Устройство для гранулирования расплавов

"460066 Союз Советских Социалмстическкх Реслублмк(22) Заявлено 15.11.71 (21) 1714766/23-26с присоединением заявки х)ив 5) 11. Кл. В О 1 2/02 государственный комите Совета Министров ССС оо делам изобретений 32) Приоритет -публиковано 15.02.75, Б(53) УДК 66.099.2 (088.8) летень Ъ открыт Да бликования описания 11.08 172) Авторы изобретен:,я В Вагин, П. С. Волошин, А, И. Юрченк и В, А. Чумаков 1) Заявитель Дзержинский филиал научно-исси конструкторского института химичес овательскогоо машиностроения также равное смещающее воздействие иа капли расплава, что предотвращает образоваццеагломератов,На фиг. 1 схематично изображено предложенное устройство, продольный разрез; цафиг. 2 - схема движения капель расплавапри неподвижном распределителе охлаждающего агента, поперечный разрез; на фиг. 3, 4- схема движения капель расплава при вращающемся распределителе охлажда 1 ощегоагента, выполненном согласно изобретецшо,поперечный и продольный разрезы. Устройство выполнено в виде вертикальной колонны 1с газораопределительной,решеткой 2. Раз 15 брызгиватель 3 расплавов установлен в верхней части колонны и снабжен перфорированным,дном 4, патрубком 5 для ввода расплаваи центральной трубой 6. Под разбрызгивателем установлен распределитель 7 олаждаю 2 О щего агента, укрепленный ца полом валу 8.Вал 8 проходит через трубку 6, установлен вподшипниках и кпнематически связан с приводом, Распределитель 7 охлаждающего агента выполнен в виде конусов, соедицешиих ос 25 нованиями.Работа устройства,В разбрызгиватель 3 через патрубок 5 подают расплав аммиачной селитры или мочевины, через полость вала 8 подают охлаждаюЗО щий агент, например холодный воздух илц(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРА Изооретеиие относится к области гранулировация продуктов из их расплавов.Известно устройство для гранулироваиия расплавов, включающсе вертикальную колонну с газораспределительной решеткой кипящего слоя, разбрызгиватсль расплавов, установленный в верхней части колонны, и распределитель охлаждающего агента. Распределитель охлаждающего агента установлен неподвижно в верхней части колонны или внутри колонны. Недостаток известного устройства состоит в том, что получают продукт неоднородного граиулометрического состава и недостаточно охлажденные готовые гранулы.Для повышения однородности готового продукта по гранулометрическому составу и интенсификации процесса охлаждение гранул в прсдложенном устройстве распределитель охлаждающего агента снабжен полым валом, проходящим через центральную трубу, укрепленную в разбрызгивателе расплавов. Вращение распределителя охлаждающего агента позволяет обеспечить равномерное и сквозное процизовацие всего потока капель расплава. Вращающиеся струи охлаждающего агента перемещаются по каплям расплава в направлении вращения распределителя, обеспечивая более длительное, а потому и более эффективное охлаждение капель расплава. Вращение струй охлаждающего агента обеспечивает РОВАИИЯ РАСПЛАВОВсмесь воздуха с тоикодисперсиой пылью. Расплав через выпускные отверстия перфорировацного ,диа 4 вытекает в виде отдельных струй, которые распадаются иа капли. При свободном падении в полости колонны капли интенсивно обдуваются охлаждающим агеитом, диспергируемым распределителем 7. В известном грануляторе распределитель охлаждающего агента выполнен неподвижным. При неподвижном распределителе (см .фиг. 2) струи охланюдающего агента 9 (показаиы условно стрелками) наталкиваются ца капли 10 расплава, способствуют слиянию нескольких капель в одну и образоваиио агломератов (новое положение катцель показано пуиктиром). В предложенном устройстве распределитель 7 охлаждающего агента связан с приводом вращения, Такое выполнение позволяет обеспечить равномерное орошение охлаждаюгцим агентом почти всех капель расплава. На фиг. 3 и 4 видно, что струп 9 охлаждающего агента направлены ие по радиусу, а искривлены под действием центробекиой силы. Вращение каждой струи позволяет обеспечить последовательцое орошение капель. Струя охлаждающего агента при вращении распределителя направлена не в одну точку, а перемещается по капле расплава в направлении вращения распределителя, что обеспечивает более эффективное охлаждение капель и исключает образоваипе трещин. На фиг. 3 сплошной и пунктирной спрелками показано положение струй 9 в разное время. Видно, что в первый момент времени орошается капля 11, в следующий - капля 12 и т. д. Жирной линией обозначена область капель, подвергающаяся орошению струй охлаждающей среды, выходящих пз сопел 13 вращающегося распределителя 7.Следует отметить, что смещеиие траекторий капель одинаковое, так как практически все капли расплава попадают под воздействие струй охлаждающей среды. Кроме того, смещение это мало, так как смещающая сила со стороны струи охлаждающей среды за счет ее вращения во все время, воздействия иа каплю расплава изменяет свое направление.Поэтому при экспериментальной проверке образования агломератов ие наблюдалось.Необходимо указать еще иа один момент, обеспечивающий лучшее охлаждение капель расплава охлаждающим воздухом кипящего слоя.При истечении расплава из разбрызгивателя без распределителя охлаждающей среды капли расплава летят по своим неизменным траекториям. При истечении расплава из разбрызгивателя с неподвижным распределителем охлаждающей среды капли расплава также летят по неизменным, некоторая часть по смещенным, цо тоже постоянным траекториям. Охлаждающий воздух кипящего слоя равномерно проходит между струями капель расплава, охлаждая их, При вращающемся распределителе охлаждающей среды ие все 5 1 О 15 20 зз о Г 50 6.-,60 65капли расплава в одной струе подвергаются воздействию струи охлаждающей среды. На фиг. 4 видно, что капли расплава при вращении струи охлаждающей среды испытывают воздействие со стороны ее импульсно только тогда, когда струя направлена на нее. В следующий момент времени на следом летящую каплю расплава воздействия не оказывается, так как напротив нее оказывается промежуток между двумя рядом раополокенными струями вращающегося распределителя. Это спо собствует более пространственному рассеянному полету гранул (см. фиг. 4) и лучшему их охлаждению восходящим воздухом кипящего слоя. Как показывают эксперименты и расчеты, предлагаемое устройство позволит сократить высоту башни за счет увеличенного охлакдения летящих капель расплава не менее чем в 2 раза.Экспериментальная проверка макета устройства проводилась с аммиачной селитрой иа опытной граибашне высотой 16 м. При неподвижном распределителе охлаждающеи среды устацовлец следующий гранулометрический состав выходного продукта: гранулы фракции 1 - 3 мм - 82%, фракции меньше 1 мм - 6%, фракции больше 3 мм - 12/ю При этом температура гранул в нижней части граибашци равна 64 С.При вращающемся распределителе охлаж. дающей среды установлен следующий гранулометрический состав выходного продукта: граиулы фракции 1 - 3 мм - 93%, гранулы фракцци меньше 1 мм - 4%; грацулы фракции больше 3 м.я - Зю/ю.При этом температура гранул ца выходе граибашци равна 38 С.Уменьшение содержания мелкой фракции и увеличение основной происходит за счет влияния струй охлаждающей среды на процесс разбиения струй расплава на капли. Значительное улучшение граиулометрического состава иа макетной установке получено при определенных частотах вращения распределителя охлакда 1 ощей среды, кратных собственной частоте струй. Как известно, собственная частота струй определяется зависимостью14,508 д/где Е - скорость истечения струи;с 1 - диаметр отверстия перфорации разбрызгивателя.Устанавливая распределитель охлаждающей среды по высоте иа уровне формирования капель в струе расплава и выбирая количест. во струй распределителя н скорость его вращения, можно влиять на процесс разбиения струи расплава на капли, что позволяет резко улучшить гранулометрический состав продукта. Влияние на процесе разбиения струи расплава иа капли происходит как за счет пря. мых столкновений ее со струями охлаждающей среды, так и за счет возбуждения колебаний окружающего воздуха. ИзменениемД 11 вленн 5 Олажда 1 Ощей среды В распредели теле можно регулировать амплитуду возбуждаемых колебаний.В качестве охлаждающей среды может быть использован воздух, пылеобразные твердые частицы, а для негч 1 гроскопическнх продуктов н вода.При попадаши твеЭдь 1 х частиц на капли расплава на нх плавленнс зацрачивается тепловая зиергия капли, и Она интенсивно охлаждается, образуются как бы центры кристалл- заци . Пылеобразнымн частицами могут быть микродобавки, что важно прп башенном способе гранулированпя когда применение других методов вклочеппя дооавок затруднено плп невозможно.КОнстэукц 1 я устройства для гранулнроваш 1 я расгплавов с предлагаемым исполнением ,р 1 Спределнтеэ 51 охлаждающей среды отлпчается простотой, компактностью и возможностьо обеспечения управления как процессом охлаждения калель, так и процессом распада струй на однородные капли по размерам.Предмет изобретения Устройство для гранулпровання расплавов, включающее вертикальную колонну с решеткой, разбрызгиватель 1 расплавов, установле 1. ный в верхней части колонны, и распределитель охлаждающего агента, отличающееся тем, что, с целью повышения однородности го. тового продукта по гранулометрическому сос. тану и интенсификации процесса охлаждения гранул, распределитель охлаждающего агента снабжен полым валом, проходящим чере: центральную трубу, укрепленную в разбрь.;. гивателе расплавов.( 9 Ъг. + Редактор Н, Белявская Заказ 2403 Изд. До 150 Тираь 782 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий Москва, Ж, Раушская паб., д, 4/5