Установка для моделирования процессов переработки сыпучих материалов на шнековом экструдере

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕ ,ЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ СЫПУЧИХ МАТСРИАЛОВ НА ШНЕКОВОМ ЭКСТРУДЕРЕ, содержащая корпус с зонами загрузки, смешения, сжатия, выдавливания, а также устройства измерения параметров процесса, о тл и чающая с я тем, что, с целью повьпиения точности моделирования процессов, она снабжена узлами подвода и вывода газа, . а такжеустройством для регулирования расхода газа, при этом корпус выполнен в виде набора перфорированных секций, к каждой из которых подключены узлы. G S (Л с 4 о: 1чЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„яи„„1о4 i дц В 30 B 9/14 ("r.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3473971/25-27 (22) 21.07.82 (46) 07 10.83, Бюл. ¹ 37 (72) Ф. С. Шелкунов, Ц. М. Литвин, П. Я. Нефедов, В, Б. Глейбман, М. Я. Клисс, A. С. Рева, А. А. Азимов, А. H. Судникович и А. П. Остроушко (71 ) Восточный научно-исследовательский углекимический институт и Государственное конструкторское бюро коксокимического машиностроения Гипрококса. (53) 621.97 (088.8) (56) 1, "КоьМь.ссИе", 1972, ¹ 4, с. 245-249 (прототип). (54) (57) 1, УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕ, ЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ IIEPEPAEOTКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ НА ШНЕКОВОМ ЭКСТРУДЕРЕ, содержашая корпус с зонами загрузки, смешения, сжатия, выдавливания, а также устройства измерения параметров процесса, î т л и ч а ю— ш а я с я тем, что, с целью повьппения точности моделирования процессов, она снабже.. а узлами подвода и вывода газа, а также устройством для регулирования расхода газа, при этом корпус выполнен в виде набора перфорированных секций, к каждой из которых подключены узлы.

1046120

2. Установкапоп. 1, о тличаю ш а я с я тем, что у каждой секции перфорация выполнены в нижней части, 3. Установка по пп. 1 и 2, о т—

Изобретение относится к области исследования работы эксгрудеров и может, использоваться для излучения и моделирования процесса экструзии при переработке материалов, выделяющих газы при нагреве и пластификации, например при экструдировании нагретого угля в процессе производства формованного кокса.

Известна установка для моделирования процессов переработки сыпучих материалов на шнековом экструдере, содержащая корпус с зонами загрузки, смешения, сжатия, выдавливания, а также устройства измерения параметров 15 процесса (1 )

Основным недостатком известного устройства является низкая точность моделирования процессов.

Llew изобретения — повышение точно- 20 сти моделирования процессов переработки сыпу п х материалов на шнековом экструдере.

Указанная цель достигается тем, что установка для мрделирования процессов 25 переработки сыпучих материалов на шнековом экструдере, содержащая корпус с зонами загрузки, смещения, сжатия, выдавливания, а также устройства измерения параметров процесса, снабжена узлами подвода и вывэда газа, а также устройством для регулирования расхода газа, при этом корпус выполнен в виде набора перфорированных секций, к каждой из которых подключены узлы.

Перфорации в каждой секции могут быть выполнены в нижней части, Установка мэжет быть снабжена устройствами для ввода пластификатора, смонтированными на начальных участках 40 зон сжатия и выдавливания.

На чертеже представлена принципиальная схема установки.

Установка включает бункер исходного угла 1, питатель 2 г- приводом

3, желоб е угт ill:>f4:1 llll! г1, в нем щул и ч а ю щ аяс я тем,,что она снабжена устройствами для ввода пластификатора, смонтированными на начальных участках зон сжатия и выдавливания.

1 пом 5, лабораторный двухшнековый экструдер 6 с приводом 7. На выходе из экструдера установлен мундштук

8 с подпорным устройством 9. Корпус лабораторного экструдера выполнен в виде набора секций 10, 11, 12, 13, соответствующих определенным зонам экструдера. Секция 10 соответствует зоне загрузки, секции 11, 12 — зоне смещения (в отдельных опытах секцию 12 испольэовали как зону сжатия), секция 13— зоне сжатия и выдавливания.

Перфорированный участок каждой секции герметично BBTDHOMHblM газопроводом подсоединен к коллектору модельного газа 14, в качестве которого использовали сжатый воздух. Регулирование и измерение расхода воздуха, подаваемого

B каждую секцию корпуса экструдера, осушествлейо с помощью стандартной регулирующей газовой арматуры и системы ротаметров 15. В каждой секции корпуса экструдера предусмотрены автономные газопроводы для вывода модельного газа 16, снабженные регулирующей газовой арматурой. Для Излучения уноса перерабатываемого материала из экструдера возможно поключение к газо»проводам схемных лабораторных пылеулавливающих циклонов 17.

В корпусе экструдера предусмотрены два патрубка 18 для ввода пластификатора, в качестве которого при работе с углем испольэовали шаматно-водную эмульсию, подаваемую специальным насосом ( на чертеже не показан). Если в ходе испытаний применяют шнеки с .переменным шагом, то сжатие материала осуществляют в зоне 12 и для ввода пластификатора используют патрубок 18, расположенный 8 начале зоны. При применении шнеков с постоянным шагом сжатие производят в последнем витке шнеков и для ввода пластификатора используют патрубок 18, ра полэженный в зо е 13, черед последним витком шнеков. Для то нн г» определения фактической производительнэстн

10461

Составитель 3. Краснопольский

Редактор О. Колесникова Техред И.Метелева Корректор С. Черни

Заказ 7630/1 6

Тираж 675 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 лабораторного экструдера по исходному материалу используют подвесную емкость

19 с динамометром 20.

Установка для моделирования работает следующим образом. 5

B зону загрузки 10 лабораторного экструдера 6 подается исходный измельченный уголь с определенной производитель.ностью, которая фиксируется по показаниям динамометра 20. Уголь транспортируется 10 шнеками через зоны загрузки, смешения, сжатия, и выдавливания (секции 10—

13) и продавливается через мундштук

8 в сухом или пластифицированном (с добавкой пластификатора через один из 15 патрубков 18) состоянии в емкость 19.

После достижения устойчивой работы экструдера при постоянной производительности в корпус экструдера подается сжатый воздух(модельный газ) .

Варьируя общий расход воздуха, его распределение по отдельным секциям (зонам) экструдера и направляя поток газов в винтовом канале в определенный вывод из корпуса экструдера, определяют "критические" газодинамические условия в винтовом канале, т.е. момент, когда производительность экструдера начинает снижаться. Критическая " ситуация опре20

4 деляется по показаниям динамометра 20 и появлению накоплений угля в загрузочном желобе 4 (поскольку производительность. питателя 2 остается постоянной), фиксируемътх с помощью щупа 5.

B ходе исследования варьируют производительность экструдерв по исходному материалу, гранулометрический состав, свойства перерабатываемого угля, геометрию, частоту и направление вращения шнеков, способы вывода газов из экструдера, длину отдельных его зон. B результате получают зависимости or совокупности перечисленных факторов "Критических " газодинамических условий в винтовом канале. Последние практически идентичны реальным газодинамическим условиям промышленных экструдеров, поскольку в предлаraeMoM лабораторном экструдере процес— сы переработки сыпучих и пластифицпрованных материалов, газовыделения и вывода газов моделируются в комплексе и возможно регулирова п е каждого из

/ них автономно и в широких пределах.

Технико-экономическая эффективность от применения изобретения обеспечивается повышением точности моделирования процессов переработки сыпучих материалов на шнековом экструдере.