UA80464C2

UA80464C2 - Granulator

Info

Publication number: UA80464C2
Application number: UAA200508319A
Authority: UA
Inventors: Sergy Anatoliiovych Pavliuk; Serhii Oleksiiovych Kolesnik; Oleksandr Volodymyrovy Deineka; Mykola Hryhorovych Kryvshych; Tetiana Borysivna Zhelezna
Original assignee: Greis Polihran Ltd Liability R
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2005-08-25
Publication date: 2007-09-25

Abstract

A granulator contains a housing with a branch pipe for introduction of fusion cake or suspension, an unit of bearings, in which an external hollow shaft with pulley for drive is installed, on the external hollow shaft a rotary cylindrical chamber is installed with a perforated bottom, which has a flange joint, in which the openings of discharge are made which are located on different height and at different distance from the rotational axis of rotary cylindrical chamber in such a way that the axes of the openings of discharge are directed toward different sides at different angles to the horizon, a vibrator and a stock with emitting disk. In the unit of bearings along the axis of external hollow shaft an internal shaft with a pulley for drive is additionally installed. On the internal shaft inside perforated bottom with a clearance from it the radial blades are located which are made with possibility of rotation at another speed than perforated bottom. The vibrator is located on the cylindrical chamber.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

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.The invention relates to the granulation of melts, in particular to the granulation of complex fertilizers and nitrogen fertilizers 2 with various impurities in granulation towers, and can be used in the production of ammonium nitrate or urea with impurities and in the production of complex fertilizers of the nitrogen-phosphorus-potassium-calcium type.

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, -A vortex-type granulator is known, which contains a hollow cylindrical chamber with a perforated bottom with outflow holes. Inside the stationary perforated bottom is a bladed turbine. The melt is fed into the web of the stationary perforated bottom, and the blade turbine of the melt is set to rotate, which creates a rotating 70 vortex motion of the melt and prevents the agglomeration of impurity particles in the web of the perforated bottom and the clogging of the outflow holes. (Kholin B.G. Centrifugal and vibrating granulator! floats and liquid sprays, -

М., Машиностроение, 1977, с.82, рис.47)|.M., Mashinostroenie, 1977, p. 82, fig. 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.The disadvantage of this granulator is that the fertilizer drops, which are obtained from disintegrating jets, move one after the other along the same or similar trajectories. This leads to the collision of some drops and their coalescence, which 72 reduces the uniformity of the resulting granules. In addition, during the movement of droplets from any opening along close paths, the heat exchange in the granulation tower deteriorates and the probability of sticking of non-crystallized droplets in the lower part of the granulation tower increases.

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.A centrifugal vibrating granulator is also known, containing a body in the form of an inverted cone, coaxially fixed on a hollow rotating shaft, a device with a preliminary distributor for feeding the melt into the body. A melt distributor in the form of an inverted cone with a perforated side surface, inside which perforated vanes are installed, is installed on the shaft inside the housing. A flow rate equalizer is placed coaxially between the housing and the distributor. The body of the granulator is connected to the shaft by means of a flange connection. A vibrator is installed on the bottom of the case so that the direction of vibration created by it coincides with a plane perpendicular to the axis of rotation of the case. Spherical holes with a hole in each hole are made on the side surface of the case. The holes are made in such a way that their axes are placed (39) normal to the surfaces of the holes and lie in planes perpendicular to the axis of rotation of the case. In addition, the axes of the holes in different holes have a different angle of inclination to the vectors of circular speeds of the holes (declaratory patent of Ukraine for the invention of Mo 53971, VO1.) 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.Due to the fact that the holes in different wells are made at different angles to the circular speed vectors M of the movement of the holes, the cross-section of the granulation tower is more evenly irrigated. However, the granulator indicated by Ge) cannot granulate complex fertilizers due to clogging of the outflow holes.

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.The closest in terms of technical essence to the claimed invention is a rotary vibrogranulator of melts, which M contains a body with a nozzle for feeding the melt into an annular collector with an annular channel for further feeding the melt into the lower part of the cylindrical chamber. In the lower part of the ring channel, a 3 o roll corrugated nozzle is mounted for laminarization of the melt before it enters the distributor. The distributor has pressure vanes to give the melt a rotational movement and to inject it through the perforated cylinder.

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.The grid is intended for final laminarization and control filtration of the melt flow before it exits into the cavity of the perforated cup-shaped bottom with holes for the flow of melt jets. The outflow holes are located at different distances from the vertical axis of rotation of the cylindrical chamber and the cup-shaped C 50 bottom at different levels. The axes of the outflow holes are directed in different directions at different angles to the horizon, which is necessary for the distribution of drops (granules) along different trajectories and for the intensification of the heat exchange process in the granulation tower. On the periphery, the cup-shaped bottom has a low-frequency vibration filter in the form of one or more ring corrugations, the natural frequency of which, together with the cup-shaped bottom, is less than the operating frequency of the vibration source. Moreover, the low-frequency vibration filter is placed between the cup-shaped bottom and the cylindrical chamber. With the help of a conical bottom, blades, a ring and bolts with bushings, a cylindrical chamber with a cup-shaped bottom is fixed to a hollow shaft, which is installed in a bearing unit and has a pulley av! to drive rotation. The flange connection is designed to connect all rotating parts to the hollow shaft. There is a vibrator with a resonator, a rod and a disk - an emitter, which is installed above the inner part of the central part of the cup-shaped bottom with a gap | patent of Ukraine for the invention Mo 46121, VO I 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 зGee! 20 During the operation of this granulator, practically uniform granules are obtained, simultaneously improving the process of their cooling in flight along different trajectories in the granulation tower due to the rotation of the cup-shaped bottom with

Т» циліндричною камерою. Проте недоліком зазначеного гранулятора є досить швидке забивання отворів витікання при спробі гранулювати складні добрива або плави з домішками.T" cylindrical chamber. However, the disadvantage of the specified granulator is rather quick clogging of the outflow holes when trying to granulate complex fertilizers or melts with impurities.

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 отворівThe invention is based on the task of creating such a design of the granulator, which would allow granulating 52 complex fertilizers and nitrogen fertilizers with various impurities, including suspensions, without frequent clogging of holes

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.HF) leakage, without sticking and deterioration of the uniformity of the granules, as well as to intensify the cooling process of the granules, which, in turn, would increase the quality of the product obtained.

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.The problem is solved by the fact that in the granulator, which contains a housing with a nozzle for introducing float or suspension, a bearing assembly in which an external hollow shaft with a drive pulley is mounted, a rotating cylindrical chamber with a perforated bottom, which has a flange, is mounted on the external hollow shaft 60 connection and in which the outflow holes are placed at different heights and at different distances from the axis of rotation of the rotating cylindrical chamber so that the axes of the outflow holes are directed in different directions at different angles to the horizon, the vibrator and the rod with the radiating disc, according to according to the invention, an internal shaft with a drive pulley is additionally installed in the bearing assembly along the axis of the outer hollow shaft, on the internal shaft inside the perforated bottom with a gap from it, radial blades are placed, made with the possibility of rotation at a different speed than the perforated bottom, and the vibrator is located on cylindrical chamber.

Перфороване днище може бути виконано у вигляді параболоїда, циліндра, конуса, тора або сферичної поверхні.The perforated bottom can be made in the form of a paraboloid, cylinder, cone, torus or spherical surface.

Живлення вібратора здійснено за допомогою муфти-колектора.The vibrator is powered using a collector clutch.

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.The possibility of rotation of the blades at a different speed than the speed of rotation of the perforated bottom creates inside the rotating perforated bottom a vortex flow of float with a velocity gradient near the inner surface of the shell, which prevents the clogging of the outflow holes and allows spreading the drops of granulating float or suspension along different trajectories in the granulation tower, which improves heat exchange conditions and 7/0 intensification of the cooling process, accelerating the melt crystallization process, and reduces the probability of droplets sticking in the granulation tower.

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.The invention is illustrated by a drawing showing a granulator in an axial section. The granulator contains a body 1 with a nozzle 2 for introducing float or suspension, a bearing unit 3, in which an external hollow shaft 4 and an internal shaft 5 are mounted in any known way. Shafts 4 and 5 are installed with the possibility of their rotation at 7/5 different speeds, which is adjustable, both in magnitude and direction. To drive shafts 4 and 5, there are pulleys 6 and 7, respectively.

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.A cylindrical chamber 8 is mounted on the outer hollow shaft 4 with a perforated bottom 9 made in the form of a paraboloid, cone, torus or spherical surface with outflow holes 10 located at different heights and at different distances from the axis of rotation of the rotating perforated bottom 9 so that the axes of the holes 10 Outflows are directed in different directions at different angles to the horizon.

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. счBlades 11 are mounted on the inner shaft 5 with a gap from the inner surface of the perforated bottom 9 of the cylindrical chamber 8. The perforated bottom 9 has a flange connection 12. To obtain more uniform drops, a vibrator 13 of a certain frequency and a rod with a radiating disk 14 are installed. Powering the vibrator 13 is carried out using a collector clutch (not shown) in a known manner. high school

Гранулятор працює наступним чином.The granulator works as follows.

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, 2Granulating melt or suspension is fed to the nozzle 2 in the body 1 and further into the web of the perforated bottom i) 9 with blades 11 inside. The perforated bottom 9 and the blades 11 are rotated with calculated different rotations. When the blade 11 rotates, the rotary motion of the float or suspension located in the web of the perforated bottom 9 is transmitted. Under the action of the centrifugal force, the float takes the form of a rotating hollow cylinder, and in the inner surface of the perforated bottom 9, in front of the outflow holes 10, pressure P is created, which is determined with sufficient accuracy by the equation: x, 2

Р-Н (і-ї) ч 2 о де: о - кутова швидкість обертання лопатей 10; р - щільність рідини, що гранулюється; соR-H (i-i) h 2 o where: o - angular speed of rotation of the blades 10; p - the density of the liquid being granulated; co

Ку - внутрішній радіус перфорованого днища у межах отвору витікання;Ku - the inner radius of the perforated bottom within the outflow hole;

Р» - радіус вільної поверхні рідини у перфорованому днищі.P" is the radius of the free surface of the liquid in the perforated bottom.

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 9Under the action of pressure P, the melt or suspension will flow out of the outflow holes 10 in the form of jets, which, under the influence of random disturbances and vibrations created by the vibrator 13, will break up into drops of sufficiently uniform diameter. Falling from the height of the tower and being cooled by the air passing through the tower, the drops of З c crystallize, turning into granules - solid particles of a spherical shape with a sufficiently uniform з» diameter. During the operation of the granulator, the blades 11 rotate at a different speed than the perforated bottom 9, so a gradient of the velocity of the granulating liquid is created in the inner surface of the perforated bottom 9. This contributes to the destruction of conglomerates of particles of solid impurities inside the perforated bottom 9 and prevention of frequent clogging of the outflow holes 10. because at the same time, the rotating perforated bottom 9 continuously changes the direction of flight of the jets and granules of the liquid being granulated and scatters them along different trajectories, which contributes to the intensification of the cooling process of the granules and practically eliminates the merging of drops of the granulating product in flight and their sticking in the lower part of the tower. This increases product quality and improves working conditions. b 20 Elimination of the formation of conglomerates in the web of the perforated bottom 9 due to the relative movement of the float or suspension and the perforated bottom 9 prevents the clogging of the outflow holes 10, and the rotation of the perforated bottom 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. оT" contributes to the spraying of drops of float or suspension along different trajectories, which improves the cooling of the granules in the tower. At the same time, frequent stops of the tower for cleaning the granulator are eliminated and sticking is eliminated. at

Claims

The formula of the invention is 1. A granulator containing a housing with a nozzle for introducing float or suspension, a bearing unit in which an external hollow shaft with a drive pulley is mounted, a 60-rotating cylindrical chamber with a perforated bottom is mounted on the external hollow shaft, which has a flange with connection and in which the outflow holes are placed at different heights and at different distances from the axis of rotation of the rotating cylindrical chamber so that the axes of the outflow holes are directed in different directions at different angles to the horizon, a vibrator and a rod with a radiating disc, which differs in that that an inner shaft with a drive pulley is additionally installed in the bearing unit along the axis of the outer hollow shaft, radial blades are placed on the inner shaft inside the perforated bottom with a gap from it, made with the possibility of rotation at a different speed than the perforated bottom, and the vibrator is located on a cylindrical camera

2. The granulator according to claim 1, which differs in that the perforated bottom is made in the form of a paraboloid, cylinder, cone, torus or spherical surface.

C. The granulator according to claim 1, which differs in that the power supply of the vibrator is carried out with the help of the Manifold Coupling. c (8) « (Se) « «c) d) -

with . and? (ee) («c) sh» b 50 s» F) ime) 60 b5