帶有轉子的反應器的製作方法

2023-06-04 16:46:46 1

專利名稱：帶有轉子的反應器的製作方法
帶有轉子的反應器本發明涉及用於分離複合原材料中所含的材料的反應器，該反應器包括至少一個反應室和至少一個轉子，所述反應室包括至少一個相對於周圍環境密封的殼體、至少一個進料口和至少一個出料口，所述轉子包括至少一個軸。
背景技術：
US, A, 6165349公開了一種反應器，該反應器包括一個反應室，該反應室有個旋轉機構，包括一軸，葉片通過驅動盤對稱地連接於軸上。該軸被安裝在反應室兩端的軸承上。在維修和更換時，葉片的拆卸需要大量的工作。

發明內容
本發明的第一個目的是提供一種反應器，該反應器可以通過最少量的拆卸工作就 能夠接觸到包括葉片的轉子以進行維修和/或更換。本發明的第二個目的是提供一種反應器，以最少量的拆裝工作就可以接觸到反應室內和/或殼體內產生的磨損表面以進行維修和/或更換。因此，本發明包括一種用於分離混合原料的反應器，其中，該反應器包括至少一個反應室和至少一個轉子，該反應室有至少一個相對於周圍環境密封的殼體，至少有一個進料口和至少一個出料口，所述轉子包括至少一個軸，其中，至少所述轉子的第一部分位於所述殼體內，所述軸僅沿一個方向從所述第一部分延伸穿過並伸出所述殼體。至少有一個支撐裝置可以作用於所述軸在殼體外的一部分上，或者作用在與該部分結合的另外的軸上，該支撐裝置完全支撐該反應器。至少有一個支撐裝置可作用於所述軸在殼體外的一部分上，或者作用在該部分的額外的軸上，該支撐裝置部分支撐該反應器。所述軸可以在軸承內在至少兩個平面中承載，該兩個平面在與軸的主延伸方向相垂直的方向上延伸，而且所述平面位於所述殼體外。所述支撐裝置可以包括至少一個支撐臺(stand)。所述支撐裝置可以包括至少兩個軸承，用於將所述軸通過軸承安裝在所述平面上。所述支撐裝置可以包括至少一個軸承箱。所述殼體可以是圓柱形狀。所述殼體可以具有至少一個可拆卸的部分。所述可拆卸部分可通過螺絲結合件和/或螺栓結合件連接到所述殼體的其餘部分。可拆卸部分內部可以由耐磨材料構成。殼體的密封可以是以阻止反應室和環境之間的氣體交換的方式實現。所述殼體的其餘部分可以被附接至所述至少一個軸承箱的至少之一上，且被它(們)完全支撐。所述殼體的其餘部分可以被附接到至少一個軸承箱上，且被它(們)部分支撐。所述殼體的其餘部分可以被附接到所述至少兩個軸承的至少之一上，且被它(們)完全支撐。所述殼體的其餘部分可以被附接到所述至少兩軸承的至少之一上，且被它(們)部分支撐。所述殼體的其餘部分可以被附接到至少一個支撐臺上，且被它(們)完全支撐。殼體的其餘部分可以被附接到所述至少一個支撐臺的至少之一上，且被它(們)部分支撐。所述轉子的第一部分可以包括至少一個錘子。所述錘子的至少之一可以包括至少一個固定部分和一個鉸接部分。所述固定部分可以被固定在所述轉子的所述第一部分上。所述鉸接部分可以以鉸鏈方式連接在所述固定部分上。所述鉸接部分可以有一個重心，位於轉子的第一半徑上，同時，在鉸接部分和固定部分之間相對轉動的旋轉軸線位於所述轉子的第二半徑上。當轉子隨著反應器的操作旋轉時，所述第一半徑尾隨(trailing)第二半徑。當轉子隨著反應器的操作旋轉時，每個錘子在旋轉方向會產生力F2，該力正比於-錘子的所述鉸接部分的質量m，-所述第一半徑和所述旋轉軸之間的垂直距離11，以及-所述重心的高速旋轉速度Vl的平方，並且反比於-錘子的有效長度12，以及-所述轉子的中心到所述重心之間的半徑rl。


圖I為本發明的反應器的第一實施例的分解立體示意圖。圖2為本發明的反應器的第二實施例的分解立體示意圖。圖3為圖2中反應器的局部側截面圖。圖4為圖2所不反應器的殼體和轉子的局部正截面圖。
具體實施例方式圖I顯示了根據本發明的第一實施例的反應器。反應器I包括反應室2、至少部分位於反應室2內的轉子3，轉子3具有錘子4，並安裝在轉子軸5上。反應室2被一個殼體6包圍，殼體6的第一端有一個蓋子7，蓋子7有至少一個進料口 8，進料口 8用於將原料輸入到反應器中，殼體6的餘部至少一個出料口，用於從反應器的輸出產品。殼體6主要是圓柱形狀的，蓋子7主要是圓形的，殼體6的其餘部分以及蓋子7具有相匹配的圓形凸緣，凸緣有一個用於普通螺栓連接的第一直徑。在一個類似的方式中，殼體6的第二端與軸承箱10連接，殼體6與軸承箱10也有一個相匹配的圓形凸緣，凸緣有一個用於普通螺栓連接的第二直徑。第一直徑大於第二個直徑。軸承箱10由一個相應的支撐臺11支撐，軸承箱10容納有兩個軸承12,用於以軸承方式安裝轉子軸5，轉子軸5伸出反應室2外，即，僅在反應室2的一側上，支撐臺支撐起整個反應器I。在殼體6中，也有一個基本為圓柱形的由耐磨材料如不鏽鋼材料或者陶瓷材料製成的填充物13，其中填充物13是很容易更換的。殼體6中，還有一個內壁(未顯示)可以允許氣體通過內壁的中心從而進入反應室2的內部/後部空間(未顯示)，氣體可以繼續通過內壁從所述出料口 9之一離開反應器，並進一步可能進入下一個蒸餾單元(未顯示)、或者冷凝單元(未顯示)、或者直接用於發動機(未顯示)燃燒或者用於加熱系統(未顯示)。反應室2除了進料口 8和出料口 9夕卜，與周圍的環境是隔離的，即帶有蓋子7的殼體6連接到軸承箱10，軸承箱10在轉子軸5的軸襯處封閉，另一方面可以考慮反應室2與周圍環境不進行氣體接觸。通過這種方式，反應室2和反應器I不同於一般的錘式粉碎機。一般的錘式粉碎機或多或少地對周圍環境開放。在需要檢查填充物13的狀態，或者進行更換時，或者需要檢查轉子3包括錘子4的狀態時，蓋子7可以很容易地卸載。圖2-4顯示了本發明的反應器的第二實施例。與第一實施例相比，最重要的區別在於殼體被分解為更多的部分，即第一易卸除部分6a-它仍然有蓋子7-以及第二部分6b，還有一個耐磨材料製成的覆蓋物13a，覆蓋物位於第一個易卸除部分6a的內部，由此可以節省填充物13。第一部分6a和第二部分6b都具有相匹配的圓形凸緣，凸緣有一個用於普通螺栓連接的第一直徑。在需要檢查覆蓋物13a的狀態或者更換時，和/或者需要檢查轉子3，包括錘子4 (只有兩個繪製在圖3)的狀態、或進行維修和/或更換時，第一部分6a可以很容易地卸載。採用這種簡單的方式，可以很容易的接觸到轉子3的大部分。蓋子7如前所述，本身能夠容易地被拆下，但也可以在被拆下時仍保留在第一部分6a上。在殼體6中，也有一個內壁16，以使得氣體通過所述內壁16的中心從而進入反應室2的內部/後部空間17，氣體由此可以從所述出料口 9之一離開反應器。如圖4所示的是轉子3。轉子軸5上有六個錘4，每個錘4包括固定部分4a和鉸接部分4b。鉸接部分4b繞軸14旋轉，軸14延伸的方向與轉子軸5主延伸方向基本平行。鉸接部分4b有一個重心15，位於轉子的第一半徑rl上，同時一個用於鉸接部分4b和固定 部分4a之間相對轉動的旋轉軸14位於轉子的第二半徑r2上，當轉子3沿圖中的逆時針方向旋轉時，第一半徑rl尾隨(trailing)第二半徑r2。S卩,所述第一半徑rl與第二半徑r2成一定角度。隨後每個錘子會沿旋轉方向產生一個力F2，該力正比於-錘子4的鉸接部分4b的質量m，-第一半徑rl和旋轉軸14之間的垂直距離11，以及-重心15的旋轉速度Vl的平方，並且反比於-錘子4的有效長度12，以及-轉子的中心到重心15的半徑rl。關於錘子的有效長度12，參照的是力F2與旋轉軸14之間的垂直距離。力F2作用在堆積在錘子上的材料的中心點(質量中心)上，也就是力F2應當施加作用之處。這樣，可以通過預先確定上述的參數來計算和設置每個錘子的理想功率。通過確定的力F2，產生的扭矩將使每個錘子保持在預定的位置-每個錘子抵靠著一個止點(stop)，如果由於反應器中送入了太多的材料、或由於一些更重的雜質進入到反應器內，使得超過了該確定的力，鉸接部分4b會向後彎，使得材料通過，直到再次達到力平衡。該功能在正常操作期間提供了槓桿效應，並且在例如被處理的材料中還夾雜有其它物質時避免發生故障。使用反應器時，原料通過至少一個進料口進入反應室2，進入反應室2後，原料由於轉子上的錘子4的動能、轉子旋轉使碎屑四處甩動(throw around)產生的動能和錘子4與許多部分的原料摩擦產生的熱能而被分解。可以使用砂，催化劑，鋼，玻璃等形式的無機材料來增加摩擦並由此升高溫度。無機粒子有利地影響分解過程，主要是由於它們具有很大的總體接觸面積，起到對原料的高效熱交換器的作用，以及破壞碳氫化合物和更大的烴分子的催化劑的作用。烴類化合物、水和其他有機物質在設備中被氣化。轉子的離心力將氣體從質量大的無機化合物中分離出來，反應器中的氣體部分從出料口 9被帶走，質量大的碎料可以在反應器的邊緣被拍打後從出料口 9排出。本發明不僅限於本文所述的實施方式，而且可以在後附的權利要求的範圍內變化。
權利要求
1.反應器(1)，用於分離複合原材料中含有的材料，該反應器包括反應室(2)、轉子(3)，所述反應室(2)包括至少一個相對於周圍環境封閉的殼體(6，6a，6b，7)，至少一個進料口(8)和至少一個出料口(9)，所述轉子(3)包括至少一個軸(5)，其特徵在於所述轉子(3)的至少第一部分位於所述殼體(6，6a，6b，7)內，並且所述軸(5)只沿一個方向從所述第一部分延伸穿過並伸出所述殼體(6,6a, 6b, 7)。
2.根據權利要求I所述的反應器(1)，其中，至少一個支撐裝置(11)作用於所述殼體(6，6a，6b，7)外的所述軸(5)的一部分，或者作用於與該部分相聯結的另外的軸，所述支撐裝置(11)完全支撐反應器(I)。
3.根據權利要求I所述的反應器(1)，其中，至少一個支撐裝置(11)作用於所述殼體(6，6a，6b，7)外的所述軸(5)的一部分，或者作用於與該部分相聯結的另外的軸上，所述支撐裝置(11)部分支撐反應器(I)。
4.根據前述權利要求之一所述的反應器(1)，其中，所述軸(5)安裝在軸承的至少兩個平面上,所述軸承的兩個面與所述軸(5)延伸的方向相垂直，所述平面位於所述殼體(6，6a,6b, 7)外。
5.根據權利要求2或者3所述的反應器(I)，其中所述支撐裝置(11)包括至少一個支撐臺(11)。
6.根據從屬於權利要求2或3的權利要求4所述的反應器(1)，其中，所述支撐裝置(11)至少包括兩個軸承(12)，用於在所述的平面中以軸承方式安裝所述軸(5)。
7.根據權利要求2或3所述的反應器(I)，其中，所述支撐裝置(11)包括至少一個軸承箱(10)。
8.根據前述權利要求之一所述的反應器(1)，其中，所述殼體(6，6a，6b，7)是圓柱形狀的。
9.根據前述權利要求之一所述的反應器(1)，其中，所述殼體(6，6a，6b，7)至少有一個可拆卸的部分(6a，7)。
10.根據權利要求9所述的反應器(I)，其中，可拆卸部分(6a，7)通過螺絲連接和/或螺栓連接附接到所述殼體的其餘部分(6b, 6a)。
11.根據權利要求10所述的反應器(1)，其中，所述可拆卸的部分(6a)內部具有耐磨材料(13a)。
12.根據前述權利要求之一所述的反應器(1)，其中，所述殼體(6，6a，6b，7)以阻止反應室和周圍的氣體交換的方式進行密封。
13.根據權利要求10，11或12所述的反應器(1)，其中，所述殼體的其餘部分(6b)附接在所述至少一個軸承箱(10)的至少之一上，並且被它/它們完全支撐。
14.根據權利要求10，11或12所述的反應器(1)，其中，所述殼體的其餘部分(6b)附接在所述至少一個軸承箱(10)的至少之一上，並且它/它們部分支撐。
15.根據權利要求10，11或12所述的反應器(1)，其中，所述殼體的其餘部分(6b)附接在所述至少兩個軸承(12)的至少之一上，並且被它/它們完全支撐。
16.根據權利要求10，11或12所述的反應器(1)，其中，所述殼體的其餘部分(6b)附接在所述至少一個軸承(12)的至少之一上，並且被它/它們部分支撐著。
17.根據權利要求10，11或12所述的反應器(1)，其中，所述殼體的其餘部分(6b)附接在所述至少一個支撐臺(11)的至少之一上，並且被它/它們完全支撐。
18.根據權利要求10，11或12所述的反應器(1)，其中，所述殼體的其餘部分(6b)附接在所述至少一個支撐臺(11)的至少之一上，並且被它/它們部分支撐。
19.根據權利要求1-18之一所述的反應器(I)，其中，所述轉子(3)的第一部分包含至少一個錘子(4)。
20.根據權利要求19所述的反應器(1)，其中，至少一個所述錘子(4)包括至少一個固定部分(4a)和至少一個鉸接部分(4b)。
21.根據權利要求20所述的反應器(1)，其中，所述固定部分(4a)被固定附接在所述轉子(3 )的所述第一部分，所述鉸接部分(4b )鉸接在所述固定部分(4a)上。
22.根據權利要求21所述的反應器(1)，其中，所述鉸接部分(4b)有一個重心(15)，位於所述轉子(3)的第一半徑(rl)上，用於鉸接部分和固定部分之間的相對轉動的旋轉軸(14)位於所述轉子的第二半徑(r2)上，當所述轉子(3)隨著所述反應器(I)的操作而旋轉時，所述第一半徑(rI)尾隨所述第二半徑(r2 )。
23.根據權利要求22所述的反應器(I)，其中，當所述轉子(3)隨著所述反應器(I)的操作而旋轉時，每個錘子(4)會沿旋轉方向產生力F2，該力正比於 -錘子(4)的所述鉸接部分(4b)的質量(m)， -所述第一半徑(r I)和所述旋轉軸(14)之間的垂直距離(11 )，和 -所述重心(15)的旋轉速度(vl)的平方， 並且反比於 -錘子(4)的有效的長度(12)，和 -所述轉子的中心到所述重心(15 )的半徑(r I)。
全文摘要
本發明涉及一種用於分離複合原材料中所含的材料的反應器(1)，該反應器包括至少一個反應室(2)和至少一個轉子(3)，所述反應室(2)包括至少一個相對於周圍被封閉的殼體(6，6a，6b，7)，該殼體有至少一個入料口(8)和至少一個出料口(9)，所述轉子(3)具有至少一個軸(5)。轉子(3)的第一部分位於所述殼體(6，6a，6b，7)內，所述軸(5)僅沿一個方向從該第一部分穿出殼體(6，6a，6b，7)。
文檔編號B02C13/04GK102753261SQ201080058874
公開日2012年10月24日 申請日期2010年12月21日 優先權日2009年12月22日
發明者安德斯·奧爾森 申請人:卡桑德拉石油技術有限公司