Устройство загрузки и выгрузки камер высокого давления зернистыми материалами

Полезная модель направлена на повышение эксплуатационных характеристик за счет упрощения конструкции тора. Устройство включает эластичный ступенчатый тор, который наполнен жидкостью или газом под давлением, размещенный в корпусе рабочей камеры. В отверстии эластичного тора установлен и удерживается контейнер для транспортирования материала в рабочую камеру устройства, при этом эластичный ступенчатый тор снабжен питателем для регулирования давления в его полости. Контейнер образован емкостью, ограниченной по торцам цилиндрическими направляющими на связанном штоке и внутренней поверхностью тора, а образованная емкость в продольном направлении разделена перекрещивающимися по продольной оси емкости пластинами. 1 п.ф, 3 илл.

Устройство загрузки и выгрузки камер высокого давления различными материалами, в том числе и зернистыми с жидкостью, может применяться в металлургии, химической промышленности, обогащении и др.

Известно «Загрузочно-дозировочное устройство вакуумных установок» (SU 558157, МПК G01F 11/00, опубликовано 15.05.1977), содержащее шлюзовую камеру с электроприводом, сложную систему входных и выходных клапанов и съемный расходный бункер.

Общими признаками заявляемого устройства с аналогом являются наличие съемного расходного бункера (контейнера) и системы герметизации.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и системы герметизации с парами скольжения.

Известно открытое шлюзовое загрузочное устройство вакуумных установок (Фролов В.С. Вакуумная техника. Справочник. - М.: Машиностроение, 1992, с. 198), включающее поворотный ячейковый механизм для непрерывной подачи сыпучих материалов в вакуумируемую рабочую полость, систему откачки воздуха и систему уплотнителей дозирующего и транспортирующего механизмов.

Общими признаками заявляемого устройства с аналогом являются наличие камер для транспортирования материалов и системы герметизации (уплотнителей).

Недостатками этого устройства являются следующие: ограниченная производительность по дозам, частые повреждения уплотнителей дозирующего и транспортирующего механизмов из-за постоянного трения и попадания твердых частиц, сложность в изготовлении, большие натекания воздуха, требующие увеличения мощности откачных средств, и незащищенность вакуумной системы от попадания частиц пыли.

Известно «Устройство для контейнерного шлюзования разнообразных веществ в зоны высокого давления (варианты)» RU 2206382, МПК B01J 3/03, B01J 3/2, опубликовано 20.06.2003.

Устройство включает в себя приемную камеру с платформой - контейнер для транспортируемого вещества, переходную камеру, корпус промежуточной переходной зоны, герметизирующие элементы и систему подачи газа в переходную камеру и его выпуска из нее, снабжено телескопическими силовыми приводами нижней и верхней зон шлюза, нижним подвижным стаканом, связанным с силовым приводом нижней зоны шлюза, приводом штока захвата переходной камеры, толкателями возврата контейнера из зоны приемной камеры, при этом силовые приводы нижней и верхней зон шлюза, а также корпус промежуточной зоны и внешний корпус зоны высокого давления расположены на общей вертикальной оси, причем переходная камера выполнена подвижной и связана с силовым приводом верхней зоны шлюза. Устройство имеет систему гидродинамического и/или магнитогидродинамического уплотнения, выполненного в виде цилиндрической вставки, снабженной верхним кольцевым коллектором, каналами лабиринтной уплотнительной зоны и нижним сборным коллектором, обеспечивающим сбор протечек уплотнительной жидкости для ее возврата в верхний кольцевой коллектор с созданием рециркуляции.

Общими признаками заявляемого устройства с аналогом являются наличие контейнера для транспортирования разнообразных веществ и системы герметизации.

Недостатками устройства являются недостаточная надежность ввиду сложности устройства в целом и системы герметизации в частности. Попадания твердых частиц на поверхности трения скольжения и герметизации приводят к их износу и ухудшению условий герметизации.

В качестве прототипа взято «Устройство загрузки и выгрузки камер высокого давления» RU 135939, МПК B01J 3/2, опубликовано 27.12.2013. Устройство включает в себя контейнер для транспортируемого вещества, установленный в отверстии корпуса рабочей камеры в эластичном коническом торе, наполненном жидкостью или газом под давлением и снабженным питателем для регулирования давления в полости тора.

Недостатками устройства является нетехнологичная коническая форма конструкции тора, обусловливающая нелинейность силовой и скоростной характеристик привода.

Задача заявляемого изобретения состоит в создании простого, надежного и технологичного привода с линейными силовыми и скоростными характеристиками для загрузки и выгрузки материала из зоны высокого давления аппарата.

Технический результат, заявляемого изобретения, заключается в повышении эксплуатационных характеристик за счет упрощения конструкции тора.

Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве для загрузки и выгрузки камер высокого давления различными материалами, в том числе и зернистыми периферийная поверхность эластичного тора выполнена в виде двух цилиндрических ступеней, а тор установлен в отверстии корпуса рабочей камеры ступенью большего диаметра со стороны камеры высокого давления.

Выполнение периферийной поверхности тора в виде двух цилиндрических ступеней с установкой ступени большего диаметра со стороны камеры высокого давления обеспечивает линейную зависимость рабочего усилия привода от давления внутри тора линейную зависимость скорости движения от количества подаваемой в тор жидкости или газа, что упрощает и облегчает управление торовым приводом. Помимо этого цилиндрический тор технологичнее при изготовлении и эксплуатации.

Установка тора в отверстии корпуса рабочей камеры цилиндрическим участком большего диаметра в сторону камеры высокого давления позволяет обеспечить обратное движение контейнера при уменьшении давления в полости тора за счет давления внутри рабочей камеры аппарата.

Отличием от прототипа является выполнение эластичного тора периферийная поверхность эластичного тора выполнена в виде двух цилиндрических ступеней, а тор установлен в отверстии корпуса рабочей камеры ступенью большего диаметра со стороны камеры высокого давления.

Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых устройств, критерию «новизна».

Предлагаемое устройство загрузки и выгрузки камер высокого давления иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана общая схема устройства загрузки и выгрузки камер высокого давления в положении загрузки камеры дозатора, на фиг. 2 схема устройства загрузки и выгрузки камер высокого давления в положении разгрузки камеры дозатора, на фиг. 3 показано поперечное сечение камеры дозатора.

Устройство состоит из загрузочного бункера 1, рабочей камеры 2, контейнера 3, в котором перемещается зернистая среда 4. Контейнер дозатора 3 представляет из себя условную цилиндрическую емкость, образованную цилиндрическими направляющими 5 и 6, и боковыми гранями перекрещивающихся по продольной оси контейнера пластин 7. Контейнер 3 установлен и удерживается в коническом торе 8, размещенном в коническом отверстии корпуса 9. Возвратно-поступательное движение контейнера 3 осуществляется путем выворачивания внутренней поверхности конического эластичного тора при изменении давления в его полости с помощью питателя 10. Верхнее и нижнее положение тора определяются ограничителями хода дозатора 11 и 12 (фиг. 1, 2), при этом зазор в отверстии между ограничителем 11 и поверхностью верхней направляющей 5 меньше размера зерен среды. Верхняя торцовая поверхность направляющей 6 для улучшения разгрузки выполнена в виде конуса.

Устройство работает следующим образом. В верхнем положении направляющая 5 поднимается выше ограничителя 11, открывая полость контейнера 3 для заполнения ее зернами рабочей среды. При этом давление в полости тора установлено величиной, удовлетворяющей условиям обеспечения герметизации зоны высокого давления. После наполнения контейнера 3, при увеличении давления в коническом эластичном торе 8 он начинает выворачиваться (наволакивать) в осевом направлении и перемещается в нижнее положение, опуская контейнер. В нижнем положении, направляющая 6 выходит за пределы тора 8, соединяя пространство рабочей камеры и контейнера. Зернистая среда 4 под действием своего веса высыпается в рабочую зону камеры 2. После разгрузки при уменьшении давления в полости тора 8 под действием давления в рабочей камере он перемещается в обратном направлении, перемещая контейнер 3 в исходное положение и цикл загрузки рабочей камеры повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности работы за счет упрощения конструкции.

Устройство загрузки и выгрузки камер высокого давления зернистыми материалами, включающее контейнер для транспортируемого материала, установленный в отверстии корпуса рабочей камеры в эластичном торе, наполненном жидкостью или газом под регулируемым давлением, отличающееся тем, что периферийная поверхность эластичного тора выполнена в виде двух цилиндрических ступеней, а тор установлен в отверстии корпуса рабочей камеры ступенью большего диаметра со стороны камеры высокого давления.

РИСУНКИ