Аератор

Реферат: Винахід належить до пристроїв для газифікації бурого вугілля для одержання синтез-газу. Аератор включає циліндричний корпус-статор, усередині якого утворена робоча камера, що має патрубок підведення суміші в робочу камеру й патрубок її виводу, патрубок підведення аеруючої суміші, усередині корпуса-статора співвісно розміщений обертовий порожнистий ротор, на якому встановлені радіальні лопаті, зв'язаний через вал з електроприводом; корпусстатор оснащений зустрічно розташованими стосовно лопатей ротора похилими лопатями, у стінках ротора між похилими лопатями розміщені отвори. Угорі на зовнішній стороні ротора виконані обертові кільцеві виступи, патрубки підведення аеруючої суміші через сильфон жорстко з'єднані з кільцевим ущільнювачем, що має приймальні патрубки, що утворює із кільцевими виступами ротора герметизуючу шарнірну пару. У верхній частині порожнистого корпуса ротора є отвори, що зв'язують порожнину ротора з кільцевим ущільнювачем, корпус ротора опирається кульовою п'ятою на ресору, а електропривід розміщений у герметизованій вибухобезпечній камері, що має регульований інертний газовий підпір, оснащеній автоматизованим гідродренажем, а верхня кришка корпуса аератора через патрубок зв'язана з автоматизованим пневмодренажем. Така конструкція аератора дозволяє підвищити ефективність процесу при готуванні паливної суміші для газифікації. UA 104980 C2 (12) UA 104980 C2 UA 104980 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до аераторів, які призначені для інтенсивного перемішування сировинної суміші з газами, і може знайти застосування в різних галузях промисловості, а в цьому випадку до пристроїв, які застосовуються у схемі газифікації бурого вугілля для одержання синтез газу. Відомий аератор, що складається із циліндричного корпуса із вхідним і вихідним патрубками, концентрично встановленими в корпусі ротором і статором, що утворюють робочу камеру, у стінках яких виконані отвори, привод, що приводить в обертання ротор (див., наприклад, SU1606203, МПК: В01В1/20, B01F7/28, 15.11.90). Відомий також аератор, що включає циліндричний корпус-статор, усередині якого утворена робоча камера, що має патрубок підведення суміші в робочу камеру й патрубок її виводу, патрубок підведення аеруючої суміші, усередині корпуса-статора співвісно розміщений обертовий порожнистий ротор, на якому встановлені радіальні лопаті, зв'язаний через вал з електроприводом (див., наприклад, WO2005089920, МПК: B01F3/04). По технічній суті й ефекту, що досягається, відомий пристрій є найбільш близьким до того, що заявляється. Недоліком відомих пристроїв є низька ефективність при приготуванні паливної суміші, яку використовують при газифікації. В основу винаходу поставлена задача створити аератор, що дозволяє підвищити ефективність процесу при приготуванні паливної суміші для газифікації. Поставлена задача вирішується в аераторі, що включає циліндричний корпус-статор, усередині якого утворена робоча камера, що має патрубок підведення суміші в робочу камеру й патрубок її виводу, патрубок підведення аеруючої суміші, усередині корпуса-статора співвісно розміщений обертовий порожнистий ротор, на якому встановлені радіальні лопаті, зв'язаний через вал з електроприводом; відповідно до винаходу, корпус-статор оснащений зустрічно розташованими відносно лопатей ротора похилими лопатями, у стінках ротора між похилими лопатями розміщені отвори, угорі на зовнішній стороні ротора виконані обертові кільцеві виступи, патрубки підведення аеруючої суміші через сильфон жорстко з'єднані з кільцевим ущільнювачем, що має приймальні патрубки, що утворює із кільцевими виступами ротора герметизуючу шарнірну пару, у верхній частині порожнистого корпуса ротора є отвори, що зв'язують порожнину ротора з кільцевим ущільнювачем, корпус ротора опирається кульовою п'ятою на ресору, а електропривід розміщений у герметизованій вибухобезпечній камері, що має регульований інертний газовий підпір, оснащеній автоматизованим гідродренажем, а верхня кришка корпуса аератора через патрубок зв'язана з автоматизованим пневмодренажем. Відмінними ознаками пристрою, що заявляється, є: - корпус-статор оснащений зустрічно розташованими відносно лопатей ротора похилими лопатями, у стінках ротора між похилими лопатями розміщені отвори; - угорі на зовнішній стороні ротора виконані обертові кільцеві виступи; - патрубки підведення аеруючої суміші через сильфон жорстко з'єднані з кільцевим ущільнювачем , що має приймальні патрубки, що утворює із кільцевими виступами ротора герметизуючу шарнірну пару; - у верхній частині порожнистого корпуса ротора є отвори, що зв'язують порожнину ротора з кільцевим ущільнювачем; - корпус ротора опирається кульовою п'ятої на ресору; - електропривід розміщений у герметизованій вибухобезпечній камері, що має регульований інертний газовий підпір, оснащеній автоматизованим гідродренажем, а верхня кришка корпуса аератора через патрубок зв'язана з автоматизованим пневмодренажем. Виходячи з описаного рівня техніки, випливає, що зазначені відмінності є новими. На фіг. 1 представлена схема пристрою в ізометрії, на фіг. 2 - вид зверху, на фіг. 3 - переріз А-А, на фіг.4 - переріз Б-Б, на фіг. 5 - переріз В-В, на фіг. 6 - переріз Г-Г, на фіг. 7 переріз Д-Д, на фіг. - 8 вузол Е. Аератор складається з корпуса-статора 1, усередині якого утворена робоча камера 2, патрубка 3 підведення суміші в робочу камеру й патрубок 4 її виводу, патрубки підведення компонентів аеруючої суміші - патрубок 5 підведення кисню й патрубок 6 підведення водню. Усередині корпуса-статора 1 співвісно розміщений обертовий порожнистий ротор 7, на якому встановлені похилі радіальні лопаті 8, у стінках ротора між похилими лопатями 8 виконані отвори 9. Усередині на корпусі-статорі 1 встановлені зустрічно розташовані відносно лопатей 8 похилі радіальні лопаті 10. Угорі на зовнішній стороні ротора 7 виконані обертові кільцеві виступи 11. Патрубки 5 і 6 підведення аеруючої суміші через сильфони, що демпфірують 13, жорстко з'єднані з кільцевим ущільнювачем 12, що має приймальні патрубки 14. Кільцевий ущільнювач 12 утворює із кільцевими виступами 11 герметизуючу шарнірну пару. У верхній частині порожнистого корпуса ротора 7 є отвори 15, що зв'язують порожнину 16 ротора 7 з 1 UA 104980 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кільцевим ущільнювачем 12. Корпус ротора 7 опирається кульовою п'ятою 17 на ресору 18. Електропривід 19 розміщений у герметизованій вибухобезпечній камері 20, що має регульований газовий підпір 21. Вибухобезпечна камера 20 оснащена автоматизованим дренажем 22, а верхня кришка корпуса аератора 23 через патрубок 24 зв'язана з автоматизованим пневмодренажем. Електропривід 19 пов'язаний з ротором 7 через вал 25. Пристрій, що заявляється, працює таким чином. У робочу камеру 2 аератора через патрубок 3 під заданим гідравлічним тиском подають суміш - високоактивовану водовугільну суспензію, отриману в пристрої для тонкого здрібнювання сировинного продукту ударними хвилями. Електропривод 19 через вал 25 передає обертовий рух корпусу ротора 7. Перший компонент аеруючої суміші - кисень (О2) подають у внутрішню порожнину 16 ротора 7 під автоматично заданими тиском і кількістю через патрубок 5, сильфон, що демпфірує, 13, через жорстко з'єднаний з кільцевим ущільнювачем 12 патрубок 14, через отвори 15 у порожнину 16 ротора. Другий компонент аеруючої суміші – синтез-газ (Н2+СО) - подають у внутрішню порожнину 16 також під автоматично заданим тиском і кількістю через патрубок 6, сильфон, що демпфірує 13, через жорстко з'єднаний з кільцевим ущільнювачем 12, патрубок 14, через отвори 15 у порожнину 16. У порожнині 16 обидва аеруючих компоненти перемішуються й через отвори 9 виходять у робочу камеру 2 між похилими лопатями 8. Нахил лопатей 8 обертового ротора викликає рух аерованої суспензії вниз, а похилі лопаті корпуса-статора викликають рух аерованої суспензії нагору. З метою виключення заклинювання обертового ротора приймальні патрубки 14 кільцевого шарнірного ущільнювача 12 зв'язані з патрубками, що подають, 5 і 6, закріпленими на корпусі-статорі 1. Кількість таких уведень варіюється залежно від кількості підвідних компонентів для високотурбулентного змішування. Щоб компенсувати виникаючу вертикальну вібрацію, руйнуючу ротор, нижній опорний край ротора виконаний у вигляді кульової п'яти 17, оснащеної ресорою 18, що демпфірує механічний контакт нижнього краю ротора 7 з нижньою частиною корпуса-статора 1. З метою ізоляції електропривода 19 ротора 7 від вибухонебезпечного середовища аерованої суміші, він поміщений у герметизовану камеру 20, у яку для створення підпору автоматично подають інертний газ, наприклад азот. Незначне проникнення аерованої суміші в камеру 20 усувається за допомогою автоматизованого гідродренажу 22. За допомогою патрубка 24 у верхній кришці 23 аератора, що зв'язаний з автоматизованим пневмодренажем, виключається утворення вибухонебезпечного пузиря усередині верхньої частини аератора. Піддана високотурбулентній аерації водовугільна суспензія має вигляд тонкодисперсної вибухонебезпечної пульпи й у такому стані через патрубок 4 виводиться з аератора й відразу ж подається на спалювання. Техніко-економічні переваги пристрою, що заявляється, у порівнянні із пристроємпрототипом полягають в підвищенні ефективності процесу при готуванні суміші для газифікації. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Аератор, що включає вертикальний циліндричний корпус-статор, усередині якого утворена робоча камера, що має патрубок підведення суміші в робочу камеру й патрубок її виводу, щонайменше один патрубок підведення аеруючої суміші, усередині корпуса-статора співвісно розміщений обертовий порожнистий ротор, на якому встановлені радіальні лопаті, з'єднаний через вал з електроприводом, який відрізняється тим, що корпус-статор оснащений зустрічно розташованими відносно лопатей ротора похилими лопатями, у стінках ротора між похилими лопатями розміщені отвори, угорі на зовнішній стороні ротора виконані обертові кільцеві виступи, кожен патрубок підведення аеруючої суміші через сильфон жорстко з'єднаний з кільцевим ущільнювачем, що має приймальні патрубки і який утворює із кільцевими виступами ротора герметизуючу шарнірну пару, у верхній частині порожнистого корпуса ротора є отвори, що зв'язують порожнину ротора з кільцевим ущільнювачем, корпус ротора опирається кульовою п'ятою на ресору, а електропривід розміщений у герметизованій вибухобезпечній камері, що має регульований інертний газовий підпір, обладнаній автоматизованим гідродренажем, а верхня кришка корпуса аератора через патрубок зв'язана з автоматизованим пневмодренажем. 2 UA 104980 C2 3 UA 104980 C2 4 UA 104980 C2 5 UA 104980 C2 6 UA 104980 C2 7 UA 104980 C2 Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8