Емкость для упаковки сферических тел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) сШ 26 4 В 5 10,88 24 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕПЬСТВУ А ВТОРСКО 2. Иванов . СС 198 ВКИ СФЕРИся к технике зармы одинакового ллические, стектмассовые шарь, торы и сорбенты и больше в кону и другие типыия является увеользования обьеЯР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ЕМКОСТЬ ДЛЯ УП ЧЕСКИХ ТЕЛ(57) Изобретение относит грузки тел сферической ф диаметра, таких как мет лянные, керамические, пла гранулированные катализа и т. и. размером от 1, мм тейнеры, установочную та емкостей. Целью изобрете лицение эффективности ис ма емкости путем плотной р улярной установки сферицеских тел одинакового размера. Емкость для упаковки сфе)исках тел 3 содержит боковые сгекн 1, вь.полненны в форме прямоугольного параллелепипеда, и днище 2 - в форм четырехгранной пирамиды. Причем днище может быть вы. полнено из некольких однотипных четырехгранных пирамид, при этом одна пара противоположных граней днища расположена в плоскостях, параллельны.; плоскостям соответствующей пары противоположных боковых стенок 1, или образует угол 70 - 102, а другая парэ угол 70110. Экспериментально доказано, что максимальная плотность достигается при упаковке сферических тел при загрузке их в емкость с указанными углами между гранями дципьэ 2. 8 ил., 1 табл.Изобретение огцосится к технике загрузки тел сферической формы одинакового диаметра, таких как металлические, стеклянные, керамические, пластмассовые шары, грацулированцыс катализаторы и сорбенты, ша ровые гвэлы и т. ц. размером от 1 мм ц выше в контейнеры, упаковочную тару, техш)логические аппараты, химические и атомные реакторы и другис типы емкостей.Пег изобретения - увеличение эффективноеи исцользоваци обьемя емкости путс" м плотной регулр ной упаковки сферических тел одинаково;О размераНз фиг. 1 представлена емкосгь с пирамидальным днищем; цз фиг. 2 - то же, с днищем в виде клина; на фиг. 3 и 4 то жс, с днищем в виде двухгранцого угла с ребром соответственно внутр: и снаружи; ца фиг. 6 - -7то же, с дницдми в виде нескольких сос,синс цгых межд, собой бункеров типа пирамиды, клина и двухгранного угла соответственно; ця фи. 8 схема геометрического расположения сферических тел.Емкость содержит боков.е стенки 1 в форме прямоу ольцого параллелепипеда и дцищс 2 в форме четырехгранной пирамиды. В емкость загружают сферические тела 3.стойчивзя рсГ.15 рная упаковка сч)ери. ческих тел 3, например Яров, создается только в том случае, когда каждый шзр в упаковке Опирается на четыре нижележз 1 цгге цЯрг). ПОС.,едцие должнь быть расположены цо углам прямоугольника со сторонами а и 6, значения которых )акгн)- чены в пределах(с 1,4 с, г 6( 1,411 и о +) (3 й, где д. - диаметр шара.Квадргт диагонали прямоугольника (и + +г це должен превыгцать 3, поскольку в противном случае гОлокение опирающегося шара становится неустойчивым (он вьталкивзется лежацим под ним шаром).Нз основе указанных расстс)яний между иарЯ ми были цаЙ)ецы углы между цротР- во.)ежащцми гранями пирамиды, Образ)вднцои чстырьм 51 ц 11 рями в ОсИва ни и цдрОм, гежацим сверху.При наиболее близком сближеггии дров, когда с=:6 -- Уполучается квадратная пирамида с одинаковыми углами между противолежаними гранями, равными 70". Максимальная рдздвижка шаров по углам квадрата создается при а=.6-.=1,22 г(,.(сг-+о=- =3 д), откуда следует зцдчецие угла 102.Верхний предел зячсния угла между одной парой граней (110) соответствует крайним положениям шаров, когда а=д, г)=-1,И (второй угол при этом составляет 90).Таким образом, одна пара граней может образовывать угол отО до 102, что соответствует квадратной пирамиде, а вторая нара - угол от 70;го 110, что соот Механизм формирования плотной регулрцой упаковки сферических тел при зягрузк е .1 х в е м к О с т ь О и и с я 11:а ц р и м е р с.1 и р 3 - миды. Первый ар располагается в вершиэ.гце пирамиды. ) стойчивое по.10)кение следу 1 О- их четьрех шаров создается при их раз.хе 1 цецци ца рсорях пирамиды и касаи.перво: шара. В следующем слое один шар ложите в гетр, касаясь четырех нижних, )5 дгуис етыре ярд Зсползгд ются 11 З,)ео -РЗХ И ЕЦГЕ ЧстгъРЕ ШДРЗ ПОМЕЩЗЮТСЯ М".ж.ду ццми на гранях.Б каждом следующем слое шары расюлагаются аналогичным образом. санныи процесс протекает самопроизвольно при рав- ЗО юмерцой засыпке шаров по сечению емкости.Плотность создаваемой регулярной упаковки зависит от углов между граня ли.Она максимальна В случае квадратной пирал иды с угл а ми 70"- и соста вляет 74 35 В других случаях - не ниже 68,(.Упаковку шаров в предлагаемые емкости осуцествляют в лабораторных условиях путем загрузки металлических шаров диаметром 4 и 6 мм и гранулироьацных катализаторов сферической формы диаметром 3 и 8 мм. Екости имеют прозрач.ные стенки, что позволяет ввуально су.дить О црзви,1 ьноти упаковки, Размеры емкостей подбирзкт с учетом того, что СЕЧЕН;И ДОЛжЦО ЦОМЕЩЗ. ЬСЯ ГЕЛОс ЧИСЛО 45 шаров. Загрузку производят путех насыпяция шаров с высоты примергн) 300600 м, нзд емкостьн). Плогцость упаковки Определяот геометрическим методом. Геометрические характеристики емкостеи и шарон, а также плотность упаковок приведены в таблице.В опытах с хорошей воспроизводимостью получают регулярные упаковки шаров с плотностью, достигающей 74",).Использование предлагаемой емкости с регулярно упакованным катализатором в ка. честве химического реактора обеспечит ицтецсификацин) процесса зд счет наиболее эффекти нного испол ьзова ци я объема ем кос) и. 50 ветствует прямоугольной пирамиде. При тех же углах между грдями бункер может оканчиваться не вершиной, а ребром, тогда он и:леет фор.лу не пирамиды, а клина.Кроме того, проведенные исследования показали, что .плотная регулярная упаковка шаров создается также, если одна царя граней расположена вертикально, т. е. лежит и плоскости, параллельной плоскости соот- ветствующеЙ пары боковых стенок иззлелепи "едз - продолжением стенки емкости, а вторая паря образует двухгранньй уол со зндченияги угла от 70 до 110.Конструктивно днище может быть выполнено из нескольких соединенных между собой 15 дцищ однотипной указанной геометрии.1495226 Формула изобретения Форма бункера Сечение емкости мм х мм град 30 х 30 70 и 70 Квадратная// Прямоугольныйклин 110 о угол Емкость для упаковки сферических тел,. содержагцая боковые стенки, выполненные в форме прямоугольного параллелепипеда, и днище в форме четырехгранной пирамиды, отличающаяся тем, что, с целью увеличе 102 х 102 Днухграннь/и ния эффективности использования обьема емкости, одна нара противоположных граней днища расположена в плоско:тях, параллельныхх плоскостям соответствующей пары проти воположных боковых стенок, или образуетугол от 70 до 102, а вторая пара - угол от 70 до 110. уго/и ме/кд .иамстолот/ос г;,гранями, шаров, , упаковк,(.о с гделдктор.А. Мотыль Тек ре,Здкз 418518 ТиражН ИИИ Государственного комик та113035, Москвы, Жроизводствс нш-издательский комб итель 11. КирилловаИ. Берег Корректор О. Кравцова625 Подписноено изобретениим и открыл иям при КНТ О.СР35, Раугиская ндб., д: 4/5инат 1 атент, г. ужгород, ул. Гагарина, 101