Гранулятор-смеситель

 

Использование: для гранулирования порошкообразных материалов. Сущность изобретения: гранулятор содержит неподвижный горизонтально расположенный цилиндрический корпус, патрубки для загрузки исходной смеси и выгрузки готовых гранул, установленные с противоположных концов корпуса, расположенный в корпусе и установленный с возможностью вращения вал, закрепленные на нем с образованием зазора с корпусом радиальные рабочие органы, каждый из которых состоит из стержня и/или лопатки. Новым в грануляторе является то, что оси вала и корпуса смещены друг относительно друга таким образом, что отношение наибольшего зазора к наименьшему между рабочим органом и корпусом находится в пределах 1 <( Δ_макс/Δ_мин) < 10. 2 ил. 1 табл.

Предложенное изобретение относится к устройствам для гранулирования порошкообразных материалов и может быть использовано в переработке сыпучих материалов в химической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности.

Известна машина для гранулирования удобрений, в которой процесс гранулообразования происходит за счет перемешивания увлажненной массы и опудривающего материала рабочими органами и окатывания образовавшихся комочков на стенках корпуса барабана с приданием им овальной или круглой формы. Число оборотов рабочего вала машины составляет 30 об/мин, вследствие чего процесс малоинтенсивен, а гранулометрический состав продукта регулируется только степенью увлажнения смеси.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является скоростной смеситель - гранулятор, содержащий неподвижный горизонтально расположенный корпус в виде трубы, патрубки для загрузки исходной смеси и выгрузки готовых гранул, расположенный в корпусе вращающийся вал с закрепленными на нем радиально плоскими лопатками, причем с целью повышения однородности гранулометрического состава часть лопаток, расположенных на расстоянии 0,2-0,3 длины корпуса от загрузочного патрубка, установлена под углом между плоскостью лопатки и плоскостью поперечного сечения корпуса, равным 100-110^о, что создает подпор гранулируемого материала в указанной области за счет возникновения рециркуляционного потока. Недостатком данной конструкции является увеличение выхода гранул переукрупленной фракции в готовом продукте за счет увеличения степени заполнения и времени пребывания материала в аппарате.

Целью изобретения является улучшение качества гранул и степени однородности дисперсного состава.

Поставленная цель достигается тем, что в грануляторе-смесителе, содержащем неподвижный горизонтально расположенный цилиндрический корпус, патрубки для загрузки исходной смеси и выгрузки готовых гранул, установленные с противоположных концов корпуса, расположенный в корпусе и установленный с возможностью вращения вал, закрепленные на нем, с образованием зазора с корпусом, рабочие органы, каждый из которых состоит из стержня и(или) лопатки, согласно изобретению оси вала и корпуса смещены друг относительно друга с образованием наибольшего и наименьшего зазоров, причем отношение наибольшего значения Δ_max к наименьшему Δ _min находится в пределах от 1 до 10.

На фиг.1 изображен скоростной гранулятор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1.

Гранулятор-смеситель содержит корпус 1, патрубки для загрузки исходной смеси 2 и выгрузки готовых гранул 3, вал 4, закрепленные на нем рабочие органы 5, каждый из которых состоит из стержня 6 и/или лопатки 7.

Гранулятор-смеситель работает следующим образом. Исходный материал поступает в корпус 1 через патрубок 2, где подвергается воздействию рабочих органов 5, закрепленных на валу 4, установленном в корпусе 1 с возможностью вращения. В результате чего сплошная масса материала разбивается на мелкие комочки, которые совершают три вида движений одновременно: поступательное по направлению от загрузочного патрубка 2 к выгрузочному патрубку 3 за счет подпора материала, спиралевидное движение вокруг оси аппарата вдоль стенки корпуса, вызванное вращением вала с рабочим органами и вращательное движение вокруг собственного центра тяжести, возникающее благодаря разности скоростей потоков материала вблизи рабочих органов и около стенки корпуса. Объединение частиц в гранулы происходит под действием адгезионных сил сцепления увлажненных порошков, затем агломераты частиц уплотняются при соударениях с рабочими органами и между собой. Округлая форма гранул - следствие взаимодействия агломератов частиц в потоке при вращательном движении, благодаря которому происходит истирание выступов и неровностей, сглаживание кромок и граней. Дополнительная турбулизация потока материала в зоне наибольшего зазора между краем рабочего органа и внутренней поверхностью корпуса приводит к интенсивному износу поверхности гранул, и, следовательно, к улучшению их формы и усреднению дисперсного состава продукта. Чрезмерное увеличение наибольшего зазора (когда отношение наибольшего зазора к наименьшему более 10) ведет к образованию застойной зоны вдоль стенки корпуса и залипанию там материала.

Для проверки работоспособности и определения показателей работы заявляемого скоростного гранулятора проведена серия опытов по гранулированию порошкообразной фарфоровой массы с использованием в качестве связующего смеси воды, керосина и олеиновой кислоты.

Качество гранулированного продукта оценивали по коэффициенту неоднородности дисперсного состава V_c(d), а степень округлости гранул косвенно характеризовали величиной угла естественного откоса α . Результаты исследований приведены в таблице.

По приведенным результатам видно, что предлагаемое конструктивное решение позволяет достигнуть поставленной цели: коэффициент неоднородности по дисперсному составу снижен на 19%, а угол естественного откоса продукта на 10^о.

Формула изобретения

ГРАНУЛЯТОР-СМЕСИТЕЛЬ, содержащий неподвижный горизонтально расположенный цилиндрический корпус, патрубки для загрузки исходной смеси и выгрузки готовых гранул, установленные с противоположных концов корпуса, расположенный в корпусе и установленный с возможностью вращения вал, закрепленные на нем с образованием зазора с корпусом рабочие органы, каждый из которых состоит из стержня и(или) лопатки, отличающийся тем, что, с целью повышения качества гранул и степени однородности по размерам, оси вала и корпуса смещены одна относительно другой с образованием наибольшего и наименьшего зазоров, причем отношение наибольшего значения к наименьшему находится в пределах от 1 до 10.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3