Устройство для образования капель расплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 544 119) 1) 4 .В 01 1 2/02 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о СССР1979.СССР1981. ВАе и,4 ь СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Кемеровский технологическимиститут пищевой промышленности(56) Авторское свидетельствН 689715, кл. В 01 У 2/20,Авторское свидетельство9 975051, кл. В 01 Х 2/02,(54)(57) 1,УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗ НИЯ КАПЕЛЬ РАСПЛАВОВ, содержащ питатель, пленкообразователь струеформующее устройство, о т ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительн ти и качества получаемых, гранул,высоковязкого продукта, струеформующее устройство выполнено в виде обогреваемой наклонной перфорированной плиты, на нижней стороне которой перпендикулярно ее поверхности вдоль ряда отверстий установлены зубчатые пластины, при этом каждый зуб пластины расположен против отверстия плиты, а перфорированная плита снабжена устройством для регулирования ее наклона.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отверстия в плите последующего ряда смещены по отношению к отверстиям предыдущего ряда и выполнены с увеличением диаметра в сторону прохождения пленки расплава.Изобретение относится к химичес- кому машиностроению, а именно к оборудованию для гранулирования расплавов, и может быть, использовано в химической, коксохимической, медицинской и пищевой промышленности,Цель изобретения - повышение производительности и качества получаемых гранул высоковязкого продукта.На фиг.1 приведена.,схема устройства; на фиг,2 - перфорированная плита,". вид сверху; на фиг.З - элемент зубчатой сливной пластины. Устройство содержит питатель 1, расположенный над пленкообразова. телем 2. Пленкообразователь 2 представляет собой горизонтальную обогреваемую емкость в виде призмы с откидным днищем 3 и фильтрующей обогреваемой сеткой 4, снабжен перегородкой 5, не доходящей до дна и делящей емкость пленкообразователя на две камеры. Стенка б второй камеры образует переливной порог, расположенный ниже уровня расплава в первой камере пленкообразователя. Пленкообразователь расположен таким образом, чтобы переливной порог находился перед струеформирующим устройством 7 над верхней кромкой 8. Струеформирующее устройство содержит перфорированную наклонную плиту 9, имеющую отверстия 10, расположенные рядами. Количество рядов отверстий зависит от свойств гранулируемого материала.Расположение отверстий в плите показано на фиг.2, Диаметр отверстий перфорированной плиты переменный, в несколько раз больше толщины стекающей пленки и составляет 10-15 мм, причем наи- меньший диаметр у ряда отверстий, расположенных ближе к месту поступления пленки расплава на плиту, кроме того, отверстия последующего ряда смещены по отношению к предыдущему в направлении, перпендикулярном движению потока пленки расплава, Такое смещение предотвращает сли- яние капель расплава и увеличивает плотность струй. Отверстия плиты .служат для разделения пленки расплава на отдельные потоки. Вдоль каждого ряда отверстий с нижней стороны плиты перпендикулярно ее плоскости находятся сливные зубчатые пластины 11, причем, зубья пластин находятся против каждого отверстия плиты.Сливные зубчатые пластины предназначены для формирования потоков расплава в цилиндрические струи, а также предотвращают подтекание расп 5 лава по нижней поверхности плиты.Плита оканчивается сливной зубчатойкромкой 12. Для изменения угла наклона струеформирующее устройствоснабжено поворотным устройством 13,10 Фильтрующая стенка 4, пленкообразователь 2, перфорированнаяплита 9имеют обогревающие трубы 14.Для оптимального режима работы(каплеобразующего устройства15 большое значение имеет форма зуба.При гранулировании высоковязкихбыстрозатвердевающих расплавов,например фенолоформальдегидных новолачных смол, целесообразна форма20 зуба в виде усеченного треугольника. Благодаря такой форме, струярасплава на конце зуба имеет эллиптическое сечение. На фиг.З показанэлемент сливной зубчатой пластины,25, который характеризуется высотойзуба Н, основанием зуба Т и нижнейкромкой Ь. Оптимальные размеры зуба выбираются в зависимости отсвойств гранулируемого материала.30 Устройство работает следующимобразом,35 40 45 50 55 Расплав поступает из питателя 1на обогреваемую фильтрующую сетку 4, где отделяется от грубыхмеханических примесей и стекает впленкообразователь 2. Расплав самотеком продавливается ниже перегородки 5 во вторую камеру пленкообразователя и через переливной порогстенки 6 в виде равномерной пленки поступает на струеформирующееустройство 7 в верхнюю часть наклонной перфорированной плиты 9 ипо всей ее ширине самотеком стекаетвдоль ее поверхности. При стеканиирасплава по плите пленка через отверстия 10 разделяется на потоки,уменьшаясь по толщине к концу прохождения по плите. Основная часть расплава, разделенная на потоки,стекает по сливным зубчатым пластинам 11, формируясь в цилиндрические струи. На конце зуба струярасплава при.форме зуба в видеусеченного треугольника, имеет эл-.липтическое сечение. Покидая зуб,струя расплава под действием силповерхностного натяжения приобретает цилиндрическую форму, но в следующее мгновение под действием сил инерции, возвращается в первоначальную форму, Увеличениесвободной. энергии поверхности, связанное с этой деформацией, приводит к тому, что на поверхности струи возникают колебания. Рост этих колебаний приводит к разрыву струи на капли на небольшом расстоянии от пластины, что при гранулировании высоковязких быстрозатвердевающих растворов имеет большое значение - исключает образование цилиндрических продолговатых гранул. Образовавшиеся капли расплава охлаждаются любым из известных способов, превращаясь в твердые гранулы, Оставшаяся часть пленки расплава, не прошедшая через отверстия плиты, в виде тонкой пленки стекает по периферийной сливной зубчатой кромке12 и также дробится на капли.Так как диаметр отверстий больше, чем толщина стекающей пленки, при работе устройства исключаетсязабивание отверстий вязкими сгустками, наклон плиты обеспечивает движение пленки расплава самотеком и позволяет наряду с равномерным распределением пленки на потоки также создать условия, исключающие . забивание отверстий. Так как по мере продвижения расплава по плите толщина пленки расплава уменьшается, для того, чтобы масса струи была такой же, как в предыдущем ряду, необходимо увеличить диаметр отверстия последующего ряда. Таким образом, переменный диаметр отверстий в плите обеспечивает распределение расплава на равномерные по массе струи.Регулирование толщины пленки в зависимости от вязкости расплава осуществляется изменением угла наклона струеформирующего устройства с помощью поворотного устройства 13.П р и м е р . При гранулировании фенолоформальдегидных новолачных смол струеформирующее устройство имеет следующие размеры.Размеры элементов перфорированной плиты:Количество рядов отверстий 3Диаметр отверстий первого ряда, мм 10-11Диаметр отверстий второго ряда, мм 12-13 Диаметр отверстий третьего ряда, мм 14-5Расстояние между отверстиями вряду Т, мм 24Расстояние между рядами отверстий, мм 40Смещение отверстий по отношениюк предыдущему ряду, мм 6Длина плиты, мм 20010 Ширина плиты, мм 1500.Размеры элементов зубчатой слив 1 (Ъ, ной пластины, мм:Высота зуба Н 25Основание зуба Т 24Нижняя кромка зуба 6,Угол наклона струеформирующегоустройства изменяется в зависимости от марки и свойств гранулируемой. фенолоформальдегидной смолы и нахо -дится в пределах 15-25Зависимость угла наклона струеформирующего устройства от маркии свойств фенолоформальдегидныхноволачных смол приведена в табли Уменьшение угла наклона менее 15приводит к уменьшению скоростидвижения пленки расплава по плитеувеличению толщины пленкивыше допустимой, что приводит к забиваниюотверстий плиты, уменьшению производительности установки и получению неравномерных гранул и кусковготового продукта. Увеличение угла наклона струеформирующего устройства более 25 приводит к увели 1чению скорости движения пленки расплава по плите, при которой основ ная масса расплава сливается по сливной зубчатой кромке 2, происходитслияние струй расплава, образованиенеравномерных гранул и кусков готово-го продукта,Испытания устройства при гранулировании смолы показали. возможностьприменения его при гранулированиивысоковязких быстрозатвердевающихрасплавов, таких как укаэанная смола, производительность установки приэтом достигает 1000 кг/ч, удельнаянагрузка на один зуб по сравнениюс известным устройством увеличивается до 150 г/мин, диапазон нагрузоксоставляет 30-150 г/мин на один зуб.55 Гранулированныи продукт имеет равночмерный размер гранул, который в зависимости от,температуры расплава меняется от 3 до 7 мм.22544 персность полученного продукта и отсутствие пыли позволили увеличить производительность формовочного оборудования на 107., снизить брак отли. вок на 28 Х, уменьшить потери ма.териала и улучшить условия, труда. Возможность гранулирования таких высоковязких материалов, как фенолоформапьдегидная смола дает ряд преимуществ при дальнейшей их переработ- ке. Испытания опытной партии фенолоформальдегидной смолы для оболочкового литья показали, что монодисУгол наклоо на,Динамическаявязкость,мПа с Сф140 70 20 100 110 СФ130 140 18 100 160 15 Фи игЗ Составитель Н.ЛебедевС.Патрушева Техред М.Пароцай еда/ Тираж 52 ИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Ра4/5 ал ППП "Патент",г, Ужгород, ул. Проектн Марка смолы Температура о расплава, С