Высокое давление

Перемешивание в горизонтальных автоклавах

Перемешивание в горизонтальных автоклавах применяется главным образом при обработке слеживающегося или гранулиро­ванного материала, а также для тяжелых твердых частиц, кото­рые могут быть лучше перемешаны подниманием загруженного материала лопастями мешалки и падением его. При гори­зонтальном положении увеличивается также поверхность жидко­сти, что важно для испарения и газовой абсорбции. Для горизонтальных автоклавов применяют обычно лопастные ме­шалки (рис. 40), но имеются автоклавы и с турбинными и пропеллерными мешал­ками.

 

 

Горизонтальный автоклав с мешалкой и газовым обогревом

 

Рис. 40. Горизонтальный автоклав с мешалкой и газовым обогревом.

 

I—манометр; 2—шкив; 3—вентиль для впуска и выпуска газа; 4— холодильник для выпускаемого продукта; 5—карман для термометра; 6—вы­пускной вентиль; 7—вентиль для взятия проб; 8 —манометр; 9— выпускной вентиль; 10— холодильник для выпускаемого продукта; 11—вентиль для впуска и выпуска газа; 13—газовая горелка.

 


Автоклав с ме­шалкой, электромотор к которой целиком поме­щен в зону высокого давления

Рис. 41. Автоклав с ме­шалкой, электромотор к которой целиком поме­щен в зону высокого давления.

 

Мешалки с приводом, помещенным внутри автоклава. Чтобы избежать саль­ников, существуют конструкции автокла­вов с мешалками, в которых электромо­тор помещен в зону высокого давления (рис. 41). Известно применение довольно крупных аппаратов аналогичной кон­струкции с электромоторами мощностью в несколько десятков киловатт, работаю­щих под давлением до 1500 ат.

Еще в прошлом столетии трудами проф. Доливо-Добровольского была уста­новлена практическая возможность ра­боты короткозамкнутого асинхронного мо­тора при большом зазоре между стато­ром и ротором. В изготовленной им мо­дели, хранящейся сейчас в Ленинград­ском Доме Техники, сплошной ротор вра­щается магнитным потоком, проникаю­щим через толстое зеркальное стекло.

По этому принципу работают авто­клавы с мешалкой системы Н. Е. Вишнев­ского (рис. 42). Магнитный поток статора, расположенного снаружи автоклава, вращает ротор, помещен­ный внутри корпуса из немагнитной хромоникелевой стали типа ЭЯ1Т. Такое устройство очень удобно при работе с агрессивными средами, а также при необходимости интенсивного пермешивания. Конструкция автоклава позволяет работать при давле­нии внутри автоклава до 500 ат, температуре 200—500° и числе оборотов пропеллерной мешалки до 3000. Коэфициент по­лезного действия электромотора падает при этом незначи­тельно.

На рис. 43 схематически изображена лабораторная мешалка, работающая по принципу электромагнитного вибратора, пред­ложенная Д. С. Циклисом [173]. Мешалка помещается внутрь аппарата, где надо осуществить размешивание. При пропускании переменного тока через обмотку катушки, благодаря намагни­чиванию и размагничиванию неподвижного сердечника, якорь то притягивается к нему, то оттягивается пружиной. Устанавливая регулировочным винтом оптималь­ное расстояние между якорем и сер­дечником, можно заставить спираль сильно вибрировать.

 

Автоклав с мешалкой, статор электромотора которой помещен вне аппарата (система Н. Е. Вишневского)

Рис. 42. Автоклав с мешалкой, статор электромотора которой помещен вне аппарата (система Н. Е. Вишневского).

Рис. 43. Мешалка с электромагнитным вибратором для лабораторных аппаратов.

1—катушка; 2—обмотка; 3—сердечник; 4—якорь; 5—регулирующий винт; 6 —перемешивающая спираль.

 

 

Смешение перемещением авто­клавов производится в тех случаях, когда по тем или другим причинам хотят избежать применения меша­лок. Мотивом для этого может слу­жить очень высокое давление среды или сильно корродирующее действие ее на набивку сальника, а также боязнь загрязнить продукт смазкой, поступающей в сальник. При этих условиях перемешивание осуще­ствляют в герметически закрытых, вращающихся, качающихся или со­трясающихся автоклавах. В авто­клавы можно также помещать не­сколько небольших автоклавов или запаянных пробирок, в которых про­водится одновременно несколько испытаний.

 

Вращающийся лабораторный автоклав с газовым нагревом

 

Рис. 44. Вращающийся лабораторный автоклав с газовым нагревом.

1—манометр; 2—вентиль; 3 —карман для термопары; 4—газовав горелка; 5 —шкив.

 

Вращающийся лабораторный автоклав с газовым нагревом показан на рис. 44.

 

 

Качающийся автоклав на рабочее давление 1000 ат „Трясучка” для переме­шивания содержимого автоклава.

Рис. 45. Качающийся автоклав на рабочее давление 1000 ат.

Рис. 46. „Трясучка” для переме­шивания содержимого автоклава.

 

 

Автоклав приводится в движение круглым ремнем или цепной передачей, для чего на хвостовик корпуса насаживается шкив или зубчатое колесо.

При сильно корродирующих веществах их закрывают или запаивают в сосуды из стойких металлов, керамики или стекла, сосуды закрепляют в автоклаве и последний, если нужно, заполняют передающей тепло жидкостью.

На рис. 45 изображен качающийся автоклав, работающий при давлении 1000 ат [73]. К автоклаву подведена гибкая спиральная трубка, позволяющая ему качаться при не­подвижном втором конце трубки, через кото­рый можно отбирать пробу, не останавливая автоклава.

Для перемешивания содержимого автокла­ва в лабораториях иногда применяют так на­зываемые «трясучки» (рис. 46). При этом ав­токлав помещается на подвешенную площадку, которая получает возвратно-поступательное движение от кривошипного механизма.