УСТРОЙСТВО ЗАГРУЗКИ И ВЫГРУЗКИ КАМЕР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

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 (контейенера) 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 (варианты)» RU №2471543, МПК B01J 3/2, опубликовано 10.01.2013. Устройство включает в себя контейнер для транспортируемого вещества, привод возвратно-поступательного движения и герметизирующие элементы в виде эластичного тора, при этом контейнер образован открытой емкостью, заключенной между цилиндрическими направляющими на штоке привода с установленными между направляющими тарельчатыми разделителями, при размещении в деформированном эластичном торе, наполненном жидкостью или газом под давлением и установленном в отверстии корпуса рабочей камеры.
Общими признаками заявляемого устройства с аналогом являются наличие контейнера для транспортирования разнообразных веществ, установленного в отверстии рабочей камеры, и системы герметизации в виде эластичного тора, наполненного жидкостью или газом под давлением.
Недостатками устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием отдельного привода возвратно-поступательного движения.
Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности за счет упрощения конструкции.
Технический результат достигается тем, что в устройстве загрузки и выгрузки камер высокого давления, включающим контейнер для транспортируемого вещества, установленный в отверстии корпуса рабочей камеры в эластичном торе, наполненном жидкостью или газом под давлением, эластичный тор выполнен коническим и установлен в коническом отверстии корпуса рабочей камеры основанием в сторону камеры высокого давления и снабжен питателем для регулирования давления в полости тора.
Выполнение эластичного тора коническим с размещением его в коническом отверстии жесткого корпуса рабочей камеры и снабжение его питателем позволяет дополнительно использовать тор в качестве привода поступательного движения при изменении давления в его полости и исключить использование другого (например, электромеханического) вида привода.
Установка конического тора в коническом отверстии корпуса рабочей камеры основанием 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 коническим и размещение его в коническом отверстии рабочей камеры основанием в сторону камеры высокого давления и исключение из конструкции отдельного привода возвратно-поступательного движения.
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, 2 и 3 показана общая схема устройства загрузки и выгрузки камер высокого давления.
Устройство состоит из загрузочного бункера 1, 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 отвертии 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 напралении, перемещая контейнер 3 в исходное положение и цикл загрузки рабочей камеры повторяется.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности работы за счет упрощения конструкции.