Устройство для гранулирования материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО 760 бп 4 в 01 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИНТСРС, СИДИ:ТЛСТМ 1-2 Бюл. Ф 45 институт мическо нияунии, В,Я, Бо,И. Буданцеведовских088,8)свидетельстВ 01 3 2/12,щев,В.И,Куз о ССС 1975,(54) КАТЕ ТРОЙСТВО ДЛЯИАЛОВ НУЛИРОВАНИЯ ся к устрой- материалови решает зазобретение относ для гранулирован щающемся барабан тва во в ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(21) 3830562/3 (22) 23.11.84 (46) 07,12.86. (71) Тамбовски го машинострое (72) В,Н. Долг А.А. Уколов, В нецов и В.Я. Л (53) 66.099.2( (56) Авторское У 554881, кл. дачу повышения выхода товарнои фракции, Во вращающемся барабане со стороны загрузочной камеры установлен усеченный конус (УК), расширяющийся в сторону разгрузки, соединенный со стороны меньшего основания с выходом обратного шнека. Внутри УК смонтирована подъемно-лопастная насадка, соосный с ним ленточный шнек (ЛИ), наружный диаметр которого увеличивается в сторону большего основания УК, снабженного подпорным кольцом. ЛШ транспортирует крупныечастицы из зоны гранулообразования в усеченном конусе, что предотвращает образованиеС крупных гранул и повышает выход то варной фракции, 1 ил., 1 табл.12Изобретение относится к гранулированию и сушке материалов и может быть использовано в химической исмежных отраслях промышленности, в частности в производстве гранулированных минеральных удобрений.Цель изобретения - повьшение выхода товарной фракции.На чертеже представлено предлагаемое устройство для гранулирования материалов, продольный разрез.Устройство для гранулирования состоит из вращающегося барабана 1, внутри которого установлены подъемно-лопастная насадка 2, обратный шнек 3 и конусный классификатор 4, а на его входе 1 - конус 5, который со стороны малого основания соединен с выходом обратного шнека 3, а со стороны большего основания имеет подпорное кольцо 6. Внутри конуса 5 закреплена подъемно-лопастная насадка 7 и соосный ленточный шнек 8. По торцам барабана 1 смонтированы загрузочная камера 9, снабженная трубой 10 со щелевыми окнами для тангенциального ввода теплоносителя, патрубком 11 подачи мелкой фракции продукта и форсункой 12 для распыливания раствора, и разгрузочная камера 13, имеющая патрубки 14 и 15 соответственно для отвода отработанного теплоносителя и вывода гранулированного материала.Устройство для гранулирования материалов работает следующим образомРаствор распыливается форсункой 12 на вихревую завесу, создаваемую со стороны узкого основания в конусе 5 за счет тангенциального ввода теплоносителя через трубу 10 со щелевыми окнами.1Подача мелкой фракции продукта в вихревой поток осуществляется с помощью подъемно-лопастной насадки 7 при вращении барабана 1 в направлении, аналогичном направлению вращения закрученного потока теплоносителя, По мере продвижения последнего кдбольшему основанию конуса 5 скорость его уменьшается, исчезает ее тангенциальная составляющая и завеса превращается из вихревой в завесу падающих частиц, Укрупнившиеся частицы и агломераты частиц, попадая в слой, который образуется над лопатками насадки, всплывают на поверхность скатывающегося слоя и за счет его накло 74760 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 на в сторону большего основания 5 и действия ленточного шнека 8 перемещаются к подпорному кольцу 6. В процессе передвижения по барабану 1 частицы окатываются и досушиваются, После разделения на классификаторе 4 мелкая фракция продукта подается обратным шнеком 3 на лопастную насадку 7 в малом основании конуса 5, а крупная фракция выводится из барабана 1 через патрубок 15. Отработанный тепло- носитель выходит через патрубок 14.В отсутствии конуса в головной части барабана 1 скапливаются крупные агломераты - окатыши, что является следствием некоторого наклона барабана 1 в сторону разгрузки и работы обратного шнека его внешней поверхностью, В начале завесы содержится 35-40% окатышей.В предлагаемом устройстве реализуется эффект разделения полидисперсных частиц по размерам в завале при вращении барабана, который заключается в том, что при вращении барабана крупные частицы всплывают на поверхность скатывающегося слоя завала, а мелкие погружаются внутрь завала. Использование этого эффекта позволяет выводить крупные частицы и агломераты из зоны гранулообразования, предотвращать образование окатьппей, которые ухудшают качество завесы и истирают гранулы, и в результате повышать однородность гранулометрического состава продукта, выход товарной фракции и уменьшать пылеобразование.Элементы конструкции предлагаемого устройства имеют следующие геометрические параметры.Длина усеченного конуса равна длине зоны факел - завеса, в которой проходит процесс гранулообразования и длина которой для промьппленных аппаратов составляет 2-3 м, Угол между образующей конусной поверхности и осью конуса выбирается по рекомендациям для конусных классификаторов.Угол между образующей конусной поверхности, проходящей по внешнему диаметру шнека, и его осью не должен превьппать угла естественного откоса материала, поскольку в противном случае часть материала проходит через конус без контакта со шнеком.В связи с функциональным назначением последнего (перемещать крупные час 1274тицы в скатывающемся слое завала к выходу из конуса) его наружный диаметр должен равняться со стороны меньшего основания конуса диаметру Р окружности, описываемой концами лопастей насадки, и диаметру Рк отверстия в подпорном кольце с другой стороны. Откуда следует, что наружный диаметр Р, шнека на любом расстоянии Х от меньшего основания ко О нуса длиной 1. определяется по формулеы л 1.Для достижения максимального эффекта разделения по размерам шагленточного шнека принимается равным0,15-0,2 длины усеченного конуса.Ширина ленты шнека определяется Оиз условия обеспечения необходимойпроизводительности и минимальногогидравлического сопротивления.Существенность отличительных признаков с точки зрения поставленной 25цели - повышение выхода товарнойфракции снижение пылеобразованияпоказана экспериментальным путем.П р и м е р. Определяют влияниена выход товарной фракции (1 - 4 мм)новых элементов. Исследования проводятся на барабанном аппарате: диаметр барабана 0,5 м, длина 1,5 м,скорость вращения 11 об/мин, производительность 100 кг/ч (режимные35параметры процесса гранулирования исушки, а также гранулометрическийсостав ретура во всех экспериментахнеизменны). Конструкция предлагаемойустановки позволяет менять внутренние устройства в барабане,При отсутствии лопаток в конусене обеспечивается нормальное протекание процесса гранулирования и сушки (на участке размещения конуса аппарат работает как распылительнаясушилка), поэтому исследования вэтом случае не приводятся,Напыляют раствор исходного материала (аммофоса) с помощью пневмати О ческой форсунки на вихревую завесу, создаваемую лопастной насадкой и закрученным потоком теплоносителя, сушат гранулированный материал и определяют гранулометрический состав продукта в стационарном состоянии.Результаты экспериментальных исследований, полученных на предлагае -7 б 0 4мом барабанном аппарате с различными внутренними устройствами, приведены в таблице.Результаты показывают, что ленточный шнек в отсутствии конуса снасадкой оказывает небольшое влияниена увеличение выхода товарной фракции и существенно способствует увеличению выхода в совокупности с конусом. Это объясняется тем, что в отсутствии конуса действие ленточногошнека в значительной мере компенсируется работой обратного шнека, егонаружной поверхностью. Кроме того,при установке внутри конуса ленточный шнек начинает выполнять роль насадки (дополнительного завихрителягазового потока).Отклонение диаметра шнека от рассчитанного в соответствии с предлагаемой формулой принципиально нарушает работоспособность устройства ипрепятствует выполнению его функционального назначения - обеспеченияактивного контакта мелких частиц сзакрученным потоком теплоносителя,выведения крупных частиц иэ зоныгранулообразования и предотвращенияобразования окатышей,Увеличение диаметра шнека (РцъР)приводит к тому, что шнек транспортирует не только крупные частицыскатывающегося слоя завала, но имелкие частицы из внутненнего слоя.Тем самым часть мелкой фракции выводится из активной эоны факел - завеса и попадает в готовый продукт,а лопасти в малом основании конусане полностью заполняются материалом,что снижает плотность вихревойзавесы.При уменьшении диаметра шнека(Р сР) теряется его контакт с частицами, движущимися на поверхностизавала, и в результате часть крупныхгранул остается в конусе. Режимдвижения частиц в последнем со стороны малого основания, который приРц=Р близок к идеальному вытеснению, при Рш (Р нарушается. Оставшиеся в зоне факел - завеса крупныегранулы существенно ухудшают условиягранулообразования, способствуя получению неоднородного по гранулометрическому составу продукта. Предлагаемое устройство позволяет сконцентрировать мелкие частицы в начале завесы, обеспечить активный1 274 Э = Р + - .Окш 20 где О,Ок Содержание Фракций, 7, в барабанном аппарате Размерфракций без конусаи шнека с конусом с лопат.шнеком Меньше1-4 2,1 6,5 90,7 96,2 87,5 86,0 6,0 Больше 4 6, О их контакт с закрученным потоком теплоносителя, имеющим вихревую цент ральную область, предотвратить образование и скопление окатьшек, исти - рающих гранулы и уменьшающих плотность завесы, и вывести крупные частицы из зоны гранулообразования, 11 о сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает получение продукта более однородного грануло метрического состава, увеличение выхода товарной Фракции, уменьшение пылеобразования, что улучшает технико-экономические показатели производства, 15 Формула из обретения Устройство для гранулирования материалов, содержащее вращающийся барабан с подъемно-лопастной насадкой, обратным шнеком и классификатором, загрузочную камеру, снабженную трубой с щелевыми окнами для тангенциального ввода теплоносителя, пат рубком подачи мелкой фракции продукта и форсункой для распыливания раствора, пульпы или суспензии, и разгрузочную камеру, снабженную патрубками для отвода гранулированного ма- З 0 760 атериала и отработаннот о теплопосите - ля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения выхода товарной фракции и снижения пылеобразования, оно снабжено установленным на входе в барабан расширяющимся в сторону разгрузки усеченным конусом, соединенным со стороны меньшего основания с выходом обратного шнека и имеющим подпорное кольцо со стороны большего основания, смонтированную по всей ее длине подъемно-лопастную насадку и соосный с конусом ленточный шнек переменного диаметра, причем наружный диаметр ленточного шнека определяется по формуле диаметр окружности, описываемой концом лопастной насадки в малом основании конуса; диаметр отверстия подпорного кольца;длина конуса;расстояние от меньшего основания конуса до некоторой точки на его оси.1274 7 бО Составитель Р. ГоряиноваТехред А,Кравчук Корректор А. Обр Редак Го аказ б 512 роизводственно в полиграфическ предприятие, г, Ужгоро роектна/7 Тираж 527ВНИИПИ Государственнопо делам изобретени 113035, Москва, Ж, Ра Подписноо комитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5