Роторный гранулятор для влажных порошкообразных материалов

ЬСТВУ от.ли- механизм вижения барабан очками,ныл) иголовки л ия ъе точра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ Св(71) Дзержинский филиал Научно-исследовательского и конструкторскогоинститута химического машиностроеййя(54)(57) 1. РОТОРНЫЙ ГРАНУЛЯТОР ДЛЯВЛАЖНЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ,содержащий перфорированную цилиндрическую вращающуюся матрицу, толкатели с головками, установленные вотверстиях матрицы, бункер для загрузки материала, запитывающий.валок,механизм возвратно-поступательногодвижения толкателей, выполненный в виде барабана, установленного эксцентрично относительно матрицы, и средст-,во для съема таблеток, о.т л и ч а -ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, надежностии улучшения условий обслуживания головки толкателей и механизм возвратно-поступательного движения толкателей установлены снаружи матрицы,2. Гранулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что механизм возвратно-поступательного движения толкателей выполнен в виде разъемного барабана с ребрами и с кольцевымн проточками, снабженного кольцами в кольцевых проточках барабана, между которыми размещены головки толкателей. 3. Гранулятор по и, 1, ч а ю щ и й с я тем, что возвратно-. поступательного выполнен в виде раэъемног с ребрами и кольцевьпы пр обоймы с ребрами и радиал эаии., в которых размещены толкателей. 4. Гранулятор по п.1, о тч а ю щ и й с я тем, что мехвозвратно-поступательного движтолкателей выполнен в виде раного барабана, снабженного осустановленными в кольцевых прках колец, жестко связанных сбаном.Изобретение относится к устройствам для формирования гранул в виде таблеток из влажных порошкообразных .масс и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьппленности.Известно устройство для формования гранул, содержащее перфорированную цилиндрическую матрицу и запитывающий валок, расположенный во 10 внутренней ее поверхности, и средство для подачи материала на формование Я.Однако такое устройство не позволяет получать гранулы с одинаковыми 15 размерами и строгой геометрической формы, т.е. таблетки.Качество получаемых гранул крайне низкое (имеют различную длину, "рав.ные торцы"), Кроме того, при ломке 20 выдавливаемых жгутов на гранулы (резке) образуется. значительное количество крошки и пыли, что неприемлемо для ряда ответственных и дорогостоящих производств, например катали заторньм, в связи с этим крошку и пыль отсеивают и часто направляют в отходы. При транспортировке и загрузке в крупнотоннажные контактные аппараты гранулы (имеющие различ- З 0 ную длину и "равные торцы" ) обламываются,.истираются. 11 ри этом также образуется .значительное количество крошки и пипи, ведущей к их забиванию 1 повышению гидравлического сопротивления и снижению вследствие этого производительности аппаратов. Известно устройство для формованиягранул в виде кольцеобразньм табле 40ток, содержащее перфорированную цилиндрическую вращающуюся матрицу,толкатели с головками 1 установленныев отверстиях матрицы с внутреннейстороны, привод возвратно-поступа 45тельного движения толкателей, размещенный внутри матрицы эапитывающчйвалок, загрузочный бункер и средство для съема таблеток 12,Недостаточная надежность такого устройства обусловлена конструктивной сложностью (наличие подшипниковых узлов, уплотнений, крепежных деталей), а сложность монтажа и демонтажа устройства при замене толкателей, вышедших из строя, приводит к ухудшению условий обслуживания гранулятора. Кроме того, неполностью используется рабочая поверхность матрицы,т,е. невысок удельный съем гранулс единицы поверхности матрицы.Целью изобретения является повышение производительности эа счет полного и максимального использованиярабочей поверхности матрицы, надежность и улучшение условий обслуживания,Эта цель достигается тем, чтов грануляторе, содержащем перфорированную цилиндрическую вращающуюсяматрицу, толкатели с головками,установленные в отверстиях матрицы,бункер для загрузки материала,запитывающий валок, механизм возвратно-поступательного перемещениятолкателей, выполненный в виде барабана, установленного эксцентричноотносительно матрицы, механизм возвратно-поступательного движениятолкателей установлен с наружндйповерхности матрицы, а привод возвратно-поступательного движения толкателей выполнен в виде разъемного,эксцентрично установленного с внешней стороны матрицы и охватывающегоэту матрицу барабана и колец, установленных внутри барабана, в егокольцевых проточках, или ребристойобоймы с радиальными пазами, установленной внутри барабана, илиосей, установленных в кольцевыхпазах колец, жестко связанных с барабаном.Благодаря тому, что толкателис механизмом их привода установленыс наружной поверхности матрицы обеспечивается полная, т,е. максимальновозможно плотная разбивка отверстийматрицы, а это значит, что при прочихравных условиях в матрице можно разместить большее количество гранулс единицы площади поверхности матрицы. Это позволит увеличить произво"дительность,. При равных диаметрахматрицы (наружном и внутреннем)и равньм размерах толкателей, угловой шаг разбивки при наружном расположении толкателей значительно меньше шага при внутреннем расположениитолкателей.Расположение привода возвратно- поступательного движения толкателей с наружной поверхности матрицы, выполненного в виде разъемного, эксцентрично смонтированного с внеш3 9498ней стороны матрицы и охватывающегоее барабана и колец, установленныхвнутри барабана в его кольцевыхпроточках, или привода, выполненногов виде ребристой обоймы с радиальными пазами, установленной междуматрицей и барабаном, или приводатолкателей, выполненного в виде осей,установленных в кольцевых пазахколец, жестко связанных с барабаном 10упрощает конструкцию и увеличиваетее надежность за счет ликвидациивнутри матрицы подшипниковых узлов,уплотнений и крепежных деталей,обеспечивает легкость обслуживания,монтажа и демонтажа механизма и толкателей (т.е. их быструю замену)и устраняет возможность попаданияпродукта в подшипниковые узлытак как они вынесены за пределы рабочей зоны машины, Выполнение барабана е ребрами и кольцевыми проточками позволяет Фиксировать толкатели и кольца без дополнительных устройств и крепежных деталей, обеспечить надежную опору для толкателей и колец и одновременно повыситьжесткость этих. колец по высоте исечению в любых пределах (в отличиеот известных устройств без увеличения,длины толкателей) в зависимостиот глубины проточек барабана.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 - поперечный разрез А-А Фиг.1; на Фиг.3 - вариант выполнения механизма привода толкателей в виде барабана и обоймы; на Фиг.4 - вариант выполнения механизма привода толкателей в виде ба рабана с осями.Гранулятор включает бункер подачи материала 1, матрицу 2, охватываемую эксцентрично установленным относи тельно ее разъемным барабаном 3,и запитывающий валок 4, установленный с зазором во внутренней полости матрицы. Толкатели 5, установленные в отверстиях матрицы с наружной ее 50 поверхности, имеют механизм возвратно-поступательного движения от разьемного, эксцентрично установленного относительно матрицы с внешней ее поверхности барабана 3. В барабане 55 3 выполнены ребра 6 и кольцевые.проточки 7, в которых смонтированыкольца 8. 93 4Такая конструкция барабана позволяет Фиксировать как толкатели,так и кольца.Барабан связан с матрицей 1 с помощью водила 9 и имеет то же числооборотов, что и матрица. Полуцилиндры барабана 3, установленные на оси10, выполнены откидными и Фиксируются между собой с помощью откидных винтов 11,Такое конструктивное исполнениеобеспечивает быстрый доступ к толкателям 5 с целью их замены в результате износа или выхода из строя,а также простоту и надежность конструкции, легкость и удобство обслуживания.Конструкция механизма возвратнопоступательного движения толкателейможет быть видоизменена (Фиг.31. Так,возврат толкателей в крайнее заднееположение может быть осуп 1 ествлен нетолько кольцами, но и перФорированнойобоймой 12 с ребрами 13 и кольцевыми канавками (проточками) 14, вотверстиях или радиальных пазах 15которой устанавливаются толкатели5. Во внутреннюю полость барабана3 заливается смазка, Для предотвращения вытекания смазки и попадания.пыли продукта во внутреннюю полостьмежду барабаном и матрицей установленная гибкая эластичная манжета 16Для съема и приемки сФормованныхтаблеток во внутреннейполости матрицы установлены съемиик 17 и приемныйлоток 18, Крышка 19, установленнаяна торце матрицы, предотвращаетвысыпание продукта из внутренней полости матрицы. С целью предотвращения попадания исходного продукта взону выгрузки таблеток внутри матрицыустановлена перегородка 20, на которойсмонтирован лоток 18. Ротор, включающий матрицу, толкатели и механизмих возвратно-поступательного движения, установлен на опорном узле 21, Валок 4 может быть установлен какна отдельном опорном узле 21, так ив раздаточной коробке 22, он может быть установлен одновременно и надвух опорах. На Фиг.4 изображен третий вариант исполнения механизма возвратно-поступательного движения толкателей. Механизм содержит оси 23ных с охватывающим матрицу разъемным барабаном, эксцентрично установленным относительно матрицы.Гранулятор работает следующим образом. Влажная порошкообраэная масса 5 26 иэ загрузочного бункера 1 поступает во внутреннюю полость матрицы 2, При вращении матрицы масса, пересыпаясь, поднимается под валок 4 и с помощью его заполняет отверстия мат рицы, при этом толкатели находятся в крайнем заднем положении от рабочей поверхности матрицы и валка. Вращаясь с большей окружной скоростью, чем матрица, валок нагнетает массу в от верстия матрицы, одновременно снимая с нее облой. Избыток масси, не попадающий на Жормование, сбрасывается валком в зону загрузки материала. При последующем вращении матрицы, 20 т.е. при повороте матрицы на 180 о, толкатели эа счет воздействия на них эксцентрично установленного относительно матрицы охватывающего разъемного барабана 3 переходит в 25 крайнее переднее положение, выталкивая при этом сформированные таблетки на внутреннюю поверхность матрицы, где (таблетки) - снимаются с помощью съемника 17, При по- Зр следующем вращении матрицы т.е. при повороте ее еще на 180 , толка- тели переходят в крайнее заднее положение благодаря воздействию на них колец 8, эксцентрично установленных в барабане 3, или обоймы 12, или осей 23 (см,джг.3,4), освобождая при этом отверстия матрицы для заполнения массой. Затем цикл работы повторяется. При использовании механизма возвратно-поступа.тельного движения толкателей, вы-, полненного по третьему варианту (см.Фиг.4), принцип работы аналогичен, Толкатели 5 за один оборот матрицы 2 совершают полный цикл "вперед-назад" эа счет воздействИя. на них такого же разъемного, эксцентричного установленного и охватывающего матрицу 2 барабана 3 и осей23, свободно установленных в кольцевых проточках 24 колец 25, жестко,связанных с этим барабаном. Опытно-конструкторские работы,проведенные на влажных массах катализаторов НТКи ГИАП, показали, что известный гранулятор маркиГРИК с матрицей диаметром 400 мм,имеющейугловую скорость 8 об/мин,имеет производительность по таблеткам 250 кг/ч (500 тыс.таблеток/ч). Экспериментальный образец предлагаемого гранулятора показал увеличение производительности в среднем на 15 Х, которая составила 290-300 кг/ч (600 тыс.таблеток/ч). Для сравнимости результатов использовали матрицу и толкатели с размерами аналогичными размерам матрицы и толкателей в известном устройстве.На замену толкателей в известном грануляторе потребовапось в среднем 6 ч, в предлагаемом 0,2-0,25 ч (12-15 мин). Количество замен в месяц при работе на абразивной массе ГИАПот 8 до 10.Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет не только увеличить производительность, но и сократить простои гранулятора, в значительной степени улучшить условия демонтажа и монтажа, толкателей,За счет ликвидации на внутренней полости подшипниковых узлов, уплотнений и крепежньк деталей в роторе (матрице) повысилась надежность работы гранулятора (конструкция упростилась). Такое конструктивное исполнение позволило также устранить потери продукта, которые имели место в известном грануляторе за счет просыпи через зазор между валком и матрицей.