Гранулятор расплава

(19) (11) СОЮЗ ВЕТСКИ ИХ СПУБЛИ М 51) В 01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ(71) Цзержинский Филиал Всесоюзногонаучна-исследовательского и конструк-торского кнстктута химического машинОстроенкя(.56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 107417 р кл. В 01 д 2/02 у 195 бф2. Патент СШЬ Р 3298058,.кл. 4258 ю 1967(54)(57)1, ГРАИуЛОР. РАСП 11 АВА со- держащий корпус, укрепленный на вертикальном валу к имеющий перфорирован- ные бокоэыв стенки, крышку с центральным отверстием и ступицу кольцевые перегородки, укрепленные внутРи коеуса на перФорированных стенках; и питающее .устройство с патрубкоМ ввода расплава, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения продукта однородного гранулометричес- кого состава и повышения.равномерности плотности орошения, питающее устройство содержит наружную коническую камрру с патрубком ввода расплава и центральным патрубком, расположенным в отверстии в.крышке, концент-. рично.установлвкнув в камере перетокную трубу с окнами .в верхней части, нижний торец которой расположен около торца одной.кз кольцевых перегоро-;, док, расположенной всредней части к 9 риуса, и кольцевую заслонку, снаб- . женную механизмом вертикального пере.- мещения и установленную между конической камерой и переточной трубой.2. Гранулятор по п, 1, о т л ич,а ю щ и й с .я тем, что переточная труба снабжена одним кли нескольки- щ мк конусами.3, Гранулятор по пп. 1,илн 2, отличающийся тем, что вал снабжен одним или несколькими конусамн,4, Гранулятор по пп. 1, 2.или 3, Я ,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что кольцевые .перегородки, крышка и ступица выполнены выпуклыми по отношению к вертикальной оси корпуса.Изобретение относится к аппаратам для гранулирования расплавленныхвеществ и может найти применениев химической, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности в производствах получения гранулированных удобрений, медпрепаратов и других веществ,Известен центробежный грануляторрасплавленных веществ, представляющий собой вращающийся на вертикальном валу полый перфорированный корпус с прикрепленной к нему крышкой,имеющей центральное отверстие. Навалу смонтированы имеющие форму трапеции ребра, которые разделяют конус на секции и образуютзазор сего поверхностью 1,Работает гранулятор следующимобразом. Гранулятор через вал приводится во вращение, в центральноеотверстие крышки подается расплавгранулируемого вещества, которыйраспределяется по секциям гранулятора и под действием центробежнойсилы и гидростатического напора вы- .текает с определенной скоростью через отверстия корпуса.Недостатком гранулятора являетсято, что при подаче в него небольшо"го количества плава получаютсяочень мелкие гранулы 1 гранулятор пылит), поэтому гранулятор нельзя применять в тех случаях, когда нагрузка по плаву на гранулятор может иэ"меняться в широких пределах. Причина пыления заключается в том, чтопри малых подачах плава в грануля"тор на поверхности стенки образует-,ся слой плава небольшой величины,недостаточной для создания нормального режима истечения струй плаваиз отверстий стенки вследствие воз-,никновения значительных завихренийпотока плава вблизи отверстий и подсоса воздуха плавом в отверстия.Известно устройство для образования капель из расплава, содержащееприводимую во вращение через валцилиндрическую емкость, .стенка:которой имеет множество отверстий иснабжена кольцевыми перегородкамивыполненными за одно целое со стенкой и образующими вдоль стенки рядкольцевых пространств. В верхнейчасти емкости вдоль стенки жесткоприкреплены плоские вертикальныеперегородки. Для подачи расплавав устройство используется питающее устройство, содержащее патру бок ввода расплава, установленныйв отверстии в крышке, и укрепленный.навалу диск под патрубком вводарасплава,123ЮРаботает устройство следующим .Образом. От привода через вал уст,ройство приводитСя,во вращение. По патрубкам в устройство подаетсярасплав гранулируемого вещества,который попадает на установленныйна валу диск, с диска отбрасываетсяцентробежной силой к стенке емкостив пространство между плоскими перегородками и стенкой емкости, раскручивается до угловой скорости, равной скорости вращения емкости, и вдальнейшем перетекает через кольце 10 вые перегородки в кольцевые пространства.Расплав истекает через отверстия стенки кольцевых пространствв виде струй, которые распадаютсязатем на капли, охлаждаемые в грану 5 ляционной башне до получения гранул.Недостатком устройства являетсято, что оно не обеспечивает получения гранул равномерного гранулометрического состава при переменной по 20 даче в него расплава гранулируемоговещества, Причина этого заключаетсяв том, что устройство не имеет системы регулирования распределением расплава по кольцевым пространствам,5 поэтому при некоторых величинах йодачи расплава в устройство нижнее иэпитаемых кольцевых пространств может получать недостаточное количество расплава, которое не обеспечитобразование на перфорированной стенЗ 0 ке его слоя достаточной толщины.Поэтому истекающий из отверстий стенки расплав будет захватывать воздух,который распыляет его, и в результатеполучаются мелкие некондиционные гра 35 нулы.Цель изобретения заключается вустранении отмеченных, недостаткови повышении равномерности плотностисоздаваемого гранулятором круга оро- ,40 шения.Поставленная цель достигается благодаря тому, что установленноесоосно в корпусе и питающей камерепитающее устройство содержит наружную коническую камеру с патрубкомввода расплава и центральным патрубком, расположенным в отверстии вкрышке, концентрично установленнуюв камере переточную трубу с окиамив верхней части, нижний торец которой50 расположен около торца одной иэкольцевых перегородок, и кольцевуюзаслонку, снабженную механизмом вер,тикальиого перемещения и установленную. между конической камерой и пере 55 точной трубой. Вал и переточная труба могут быть снабжены одним или несколькими конусами.Кольцевые перегородки, крваака иступица выполнены выпуклыми по отно шеиию к оси корпуса.на фиг. 1 показан общий вид гранулятора в разрезе; на 4 йг. 2 - 3 показан узел Т на фиг. 1 в разрезес различным расположением заслойки 65 соответственно в нижнем и верхнемположениях; на фиг. 4 показан разрез А-А на фиг. 1.Гранулятор включает в себя перфорированный корпус 1, жестко связанный с ним вал 2, приводимые во вращение приводом 3, и .питающее устрой 5 ство, состоящее иэ наружной конической камеры 4, внутренней переточной трубы 5, установленных соосно корпусу, и заслонки б. Корпус 1 включает в себя закрепленную на ступице 7 пер форированную стенку 8 с жестко и герметично закрепленными на ней разделительными кольцевыми перегородками 9, 10, 11 и крышкой 12 с центральным.отверстием. Разделительные пере городки 9, 10, 11, крышка 12 и поверхность ступицы 7, обращенная внутрь корпуса, выполнены выпуклыми по отношению к оси гранулятора и снабжены закрепленными на них ребрами 13. Переточная труба 5 в нижней части снабжена жестко укрепленными на его поверхности конусами 14, а в верхней части трубы выполнены окна 15. Заслонка б выполнена в форме 25 кольца и снабжена механизмом осевого перемещения, который содержит жестко соединенные с ней толкатели 16, выполненные в виде стержней, жестко соединенных между собой кольцом 17, и рычаг 18, с помощью которого заслонка через кольцо 17 и толкатели 16 может перемещаться вдоль оси граНулятора, Для определения положения рычага, а следовательно и заслонки на корпусе 1 закреплена шкала 19. Камера 4 снабжена герметично соединенным с ее нижней частью патрубком 20 ввода расплава в гранулятор Вал 2 снабжен направляющим конусом 21. Центральный патрубок 22 рас положен в отверстии в крышке 12,Работает гранулятор следующим образом. 45 50 55 Обеспечение требуемой подачи расплава в каждое из работающих кольцевых пространствпредложенного гранулятора достигается с помощью заслонки б, при перемещении которой рычагом 18 изменяется в большую или в меньшую сторону величина зазора 6 . На фиг. 1 заслонка показана в среднем положении, на фиг, 2 - в нижнем и на фиг. 3 - в верхнем положе 60 Гранулятор устанавливается по центру верхнего перекрытия грануляционной башни 23. Корпус 1 от привода 3 через вал 2 приводится во вращательное движение вокруг его оси. По патрубку 20 в пространство между камерой 4 и трубой 5 питающего устройства подается расплав гранулируемого продукта. Иэ укаэанного,пространства расплав через кольцевую щель 1 см.фиг. 1), образуемую внутренней поверхностью камеры 4 и заслонкой б, поступает в кольцевое пространство а корпуса гранулятора, образуемое крышкой 12 и разделительной перегородкой 9, В кольцевом пространстве расплав разгоняется до угловой скорости, равной скорости вращения корпуса эа счет того, что ребра 13 препятствуют вращению расплава относительно корпуса 1, Расплав истекает струйками через отверстия перфорированной стенки кольцевого пространства а , струйки распадаются на капли, которые падая вниз грануляционной башни охлаждаются, образуя твердые гранулы.При увеличении подачи расплава в гранулятор он полностью заполняет кольцевое пространство а и перетекает в кольцевое пространство У, образуемое перегородками 9 и 10, истекая затем через отверстия перфорированной стенки этого кольцевого пространства. Поступлению расплава в кольцевое пространство о при незаполненном кольцевом пространстве а препятствует конус 14, направляющий расплав в сторону кольцевого пространства аТаким образом, при незаполненном кольце вом пространстве а расплав не может попадать в кольцевое пространств.о Ю .Известно, что для получения гранул однородного гранулометрического состава т лщина слоя расплава на перфорированной стенке должна быть достаточной для того, чтобы создавался нормальный, устойчивый режим истечения струй, исключающий подсос воздуха в струю расплава, которыЯ вызывает распыление струи и в конечном результате образование мелких и неоднородных гранул, Толщина слоя расплава на перфорированной стенке зависит от количества подаваемого расплава. Чем больше величина подачи расплава в кольцевое пространство, тем больше толщина слоя расплава на перфорированной стенке, и наоборот, чем меньше подается расплава в какое-либо кольцевое пространство, тем меньше толщина слоя расплава на перфорированной стенке, Необходимо, чтобы при работе гранулятора в его работающие кольцевые пространства подавалось не меньше вполне определенного для каждого кольцевого пространства количества расплава, соответствующего образованию минимально допустимой толщины слоя расплава на его перфорированной стенке, при котором обеспечивается стабиль-. ный режим истечения расплава через отверстия перфорированной стенки и получение однородного гранулометри. ческого состава продукта.869110 10 ниях, Из сравнения положений заслонки на Фиг1, 2, 3 видно, что зазор Ь между заслонкой и стенкойкамеры 4, показанный на фиг. 1,имеет среднюю величину, в то времякак зазор , показанный .на фиг, 2,имеет меньшую величину, а зазор Ь,показанный на фиг. 3 - наибольшуювеличину, Соответственно и количество расплава, пропускаемое зазором Ь, будет наименьшим, зазором Ь - наибольшим, а зазором 6средним по величине.При установке заслонки в положение, показанное,. на фиг, 2, количество расплава, поступающего в 15кольцевое пространство а уменьшится, при этом уменьшится количестворасплава, перетекающего из кольцевого пространства о в кольцевое пространство о . При.еще большем уменьшении величины зазора: Ь перемещением рычага 18 количество расплава, пропускаемого зазором Ь ещеболее уменьшится.и прекратится перетекание расплава в кольцевое пространство. д"; при этом подача расплава будет производиться только вкольцевую секцию а , а кольцеваясекция о будет отключена из работы. При положении заслонки, показанном на фиг. 2 и достаточно большойподаче расплава в гранулятор весьрасплав не сможет пройти через узкое кольцевое сечение шириной Ь .То избыточное количество расплава,которое не сможет пропустить кольцевое сечение 3 заполняет пространство между камерой 4 и трубой 5до уровня окон 15 в трубе 5 и переливается внутрь трубы 5. Из пространства, ограниченного внутренней 40поверхностью трубы 5 и валом 2 расплав поступает в кольцевое пространство 6 , образуемое перегородками 10 и 11, и истекает струйкамичерез перфорированную стенку этого 45кольцевого пространства. При ведичине подачи расплава в гранулятор,достаточной для заполнения кольцевого пространства 8, расплав через край перегородки О" перельется в кольцевое пространство г , образуемоеперегородкой д и ступицей 7, затем лятор расплава производится регулирование распределения расплава покольцевым пространствам и не допускается, таким образом, образованиена перФорированной стенке какоголибо кольцевого пространства недостаточной .толщины слоя расплава, Приэтом в зависимости от количестварасплава, подаваемого в гранулятор,расплав может поступать только в одно кольцевое пространство а, в которое расплав подается всегда при работе гранулятора, либо в кольцевое пространство о и одновременно еще в несколько нли во все остальные кольцевые пространства д,, гПоложение рычага определяется по шкале 19, которая должна тарироваться по количеству подаваемого в гранулятор расплава таким образом, чтобы его положение, а следовательно, величина зазора 6 между заслонкой и камерой 4 обеспечивали вышеописанное требуемое распределение расплава по кольцевым пространствам корпуса гранулятора. При этом исключаются образование недопустимо малой толщины слоя расплава на перфорированной стенке какого-либо кольцевого пространства и образование мел-,ких и неоднородных гранул.Каждое из кольцевых пространств корпуса гранулятора при его работе создает свой круг орошения грануля ционной башни с наибольшей плотностью орошения в виде кольца ороси шения. При этом размеры кольца наибольшей плотности орошения у всех кольцевых пространств различны в связи с тем, что они определяются, во-первых, диаметром перфорированной стенки кольцевого пространства, и, во-вторых, степенью заполнения кольцевого пространства расплавом. Чем больше диаметр и степень заполнения расплавом кольцевых пространств гранулятора, тем больше диамеТр кольца наибольшей плотности орошения, и наоборот, чем меньше диаметр перфорированной стенки кольцевого пространства и степень его заполнения расплавом, тем меньше диаметр кольца наибольшей плотности орошения., Таким образом, путем изменения положения заслОнки б перемещением рычага 18 вдоль шкалы 19 в зависимос,ти от количества, подаваемого в грану/,также истекает струйками через пер.Форированную стенку этого кольцевого пространства.Поступлению расплава в кольцевое пространство г при незаполненном кольцевом пространствепрепят,ствует конус 21, направляющий расплав в сторону кольцевого пространства55 60 диаметры перфорированных стенок всех кольцевых пространств различ-. ны: у кольцевого пространства й.- наибольший, у кольцевого пространства, а - наименьший, у кольцевых пространств 6 и 6 - средние по величине. Соответственно кольцевое пространство ,й создает кольцо наибольшей плотности орошения самого больыбго диаметра, кольцевое пространство Е -наименьшего диаметра и кольцевые пространства д и Ь среднего диаметра. Регулируя с помощью заслонки степень заполнениярасплавом всех четырех кольцевыхпространств гранулятора, добиваютсянаиболее выравненной плотности орошения поперечного сечения грануляционной башни, 5Выпуклая форма перегородок 9,10, 11, а также крышки 12 и ступицы 7 способствует плавному, без завихрений подводу расплава к отверстиям перфорированной стенки 8. В реэультате сокращения за счет этогов значительной степени турбулиьации потоков вблизи отверстий перфорированной стенки стабилизируется режим истечения расплава через отверстия, что ведет к образованию гранулболее однородного гранулометрнческого состава.В приведенном выше описании и чер.тежах заявки описан и изображен гранулятор с четырьмя кольцевыми пространствами, как общий случай. В частном случае количество кольцевых пространств может быть от двух и выше,в зависимости от свойств гранулируемого продукта, необходимого гранулометрического состава и других требований. Гранулятор с двумякольцевыми пространствами будет отличатьсяот гранулятора .с четырьмя кольцевыми пространствами тем, что в нембудут отсутствовать перегородки 9и 11 и конусы 14 и 21. Гранулятор,например, с шестью кольцевыми пространствами будет отличаться от гранулятора с четырьмя кольцевыми пространствами тем, что между крыакой 12 и перегородкой 10 должна бытьустановлена кроме перегородки 9 ещеодна перегородка, а между ступи-цей 7 и перегородкой 10 кроме перего родин 11 должна быть установленатакже еще одна перегородка, Дополнительно к этому должно быть установлено еще по одному конусу на камере 4 и валу 2 над установленными перегородками, аналогично конусам 14и 21 для обеспечения последовательной сверху вниз подачи расплава вкольцевые пространства.Пример использования предлагаемо-.50го гранулятора плавов.Изготовлен гранулятор со следующими параметрами;,кольцеього пространства 6, мм 1,45Диаметр о":. верстийкольцевого пространства г, ммСкорость вращениякорпуса, об/мин 240Производительность,т/ч 15-40Гранулируемый продукт - плав аммиачной селитрыТемпература продукта,С 175-190В таблице представлены результаты испытаний.При изменениях подачи расплавав гранулятор в пределах от 15 до40 т/ч, на которые был рассчитан гранулятор, обеспечивается стабильноеполучение следующего грануляциоиного состава аммиачной селитры: содер"жанне гранул размером от 1 до 3 ммне менее 95 (в среднем 97, содержание гранул размером от 2 до 3 ммне менее 50 (в среднем 60-70),содержание гранул размером менее1 мм не более 2 (в среднем 1,0).Гранулометрический состав продукта, полученный на грануляторе, полностью отвечает требованиям новогоГОСТ 2-75 фСелитра аммиачнаяф, введенного с 1 января 1977 года, и тре-.бованиям государственного Знака Качества на селитру аммиачную. Такиевысокие результаты достигнуты впервые в мировой практике проваааленнойэксплуатации центробежных грануляторов.-40 Положение рычага по шкале, деления шка" лы Диапазонсуьяарныых подач расплава вгранулятор, т/ч Работающиекольцевыепространства гранулятора869110 Составитель Р.ГоряиноваТехред М.Гергель Корректрр Ъ.Зим О.Юрков едакт 533комитета .СССРи открытийушская наб.,1/3 Тираж ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 11 3035 р Москва, Ж, дписн з 4/ илиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проектная,