L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
Аппарат для концентрирования полимерной крошки
| Название | Аппарат для концентрирования полимерной крошки |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Лашков В.А., Кондрашева С.Г., Голубев Л. Г., Газизова Д.А., Михайлова С.Н. |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2337000 |
| Дата регистрации | 27.10.2008 г. |
| Правообладатель | Закрытое акционерное общество "МАГСИ" |
| Область применения (класс МПК) | МПК В 29 В 15/02 |
Описание изобретения
Изобретение относится к оборудованию для обработки взвесей полимерных материалов, в частности к аппаратам непрерывного действия, предназначенным для повышения концентрации полимерного продукта, например крошки синтетического каучука в закрученном потоке воды. Изобретение может быть использовано в химических отраслях промышленности.
Известен гидроциклон для концентрирования полимерной крошки в поле центробежных сил, включающий цилиндрический корпус, снабженный тангенциальным патрубком для ввода исходной смеси, с крышкой, содержащей патрубок для отвода легкой (полимерной) фазы, и коническое днище с патрубком в нижней части для отвода тяжелой фазы /см., например, книгу Мустафаева А.М. и др. Гидроциклоны в нефтедобывающей промышленности. М.: Недра, 1991, с. 3/.
Недостатком работы гидроциклона является ограниченная степень концентрирования полимера, обусловленная неизбежной забивкой патрубка отвода легкой фазы при изменении текучести сконцентрированной крошки. Кроме того, функциональные возможности аппарата ограничены только концентрированием, а при обработке суспензий полимеров возникают задачи промывки, замены транспортной жидкости и т.п.
Известен также аппарат для концентрирования полимерной крошки, содержащий цилиндроконический корпус с крышкой, тангенциальный патрубок для ввода исходной смеси, патрубки вывода осветленной воды и сконцентрированной крошки с сепаратором, линии ввода воды на разбавление легкой фазы и газа /см., например, RU Патент 2179929, МПК В 29 B 15/02, 2002, Б.И. № 6/.
Недостатком данного технического решения является низкая надежность его работы.
Указанный недостаток обусловлен использованием набора установленных с зазором тарелок, являющихся источником забивки сепаратора, а также возможным изменением уровня жидкости в аппарате, вследствие неравномерной подачи исходной смеси.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является аппарат для концентрирования полимерной крошки, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, тангенциальные патрубки для ввода исходной смеси и вывода осветленной жидкости, расположенные в противоположных частях корпуса на определенном расстоянии один от другого, соосные патрубки для вывода сконцентрированной крошки и ввода воды на разбавление, установленные в крышке и днище, причем торцы патрубков обращены навстречу друг другу, а расстояние между ними выбрано равным 1-4 диаметрам корпуса /см. а.с. СССР № 2027592, МКИ В 29 В 15/02, 1995, Б.И. № 3/.
Недостатком данного технического решения является низкая надежность работы аппарата, обусловленная влиянием потока промывной жидкости на гидродинамическую обстановку в зоне концентрирования легкой фазы. Задание определенного расстояния между патрубками вывода сконцентрированной полимерной крошки и ввода промывной воды предполагает проведение процесса при постоянных режимных параметрах. Отклонение от установленных характеристик приведет к изменениям уровня жидкости в аппарате и концентрации полимерной крошки на выходе из него: увеличение расхода промывной жидкости при снижении ее уровня в аппарате вызывает размыв сформированной зоны, состоящей из легкой фазы, и воздействие ее распавшейся части на структуру закрученного потока.
Технической задачей изобретения является повышение надежности работы аппарата при переменном объемном расходе исходной смеси и обеспечение дополнительного инжектирующего эффекта.
Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для концентрирования полимерной крошки, включающем цилиндрический корпус, снабженный крышкой, днищем, тангенциальными патрубками для ввода исходной смеси и вывода осветленной жидкости с выпускным участком, соосными трубами для вывода сконцентрированной полимерной крошки и ввода воды на разбавление и газа, введенными в корпус и соединенными с крышкой и днищем соответственно, новым является то, что труба для ввода сконцентрированной крошки в нижней ее части снабжена диффузорным насадком, крышка выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого соединено с корпусом, а меньшее – с расходящимся основанием насадка, при этом выпускной участок патрубка для вывода осветленной жидкости расположен на уровне места соединения трубы для вывода сконцентрированной полимерной крошки с диффузорным насадком.
Технический результат заключается в повышении надежности работы аппарата при переменном объемном расходе исходной смеси и обеспечение дополнительного инжектирующего эффекта.
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображено продольное сечение аппарата.
Аппарат для концентрации полимерной крошки состоит из цилиндрического корпуса 1, крышки 2 и днища 3.
Цилиндрический корпус 1 снабжен тангенциальными патрубками ввода исходной смеси 4 и вывода осветленной жидкости 5.
Крышка 2 выполнена в виде усеченного конуса и соединена с трубой для вывода сконцентрированной полимерной крошки 6 через диффузорный насадок 7.
Днище 3 соединено с трубой ввода газожидкостного потока 8 на разбавление.
Трубы 6 и 8 введены в цилиндрический корпус 1 и установлены по оси симметрии последнего.
Тангенциальный патрубок вывода осветленной жидкости 5 имеет выпускной участок 9.
Аппарат работает следующим образом. Исходную смесь, содержащую около 5% каучука, подают на концентрирование в аппарат через патрубок 4. Благодаря тангенциальному вводу поток исходной смеси закручивается. Под действием центробежных сил происходит разделение пульпы: легкая фаза (крошка каучука) собирается в центральной части аппарата снаружи конической крышки 2, и перемещается по ее поверхности к направлению к диффузорному насадку 7.
Расположение выпускного участка 9 патрубка вывода осветленной воды 5 на уровне места соединения диффузорного насадка 7 с трубой вывода сконцентрированной полимерной крошки 6 обеспечивает постоянство уровня жидкости в аппарате при возможных переменных режимах подачи исходной смеси и концентрирование легкой фазы в слое жидкости диффузора 7.
Газожидкостная смесь, подаваемая в аппарат через трубу 8, обеспечивает разбавление, промывку и транспортирование крошки каучука. Выходящая из аппарата смесь крошки каучука с водой через трубу 6 имеет концентрацию 20-25%.
Изменяя соотношение между расходами газа и жидкости в трубе 8, можно регулировать плотность газожидкостной смеси в диффузорном насадке 7, обеспечивая тем самым дополнительное инжектирование крошки каучука.
Осветленную воду (тяжелую фазу) удаляют из аппарата через патрубок 5, расположенный в нижней части цилиндрического корпуса 1 аппарата.
Таким образом, заявляемый аппарат для концентрирования полимерной крошки повышает надежность его работы при переменном объемном расходе исходной смеси, исключает взаимовлияние фаз на процесс разделения и обеспечивает дополнительное инжектирование легкой фракции газожидкостной смесью.
Формула изобретения
Аппарат для концентрирования полимерной крошки, содержащий цилиндрический корпус, снабженный крышкой, днищем, тангенциальными патрубками для ввода исходной смеси и вывода осветленной жидкости с выпускным участком, соосными трубами для вывода сконцентрированной полимерной крошки и ввода воды на разбавление и газа, введенными в корпус и соединенными с крышкой и днищем соответственно, отличающийся тем, что труба для ввода сконцентрированной крошки в нижней ее части снабжена диффузорным насадком, крышка выполнена в виде усеченного конуса, большее основание которого соединено с корпусом, а меньшее – с расходящимся основанием насадка, при этом выпускной участок патрубка для вывода осветленной жидкости расположен на уровне места соединения трубы для вывода сконцентрированной полимерной крошки с диффузорным насадком.
Медаль Альфреда Нобеля