Устройство для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин
APPARATUS FOR THERMAL DESTRUCTION OF SLUDGE DEPOSITION OR RUBBER CHIPS PRODUCED FROM USED AUTOMOBILE TYRES

Изобретение относится к области термической деструкции и пиролиза, в частности к функционально самостоятельным устройствам, используемым в составе комплексных технологических линий по переработке и утилизации осадков городских сточных вод и резиновой крошки, полученной в результате измельчения резины использованных автомобильных шин, а более конкретно, к устройствам для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, может быть широко использовано в отраслях экономики, где проводят действия по утилизации указанных видов отходов.
Проведенный информационный поиск показал, что в уровне техники не удалось обнаружить аналоги, а, следовательно, выявить наиболее близкий аналог (прототип).
Дальнейшая структура описания изобретения будет осуществлена с учетом указанного существенного обстоятельства.
Техническая проблема: для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин (далее также продукт), нужны устройства, выполняющие требуемую функцию, причем устройства должны быть надежными, иметь достаточный срок службы, высокую производительность, простыми в использовании, обслуживании и ремонте. Процессу термической деструкции илового осадка или резиновой крошки предшествует фаза подачи продукта в реакционную камеру для последующей термической деструкции продукта, то устройство должно обеспечить подачу продукта, а также его нагрев перегретым паром, что позволит повысить температуру продукта на входе в реакционную камеру, а, следовательно, производительность процесса термической деструкции. Заявляемое устройство должно осуществлять частичное механическое измельчение продукта за счет ударного столкновения продукта со стальной поверхностью, причем указанное действие должно обеспечиваться в полости реакционной камеры. Именно указанные обстоятельства позволят повысить производительность процесса дальнейшей термической деструкции продукта, т.к. требуемое время для осуществления термической деструкции будет уменьшено. При работе устройства возникают вибрации, которые снижают срок службы устройства, а также сопрягаемых с ним устройств. Заявляемое устройство должно быть снабжено средством, направленным на частичное нивелирования указанного недостатка путем использования сильфона в месте приемки продукта.
Таким образом, существует проблема создания нового устройства для приемки и последующего разбрасывания илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин с расширенными функциональными возможностями и лишенного указанных выше недостатков. Данная техническая проблема является существенной и требует своего разрешения. Фактические обстоятельства указывают на существование необходимости в расширении арсенала технических средств определенного назначения или в создании их впервые.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение: расширение арсенала технических средств определенного назначения или создание их впервые путем создания нового продукта (объект -устройство) с родовым признаком «Устройство для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин» (далее также устройство).
По общему правилу, техническая проблема может состоять в расширении арсенала средств определенного назначения или создание их впервые, которая решается путем создания технического решения, альтернативного известному решению (создание варианта известного решения), либо состоять в создании средства определенного назначения впервые, при этом в качестве технического результата, обеспечиваемого таким изобретением, следует рассматривать реализацию изобретением указанного назначения.
Получаемый технический результат - реализация назначения.
Технический результат представляет собой характеристику технического эффекта, явления, свойства и т.п., объективно проявляющихся при изготовлении либо использовании устройства.
По общему правилу, если изобретение обеспечивает получение нескольких технических результатов, рекомендуется указать все технические результаты.
Технический результат представлен заявителем таким образом, чтобы обеспечить возможность понимания специалистом на основании уровня техники его смыслового содержания.
Заявитель раскрыл задачу, на решение которой направлено заявляемое изобретение, с указанием обеспечиваемого им технического результата.
Сущность изобретения как технического решения выражена заявителем в совокупности существенных признаков, необходимой и достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата. Именно заявленная совокупность признаков изобретения, необходима для реализации изобретением назначения и достижение технического результата.
Сущность заявленного изобретения заключается в том, что устройство для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин, характеризуется тем, что содержит подающий узел и камеру для осуществления термической деструкции, при этом подающий узел образован фланцем верхним с крепежными отверстиями, сильфоном, патрубком, опорой с отверстиями, верхней поверхностью, нижней поверхностью, двигателем асинхронным с приводным валом и шпонкой, муфтой, нижним валом, корпусом с полостью, подшипниками качения, втулкой, разбрасывателями, диском, направляющей, причем сильфон размещен между фланцем верхним и патрубком, скреплен с последними, а патрубок закреплен к краям одного отверстия, выполненного в опоре, при этом фланец верхний, сильфон и патрубок размещены над верхней поверхностью опоры, при этом двигатель асинхронный с приводным валом и шпонкой закреплен крепежными элементами к корпусу с полостью, муфта сообщена с приводным валом и нижним валом, при этом муфта, подшипники качения и частично нижний вал размещены в полости, причем диск и разбрасыватели закреплены к втулке и образуют неразъемное соединение, а участок нижнего вала закреплен к втулке с образованием разъемного соединения и размещен под нижней поверхностью опоры, при этом направляющая образована опорой и диском, размещенных напротив друг друга, а также распылителем с подводящим патрубком, а патрубок размещен относительно разбрасывателей таким образом, что торец патрубка установлен напротив того участка разбрасывателей, который непосредственно закреплен к втулке, при этом камера для осуществления термической деструкции содержит стенку внешнюю, стенку внутреннюю, трубу верхнюю, фланец внутренний, кольцо регулировочное, толкатели с резьбовыми участками, втулки резьбовые, трубу нижнюю, патрубок отводящий, полость реакционную, полость нагревательную, патрубок подводящий, опору, причем стенка внешняя выполнена в виде внешней границы полости нагревательной и содержит отверстия, в которых по отдельности закреплены патрубок подводящий, патрубок отводящий, втулки резьбовые, труба нижняя, при этом стенка внутренняя выполнена в виде внешней границы полости реакционной и содержит верхний краевой участок, нижний краевой участок, кольцевой паз, образованный верхним краевым участком и нижним краевым участком, размещенными напротив друг друга на расстоянии высоты кольцевого паза, при этом верхний краевой участок стенки внутренней закреплен к трубе верхней, а нижний краевой участок стенки внутренней закреплен к фланцу внутреннему, полость реакционная сообщена посредством паза кольцевого с трубой верхней и трубой нижней, кольцевой паз содержит верхнюю область и нижнюю область, при этом верхняя область кольцевого паза выполнена с возможностью обеспечения подачи продукта в полость реакционную, а нижняя область кольцевого паза выполнена с возможностью обеспечения удаления продуктов деструкции из полости реакционной, фланец внутренний ориентирован горизонтально и размещен между трубой нижней, стенкой внутренней и закреплен к ним, содержит центральное отверстие, периферийные отверстия и кольцевую впадину, в центральное отверстие фланца внутреннего закреплена труба нижняя, а в кольцевой впадине установлено кольцо регулировочное с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения посредством толкателей с резьбовыми участками и периферийных отверстий, втулки резьбовые закреплены к стенке внешней и посредством резьбы сообщены с резьбовыми участками толкателей, патрубки подводящие и патрубки отводящие сообщены с полостью нагревательной, стенка внешняя закреплена к стенке внутренней таким образом, что доминирующий участок стенки внутренней и полости реакционной размещены в полости нагревательной, а стенка внешняя обволакивает стенку внутреннюю, при этом опора размещена под стенкой внешней и закреплена к последней.
Именно заявленная совокупность признаков изобретения обеспечивает решение поставленной задачи и получение технического результата -реализация назначения.
Заявленные признаки изобретения, которые нашли свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения указанного технического результата, т.е. находятся в прямой причинно-следственной связи с техническим результатом.
Заявленное изобретение является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков, достаточную для решения указанной технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
Заявленное изобретение не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них.
Заявителем приведено обоснование достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
На фиг. 1 - общий вид устройства; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - элемент Е в увеличенном виде.
Устройство содержит следующие детали и элементы:
двигатель асинхронный 1 с приводным валом 2 и шпонкой 31 (см. фиг. 1), крепежные элементы 3, 22, 29, корпус 4 с полостью 5, вал нижний 6, фланец верхний 7 с крепежными отверстиями 8, сильфон 9, опора 10 с отверстиями (условно позициями на чертеже не обозначены), крепежными отверстиями 11, верхней поверхностью Б, нижней поверхностью Г, размещенными напротив друг друга, патрубок 12, разбрасыватели 13 (см. фиг. 1, 2), диск 14, втулка 15, гайка 16, шплинт 17, шайба 18, шпонки 19, 27, 31, распылитель 20, крепежная пластина 21, труба вертикальная 23, фланец средний 24 с крепежными отверстиями (условно позициями на чертеже не обозначены), труба горизонтальная 25, подшипники качения 26, 34, нижняя полумуфта 28, верхняя полумуфта 30, кольцо пружинное 32, втулка распорная 33, шпоночный паз сквозной 35 (см. фиг. 2), стенка внешняя 36, стенка внутренняя 37, крепежные отверстия 38, 39, 40, 53, фланец верхний 41, труба верхняя 42, паз кольцевой 43, фланец внутренний 44, кольцо регулировочное 45 (см. фиг. 3), втулка 46, заглушка 47, шарик 48, толкатель 49, втулка резьбовая 50, паз торцевой 51, фланец нижний 52, труба нижняя 54, патрубок отводящий 54, фланец 56, полость реакционная 57, полость нагревательная 58, фланец боковой 59, патрубок подводящий 60, опора 61, отверстие периферийное 62, отверстие радиальное 63, впадина кольцевая 64. На фиг. 1 стрелками показано: направление движения подаваемого продукта, направление подачи перегретого пара, направление движения газа, направление движения продуктов деструкции.
Сильфон 9 (см. фиг. 1) размещен между фланцем верхним 7 и патрубком 12, скреплен с последними. Патрубок 12 закреплен к краям одного отверстия, выполненного в опоре 10. Фланец верхний 7, сильфон 9 и частично патрубок 12 размещены над верхней поверхностью Б опоры 10. Патрубок 12 размещен относительно разбрасывателя 13 таким образом, что торец патрубка 12 установлен напротив тех участков разбрасывателей 13, которые непосредственно скреплены со втулкой 15.
Фланец верхний 7 с крепежными отверстиями 8 выполнен из нержавеющей стали. В общем виде фланец имеет центральную область и периферийную область. Фланец верхний 7 с крепежными отверстиями 8 содержит сквозное отверстие (на чертеже условно не показано по причине очевидности и однозначности), выполненное в центральной области, что необходимо для обеспечения подачи продукта в направлении сильфона 9 и далее к патрубку 12. Крепежные отверстия 8 выполнены в периферийной области фланца верхнего 7, которые необходимы для соединения с системой подачи продукта.
В общем виде сильфоны, изготавливаемые по ГОСТ 22388-90 «Сильфоны однослойные разделительные и компенсаторные из нержавеющей стали. Технические условия», нашли свое широкое применение в качестве уплотнительного элемента, разделителя сред, или в качестве рабочей части компенсаторов тепловых перемещений трубопроводов, а также в качестве гасителей вибрации частей трубопроводной арматуры. Сильфон применяется в качестве упругой гофрированной металлической оболочки сохраняющей плотность и прочность при множестве циклов деформации сжатия, растяжения, изгиба и их комбинаций под воздействием внутреннего или внешнего давления, температуры и механических воздействий. При изготовлении сильфона 9, в соответствии с требованиями ГОСТ, применяются следующие типы проката и марки стали: ленты 08Х18Н10Т или 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72. Сильфон 9 является стандартным, причем может быть изготовлен как однослойным, так и многослойным. Данное обстоятельство не является существенным, т.к. существенным является наличие сильфона 9. Сильфон 9 размещен между фланцем верхним 7 и патрубком 12, закреплен к ним посредством сварных швов с получением неразъемного соединения.
Патрубок 12 образован трубой из нержавеющей стали, например, марки 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72, частично введен в отверстие опоры 10 и закреплен посредством сварных швов к последней с образованием острого угла, что поясняется чертежом (см. фиг.1). Закрепление, посредством сварных швов, патрубка 12 осуществлено таким образом, что он разместился относительно разбрасывателей 13 таким образом, что торец патрубка 12 установился напротив того участка разбрасывателей 13, который непосредственно скреплен со втулкой 15. Полученные результаты экспериментов показали, что данное обстоятельство оказывает влияние на производительность устройства. При проведении экспериментов осуществляли проверку влияния на производительность устройства места подачи продукта на участки разбрасывателей 13, причем подачу продукта осуществляли: на участок разбрасывателей 13, которые непосредственно закреплен к втулке 15; на крайний, периферийный участок разбрасывателя 13; на средний участок разбрасывателей 13, который размещен между указанными участками разбрасывателей 13. Полученные результаты экспериментов показали, что устройство развивает максимальную производительность, при прочих равных условиях, только тогда, тогда подачу продукта осуществляют именно на участок разбрасывателей 13, который непосредственно закреплен к втулке 15. Устройство обеспечивает производительность на 6-9% большую, если подачу продукта осуществлять на участок разбрасывателей 13, который непосредственно закреплен к втулке 15, по сравнению с подачей продукта на средний участок разбрасывателей 13. Устройство обеспечивает производительность на 12-16% большую, если подачу продукта осуществлять на участок разбрасывателя 13, который непосредственно закреплен к втулке 15, по сравнению с подачей продукта на крайний, периферийный участок разбрасывателей 13.
Двигатель асинхронный 1 с приводным валом 2 и шпонкой 31 закреплен крепежными элементами 3 к корпусу 4 с полостью 5. Муфта выполнена из нержавеющей стали и образована верхней полумуфтой 30, нижней полумуфтой 28 и крепежными элементами 29, сообщена с приводным валом 2 и шпонкой 31, нижним валом 6 и шпонкой 27. Муфта обеспечивает передачу крутящего момента от приводного вала 2 к нижнему валу 6. Муфта, подшипники качения 26, 34 и частично нижний вал 6 размещены в полости 5. Диск 14, разбрасыватели 13 и втулка 15 закреплены друг к другу посредством сварных швов и образуют неразъемное соединение. Участок нижнего вала 6 размещен под нижней поверхностью Г опоры 10 и сообщен со втулкой 15 и закреплен к последней посредством шпонки 19 с образованием разъемного соединения.
Двигатель асинхронный 1 с приводным валом 2 и шпонкой 31 является стандартным и представляет собой вид машин электрических вращающихся по ГОСТ 31606-2012 «Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные мощностью от 0,12 до 400 кВт включительно. Общие технические требования».
Корпус 4 выполнен из нержавеющей стали и содержит полость 5, форма и размеры которой обеспечивают размещение в ней деталей, показанных на фиг. 1.
В общем виде любой вал содержит концевые участки: нижний и верхний, что позволяет не указывать их позициями на чертеже. Нижний вал 6 выполнен из нержавеющей стали, на верхнем и нижнем концевом участках нижнего вала 6 выполнены глухие шпоночные паза, в каждом из которых в отдельности размещены шпонка 27 и шпонка 19, а на нижнем концевом участке нижнего вала 6 выполнен резьбовой участок. Шпонка 27 обеспечивает передачу крутящего момента от нижней полумуфты 28 к нижнему валу 6. Шпонка 19 обеспечивает передачу крутящего момента от нижнего вала 6 к втулке 15.
Подшипники качения 26, 34 являются стандартными и могут быть выбраны, например, из типов, указанных в ГОСТ 7242-81 «Подшипники шариковые радиальные однорядные с защитными шайбами. Технические условия», причем преимущественный выбор осуществляется в пользу подшипников с двумя защитными шайбами. Между подшипниками качения 26, 34 установлена втулка распорная 33, которая фиксирует подшипники качения 26, 34 друг относительно друга на требуемом расстоянии. Втулка распорная 33 выполнена из нержавеющей стали. Подшипники качения 26, 34 также фиксируются в требуемом положении относительно корпуса 4 посредством стандартного кольца пружинного 32 по ГОСТ 13942-86 «Кольца пружинные упорные плоские наружные эксцентрические и канавки для них. Конструкция и размеры». Кольцо пружинное 32 выполнено из стали 65Г.
Втулка 15 выполнена из нержавеющей стали, содержит шпоночный паз сквозной 35 (см. фиг. 2), сообщенный со шпонкой 19, что обеспечивает передачу крутящего момента и совместное вращение с нижним валом 6.
Разбрасыватели 13 выполнены из нержавеющей стали, например, марки 12Х18Н10Т, имеют плоскую форму или имеют форму с отогнутыми периферийными концевыми участками (см. фиг. 2, показано штрихпунктирными линиями). Разбрасыватели 13 закреплены посредством вертикальных сварных швов к втулке 15, а посредством горизонтальных сварных швов к диску 14 с образованием неразъемных соединений. Количество разбрасывателей выбирается из диапазона 4-12 шт., а их толщина 4-6 мм.
Диск 14 выполнен из нержавеющей стали и содержит сквозное отверстие (на чертеже условно не показано по причине очевидности и однозначности), выполненное в центре, напротив которого закреплена сварными швами втулка 15, причем она размещена таким образом, что часть нижнего вала 6 с резьбовым участком проходит сквозь втулку 15 и указанное сквозное отверстие в диске 14. Скрепленные между собой сварными швами диск 14, втулка 15 и разбрасывателями 13, зафиксированы относительно нижнего вала 6 посредством шпонки 19, стандартных шайбы 18, гайки 16 и шплинта 17. Для размещения шплинта 17 в указанном на фиг. 1 положении, гайка 16 содержит глухие пазы, а на резьбовом участке нижнего вала 6 выполнено сквозное радиальное отверстие (на чертеже условно не показано по причине очевидности и однозначности). Шайба 18 сообщена с диском 14. Диск 14 имеет толщину, которая выбирается из диапазона 4-12 мм.
Направляющая образована опорой 10 и диском 14, размещенных напротив друг друга, а также распылителем 20 с подводящим патрубком, состоящим из трубы вертикальной 23, крепежной пластины 21, крепежных элементов 22, трубы горизонтальной 25 и фланца среднего 24, указанные детали выполнены из нержавеющей стали. Фланец средний 24 содержит крепежные отверстия, которые условно не показаны. Направляющая необходима для формирования формы направленного потока разбрасываемого продукта, под действием центробежной силу, а также для обеспечения предварительного нагрева продукта, подаваемого на термическую деструкцию. Если осуществить частичный и предварительный нагрев продукта перегретым паром перед его подачей на термическую деструкцию, то производительность процесса термической деструкции возрастет, т.к. необходимое время для нагрева продукта для проведения термической деструкции уменьшается. Таким образом, снабжение направляющей узлом подачи перегретого пара через распылитель 20 является оправданным и целесообразным.
Распылитель 20 размещен под нижней поверхностью Г опоры 10 и скреплен посредством резьбового соединения с участком трубы вертикальной 23, который размещен под нижней поверхностью Г опоры 10, выполнен из нержавеющей стали и предназначен для подачи перегретого пара под избыточным давлением в пространство, ограниченное опорой 10 и диском 14. В распылителе 20 выполнен канал для подачи перегретого пара под избыточным давлением. Подводящий патрубок образован трубой вертикальной 23, крепежной пластиной 21, крепежными элементами 22, трубой горизонтальной 25 и фланцем средним 24. Труба вертикальная 23 пронизывает опору 10, а, следовательно, частично размещена под нижней поверхностью Г опоры 10 и над верхней поверхностью Б опоры 10. Крепежная пластина 21 пронизана участком трубы вертикальной 23, которые посредством сварных швов прикреплены друг к другу с образованием неразъемного соединения. Крепежная пластина 21 размещена на верхней поверхности Б опоры 10 и закреплена к ней посредством крепежных элементов 22. Фланец средний 24 содержит крепежные отверстия (условно не показаны на чертеже), отверстие для подачи пара в трубу горизонтальную 25. Фланец средний 24 закреплен сварными швами к трубе горизонтальной 25. Труба вертикальная 23 и труба горизонтальная 25 закреплены друг к другу сварными швами.
Стенка внешняя 36 содержит отверстия и выполнена из листа нержавеющей стали, толщина которого выбирается в диапазоне 2-4 мм. Стенка внешняя 36 выполнена в виде внешней границы полости нагревательной 58. В отверстия стенки внешней 36 закреплены, посредством сварных швов, патрубок подводящий 60, патрубок отводящий 55, втулки резьбовые 50, труба нижняя 54. Стенка внешняя 36, посредством сварных швов, закреплена к стенке внутренней 37, как показано на фиг. 1. Стенка внутренняя 37 выполнена из листа нержавеющей стали, толщина которого выбирается из диапазона 2- 4 мм., в виде внешней границы полости реакционной 57 и содержит верхний краевой участок (на чертеже условно позицией не обозначен, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1), нижний краевой участок (на чертеже условно позицией не обозначен, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1), кольцевой паз 43, образованный верхним краевым участком и нижним краевым участком стенки внутренней 37, размещенными напротив друг друга на расстоянии высоты паза кольцевого 43. Верхний краевой участок стенки внутренней 37 закреплен к трубе верхней 42, а нижний краевой участок стенки внутренней 37 закреплен к фланцу внутреннему 44. Полость реакционная 57 сообщена посредством паза кольцевого 43 с трубой верхней 42 и трубой нижней 54. Кольцевой паз 43 содержит верхнюю область и нижнюю область (на чертеже условно позицией не обозначены, т.к. поясняются чертежом, см. фиг. 1), при этом верхняя область кольцевого паза 43 выполнена с возможностью обеспечения подачи продукта в полость реакционную 57, а нижняя область кольцевого паза 43 выполнена с возможностью обеспечения удаления продуктов деструкции из полости реакционной 57 и их перемещения в трубу нижнюю 54. Фланец внутренний 44 ориентирован горизонтально и размещен между трубой нижней 54, стенкой внутренней 37 и закреплен к ним, содержит центральное отверстие (на чертеже условно позицией не обозначено, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1), отверстия периферийные 62 (см. фиг. 3) и кольцевую впадину (на чертеже условно позицией не обозначена, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 1,3), в центральное отверстие фланца внутреннего 44 закреплена труба нижняя 54, а в кольцевой впадине установлено кольцо регулировочное 45 (см. фиг. 3) с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения посредством толкателей 49. Втулки резьбовые 50 закреплены, посредством сварных швов, к стенке внешней 37 и посредством резьбы сообщены с резьбовыми участками толкателей 49. Втулки 46, посредством сварных швов, закреплены к кольцу регулировочному 45 и размещены в отверстиях периферийных 62. Втулка 46 содержит впадину (условно позицией не обозначена, т.к. поясняется чертежом, см. фиг. 3) и отверстие радиальное 63. Впадина втулки 46 размещена напротив впадины кольцевой 64, выполненной на толкателе 49. Шарик 48 выполнен из нержавеющей стали, установлен частично во впадине втулки 46 и впадине кольцевой 64 с возможностью поворота и перемещения вдоль впадины кольцевой 64 и впадины втулки 9 обеспечивая поворот толкателя 49. Отверстие радиальное
63 необходимо для одновременного ввода шарика 48 во впадину кольцевую
64 и впадину втулки 46. Заглушка 47 размещена в отверстии радиальном 63 для исключения выпадания шарика 48 наружу.
Толкатель 49 содержит верхний концевой участок и нижний концевой участок, причем на верхнем концевом участке выполнена впадина кольцевая 64 (см. фиг. 3), а на нижнем - резьба и паз торцевой 51. Верхний концевой участок толкателя 49 размещен во втулке 46. Нижний концевой участок толкателя 49, посредством резьбы, сообщен с резьбой втулки резьбовой 50. Посредством ввода в паз торцевой 51 нужного участка отвертки и приложения крутящего момента осуществляется вращение толкателя 49, в результате происходит перемещение толкателя 49, кольца регулировочного 45, втулки 46, заглушки 47 и шарика 48.
Патрубки подводящие 60, патрубки отводящие 55 сообщены с полостью нагревательной 58 и посредством сварных швов закреплены к стенке внешней 36. Стенка внешняя 36 закреплена к стенке внутренней 37 таким образом, что доминирующий участок стенки внутренней 37 и полости реакционной 57 размещены в полости нагревательной 58. Стенка внешняя 36 обволакивает стенку внутреннюю 37. Опора 61 размещена под стенкой внешней 36 и закреплена к последней посредством сварных швов. Опора 61 может быть выполнена в виде одного элемента или нескольких элементов. Опора 61 необходима для размещения устройства на опорной поверхности пола, либо поверхности другого устройства. Опора 61 может быть выполнена из стальных труб, или уголков, или швеллера, или полосы, или прутка, а также их сочетаний.
Фланец верхний 41 с отверстиями крепежными 38 закреплен посредством сварных швов к трубе верхней 42. Посредством крепежных элементов (условно не показаны) и крепежных отверстий 11 и 38 осуществляется соединение опоры 10 с фланцем верхним 41. Фланец боковой 59 с отверстиями крепежными 40 закреплен посредством сварных швов к патрубку подводящему 60, который также посредством сварных швов закреплен к краям отверстия, выполненного в стенке внешней 36. Посредством фланца бокового 59 и отверстий крепежных 40 осуществляется соединение с устройством подачи пламени горящего газа в полость нагревательную 58.
Фланец 56 с отверстиями крепежными 39 закреплен посредством сварных швов к патрубку отводящему 55, который также посредством сварных швов закреплен к краю отверстия, выполненного в стенке внешней 36. Посредством фланца 56 и отверстий крепежных 39 осуществляется соединение с устройством утилизации отработанных газов, выходящих из полости нагревательной 58.
Фланец нижний 52 с отверстиями крепежными 53 закреплен посредством сварных швов к трубе нижней 54. Посредством фланца нижнего 52 и отверстий крепежных 53 осуществляется соединение с устройством приемки продуктов термической деструкции, выходящих из полости реакционной 57 и трубы нижней 54. Полость нагревательная 58 и полость реакционная 58 сообщены с приборами для замера температуры и давления, но их может и не быть.
Кольцо регулировочное 45 обеспечивает регулирование площади сечения канала, по которому движется продукт термической деструкции из полости реакционной 57, что бывает необходимо для увеличения времени пребывания продукта в полости реакционной 57. Для перемещения кольца регулировочного 45 осуществляют поворот толкателя 49, в результате чего происходит преобразование вращательного движения толкателя 49 в возвратно-поступательное движение кольца регулировочного 45 посредством наличия взаимодействия между сопрягаемыми резьбовыми поверхностями толкателя 49 и втулки резьбовой 50.
Осуществление изобретения.
Было изготовлено устройство для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин. В устройстве был использован двигатель асинхронный 1 с приводным валом 2 и шпонкой 31 (см. фиг. 1) со следующими основными характеристиками:
- номинальная частота 50 Гц;
- номинальное напряжение 380 В;
- номинальная мощность 7,5 кВт;
- обороты приводного вала 3000 мин.
Предварительно были изготовлены детали, входящие в состав устройства, а также элементы устройства, которые указаны на фиг. 1, 2, 3.
Изготовленные детали были размещены друг относительно друга, а также сообщены между собой и закреплены друг к другу, как показано на фиг. 1,2,3. В результате совершения указанных действий было получено устройство, показанное на фиг. 1,2,3. Рабочее положение устройства в пространстве показано на фиг. 1. Диск 14 и разбрасыватели 13 размещены относительно паза кольцевого 43 таким образом, что перемещаемый под действием центробежной силы продукт может перемещаться с поверхности диска 14 в полость реакционную 57 только через верхнюю область паза кольцевого 43, а продукты термической деструкции способны перемещаться из полости реакционной 57 через нижнюю область паза кольцевого 43. Конкретное выполнение деталей, их взаимное размещение друг относительно друга, скрепление деталей друг с другом, а также используемые материалы указаны выше по тексту.
Устройство работает следующим образом.
Для проверки работоспособности и достижения технического результата были совершены следующие действия с устройством.
Фланец средний 24, посредством крепежных отверстий и крепежных элементов, образованных стандартными болтами и гайками, был соединен с фланцем трубопровода системы подачи перегретого пара под избыточным давлением. Перегретый пар использовался с температурой 180°С. Фланец верхний 7, посредством крепежных отверстий 8 и крепежных элементов, образованных стандартными болтами и гайками, был соединен с фланцем трубопровода системы принудительной подачи продукта, в частности, илового осадка, а после с системой подачи резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин. Фланец боковой 59, посредством крепежных отверстий 40 и крепежных элементов, образованных стандартными болтами и гайками, был соединен с фланцем трубопровода системы подачи пламени горючего газа, в частности пропана, что необходимо для формирования температуры 610-620°С в полости нагревательной 58 для осуществления термической деструкции. Фланец 56, посредством крепежных отверстий 39 и крепежных элементов, образованных стандартными болтами и гайками, был соединен с фланцем трубопровода системы отвода горючих газов из полости нагревательной 58. Фланец нижний 52, посредством крепежных отверстий 53 и крепежных элементов, образованных стандартными болтами и гайками, был соединен с фланцем трубопровода системы отвода продуктов термической деструкции из полости реакционной 57 и трубы нижней 54.
Двигатель асинхронный 1 был соединен к электрической цепи с номинальной частотой 50 Гц, номинальным напряжением 380 В.
После достижения в полости реакционной 57 температуры 610-620°С был включен двигатель асинхронный 1. Осуществляли подачу продукта на вращающиеся разбрасыватели 13 и диск 14, а также подачу под избыточным давлением пара, нагретого до температуры 180°С. Под воздействием центробежной силы на продукт последний перемещался по поверхности диска 14, а затем через верхнюю область кольцевого паза 43 в полость реакционную 57. В результате указанного перемещения происходило соударение продукта с поверхностью стенки внутренней 37, продукт разрушался и измельчался. В результате измельчения продукта происходит увеличение его внешней поверхности, что положительно влияет на увеличение скорости термической деструкции, а следовательно, на производительность процесса в целом. Пар водяной создает избыточное давление в полости реакционной 57, в результате чего продукты термической деструкции перемещаются из полости реакционной 57, через нижнюю область паза кольцевого 43, в трубу нижнюю 54, а затем в систему удаления продуктов термической деструкции. Продукты термической деструкции перемещаются из полости реакционной 57 по пути наименьшего сопротивления, каковым является нижняя область кольцевого паза 43. Верхняя область кольцевого паза 43 содержит препятствие для продуктов термической деструкции в виде движущегося продукта, диска 14 и разбрасывателей 13.
В результате вращения приводного вала 2, муфты, вала нижнего 6, втулки 15, разбрасывателей 13, диска 14 осуществляется формирование центробежной силу, воздействующей на продукт. Подачу перегретого водяного пара осуществляют через распылитель 20 в область, образованную диском 14 и опорой 10. В распылителе 20 выполнено распыляющее отверстие, диаметр 3,7 мм. Устройство может содержать несколько распылителей 20. Температура перегретого пара 180°С. В результате попадания продукта на вращающийся диск 14 и разбрасыватели 13 осуществляется его подача в полость реакционную 57 центробежной силой в направлении, указанном стрелками (см. фиг. 1). Одновременно с подачей продукта осуществляется подача перегретого пара с температурой 180°С. В результате взаимодействия перегретого пара с продуктом осуществляется нагревание последнего и повышение его влажности, что приводит к увеличению массы илового осадка, причем указанное обстоятельство положительно влияет на подачу продукта, который приобретает большую кинетическую энергию. В результате данного обстоятельства подаваемый продукт, в результате последующего ударного взаимодействия с поверхностью стенки внутренней 37, частично измельчается до более мелкой фракции, что оказывает положительное влияние на производительность термической деструкции, т.к. осуществляется увеличение площади фазового взаимодействия продукта.
Аналогичным образом осуществлялась работа устройства при подаче вместо илового осадка резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин.
Во всех указанных случаях устройство реализовало назначение: быть устройством для осуществления термической деструкции илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин. Во всех указанных случаях было обеспечено достижение технического результата. Таким образом, изобретение реализует заявленное назначение.
Изобретение является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула изобретения содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков, достаточную для решения указанной заявителем технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением.
Из приведенного перечня признаков заявляемого изобретения и решения поставленной задачи наглядно видно, что решение представляет собой новую совокупность существенных признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, неизвестного на дату подачи настоящей заявки.
Заявляемое изобретение обеспечивает решение поставленной задачи и получение нового технического результата, который действительно может быть получен при его использовании. Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретение и достигаемым техническим результатом существует прямая причинно-следственная связь, т.к. каждый из признаков независимого пункта формулы изобретения необходим, а вместе достаточны для обеспечения получения технического результата. Каждый существенный признак изобретения, нашедший свое выражение в независимом пункте формулы изобретения, влияет на достижение указанного выше технического результата.
Каждый признак изобретения в отдельности является существенным, а их сочетание образует совокупность существенных признаков изобретения, оказывающих влияние на достижение технического результата. Признаки изобретения, характеризующие взаимное размещение отдельных элементов устройства относительно друг друга, также являются существенными, т.к. оказывают свое влияние на достижение технического результата и решение поставленной задачи.
Заявляемое изобретение промышленно применимо, т.к. может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики или в социальной сфере, где используются устройства для приемки и последующего разбрасывания илового осадка или резиновой крошки, полученной из использованных автомобильных шин. Заявляемое изобретение может быть воспроизведено в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения с использованием известных и доступных материалов, технологий, технологического оборудования и имеющихся навыков работников. В случае осуществления изобретения действительно возможна реализация указанного выше назначения и получение заявленного технического результата. Для изготовления устройства используют известные материалы.
Заявляемое изобретение является новым, т.к. оно неизвестно из уровня техники. Не известна из уровня техники совокупность существенных признаков заявляемого изобретения и их влияние на получение заявляемого технического результата.
Изобретение имеет изобретательский уровень, т.к. оно для специалиста явным образом не следует из уровня техники.
В результате проведенного анализа заявитель пришел к выводу, что изобретение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, т.к. в ходе проверки не выявлены решения, имеющие заявленные признаки, не подтверждена известность влияния заявленной совокупности признаков изобретения на указанный заявителем технический результат.
Существенные признаки изобретения носят технический характер, идентифицируемы и охарактеризованы в терминах, которые известны в технике.
Заявитель в достаточной степени раскрыл сущность заявленного изобретения в документах заявки, предусмотренных подпунктами 1-4 пункта 2 статьи 1375 ГК РФ, для осуществления изобретения специалистом в данной области техники, в частности, в документах заявки содержатся сведения о назначении изобретения, о техническом результате, обеспечиваемом изобретением, раскрыта совокупность существенных признаков, необходимых для достижения указанного заявителем технического результата, а также соблюдены установленные требования к документам заявки, применяемые при раскрытии сущности изобретения и раскрытии сведений о возможности осуществления изобретения.
Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, необходима и достаточна для получения заявляемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков изобретения обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности, применительно к объектам указанного назначения.
Таким образом, заявленное изобретение является устройством, соответствует требуемым условиям патентоспособности изобретения, обеспечивает получение технического результата и решение поставленной задачи.