Взрывозащищенный герметичный реактор высокого давления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 13, 02, 81 (21) 3249193/23-2 б 51 М. КЛ. с присоединением заявки Нов(23) Приоритет В 01,У 19/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088, 8) Опубликовано 070982. Бюллетень Мо 33 Дата опубликования описания 0709.82 Е,Н. Вишневский, М.М. Александров, В.Г. Кудашкин, В.И. Федотова и Е,И. Козлов(72) Авторы изобретения Специальное конструкторско-технологфесное бюро "технолог"Ленинградского ордена Октябрьской Революции и ордена,Трудового Красного Знамени технологического институтаим, Ленсовета(54) ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЫЙ ГЕРМЕТИЧНЫЙ РЕАКТОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯИзобретение относится к области химического машиностроения и касается конструкции герметичных реакторов высокого давления для проведения процессов, протекающих под давлением и при температурах выше 200"С при обработке взрывоопасных веществ, может быть применено в нефтехимической, химической и биохимической промышленности.Проведение процессов в герметичных реакторах высокого давления с взрывоопасными веществами требует применения интенсивного обогрева аппаратов.Широко известны устройствадля нагрева емкостей при помощи резистивных электронагревателей 1 1. Их основным недостатком является низкий КПД, что приводит к значитель.ным тепловым нагрузкам на теплоизоляцию и как следствие, неудовлетворительнйм показателям по взрывозащите.Известен также смеситель для приготовления строительных смесей, содержащий герметиэированный корпус, приводные перемешивающие лопасти и электроды, соединенные с источником электрического тока, причем днище корпуса выполнено с изоляционным покрытием, имеющим концентрически расположенные пазы, в которых помещены электродыГ 21.Недостатком данной конструкции является рабочая среда, что накладывает требования по электропроводности среды.В случае малого уровня жидкости возможен дуговой разряд, что не позволя О ет использовать в качестве средывзрывоопасные вещества. Наиболее близким к изобретению техническим решением является герметичный реактор высокого давления, снабженный резистивным электронагревателем, выполненный в виде изолированного проводника с вывВдами, заключенными в клеммную коробку, и уст ройством охлаждения в виде донного охладителя 3. Данные реакторы должны снабжаться резистивным электронагревателем. Кроме того, преду, - сматривается обогрев аппаратов лишь до 200 оС, что не отвечает требованиям промышленности, так как должен быть обеспечен нагрев среды аппаратов до 400 С. Таким образом, основным недостатком является то, что применяемый тип нагрева не обеспечивает взрывозащиту данных аппаратов,сЦелью изобретения является повышение взрывозащиты.Поставленная цель достигается тем, что в герметичном реакторе высокого давления, содержащем корпус с .горловиной, расположенное на ней вин товое перемешивающее устройство с втулкой большего, чем горловина, диаметра и образующей с ней кольцевой канал, электромагнитным приводом, включающим экоанирующую гильзу, ре О зистивный электронагреватель,выполненный в виде изолированного проводника, намотанного на боковую стенку реактора с выводами, заключенными в клеммную коробку, и устройство охлаждения в виде донного охладителя, в боковой стенке реактора выполнен спиральный паз глубиной, равной диаметру проводника, в котором размещен электронагреватель, причем клеммная коробка выполнена герметичной и расположена под охлаждаемым днищем реак. тора. Погружение электронагревателя в корпус реактора не уменьшает его прочностных характеристик, так как при этом достигается равнопрочность корпуса, и позволяет уменьшить тепловую нагрузку электронагревателя за счет большего его КПД. Это обеспечивает надежную изоляцию нагревателя от окружающей среды.Герметизация и установка клеммной коробки на охлаждаемом дне реактора исключает нагрев ее до температур, логущих вызвать воспламенение взрывоопасной смеси. 35Такое исполнение нагревателя предохраняет аппаратуру от взрыва даже при попадании взрывоопасных веществ в зону нагрева.На чертеже приведен реактор, про дольный разрез.Реактор содержит нижний фланец 1 электропровода, непосредственно соединенный с корпусом 2, закрытым кожухом 3. Вал 4 перемешивающего устройства 5 приводится во вращение электроприводом, имеющим общий вал с устройством 5. Термоизоляция из кварцевого песка 6 закрывает электро- нагреватель 7 - нихромовую проволоку с надетыми на нее изоляторами, которая расположена в двухзаходном спиральном пазе реактора высокого давления, В нижней части корпуса реактора 2 расположен донный охлади-. тель 8. В нижней части корпуса расположены карманы для термопар 9 и термоизоляция 10, Термостойкий кабель 11 уплотнен резиновой шайбой 12. Крышка 13 удерживает кварцевый песок 14, закрывающий внутреннее заземление 15 и заполняющий клеммную коробку 16, Клеммник 17 служит для подсоединения термостойкого кабеля 11 к нихромовой проволоке электронагревателя 7. Для снижения потерь от лучеиспус кания применен многослойный экраниз полированной жаростойкой фольги 18,рабочая полость реактора сообщается сполостью ротора привода через горловину 19.Нагрев указанного реактора осуществляется следующим образом.Сила тока в нагревательном элементе 7 регулируется так, чтобы разность температур циркулирующей среды, т. е. внутренней стенки реактора и его наружной стенки в зонеэлектронагревателя, не превышала 50 Спри толщине стенки 10 - 50 мм. Приэтом тепловые напряжения корпуса остаются в допустимых пределах, а температура нагревательного элемента небудет более чем на 100 С выше температуры циркулирующей средь, т. е. составит не более 500 ОС.В таких условиях теплота передается главным образом за счет теплоизлучения.Благодаря заглублению в спиральный паз элемент 7 будет интенсивнонагревать дно и стенки паза. Для улучшения лучепоглощения поверхность пазаможет,ворониться, Часть теплоизлучения, не перехваченного стенками паза,будет отражаться экраном 18 из полированной фольги,В этих условиях КПД нагревателяблизок к 100, а перегрев незначителен, что уменьшает тепловук нагрузкукожуха 3 и устраняет возможностьвоспламенения взрывоопасных веществпри контакте с ней. Надежная герметизация нагревательного элемента 7при укладывании его в паз уменьшаетвозможность передачи взрыва при образовании искры. Уьрньшение перегре.ва нагревательнбго элемента такжеуменьшает вероятность перегораниянихромовой проволоки и образованиявольтовой дуги в месте ее разрыва.Расположение клеммной коробки 16 надонном охладителе 8 снижает ее тепловую нагрузку.Данное изобретение позволяет обеспечить взрывозащиту герметичных реакторов высокого давления вплоть до категории В 4 Т 4.Формула изобретенияВзрывозащищенный герметичный реактор высокого давления, содержащий корпус с горловиной, расположенное на ней винтовое перемешивающее устройство с втулкой большего, чем горловина, диаметра и образующей с ней кольцевой канал, электромагнитным приводом, включающим экранирующую гильзу резистивный нагреватель, выполненйый в виде изолированного проводника, намотанного на боковую стенку реактора с выводами, заклю955998 Составитель Э. Скачковаова Техред И.Гайду Корректор С. Шек ктор О. Фи ж 583ого комитетай и открытийРаушская наб ПодписиСР Зака 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, у ектная ченными в клеммнув коробку, и устройство охлаждения в виде донногоохладителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениявзрывозащиты, в боковой стенке реактора выполнен спиральный паз глуби-ной, равной диаметру .проводника, вкотором размещен электронагреватель,причем клеммная коробка выполненагерметичной и расположена под охлаждаемым днищем реактора. 6879/7 ТирВНИИПИ Государственпо делам изобретен 113035, Москва, Ж,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Циглер И.В. Электронагревательные приборы , М., 1948,2. Авторское свидетельство СССРР 401386, кл. В 01 Е 15/06, 1974.3. Отраслевая нормаль ОН 26-01-9-65 "Реакторы с герметичным устройством". Параметры и основные размеры,черт.2 ( исполнение 1), таблица 4,10