Zariadenie na spracovanie kvapaliny

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Je opísané zariadenie v spojení s rotorom (9) na spracovanie kvapaliny, ako je roztavený kov, v reaktore (20) alebo podobne. Plyn a/alebo časticový materiál sa dodáva do kvapaliny, výhodne cez hriadeľ (8) rotora a cez otvory (18) z dutiny (16) v rotore. Hriadeľ (8) rotora prechádza nahor cez základňu reaktora (20) a je usporiadaný tak, že sa môže otáčať vnútri statorovej rúry (3), ktorá vyčnieva nahor zo základne reaktora. Hriadeľ rotora a statorová rúra prechádzajú cez otvor (21) v spodnej časti rotora (9) a do dutiny (16) v rotore. Hriadeľ (8) rotora je účelne spojený s rotorom (9) cez pripevňovacie zariadenie (13) vnútri dutiny rotora, zatiaľ čo statorová rúra (3) končí v dutine (16).

Text

Pozerať všetko

(22) Dátum podania prihlášky 22. 2. 2001(24) Dátum nadobudnutia účinkov patentu 6. 12. 2007Vestník úpv SR č. 12/2007 B 01 F 7/16(31) Číslo priorimej prihlášky 20000974 B 01 F 3/04(32) Dátum podania prioritnej prihlášky 25. 2. 2000 ÚRAD (33) Krajina alebo regionálna F 27 D 23/00 PRIEMYSELNÉHO organizácia priority N 0 VLASTNÍCTVA (40) Dátum zverejnenia prihlášky 8. 10. 2001 SLOVENSKEJ REPUBLÍKY Vestnñ( ÚPV SR č. 10/2001(47) Dátum spristupnenia patentu verejnosti 28. 11. 2007(62) Číslo pôvodnej prihlášky v prípade vylúčenej prihlášky(86) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(73) Majiteľ NORSK HYDRO ASA, Oslo, NO(54) Názov Zariadenie na spracovanie kvapalinyJe opísane zariadenie v spojeni s rotorom (9) na spracovánie kvapaliny, ako je roztavený kov, v reaktore (20) alebo podobne. Plyn a/alebo časticový materiál sa dodáva do kvapaliny, výhodne cez hriadeľ (8) rotora a cez otvory(18) z dutiny (16) v rotore. Hriadel (8) rotora prechádza nahor cez základňu reaktora (20) a je usporiadaný tak, že sa môže otáčať vnútri statorovej rúry (3), ktorá vyčnieva nahor zo základne reaktora. Hriadeľ rotora a statorová rúra prechádzajú cez otvor (21) v spodnej časti rotora (9) a do dutiny (16) v rotore. Hriadel (8) rotora je účelne spojený s rotorom (9) cez pripevňovacie zariadenie (13) vnútri dutiny rotora, zatial čo statorová rúra (3) končí v dutine (16).Vynález sa týka zariadenia na spracovanie kvapaliny,ako je roztavený kov, plynom alebo časticovým materiálom.Väčšina systémov na spracovanie napríklad roztaveneho kovu plynom sa zakladá na princípe dodávania plynu a rozptýlenia plynu V roztavenom kove s použitím rotora. Príklad takého rotora je znázornený a opísaný V prihlasovateľovom vlastnom Európskom patente č. 0151434, V ktorom sa plyn dodáva cez Vyvŕtaný otvor V hriadeli rotora,ktorý pozostáva z dutého, valcového, otáčaj úceho sa telesa,a V ktorom sa plyn dodáva do kvapaliny (roztaveného kovu) a rozptyľuje sa V nej cez otvory v otáčaj úcom sa telese.Jednou nevýhodou tohto a ďalších riešení V doterajšom stave techniky je to, že rotor a hriadeľ rotora siahajú nadol do kvapaliny zhora cez otvory v strope reakčnej komory. Elektrický motor, ktorý poháňa rotor, je bud pripevnený k vrchnej časti reaktora, alebo je pripevnený k stĺpiku, spojenemu s reaktorom, na samostatnom zdvihacom systéme.Z hľadiska spracovania kvapaliny je nevýhodné, že hriadeľ prechádza nadol do kvapaliny zhora, pretože okolo hriadeľa sa pri jeho otáčaní vytvára vir. Nečistoty a troska,ktoré sa oddelia od kovu, vyplávajú k povrchu, ale týmto vírom sa ľahko stiahnu späť do kovu. Navyše, najväčšie opotrebovanie na hriadeli nastáva V oblasti medzi vzduchom a kovom, t. j. V oblasti Viru.Japonské patentové spisy č. 56 133018 a 55 106532 ukazujú rozdielne riešenia na spracovanie tekutín V nádobe,kde dutý rotor je poskytnutý a je vedený cez hriadeľ prechádzajúci cez spodok nádoby, plyn sa dodáva do dutého rotora cez rúru, ktorá vedie cez bočnú stranu nádoby a medzikružie medzi statorovou rúrou a hriadeľom.Úlohou vynálezu je poskytnúť zariadenie V spojitosti s rotorom, v ktorom sú uvedené nevýhody odstránené.Úloha bola vyriešená zariadením na spracovanie kvapaliny, ako je roztavený kov, plynom alebo časticovým materiálom, ktoré pozostáva z reaktora, ktorý má základňu a rotor s dutinou, otvormi na jeho bočnej stene, ktoré spájajú dutinu s vonkajšou stranou rotora a otvorom V spodnej časti rotora hnacieho hriadela rotora, ktorý prechádza nahor cez základňu reaktora statorovej rúry, ktorá tiež vyčnieva nahor zo základne reaktora a obklopuje hnací hriadeľ prvého medzikružia, ktoré je Vytvorené medzi hnacím hriadeľom a statorovou rúrou, pričom hnací hriadeľ a statorová rúra prechádzajú cez otvor v spodnej časti rotora a do dutiny vnútri rotora, pričom druhé medzikružie je vytvorené vnútri otvoru medzi statorovou rúrou a rotorom, hnací hriadeľ je spojený s rotorom cez pripevňovacie zariadenie na vrchu rotora, zatial čo statorová rúra je zakončená vnútri dutiny s prvou Vôľou proti vnútomému hornému povrchu dutiny na umožnenie zavádzania plynu do kvapaliny cez prvé medzikružie a/alebo vyvŕtaný otvor v hnacom hriadeli a cez uvedenú prvú vôľu do dutiny, pričom druhá vôľa sa nachádza medzi prvou Vôľou a otvormi na umožnenie vytvorenia plynovej kapsy vnútri dutiny medzi vnútorným homým povrchom a otvormi na zabránenie stekania kvapaliny mútri dutiny prvého medzikružia medzi hnacím hriadeľom a statorovou rúrou prostriedkov na dodávanie plynu a/alebočasticového materiálu do dutiny vnútri rotora zo spodku reaktora, pričom rotor je umiestnený V reaktore V takej vzdialenosti od spodku reaktora, ktorá pri rotácii rotora umožňuje cirkuláciu kvapaliny cez druhé medzikružie, dutinu a otvory na jemne rozptyľovanie zavádzaného plynu a/alebo časticového materiálu s kvapalinou cez otvory prostrednictvom odstrcdivej sily.Výhodné znaky tohto vynálezu sú podrobnejšie definované neskôr.Hriadel môže byt priamo spojený s rotorom pomocou závitového spoja, spoja s priečnym klinom alebo skrutkového spoja.Plyn a/alebo časticový materiál sa môže dodávať do dutiny V rotore cez vyvŕtaný otvor V hriadeli alebo cez medzikružie medzi hriadeľom a statorovou rúrou.Zariadenie je uspôsobené tak, že akýkoľvek nadbytočný plyn sa vracia cez medzikružie medzi hriadeľom a statorovou rúrou.Statorová rúra je vedená zvisle a vodorovne objimkou,ktorá je vyrobená z izolačného materiálu, pomocou ktorého objímka je umiestnená na oceľovú prírubu, ktorá jc priskrutkovaná k spodku plášťa reaktora, čo vytvára predpätie na tesnení, ktoré je umiestnené medzi statorovou rúrou a lisovanou tehlou na spodku reaktora.Vynález ďalej podrobnejšie opíšeme s použitím príkladov a s odkazom na pripojený výkres.Prehľad obrázkov na výkreseObrázok znázorňuje reaktor na spracovanie roztavenej masy, zahmujúcej použitie rotora.Obrázok znázorňuje reaktor 20 na spracovanie roztavenej masy, zahmujúce použitie rotora 9. Plášt 19 reaktora samotný môže byť účelne vyrobený z vhodného oceľového materiálu. Oceľový plášt 19 je na Vnútomej strane Vjnnurovaný žiaruvzdomým materiálom - výmurovkou 1.Lisované tehla 2 je zabudovaná do výmurovky 1 základne reaktora. Statorová rúra 3 s tesnením 4, ktoré vytvára tesnenie medzi lisovanou tehlou 2 a statorovou rúrou 3,je vložená zo spodnej strany reaktora. Statorová rúra 3 je vyrobená zo žiaruvzdomého izolačného materiálu, ktorý je odolný proti roztavenej mase a má danú tepelnú vodivosť. Statorová rúra je vedená zvisle a vodorovne objimkou 5,ktorá je vyrobená z izolačného materiálu.Objímka je umiestnená na oceľovej prírube 6 s otvorom 17, ktorá je priskrurkovaná k spodku plášťa reaktora. To vytvára predpätie na tesnení 4, ktoré je umiestnené medzi statorovou rúrou 3 a lisovanou tehlou 2. Toto predpätie je dôležité kvôli pohlteniu rozdielov V tepelnej rozťažnosti a zmrašťovani medzi rozličnými materiálmi. Ložisková opora 7 na hriadeľ 8 rotora, V ktorej je vytvorený otvor 15, je namontovaná na oceľovú prirubu 6. Ložiská sú chladené s použitím núteného chladenia vzduchom. Hnací hriadeľ 8 rotora 9 je vložený nadol do statorovej rúry zvrchu a končí V rýchločinnej spojke 10 na ložiskovej opore. Remenica 11,poháňaná elektrickým motorom 12, je umiestnená nad rýchločinnou spojkou.Rotor 9 je rovnakého typu ako ten, ktorý je znázomený a opísaný V prihlasovateľovom vlastnom Európskom patente č. 0151434, ktorý je vnútri dutý a má otvor 21 na spodnom konci a otvory 18 na bokoch. Rotor je pripevnený k hnaciemu hriadeľu pripevňovacim zariadením 13 na hornejstrane, účelne cez napriklad závitový spoj alebo nosné usporiadanie vo forme spoja s priečnym klinom alebo skrutkového spoja. Statorová rúra 3 prechádza zo základne reaktora cez otvor v základni rotora 9 a do dutiny v rotore s určitou vôľou proti vnútomému homému povrchu 14 rotora.Pri spracúvaní roztavenej masy alebo pri plnení reaktora touto masou sa v hornej časti dutiny 16 v rotore vytvorí vzduchové/plynová kapsa, takže do medzikružia medzi hriadeľom 8 a statorovou rúrou 3 nemôže stiect žiadna roztavená masa. Rotor ináč pracuje tým istým spôsobom, ako je opísané prihlasovateľom v uvedenom Európskom patente roztavená masa sa natiahne nahor cez otvor 21 v základni rotora pomocou otáčania rotora 9 a je vytláčaná (vrhaná) von cez otvory 18 v bokoch pomocou odstredivej sily.Plynový a/alebo časticový materiál na spracovanie kvapaliny môže byt účelne dodávaný cez vyvŕtaný otvor V hriadeli rotora (bližšie neznázomený) alebo cez medzikružie medzi hriadeľom a statorovou rúrou. Altematívne môže byt plyn dodávaný cez vyvŕtaný otvor v hriadeli a akýkoľvek nadbytočný plyn sa môže vracať cez uvedené medzikružie. Reaktor tiež môže byt vybavený vekom (bližšie neznázomené), takže roztavená masa sa môže spracúvat V uzavretom systéme, napríklad pod inertnou atmosférou. Treba poznamenať, že vynález, ako je definovaný v nárokoch, sa neobmedzuje na uskutočnenie, ktore je znázomené na obrázku alebo opísané skôr.Teda rotor v znázomenom uskutočnení sa môže použit na spracovanie iných kvapalín, než sú roztavené kovy, napríklad suspenzií, ako sú odpadové vody alebo iné typy kontaminovaných vôd.Tu opísané riešenie zabraňuje, ako sme opísali, tvorbe víru a opotrebeniu hriadeľa rotora, pretože tento nie je V priamom styku s roztavenou masou.Ďalšou veľkou výhodou toho, že tu neexistuje takýto kontakt, je to, že je možné použit kovové materiály na hriadeľ, ktoré sú podstatne pevnejšie a menej drahé a majú dlhšiu životnost než materiály, ktoré sa V súčasnosti používaju.Ešte ďalšou veľkou výhodou použitia statorovej rúry,ktorá končí vo vzduchovej kapse V rotore, je, že nie sú potrebné drahé tesnenia, ktoré by ináč boli nevyhnutné, ak by hriadeľ prechádzal cez základňu bez statorovej rúry.1. Zariadenie na spracovanie kvapaliny, ako je roztavený kov, plynom alebo časticovým materiálom, v y zn ačuj úce sa tým, že pozostávazreaktora(20), ktorý má základňu a rotor (9) s dutinou (16), otvormi(18) najeho bočnej stene, ktoré spájajú dutinu (16) s vonkajšou stranou rotora (9) a otvorom (21) v spodnej časti rotora (9), hnacieho hriadeľa (8) rotora (9), ktorý prechádza nahor cez základňu reaktora (20) statorovej rúry (3), ktorá tiež vyčnieva nahor zo základne reaktora (20) a obklopuje hnaci hriadeľ (8), prvého medzikružia, ktoré je vytvorené medzi hnacim hriadeľom (8) a statorovou rúrou (3), pričom hnaci hriadeľ (8) a statorová rúra (3) prechádzajú cez otvor(21) v spodnej časti rotora (9) a do dutiny (16) mútri rotora(9), pričom druhé medzikružie je vytvorené vnútri otvoru(21) medzi statorovou rúrou (3) a rotorom (9), hnaci hriadeľ (8) je spojený s rotorom (9) cez pripevňovacie zariadenie (13) na vrchu rotora (9), zatiaľ čo statorová rúra (3) je zakončená vnútri dutiny (16) s prvou vôľou proti vnútornćmu homemu povrchu (14) dutiny ( 16) na umožnenie zavádzania plynu do kvapaliny cez prvé medzikružie a/alebovyvŕtaný otvor v hnacom hriadeli (8) a cez uvedenú prvú vôľu do dutiny (16), pričom druhá vôľa sa nachádza medzi prvou vôľou a otvomii (18) na umožnenie vytvorenia plynovej kapsy vnútri dutiny (16) medzi vnútomým homým povrchom (14) a otvormi (18) na zabránenie stekania kvapaliny vnútri dutiny (16) prvého medzikružia medzi hnacim hriadeľom (8) a statorovou rúrou (3) prostriedkov na dodávanie plynu a/alebo častícového materiálu do dutiny (16) vnútri rotora (9) zo spodku reaktora (20), pričom rotor (9) je umiestnený v reaktore (20) v takej vzdialenosti od spodku reaktora (20), ktorá pri rotácii rotora (9) umožňuje cirkuláciu kvapaliny cez druhe medzikružie, dutinu (16) a otvory (18) na jemné rozptyľovanie zavádzaného plynu a/alebo časticového materiálu s kvapalinou cez otvory (18) prostredníctvom odstredívej sily. 2. Zariadenie podľa nároku 1, v y z n a č uj ú c e s a t ý m , že hriadeľ (S) je priamo spojený s rotorom(9) pomocou závitového spoja, spoja s priečnyrn klinom alebo skrutkového spoja. 3. Zariadenie podľa nároku 1, v y z n a č uj ú c e s a t ý m , že je uspôsobene na vracanie akéhokoľvek nadbytočného plynu cez medzikružie medzi hriadeľom (8) a statorovou rúrou (3). 4. Zariadenie podľa nároku 1, v y z n a č uj ú c es a t ý m , že statorová rúra (3) je vedená zvisle a vodorovne objimkou (S), ktorá je vyrobená z izolačněho materiálu, pomocou ktorého objimka je umiestnená na oceľovú prírubu (6), ktorá je priskrutkovaná k spodku plášťa reaktora, čo vytvára predpätíe na tesnení (4), ktoré je umiestnené medzi statorovou rúrou (3) a lisovanou tehlou (2) na spodku reaktora.

MPK / Značky

MPK: B01F 7/16, C22B 9/00, B01F 3/04, C21C 7/072, F27D 23/00

Značky: spracovanie, zariadenie, kvapaliny

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-285980-zariadenie-na-spracovanie-kvapaliny.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Zariadenie na spracovanie kvapaliny</a>

Podobne patenty