Вибрационный гранулятор для порошкообразных материалов

)5 В 01 3 2/18 СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРеспублик А 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР чОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к устройствам Недостатками известного гранулятора для сухого или мокрого гранулирования по- являются низкая пройзводительность рошкообраэных материалов и может быть вследствие малой йнтенсивности смешения Использовайо в химической, пищевой, ме- гранулируемого матерйала"со связующим дицинской и других отраслях материально- компонентом и низкое качество гранул, кого производстваторце, не приобретая сферической формы,имеют незначительнуЮ прочность,Известен вибрационный гранулятор Более близким по технической сущнодля поровкообраэных материалов, содер- сти является вибрационный гранулятор для жащий наклонный лоток, устройство для порошкообразных материалов, содержа- подачи жидкого связующего компонента и щий наклонный лоток, устройство для подвоэбудитель продольных колебаний лотка. ачи жидкого связующего компонента,. В известном грануляторе материал эа- возбудитель продольных колебаний лотка, гружается на днище лотка. Под действием. установленный с наклоном к его днищу, и продольных колебаний лотка материал пе-два возбудителя поперечных колебаний реходит в псевдоожиженное состояние и ув- лотка.лажняется распыленным связующимВ известном грануляторе лоток соверкомпонентом. Образовавшиеся гранулы, шает прямолинейные колебания в продольдостигнув определенных размеров, ссыпа- ном направлении и крутйльйые колебания в ются по лотку вниз на выгрузку,.: поперечном направленйи, Благодаря этому 1(54) ВИБРАЦИОННЫЙ ГРАНУЛЯТОР ДЛЯПОРОШКООБРАЗНЪХ МАТЕРИАЛОВ(57) Использование: получение гранул высокого качества из йорошкообразных материалов в. химической, пищевой. медицинскойи других отраслях промышленйости. Сущность изобретения: гранулятор содержит йаклойный лоток, вибровозбудители, расположенные параллельно поперек лотка, бункер для загрузки порошка,устройство для подачи жидкого связующего компонента, Порошок поступает в лоток через подпружи- . ненный желоб с датчиком перемещений, на поверхности лотка образуется псевдоожиженный слой материала. В материал в виде капель вводят связующее. Под действием капиллярных сил образуются гранулы, которые выталкиваются иэ лотка, Вибровозбудители совершают колебания синхронно и синфазно, но с различнйми поочередно изменяющимися амплиТудами, Для обеспечения необходимых режимов колебаний гранулятор снабжен системой управления, 3 ил. Фудлиняются и усложняются траектории и второго сумматоров, а выходы через перобразующихся гранул, т.е, обеспечивается вый и второйусилители мощности - соответпрактическая реализация факторов, спо- ственно с основным и дополнительным собствующих повышению производитель- возбудителями, первые входы сумматоров ности процесса гранулообразования, 5 соединены с задатчиком базовой длйтельПоскольку удлинение и усложйение траек- ности импульсов, вторые входы - соответст-торий образующихся гранул являются фак-венно с выходами первого и второго ключей,. торами, влияющими также на качество первый вход первого ключа непосредственгранул, в известномгрануляторе увеличива- но. а первый вход второго ключа через элеется выход гранул сферической формы, име мент НЕ подключены ко второму генератору ющих повышенную прочность. импульсов, вторые входы первого и второгоНедостатками известного гранулятораключей объединены и через преобразоваявляются относительно низкое абсолютное тель перемещение - напряжение соединезначение производительности, достйгае- ны с датчиком перемещения желоба.моепри осуществлении в нем процесса гра На фиг.1 изображен гранулятор, общий нулообразования, и относительно неболь- вид; на фиг.2 - функциональная схема вибшой выход гранул сферической формы, Пер- рационного гранулятора; на фиг.З - эпюры вый недостаток обусловлен тем,что колеба- сигналов на выходах элементов устройства, ния в продольном 1 направлении"являются Вибрационный гранулятор для порошпрямолинейными, т.е. не имеют сложной 20 кообраэных материалов (фиг.1) содержит формы, способствующей повышению про- наклонный лоток 1, основной возбудитель 2 изводительности процесса гранулообразо- продольных колебаний, дополнительный вания, а также тем, что в известном возбудитель 3 продольных колебаний,устагрануляторе отсутствует корректированйе новленные поперек лотка с наклоном к его параметров колебаний припоявлении воз днищу, бункер 4 для загрузки пороШка, уст- . мущений - изменений расхода материала, ройство для подачи жидкого связующего поступающего в лоток, изменений свойств компонента, включающее патрубок 5 и дисгранулируемого материала и связующегопергирующий элемент 6 в виде решетки, . компонента, Второй недостаток обусловлен Гранулятор также содержит йодпружинентем, что в известном грануляторе не проис ный желоб 7 с датчиком 8 его перемещения; ходит значительного усложнения траекто- преобразователь 9 перемещение - напря рий образующихся-гранулжение, йервыйгенератор 10 импульсов,втоЦелью изобретения является повыше- рой генератор 11 импульсов, первый ние производительности процесса грануло- сумматор 12, второй сумматор 13, первый образования и качества гранул 35 регулятор 14 длительности импульсов, втоПоставленная цель достигается тем, что рой регулятор 15 длительности импульсов, вибрационный гранулятор для порошкооб-первый ключ 16, второй ключ 17, первый разных материалов, содержащий йаклон-усилитель 18 мощности; второй усилитель ный лоток, средство для подачи жидкого 19 мощностиизадатчик 20 баэовойдлитель- . связующего компонента, бункер для подачи 40 ности импульсов, элемент НЕ 21.порошкообразного материала и возбуди- . На фиг,З обозначено: О - напряжение тель продольных колебаний лотка; установ- на выходе преобразователя 9 перемещение - . ленный с наклоном к его днищу, снабжен напряжение; О 2 - напряжение на выходе продольным возбудителем продольных ко- первого усилителя 18 мощности; Оз- напрялебаний лотка, а также подпружиненным 45 жение на выходе второгоусилителя 19 мощжелобом с датчиком его перемещений, пре- ности; О 4 - напряжейие на выходе второго образователем перемещение - напряже- . генератора 11 импульсов; Ов - апяжение ние, двумя генераторами импульсов. Двумя на выходе элемента НЕ 21. ЛЪ - базовая сумматорами; двумя ключами, двумя регу- длительность импульсов напряжения Оа и ляторами длительности импульсов, двумя 50. Оз; Ьь -скорректированная длительностьИусйлителями мощности, эадатчиком базо- импульсов напряжения О 2 и Оз.вой длительности импульсов и элементом Вибрационнйй гранулятор для порош- НЕ, при этом дополнительный возбудитель кообразных материалов работает следую-" расположен параллельно основному возбу- щим образом.,:дителю поперек лотка, желоб установлен 55 Порошкообразныйматериалиэбуйкера между лотком и бункером, первый генера поступает в подпружиненный желоб 7, ус тор импульсов подключен к первым входам тановленный наклонно, откуда ссыпается в первого и второго регуляторов длительно- верхнюю зону наклонного лотка 1. Под дейсти импульсов, вторые входы которых сое- ствием вибрационных колебаний, сообщае. динены соответственно с выходами первогомых лотку 1 двумя параллельно установлен- лебаниям лотка в грануляторе по схемеными поперек лотка возбудителями 2 и 3. прототипа). Если же возбудители 2 и 3 соматериалприводитсявпсевдоожиженноесо- . вершают колебания синхронно, синфазно.стояние, Одновременно через патрубок 5 в но с различными амплитудами, значения кокамеру, образованную решеткой 6 и лотком 5 торых периодически изменяются (т,е, ког а1 по тсдают под напором связующую жид- наодномвозбудителеамплитудаколебанийдкость. Из отверстий в решетке 6 жидкость повышена, на другом она остается без изме поступает- в материал каплями равного нений и наоборот), то в продольном направраэмера. Капли жидкости обволакиваются лении вознйкают крутильные колебанияпорошком, образуя под действием капиллотка, поскольку ускорения А оР (А - амплилярных сйл сферические зародыши гранула колебаний со- частота колебаний), СОПод действием вибрации в продОльномзбудителями 2 и 3,здаваемые возб дителями ивправлении Образующиеся Гранулы пере р ы о ебания В и ольномпериодически изменяются по величине. П имещаются к верхнему онцу лотка Достиг 15 з ают в наклонной плоэтом крутильные колебания. в и ольномнув стенки лотка, образующиеся грэй лынаправлении возникают в наклонной пло поднимаются на поверхность с" я Р д щ Й через озбудители 2улы скости, и охо я ей чкообразногоматериалаипоэтойповерхн - 3 Поскольку колебательные процессысти скатываются в нижнюю часть лбтка, Прсуммируются геометрически, крутильныедвиженйивниз гранулы дополнительно об ан"я Родольном направлении, воз. волакиваются порошком, приобретая необ- никающие в наклонной плоскости, проходяходимые размеры. В нижней части лотка Р . Уд е и 2 и 3, можнощей через возб дителипроисходит классификация Гранул ипорошРассматривать как геомет ическ ю с ммка порошок движется вверх, а гранулы по. Двух крутильных колебаний первые из котостепенно скатываются вниз уплотняяс 25 Р д Ом направлениирых происходят в продольном нап авлениипри этом так как кОличество порошка убыВает. Гранулы беэ порошка выкатываются ПРОХОДЯЩЕЙ ЧЕРЕЗ ВОЗбУДИтЕЛИ 2 И 3, а ВтО.я рые происходят в поперечнбм направлении,Первая характерная Особенность Гра Таким Образом специфическои Особеннулятора в том, что траектории движения 30ностью примененной в г анлято е колеба-обРазУющихсЯ гРанУл УсложнЯютсЯ, Услож- из дв х возбтельной системы, т.е. систем тнение траекторий осуществляется за счеттого, что лотку сообщают крутильные коле- Р, О ом к его днищу, и соверрек лотка, с наклоном к его нибания как в продольном, так и в поперечном шающих синхРонно-синфаэные колебания снаправлениях 3 пеРиодически изменяющейся амплитудой,усложнение траекторий Гранул приво. является возможность получения крутильдит к тому, что длина линий скатывания об- в пРодольном, так Й вных колебаний как в и о ль разующихся гранул увеличивается, т,е, поперечномнапрааленияхсисйользованиувеличивается время нахождения гранула ем лишь двух возбудителей колебаний,поверхности материала, За сче. этого за Дя Р еского использования этой данные размеры приобретают допол зи осо енности импульсы напряжений 02 и цзтельные гранулы. что увеличива т . (ФИГ.З). необходймые для создания колебапроизводительность гранулятора. Одновр ний возбудителей 2 и 3, поступают на воэбу. Менно за счет усложнения траекторий гра дители .синхронно и синфазно. дто " нули приобретают сферическую форму т е 45 достигается тем, что первичным источником повышается их качество, -. . импульсов 02 и Оз является общий для обоДля получения крутильйых колеба и. их возбудителей элемент - первый генеракак в продольном,так и впоперечномна- тор 10 импульсов, с выхода которого правлениях используются основной возб - импульсы через-первый регулятор 14 длидитвль 2 продольных колебаний, допо и тельности ипульсов и первый усилитель 18 тельный возбудитель 3 продольных колеба- мощ"ости псупают на возбудитель 2 и че ний и элементы системы управления, вве- Реэ Второи РВГулятор "5 длительности имде 1 ной в гранулятор Если возбудители 2 и пульсов и ВтороЙ усилитель 19 мощности - 3 совершают колебаниясинхронно (т"авозбудительЗ, ИмпульсыспервогогенеОдимаковыми чаСтотами), синфазно (т,е. с 55 Р Ра ульсов поступают к РегулятоОдинаковыми фазами) и с одинаковыми ам-О Р х первые входы.Оам 14 и 15 че ез их пе вы. плитудами, то движение обоих возбудителей будет идентичным и лоток бу е УльсовЛтд (фиг,З)определяется настрой- совершать прямолинеййые колебания в кои задатчика 20 базовой длительности продольном направлении (аналогичные ко- - импульсов сигнал с которого через пер7 1748850 . 8вый сумматор 12 поступает на второй вход поверхность слоя материала, что также сни- .первого регулятора 14 длительности им- жает интенсивность процесса гранулообрапульсов и через второй сумматор 13 - на зования и качество гранул, ",второй вход второго регулятора 15 длитель- Для формиРования корректирующегоности импульсов. На сумматоры 12 и 13 сиг сигнала, пропорционального расходу постунал с задатчика 20 базовой длительности пающего материала, между бункером 4 иимпульсов поступает через их первые входы лотком 1 установлен подпружиненный на-(сигнал с выхода задатчика 20 поступает в клойный желоб 7; перемещение которого ввиде напряжения постоянного тока фикси- вертикальном направлении пропорциорованного уровня), базовая длительность 10 нально расходу йоступающего материала.импульсов определяется свойствами грану-Желоб 7 жестко связан с датчиком 8 еголируемого материала. Длительйость им- перемещения, с которого сигнал поступаетпульсов Ог и Оз определяет амплитуду на преобразователь 9 "перемещенйе"-наколебаний лотка пряжение". На выходе преобразователя 9Второй характерной особенностью гра "перемещение - напряжение" формируЕтсянулятора является то, что величина перио- . сигнал в виде напряжения постоянного токадического приращениядлител ьн ости 01 (фиг,З), уровень которого линейно завиимпульсов Ог и Оз т,е, величйнапериодиче- сит от расхода постуйающего награнулиро- Эского приращения амплитуды колебанийвание материала,. возбудителей 2 и 3, является не постоянной, 20 . С выхода преобразователя 9 перемеще-.наперед заданной величиной, а корректйру- ние, - напряжение напряжение О 1 черезется в зависимости от расхода материала, первый ключ 16 поступает на второй входпоступающего на лоток а именно; при уве- первого сумматора 12, а через второй ключличенйи расхода матерйала длительность . 17 - на второй вход второго сумматора 13.импульсов О 2 и Оз увеличивается. Соответ В сумматорах 12 и 13 найряжение О 1 сумми-,ствейно увеличивается амплитуда колеба- - руется с напряжением, поступающим с заний лотка 1. :. " .- : . датчика 20 базовой длительностиИзменение расхода материала является импульсов, Это приводит кувелйчению длидля гранулятора возмущающим воздействи-тельности импульсов О 2 и Оз до значенийем и обусловлено трудностью обеспечения 30 ЬЬ (фиг,З) и соответственнокувеличениюлравномерной подачи мелкодйсперсногоамплйтуды колебаний лотка, Напряжение(порощкообразного) материала даже при ус-, О 1 на первый и второй ключи 16 и 17 посту-.тановке на входе в гранулятор управляемых пает черезих вторые (сигнальные) входы.питателей, В тех же случаях, когда материал . Поочереднзя подача корректирующихпоступает доетаточно равномерно, необхо сигналов на первый и второй сумматоры 12дймость в изменении расхода возникает из- "и,З осуществляетсяза счет соответствуюза изменения свойств гранулируемого щей коммутации первого и второго ключейматериала и связующего компойента, . 16 и 17,которой уйравлвют второй генераторЭкспериментальные исследования гра ймпульСов и элемент НЕ 21, формируюйулятора показывают, что при измейении 40 щееся на выходе второто генератора 11 имрасхода поступающего материала целесо- пульсов напряжение 04(фиг.З) поступает наобразно изменять амплитуду колебаний первый управляющий) входпервого ключалотка, ибо поддержание постоянной амп и периодически открйвэет его, При оглитуды колебаний лотка при переменном крытом первом ключе 16 корректирующийрасходе поступающего материала отрица сигнал с вйхода преобразователя 9 "перетельйо влйяет как на йроиэводительностьмещение - найряжение" поступает на перпроцесса гранулообразования, так и на ка- вый сумматор.12. Поскольку на первыйчество гранул. Например, при небольшом (управляющий) вход второго. ключа 17 сиграсходе материала, т,е. при небольшой тол- нал с вйхода.второго генератор 11 импульщйне слоя материала на лотке, и больших 50.сов поступает через элемент НЕ 21 (на егоамплитудах колебаний образующиеся гра- выходе формируется напряжение О 5, фиг.З),нулыперемещаютсдсозначительнымотры- при открытом первом ключе 16 второйвомот поверхности материала, Это снижает ключ 17 закрыт и наоборотинтенсивность процесса гранулообразова- Такая коммутацйя ключей 16 и 17 обесния и приводит к образованию несфериче печивает поочередную подачу корректируских гранул, Наоборот, при бсгльшом" ющего сигнала на первый и второйрасходе материала, т.е. при значительной сумматоры 12 и 13, Всоответствии Скоммутолщине слоя материала на лотке, и неболь- тацией ключей.периодически изменяетсяших амплитудах колебаний образовавшие- амплитуда колебаний вибровозбудителей 2ся зародыши гранул не поднимаются на йЗ,1748850 910Элементы первого ивторбго генерато- клонный лоток, средство для подачи жидко-ров 10 и 11 импульсов. выбрайы таким абра- го связующего компонента, бункер для подзомчто период следования импульсов на ачи порошкообразного материала в выходе второго генератора 11 импульсов в верхнюю часть лотка ивозбудитель про-20 раз превышает период следования 5 дальных колебаний лотка, уСтановленный с импульсов на выходе первого генератора 10 наклоном к его днищу, о т л и ч а ю щ и й с я импульсов, Это связано с тем, что измене- тем, что, с целью повышения"йройзводиние амплитуды колебанйй вибровоэбудите- тельности процесса грайулообразования и лей йз-за инерционности, присущей качества гранул, он снабжен дойолнительэлектромеханическим колебательным сис ным возбудителем продольных колебаний . темам, осуществляется за время; равное лотка,атакжеподпружиненнымжелобомс10-20 периодам"изменейия напряжения пи- . датчиком его перемещений, преобразова- тания вибровозбудителей:,: телем перемещение - напряжение, двумяПредложенный гранулятор при его гейераторами импульсов, двфйя сумматора-практическом осуществлении требует наи ми, двумя ключами, двумя регуляторами меньших аппаратурных затрат в случае, ког- длительности импульсов, двумя усйлителяда вкачествепеРвого и второго ми мощности, эадатчиком базовой длительвибровоэбудителей 2 и 3 используются - ности импульсов и элементом. НЕ, при этом электромагнитные вибраторы. 8 озможнодополнительный возбудитель расположен использование в качестве вибровозбудите параллельно основному возбудителю попелей вибраторов других видов, например, рек лотка; желоб установлен между лотком электродвигательнь)х с дебалансами, одна- и бункером, первый генератор импульсов ко при этом аппаратурные затратьг возра-.пОдключен к первымвходам первогои второстают,:,:"::,.; :.:; : :. го регуляторов длйтелъности импульсов,Крутильные колебания лотка как впро вторйе входы которыхсоединены соответдольном, так и в поперечном направлениях. -ственно с выходами йервого и второго сум, йриводят также к устранению мертвых про-. -заторов, а выхбды через первый и второй странств в местах стыкаднищалотка с егоусилители мощности - соответственно с.осбортами и уменьшенйю налипания матеРи-.новным и дополйительнцм вибровоэбудитеала на внутренней .поверхности лотка,Что 30 люми; первые входы сумматоров соединены с дополнительно способствует повышению задатчиком базовой длительйости импульпроизводительности процесСа гранулооб-. сов, вторые входы - соответственно с выхоразбванйя.,: : .,;,:. .;. дами первого и второго ключей, первыйЭкспериментальная проверка показы-: вход первого ключа непосредственно, авает, что предложенные технический реше йервый вход второгоключачерез элемент ния повышают производительность: НЕ подключены к-второму генераторупроцессагранулообраэования на 26-326. импульсов, вторые входйпервогои втоЙыход гранул сферической формы фракций . рого ключей объедйнены и через преоб-5 мм составляет 88-90.: разователь"перемещение" -напряжениеФормула изобретения 40 соединены с датчиком перемещения Вибрационный гранулятор для порош-желоба.кообразных материалов, содержащий на1748850 Составитель М.БерманТехред М.Моргентал . Корректор Редактор О.Головач е Производстве адатеаьский комбинат "Патент", г. город, ул.Гагарина, 10 Заказ 2545 . Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, 4/5