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 и 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.
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 3/02, 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 3/02, опубликовано 10.01.2013. Устройство включает в себя контейнер для транспортируемого вещества, привод возвратно-поступательного движения и герметизирующие элементы, 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 и системы герметизации в виде эластичного тора.
Недостатками устройства являются: значительная длине- хода контейнера из-за наличия тарельчатых разделителей, незащищенность наружной оболочки тора от попадания между ней и корпусом частиц транспортируемого материала и возможность залипания транспортируемых частиц на тарельчатых разделителях.
Задача заявляемого изобретения состоит в создании простого и надежного устройства для загрузки и выгрузки материала из зоны высокого давления аппаратов за счет упрощения конструкции и защиты контактной поверхности тора и корпуса.
Технический результат заключается в повышении надежности за счет упрощения конструкции.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом устройстве для загрузки и выгрузки камер высокого давления различными материалами, в том числе и зернистыми, контейнер образован емкостью, ограниченной по торцам цилиндрическими направляющими на штоке привода и внутренней поверхностью тора при этом образованная емкость в продольном направлении разделена перекрещивающимися по оси емкости пластинами, а длина верхней направляющей превышает величину хода контейнера.
Выполнение контейнера в виде емкости, ограниченной по торцам цилиндрическими направляющими на штоке привода и внутренней поверхностью тора при разделении в продольном направлении емкости, контейнера перекрещивающимися по оси емкости пластинами позволяет облегчить загрузку и разгрузку контейнера, исключить залипание транспортируемой среды и заметно сократить величину рабочего хода контейнера. В то же время боковые поверхности пластин являются опорами для внутренней поверхности тора.
Превышение длины верхней направляющей величины хода контейнера позволяет защитить поверхность контакта наружной поверхности тора и корпуса аппарата от попадания частиц транспортируемого продукта.
Отличием от прототипа является разделение в продольном направлении емкости контейнера продольными пластинами и превышение длины верхней направляющей величины хода контейнера.
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 камеры 1 с высоким давлением, корпуса дозатора 2, эластичного тора 3, наполненного жидкостью или газом под давлением, загрузочным бункером 4, в котором находится зернистая среда 5. Привод 6 с помощью толкателя 7 сообщает движение направляющим 8 и 9 дозатора. Контейнер дозатора 10 представляет пространство, ограниченное по торцам цилиндрическими направляющими 8 и 9, а по наружной поверхности - внутренней оболочкой тора 3. При этом длина внутренней поверхности тора превышает расстояние между направляющими 8 и 9, что гарантирует постоянное разделение объема загрузочного бункера и зоны высокого давления. Внутреннее пространство контейнера 10 разделено на продольные секции пластинами 11 (Фиг.2, 3). Верхняя направляющая 8 тора 3 превышает длину хода контейнера. Верхнее и нижнее положение тора 3 определяются ограничителями хода дозатора 12 и 13 (Фиг.1, 2), при этом зазор в отверстиях между ограничителями 12 и 13 и поверхностями направляющих меньше размера зерен среды 5. Верхняя торцовая поверхность направляющей 9 для улучшения разгрузки выполнена в виде конуса.
Устройство работает следующим образом. При перемещении контейнера 10 в верхнее положение направляющая 8 поднимается выше ограничителя 12, открывая полость контейнера 10 для заполнения ее зернами рабочей среды. После наполнения контейнера 10, привод 6 перемещает контейнер 10 в нижнее положение. Направляющая 9 выходит за пределы тора 3, соединяя пространство рабочей камеры и контейнера. Зернистая среда 5 под действием своего веса высыпается в рабочую зону камеры 1. При перемещении контейнера 10 в верхнее положение цикл загрузки рабочей камеры повторяется.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности работы за счет упрощения конструкции и облегчения процесса разгрузки.