УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ВЯЗКИХ МАСС ПО ТРУБОПРОВОДАМ

Полезная модель относится к устройствам для транспортирования вязких продуктов по трубопроводам, и может быть использовано в пищевой промышленности (транспортирование продукта из вязкой пищевой массы, например фарша), химической (транспортирование полимерных масс), а также в топливно-энергетической промышленности (транспортирование вязких фракций нефтепереработки).
Известно устройство для транспортировки пастообразных масс, которое имеет поршневой насос, содержащий по меньшей мере два цилиндра, каждый из которых имеет поршень. Каждый цилиндр соединен через закрываемое, относящееся к нему выпускной заслонкой впускное отверстие с резервуаром предварительного заполнения. Также каждый цилиндр соединен через закрываемое, относящееся к нему выпускной заслонкой, выпускное отверстие с транспортировочным трубопроводом, в котором в ходе всасывания массы, транспортируемой из резервуара, предварительно заполненного в соответствующий цилиндр, и при закрывании впускного отверстия массу транспортируют в транспортирующий трубопровод. (Патент RU №2477813, F04B 15/02, F04B 7/00, опубл. 2013 г.).
Недостатком данного устройства является сложная конструкция, относительно крупные габаритные размеры, сложность обслуживания при изменении характера и свойств пастообразных масс.
Известно устройство “Трубопроводный транспорт”, содержащее по меньшей мере, один нагревающий кабель, для нагрева транспортируемого по трубопроводному транспорту рабочего продукта, расположенный внутри, в межтрубном пространстве трупроводного транспорта, который смонтирован из внешнего силового трубопровода, или нескольких тонкостенных податливых трубопроводов-рукавов, при этом зазор между внешним и внутренним трубопроводами-рукавами заполняют газообразной средой, например инертным газом, под давлением не менее 1,01 относительно давления, при котором подают по внутренним трубопроводам-рукавам один или несколько рабочих продуктов. (Патент RU №65172, F16L 53/00, F17D 1/00, опубл. 2007 г.)
Недостатком данного устройства является сложная конструкция с необходимостью поддерживать не только необходимую температуру на всем протяжении транспортирующего устройства, но и необходимое давление газообразной инертной среды. Такие внутренние трубопроводы -рукава и подогревающий кабель уменьшают поперечное сечение конструкции, что ведет к меньшей производительности по транспортировке рабочих продуктов.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство для обработки жидких сред, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в котором размещены коаксиально установленные монополярные электроды. Корпус устройства оснащен диффузором и конфузором, соединенными с входным и выходным патрубками. Устройство может быть встроено в трубопровод с обрабатываемой жидкой средой. (Заявка RU на изобретение №94021702, C02F 1/46, опубл. 1996 г.)
К недостаткам указанного устройства можно отнести то, что устройство рассчитано для обработки и транспортировки только жидких сред. К тому же, устройство имеет невысокую пропускную способность в виду того, что электроды, установленные внутри корпуса, затрудняют движение жидкой среды.
Задачей полезной модели является повышение производительности при транспортировании вязких масс по трубопроводам.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для транспортирования вязких масс по трубопроводам, содержащем корпус с фланцевыми креплениями для встраивания в трубопровод, согласно полезной модели внутри корпуса размещена полая цилиндрическая втулка с лопатками, закрепленными посредством шарниров по спиральной линии на ее внутренней поверхности, при этом втулка подпружинена пружинами, упирающимися в упоры, а снаружи корпус оснащен теплоизолированным подогревающим элементом, по торцам которого установлены электромагниты с управлением через реле.
Технический результат полезной модели - повышение производительности при транспортировании вязких масс по трубопроводам и достигается путем интенсификации процесса с помощью предлагаемого устройства, в котором продвижение с одновременным подогревом пограничных слоев транспортируемой вязкой массы, с частичной передачей тепла при перемешивании к внутренним слоям транспортируемой массы, способствует понижению вязкости транспортируемого продукта без изменения его структуры, тем самым увеличивает пропускную способность устройства, не нарушая герметичности трубопровода.
На Фиг. представлено устройство для транспортирования вязких масс по трубопроводам, разрез.
Устройство для транспортирования вязких масс по трубопроводам состоит из цилиндрического корпуса (1) на концах которого находятся фланцевые крепления (2) для встраивания устройства в действующий трубопровод. Внутри корпуса находится подвижная полая цилиндрическая втулка (3) с лопатками (4), закрепленными с помощью шарниров (5) по спиральной линии на внутренней поверхности втулки. Втулка подпружинена пружинами (6), которые упираются в упоры (7). Снаружи корпус устройства оснащен электроподогревающим элементом (8) - ТЭН, который намотан по спирали по внешнему контуру корпуса, и изолирован от внешней среды теплоизоляционным слоем (9), для предотвращения теплопотерь. По торцам элетроподогревающего элемента расположены электромагниты торроидной формы (10), управляемые через реле (11).
Устройство для транспортирования вязких масс встраивают в трубопровод с помощью фланцевых креплений (2), расположенных по торцам корпуса (1) устройства на любых сложных участках трубопроводов, по необходимости одно, или несколько через промежутки.
Устройство работает следующим образом. Электромагниты торроидной формы (10) попеременно включаются с заданным интервалом через реле (11) и приводят в действие подпружиненную с помощью пружин (6) цилиндрическую полую втулку (3), сообщая ей колебательные движения с заданной частотой. Пружины (6) работают на сжатие, и при выключении электромагнитов могут самостоятельно возвращать в нейтральное положение втулку. Электромагниты при необходимости могут включаться в экономном режиме, не по очереди в противофазе, а только один периодически. Упоры (7) фиксируют оптимальную амплитуду колебаний втулки (3). При холостом ходе, против движения вязкой массы, лопатки (4), шарнирнозакрепленные по спиральной линии на внутренней поверхности цилиндрической втулки (3), складываются, а при обратном рабочем ходе, раскладываются и сообщают поступательное, завихряющееся движение вязкой массе, которая проходя через устройство, подогревается через стенки корпуса (1) внешним электроподогревающим элементом (8), изолированным от внешней среды теплоизоляционным слоем (9).
Лопатки (4) при возвратно поступательном движении втулки (3) сообщают вязкой массе сложное спиральное движение, позволяющее постоянно заменять массу в пограничном подогревающем слое.
Колебательные движения цилиндрической втулки со складывающимися лопатками, с одновременным подогревом и перемешиванием подогретых слоев транспортируемой вязкой массы с менее подогретыми, понижают вязкость и интенсифицируют процесс ее продвижение.
Эффективность устройства устанавливается увеличением или уменьшением частоты движения цилиндрической втулки с лопатками и регулированием температуры подогревающего элемента.
Предлагаемая конструкция устройства позволяет
- транспортировать по трубопроводам вязкие среды, разной плотности и вязкости, включая пищевые массы, без изменения их химических свойств.
- интенсифицировать процесс транспортирования путем понижения вязкости продукта без изменения его структуры, за счет одновременного продвижения, подогрева и перемешивания транспортируемой вязкой массы.
- повысить производительность устройства, за счет интенсификации процесса транспортирования вязких масс по трубопроводам