UA80464C2 - Granulator - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід належить до гранулювання розплавів, зокрема до гранулювання складних добрив та азотних добрив 2 з різними домішками в грануляційних баштах, і може бути використана у виробництві аміачної селітри або карбаміду з домішками і у виробництві складних добрив типу азот - фосфор - калій - кальцій.

Відомо гранулятор вихрового типу, що містить порожнисту циліндричну камеру з перфорованим днищем з отворами витікання. Всередині нерухомого перфорованого днища є лопатева турбінка. Плав подають у полоть нерухомого перфорованого днища, і лопатевою турбінкою плаву задають обертання, що створює обертовий 70 вихровий рух плаву та перешкоджає агломерації частинок домішки у полоті перфорованого днища та забиванню отворів витікання. (Холин Б.Г. Центробежнье и вибрационнье грануляторь! плавов и распьілители жидкости, -

М., Машиностроение, 1977, с.82, рис.47)|.

Недоліком цього гранулятора є те, що краплі добрива, які отримують з розпадних струменів, рухаються один за одним по однакових або близьких траєкторіях. Це призводить до зіткнення деяких крапель та їх злиттю, що 72 знижує рівномірність гранул, які отримують. Крім того, при руху крапель з будь-якого отвору по близьких траєкторіях погіршується теплообмін у грануляційній башті та збільшується імовірність налипання не закристалізованих крапель у нижній частині грануляційної башти.

Відомо також відцентровий вібраційний гранулятор, що містить корпус у формі зворотного конуса, коаксіальне закріпленого на порожнистому обертовому валу, пристрій з попереднім розподільником для подання розплаву у корпус. Всередині корпусу на валу установлено розподільник розплаву у вигляді зворотного конуса з перфорованою бічною поверхнею, всередині якого установлено перфоровані лопатки. Між корпусом і розподільником коаксіальне розміщено зрівнювач швидкості потоку. Корпус гранулятора сполучено з валом за допомогою фланцевого з'єднання. На днищі корпусу установлено вібратор так, що напрямок вібрації, створюваної ним, збігається з площиною, перпендикулярною осі обертання корпусу. На бічній поверхні корпусу с виконані сферичні лунки з отвором у кожній лунці. Отвори виконано таким чином, що їхні осі розміщено (39 нормально до поверхонь лунок і лежать у площинах, перпендикулярних осі обертання корпусу. Крім того, осі отворів у різних лунках мають різний кут нахилу до векторів колових швидкостей руху отворів (деклараційний патент України на винахід Мо 53971, ВО1.) 2/02, 20021.

За рахунок того, що отвори у різних лунках виконано під різними кутами до векторів колових швидкостей М руху отворів відбувається рівномірніше зрошення поперечного перетину грануляційної башти. Проте зазначений Ге) гранулятор не може гранулювати складні добрива через забивання отворів витікання.

Найближчим за технічною суттю до винаходу, що заявляється, є обертовий віброгранулятор розплавів, що М містить корпус із патрубком для подання розплаву в кільцевий колектор з кільцевим каналом для подальшого о подання розплаву у нижню частину циліндричної камери. У нижній частині кільцевого каналу вмонтовано 3о рулонну гофровану насадку для ламінаризації розплаву перед його входом у розподільник. У розподільнику є со напірні лопатки для надання розплаву обертального руху і для його нагнітання крізь перфорований циліндр.

Сітку призначено для остаточної ламінаризації і контрольної фільтрації потоку розплаву перед його виходом у порожнину перфорованого чашоподібного днища з отворами для витікання струменів розплаву. Отвори « витікання розташовані на різній відстані від вертикальної осі обертання циліндричної камери і чашоподібного З 50 днища на різних рівнях. Осі отворів витікання спрямовано в різні боки під різними кутами до обрію, що с необхідно для розподілу крапель (гранул) по різних траєкторіях і для інтенсифікації процесу теплообміну в з» грануляційні башті. На периферії чашоподібне днище має низькочастотний фільтр вібрацій у вигляді однієї або декількох кільцевих гофр, власна частота коливань якого разом з чашоподібним днищем менше робочої частоти джерела вібрацій. Причому низькочастотний фільтр вібрацій розміщено між чашоподібним днищем і циліндричною камерою. За допомогою конусного днища, лопатей, кільця і болтів з втулками циліндричну камеру со з чашоподібним днищем закріплено до порожнистого вала, що встановлений у підшипниковому вузлі і має шків ав! для приводу обертання. Фланцеве з'єднання призначене для приєднання до порожнистого вала всіх обертових частин. Є вібратор з резонатором, штоком і диском - випромінювачем, який установлено над внутрішньою шк центральною частиною чашоподібного днища із зазором |патент України на винахід Мо 46121, ВО І 2/02, 19991.

Ге»! 20 При роботі цього гранулятора отримують практично рівномірні гранули, одночасно покращуючи процес їх охолодження у польоті по різних траєкторіях у грануляційній башті через обертання чашоподібного днища з

Т» циліндричною камерою. Проте недоліком зазначеного гранулятора є досить швидке забивання отворів витікання при спробі гранулювати складні добрива або плави з домішками.

В основу винаходу поставлено задачу створити таку конструкцію гранулятора, яка дозволила би гранулювати 52 складні добрива та азотні добрива з різними домішками, в тому числі суспензії, без частого забивання отворів

ГФ) витікання, без налипання та погіршення рівномірності гранул, а також інтенсифікувати процес охолодження юю гранул, що, в свою чергу, підвищило би якість продукту, який отримують.

Поставлену задачу вирішують тим, що в грануляторі, який містить корпус з патрубком для введення плаву або суспензії, вузол підшипників, в якому змонтовано зовнішній порожнистий вал зі шківом для приводу, на 60 зовнішньому порожнистому валу змонтовано обертову циліндричну камеру з перфорованим днищем, яке має фланцеве з'єднання і в якому виконано отвори витікання, розміщені на різній висоті та на різній відстані від осі обертання обертової циліндричної камери так, що осі отворів витікання направлені в різні боки під різними кутами до обрію, вібратор та шток з диском-випромінювачем, згідно з винаходом, у вузлі підшипників по осі зовнішнього порожнистого вала додатково установлено внутрішній вал зі шківом для приводу, на внутрішньому бо валу всередині перфорованого днища із зазором від нього розміщено радіальні лопаті, виконані з можливістю обертання з іншою швидкістю, ніж перфороване днище, а вібратор розташовано на циліндричній камері.

Перфороване днище може бути виконано у вигляді параболоїда, циліндра, конуса, тора або сферичної поверхні.

Живлення вібратора здійснено за допомогою муфти-колектора.

Можливість обертання лопатей з іншою швидкістю, ніж швидкість обертання перфорованого днища, створює всередині обертального перфорованого днища вихровий потік плаву з градієнтом швидкості біля внутрішньої поверхні оболонки, який перешкоджає забиванню отворів витікання та дозволяє розкидати краплі плаву, що гранулюють, або суспензії по різних траєкторіях у грануляційній башті, що покращує умови теплообміну та 7/0 інтенсифікацію процесу охолодження, прискорюючи процес кристалізації плаву, і зменшує імовірність налипання крапель у грануляційній башті.

Винахід ілюструється малюнком, де зображено гранулятор в осьовому розрізі. Гранулятор містить корпус 1 з патрубком 2 для введення плаву або суспензії, вузол підшипників 3, в якому змонтовано будь-яким відомим способом зовнішній порожнистий вал 4 та внутрішній вал 5. Вали 4 та 5 установлено з можливістю їх обертання з 7/5 різною швидкістю, що регулюється, як за величиною, так і за напрямком. Для приводу валів 4 і 5 є шківи 6 Ї 7 відповідно.

На зовнішньому порожнистому валу 4 змонтовано циліндричну камеру 8 з перфорованим днищем 9, виконаним у вигляді параболоїда, конуса, тора або сферичної поверхні з отворами 10 витікання, розміщеними на різній висоті та на різній відстані від осі обертання обертового перфорованого днища 9 так, що осі отворів 10 Витікання направлені в різні боки під різними кутами до обрію.

На внутрішньому валу 5 змонтовано лопаті 11 із зазором від внутрішньої поверхні перфорованого днища 9 циліндричної камери 8. Перфороване днище 9 має фланцеве з'єднання 12. Для отримання більш рівномірних крапель установлено вібратор 13 визначеної частоти та шток з диском-випромінювачем 14. Живлення вібратора 13 здійснюється за допомогою муфти-колектора (не показано) відомим способом. сч

Гранулятор працює наступним чином.

Плав, що гранулюють, або суспензію подають до патрубка 2 в корпус 1 і далі у полоть перфорованого днища і) 9 з лопатями 11 всередині. Перфороване днище 9 та лопаті 11 приводять в обертання із розрахунковими різними обертами. При обертанні лопаті 11 передають обертовий рух плаву або суспензії, що знаходиться у полоті перфорованого днища 9. Під дією відцентрової сили плав приймає форму обертового порожнистого «г зо Чциліндрав, а у внутрішній поверхні перфорованого днища 9 перед отворами 10 витікання створюється тиск Р, який з достатньою точністю визначається за рівнянням: ікс, 2

Р-Н (і-ї) ч 2 о де: о - кутова швидкість обертання лопатей 10; р - щільність рідини, що гранулюється; со

Ку - внутрішній радіус перфорованого днища у межах отвору витікання;

Р» - радіус вільної поверхні рідини у перфорованому днищі.

Під дією тиску Р плав або суспензія буде витікати з отворів 10 витікання у вигляді струменів, які під « дією випадкових збурень і вібрацій, що створюються вібратором 13, розпадатимуться на краплі достатньо рівномірного діаметра. Падаючи з висоти башти та охолоджуючись повітрям, що проходить через башту, краплі З с кристалізуються, перетворюючись у гранули - тверді частинки шароподібної форми достатньо рівномірного з» діаметра. При роботі гранулятора лопаті 11 обертаються з іншою швидкістю, ніж перфороване днище 9, тому у внутрішній поверхні перфорованого днища 9 створюється градієнт швидкості рідини, що гранулюють. Це сприяє руйнуванню конгломератів частинок твердих домішок всередині перфорованого днища 9 та попередженню частих забивань отворів 10 витікання. бо При цьому перфороване днище 9, що обертається, безперервно змінює напрям польоту струменів та гранул о рідини, що гранулюється, та розкидає їх по різних траєкторіях, що сприяє інтенсифікації процесу охолодження гранул і практично ліквідує злиття крапель продукту, що гранулюється, в польоті та їх налипання в нижній ть частині башти. Це підвищує якість продукту та поліпшує умови роботи. б 20 Ліквідація утворення конгломератів у полоті перфорованого днища 9 через відносний рух плаву чи суспензії та перфорованого днища 9 попереджає забивання отворів 10 витікання, а обертання перфорованого днища 9

Т» сприяє розбризкуванню крапель плаву або суспензії по різних траєкторіях, що поліпшує охолодження гранул у башті. При цьому ліквідуються часті зупинки башти для очищення гранулятора і ліквідуються налипання. о

Claims (2)

1. Формула винаходу о 1. Гранулятор, що містить корпус з патрубком для введення плаву або суспензії, вузол підшипників, в якому змонтовано зовнішній порожнистий вал зі шківом для приводу, на зовнішньому порожнистому валу змонтовано 60 обертову циліндричну камеру з перфорованим днищем, яке має фланцеве з'єднання і в якому виконано отвори витікання, розміщені на різній висоті та на різній відстані від осі обертання обертової циліндричної камери так, що осі отворів витікання направлені в різні боки під різними кутами до горизонту, вібратор та шток з диском-випромінювачем, який відрізняється тим, що у вузлі підшипників по осі зовнішнього порожнистого вала додатково установлено внутрішній вал зі шківом для приводу, на внутрішньому валу всередині перфорованого бо днища із зазором від нього розміщено радіальні лопаті, виконані з можливістю обертання з іншою швидкістю, ніж перфороване днище, а вібратор розташовано на циліндричній камері.
2. 2. Гранулятор за п. 1, який відрізняється тим, що перфороване днище виконано у вигляді параболоїда, циліндра, конуса, тора або сферичної поверхні.

   З. Гранулятор за п. 1, який відрізняється тим, що живлення вібратора здійснено за допомогою Муфти-колектора. с (8) « (Се) « «в) г) -

   с . и? (ее) («в) щ» б 50 с» Ф) іме) 60 б5