка 13 крана с пр моугольным: Отверстием, разделенным перегородкой 14 на два смежных канала 14а, 14с. Пробка 13 крана сйабжена с ш ирокой своей стороны осью 15а с рычагом 15, который т гой 16, шарнирно сочлененной с ним, св зан с распределительным механизмом Б.

В положении, показанном на фиг. 1, кран 13 закрыт, а в положении фиг. 2 - открыт.

Дл  плотного прилегани  пробки 13 к стенкам iCBoero гнезда в корпусе 12 она находитс  под действием спиральной пружины 42, упирающейс  одним своим КОНЦОМ в пробку, а другим - в крышку 49, прикрепленную к корпусу 12. Ось 15а пробки уплотнена при помощи сальника 43 С набивкой 43а.

Противоположна  сторона гнезда пробки 13 закрыта крышкой 50 с ввинченным в нее установочным вИ)Нтом 41 дл  регулировани  силы прижима пробки к стенкам ее гнезда.

В одной из крышек 50 и в корпусе 12 с двух сторон пробки имеютс  каналы 40 ДЛЯ ввинчивани  в них штуцеров , предназначенных дл  отвода случайно просочившихс  газов или паров наружу ИЛИ же в сосуд дл  их утилизации.

Под краном 13 корпус 12 образует пр моугольную промежуточную камеру Г,  вл ющуюс  собственно щлюзом , в которую подаетс  материал из дозировщика 1 и из которой в следующей стадии работы устройства материал поступает в аппарат, работающий под давлением (или вакуумом).

Снизу камера Г перекрыта откидной пластинкой 25 второго переходного клапана IV, сид щей на оси 25а, на конце которой насажен рычаг 26, шарнирно св занный с т гой 27.

При помощи этой т ги, управл емой рйОпределительным устройством Б, пластинка 25 может откидыватьс  вниз в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, открыва  материалу, «аход щемус  в камере Г, путь в камеру В над вторым затвором V, выполненным также в виде крана, состо щего из конической пробки 29, пригнанной к своему гнезду в корпусе 28 части V.

Край этот, так же как и кран 13, имеет поперечный пр моугольный канал , разделенный стенкой 60 на два прохода 29а и 29с. На фиг. 1 и 2 кран 29 показан в открытом положении. Так же как и у кра а 13, кран 29 имеет односторонне раоположениую ось ЗОа, проход щую через сальник 55 с сальниковой набивкой 55а. Пружиной 54, упирающейс  в крышку 51, кран 9 прижимаетс  к своему гне1зду, причем сила прижима регулируетс  установочным винтом 53, пропущенным через крыщку 52.

Торцевые полости с обоих концов пробки 29 имеют каналы 40 дл  штуцеров , имеющих такое же «азначевие, как и у крана: 13.

На конце оси ЗОа укреплен рычаг 30, щарнирно соединенный с т гой 31, при помощи которой распределительное устройство Б производит в нужные моменты поворот крана 29.

На фиг. 3 показан боковой вид изображенного на фиг. 1 распределительного устройства дл  управлени  поворотом ОДНОГО из кранов 13. Аналогичным образом проиаводитс  и управление вторым краиом 29 и промежуточными клапанами 6 и 25.

Как уже указано было- выще, рычаг 15 оси 15а пробки крана 13 шарнирно сочленен с т гой 16 (фиг. 1), котора  в свою очередь шарнирно соединена с концом двуплечего -рычага 17 (фиг. 1иЗ), укрепленного на оси ITa, проход щей через втулку 21а кронштейна 46. Кронщтей|н 46 несет в своих подшипниках вал 47 распределительного устройства, приводимого во- вращение ремнем 48, огибающим заклиненный на ваду 47 шкив 49 (фиг. 1 и 3).

Рычаг 17 снабжен двум  роликами 22 и 23, расположенными в разных плоскост х, IB которых расположены также кулачные щайбы 18 и 19, закрепленные на валу 47. При вращении вала 47 в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой, кулак 18, встреча  на своем пути ролик 22, отклон ет рычаг 17 в положение, показанное на фиг. 1 пунктиром, и заставл ет кран J3 повернутьс  на 90° и открытьс .

После соверщени  валом 47 определенной части оборота, например, 180°, кулачный диск выходит из сферы действи  ролика 22, но на ролик 23 набегает кулачный диск 19 и поворачивает рычаг 17 -на 90° обратно, закрыва  таким образом кран 13.

Аналогичным образом работает и кран 29 при помощи рычага 32, а также и клапана 6 и 25.

Дл  того, чтобы материал при прохождении из о-дной камеры в apyryto (из 1а в А, из А в Г, из Г -в -В и из В в Д) не застревал, кажда  нижележаща  камера -сделана щире, чем друга , расположенна  над ней.

Так как при подаче материала из воронки 1, -нах-од щейс  под атмосферным давлением, в камеру Г, где господствует рабочее давление, иногда во много раз превышающее атмосферное, или же, наоборот, значительно ниже атмосферного, необходимо изолировать промежуточную каме-ру Г как от того, так и от другого, и уравн ть давление в ней в момент после введени  материала с рабочим давлением внутри аппарата , а в момент после ее опорожнени  - с наружным атмосферным давлением , то- все -камеры Г, В и Д снабжены специальными каналами 35, 36, 38, которые при помощи трубок 35а, Зба, 38а присоединены к щтуде-рам золотникового механизма VI, состо щего из ци-л-индра 20 с поршневым шибе:ром ЗЗа, ЗЗЬ, 33с, шток которого т гой 39 св зан с рычагом, управл емым кулаком распределительного устройства, а-налогично рычагу 17.

Кроме того, камера А имеет канал 34, сообщающийс  трубкой 34а с предо-хранительным клапаном 34Ь (фиг. 1)

Приспособление дл  выгрузки из ainпа-рата обработа-нного материала (фиг. 10) устроено соверщенно аналогично питателю, с той только разиидей, что оно -присоедиЕ етс  ве-рхней своей частью к аппарату, причем над питателем 1Ь с крыльчаткой 2Ь помещаетс , в случае «адобности измельчать материал, еще дезинтегратор 56, над и под которым располагаютс  соедиеитещьные каналы Ж и И. Далее, под крыльчаткой помещаетс  первый промежуточный клапан 6Ь, пои ним кран 13Ь, далее второй промежуточный клапан 25Ь и, «аконец, второй кран 29Ь.

С золотниковым механизмам УГЬпри помощи соответствующих трубок сообщаютс  камеры Г и В и все остальные камеры А, И, Ж анпарата, где господствует рабочее давление.

Действие всего предлагаемого устройства происходит следующим образом .Перед началом работы крыльчатка 2 питател  неподвижна, причем верхн    чейка ее загружена материалом. Клапаны 6 и 25 и «раны 13 и 29 закрыты.

Поршни 33 золотникового механизма VI наход тс  в крайнем левом ноложении и камеры Г и В через цилиндр 20 золотника сообщаютс  трубкой 37 с атмосферой, камера же Д сообщаетс  с поло:стью цилиндра 20 золотника, замкнутой между поршн ми ЗЗЬ и 33с.

Начинаетс  работа устройства с того , что открываетс  кран 13. Затем крыльчатка 2 собачкой 4, действующей на храповик 7, поворачиваетс  на 90° т гой 5, управл емой таким же рычагом , как 17, на который действуют подобные 18, 19 кулаки, сид щие па валу 47 распределительного механизма.

Вследствие этого материал, при предыдущем цикле захваченный крыльчаткой 2, проваливаетс  в камеру Г, в которой в это врем  господствует атмосферное давление.

Вслед затем закрываетс  клапан 6, а за ним кран 13, и золотниковый поршень передвигаетс  в крайнее правое положение, при котором давление в камере Г и В уравниваетс  с давлением в камере Див аппарате.

После этого открываетс  кран 29 (положение фиг. 1), а за ним клапан 25, и материал ссыпаетс  в аппарат, клапан 25 снова закрываетс , за ним закрываетс  кран 29, и поршни золотника передвигаютс  ,в крайнее левое положение (фиг. 1), сообща  камеры В И Г снова с атмосферой через трубку 37 , .. , .,;

Золв-тник .VI, производ щий в нужные моменты выравнивание давлении, позвол ет производить открывание и закрывание кранов без больших усилий .

Выгрузка происходит аналогич;но загрузке , как легко Проследить по фиг. 10.

Дл  возможности применени  устройства дл  сверхвысоких давлений, пор дка сотен атмосфер, конусные пробки краноВ снабжаютс  особой системой уплотнений, показанной на фиг. 4-9.

Здесь пробка 13 имеет два конца оси 15а, 15Ь, которые пропущены через крышки 49, 50 корпуса 12 не через сальники, как в форме выполнени  по фиг. 1 и 2, а через Специальные лабиринтные уплотнени  56, 57, снабженные в средней своей части уширениыми каналами 58, 59, в которые через щтуцеры 61, 62 подаетс  под давлением наста, состо ща  из смеси графита с минеральным маслом, заполн юща  лабиринты 56, 57 и герметизирующа  выводы осей 15а, 15Ь 1наружу.

В самой пробке 13 имеютс  сквозные каналы 63, через которые давление передаетс  в полости (а) и (Ь) по обе стороны торцев пробки 13. При этом диаметры осей 15а, 15Ь подбираютс  таким образо, чтобы площадь давлени  на пробку 13 крана в полости (Ь) была больше, чем в полости (а), благодар  чему пробка 13 прижимаетс  к стенкам своего гнезда.

Дл  уплотнени  самой пробки 13 крана в ее гнезде, кроме тщательной пригоики, на поверхности пробки 13 предусмотрен р д дугообразных 64 и кольцевых 65 канавок, соединенных между собою перпендикул рными к ним канавками 66, а на поверхности гнезда в корпусе 12 - четыре. продольные канавки 67.

На фиг. 6 и 7 показано положение крана 13 в открытом и закрытом- состо нии , а на фиг. 8 и 9 - соотаетствующие им развертки поверхности пробки крана 13.

Пунктиром на фиг. 8 и 9 показаны канавки на поверхности гнезда пробки в корпусе 12., .

В корпусе. 12.. проделаны кроме того каналы 68, 69, через которые: паста под давлением подаетс .; в канавки 65,- отж;уда она расходитс  по остальным канавкам , производ  уплотнение трущихс  поверхностей пробки крана 13 и его гнезда.

В .промежуточном между показанными на фиг. 6, 8 и 7, 9 положении крана , когда отверстие его пробки пересекает продольные канавки 67, последние разобщены от канавок 65, в которые подаетс  паста через каналы 68, 69.

Таким же образом устроены и все .остальные краны 29, 13а и 29а.

Форма выполнени  устройства, изображенного на фиг. 11 и 12, отличаетс  от описанных выше тем, что- здесь затворы выполнены не в виде конусных кранов, а в виде задвижек, аналогичных задвижкам Лудло.

Как видно нз чертежа, верхн   задвижка 70 прижимаетс  пружиной 71 к зеркалу верхней крышки 72 и получает поступательное движение от штока 73, проход щего: через сальник 74.

При повышении давлени  снизу задвижка прижимаетс  к зеркалу крышки 72, дава  наделшое уплотнение.

Аналогично устроена и нижн   задвижка 75 с ее пружиной 76 и штоком 77.

В остальном устройство аналогично описанному выше.

Разгрузочное устройство выполнено также с задвижками вместо кранов.

Дл  сверхвысоких давлений уплотнение может быть выполнено также с канавками, заполн емыми пастой, как указано на развертке фиг. 8 и 9.

Затворы могут быть выполнены также в ВИде поршней 78, 79, как показано  а фиг. 13 и 14.

Здесь в цилиндрическую выточку корпуса 12 (фиг. 13) вставлен поршень 78, приводимый в движение шарнирно сочлененным с ним штоком 73. Поршень 78, изображенный на фиг. 13 в Открытом состо нии, т. е. когда пр моугольное отверстие в его средней части совпадает с каналом, образуемом камерами А и Г, снабжен на обоих

своих концах поршневыми кольцами 80, обеспечивающими необходимое уплотнение . Кроме того, по обе стороны поршн  на поверхности цилиндра имеютс  две кольцевые канавки 65, а на поверхности цилиндрической выточки корпуса 12 - продольна  канавка 67, в которую паста подаетс  под давлением: через канал 68 в корпусе 12.

Аналогично может быть устроено уплотнение и у нижнего поршневого затвора 79.

Дл  ТОГО , чтобы поршни при своем осевом движении не поворачивались, задний конец поршн  78 может быть снабжен на;правл юп1;ей 81 пр моугольного сечени , проход шей заднюю крышку 50, или же зубцом 82, как у поршн  79, скольз щим в направл ющем пазу 83 корпуса 28.

В остальном устройство и действие питател  не отличаютс  от описанных выше.

Аналогично может быть устроен и выгружатель.

Предмет изобретени .

Claims (2)

1. Устройство дл  загрузки и разгрузки аппаратов, работающих под давлением или вакуумом с применением дозатора и расположенных в загрузочной и разгрузочной трубе кранов нли шиберов с автоматическим управлением от механического привода, о т л ич а ю ш е е с   тем, что дл  уравновешивани  давлени  в отделени х В и Г трубы оно (устройство) снабжено золотниковым механизмом VI, св занным с приводом кранов Б и предназначенным дл  соединени  указанных отделений трубы с внутренней полостью Д аппарата или с атмосферой.

2. Форма выполнени  устройства по п. 1, отличаюш,а с  тем, что пробки проходных кранов снабжены каналами 63, соедин ющими торцевые части крана с внутренней полостью его дл  осуществлени  прижати  пробок к их гнездам. фиг S .. фиг 4 фИГв Л4- - ;-i -iJ