Гранулятор

Авторы патента:

B02C15 - Измельчение мельницами с рабочими органами в виде вальцов (валков) или шаров, взаимодействующих с кольцами или дисками

Владельцы патента RU 2491127:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к устройствам для гранулирования сырья, в частности минерально-органического сырья, и может найти применение на предприятиях комбикормового производства и других отраслей. Гранулятор содержит корпус (1) с цилиндрической камерой (2), закрытой с обеих сторон крышками (4, 5), окно для загрузки сырья (19), окно (3) для выгрузки гранул, оснащенное решеткой-матрицей (14). В цилиндрической камере (2) установлены ведущий (6) и ведомый (7) элементы с измельчающими зубьями. Ведомый элемент (7), выполненный в виде полого цилиндра с окнами (11), коаксиально установлен в цилиндрической камере (2) на опорах вращения (13). Ведущий элемент (6) эксцентрично установлен в двух подшипниковых узлах (8), (9), расположенных на опорной плите (10). При этом решетка-матрица (14) с отверстиями (15) выполнена кольцевой, закреплена на ведомом элементе (7) в местах расположения зубьев (12). Расположение отверстий (15) в кольцевой решетке-матрице (14) совмещено с расположением окон (11). Цилиндрическая камера (2) снабжена кольцевой полостью (16), в которой установлен кольцевой вкладыш (17) из антифрикционного материала с окном (18), расположенным напротив окна (3) в корпусе для выгрузки гранул. Гранулятор обеспечивает уменьшение износа решетки-матрицы (14) за счет увеличения ее площади пропорционально числу зубьев ведомого рабочего элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Известны пресс-грануляторы с кольцевой матрицей, в частности пресс-гранулятор серии ОГМ-6 компании «Доза-Агро» (Россия), включающий кольцевую матрицу с калиброванными отверстиями и прессующие ролики.

Недостатком известного пресс-гранулятора является невысокая производительность (1,0-1,5 т/ч) при большой мощности электропривода (92,5-112,95 кВт), что соответствует удельной производительности от 10,8 до 13,3 кг/кВт·ч.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является измельчитель-кормоприготовитель, который может работать в трех режимах, одним из которых является режим гранулирования.

Измельчитель-кормоприготовитель, принятый в качестве прототипа, содержит корпус с цилиндрической камерой, снабженной окнами для загрузки сырьевого материала и отвода продукта, причем окно для загрузки расположено вверху цилиндрической камеры, а окно для выхода продукта расположено внизу цилиндрической камеры и закрыто сегментной решеткой, цилиндрическая камера закрыта с двух сторон крышками, а в ней установлены ведущий и ведомый рабочие элементы с измельчающими зубьями, образующие зубчатую передачу внутреннего зацепления, причем ведомый рабочий элемент установлен коаксиально, а ведущий установлен эксцентрично в нижней части цилиндрической камеры и выполнен в виде вала-шестерни с внешними зубьями в количестве Z₁, равном 4-6, вал установлен в двух подшипниковых узлах, расположенных вне корпуса на его опорной плите, а ведомый рабочий элемент выполнен в виде полого цилиндра с равномерно расположенными по его периметру окнами, снабжен зубьями, образованными боковыми поверхностями соседних окон, и смонтирован на опорных роликах, попарно установленных с обеих сторон цилиндра, при этом число зубьев ведомого рабочего элемента Z₂ больше числа зубьев ведущего рабочего элемента с разницей Z₂-Z₁, равной 3-6, внутри ведомого рабочего элемента расположен цилиндрический вкладыш с выемкой под ведущий рабочий элемент, а окно для отвода продукта расположено с угловым отклонением от низа цилиндрической камеры в сторону, противоположную вращению ведомого рабочего элемента, и выполнено с угловым ограничением его размера в пределах значений углов от 0,3·180°/Z₂ до 0,75·180°/Z₂. Кроме того, в цилиндрическом вкладыше и в корпусе выполнены каналы для теплоносителя системы стабилизации температуры, необходимой для расширения ассортимента производимых кормов (патент РФ №2424057 С1, дата приоритета 04.03.2010, дата публикации 20.07.2011, автор Титов В.А., RU, прототип).

Недостатком прототипа является его низкая эффективность из-за быстрого износа решетки, обусловленного малой площадью сегментной решетки, расположенной в окне для отвода гранул (продукта).

Задачей изобретения является повышение эффективности гранулятора путем уменьшения износа решетки за счет увеличения ее площади пропорционально числу зубьев ведомого рабочего элемента.

Для решения поставленной задачи гранулятор содержит корпус с цилиндрической камерой, закрытой с обеих сторон крышками, окно для загрузки сырья, окно для выгрузки гранул, расположенное снизу цилиндрической камеры и оснащенное решеткой-матрицей, в цилиндрической камере установлены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями, образующие зубчатую передачу внутреннего зацепления, причем ведомый элемент, выполненный в виде полого цилиндра с окнами, коаксиально установлен в цилиндрической камере на опорах вращения и снабжен зубьями внутреннего зацепления, образованными боковыми поверхностями соседних окон, а ведущий элемент, выполненный в виде вала-шестерни, или шестерни, смонтированной на валу, с внешними зубьями, расположен в нижней части цилиндрической камеры и эксцентрично установлен в двух подшипниковых узлах, расположенных на опорной плите. Согласно изобретению решетка-матрица выполнена кольцевой, установлена на ведомом элементе и закреплена на нем в местах расположения зубьев, при этом расположение отверстий в кольцевой решетке-матрице совмещено с расположением окон в ведомом элементе, цилиндрическая камера снабжена выполненной в корпусе кольцевой полостью, в которой установлен кольцевой вкладыш из антифрикционного материала с окном, расположенным напротив окна в корпусе для выгрузки гранул, а окно для загрузки сырья выполнено в верхней части крышки с наклоном.

Согласно изобретению гранулятор дополнительно содержит нож для формирования и отрезки гранул по длине, установленный в окне для выгрузки гранул со стороны, обращенной навстречу вращению ведомого элемента

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

Гранулятор содержит корпус 1, состоящий из нижней и верхней частей, с цилиндрической камерой 2, снабженной расположенным снизу окном 3 для выгрузки гранул. Цилиндрическая камера 2 закрыта с двух сторон крышками 4 и 5. В цилиндрической камере установлены ведущий 6 и ведомый 7 рабочие элементы с измельчающими зубьями, образующие передачу внутреннего зацепления. Причем ведомый элемент 7 установлен коаксиально, а ведущий элемент 6 установлен эксцентрично в нижней части цилиндрической камеры 2. Ведущий элемент 6 выполнен в виде вала-шестерни или шестерни, смонтированной на валу, и установлен в двух подшипниковых узлах 8 и 9, расположенных вне корпуса на опорной плите 10.

Ведомый элемент 7 выполнен в виде полого цилиндра с равномерно расположенными по его периметру окнами 11, снабжен зубьями 12, образованными боковыми поверхностями соседних окон, и смонтирован на подшипниках 13 в корпусе 1. На ведомом элементе 7 установлена и закреплена кольцевая решетка-матрица 14 с отверстиями 15, для крепления которой использованы крепежные винты, утопленные в решетку-матрицу в местах расположения зубьев 12, а отверстия 15 расположены напротив окон 11 ведомого элемента 7. При этом выполнение и расположение отверстий 15 в решетке-матрице совмещено с расположением окон 11 в ведомом элементе 7. В цилиндрической камере 2 расточена кольцевая полость 16, в которой установлен кольцевой вкладыш 17 из антифрикционного материала с окном 18, расположенным напротив окна 3 для выгрузки гранул. Окно 19 для загрузки сырья выполнено в верхней части одной из крышек 4 или 5 с наклоном к ней. В окне 3 для выгрузки гранул установлен нож 20 для отрезки гранул и формирования их по длине, причем нож расположен со стороны, обращенной навстречу вращению ведомого элемента 7.

Для уменьшения износа решетки-матрицы и обеспечения эффективной работы гранулятора решетка-матрица с отверстиями выполнена кольцевой и установлена на ведомый рабочий элемент, при этом площадь отверстий, предназначенных для формирования гранул, увеличена пропорционально числу зубьев ведомого элемента, что свидетельствует об увеличении ее в число раз, соответствующее числу зубьев ведомого элемента.

Гранулятор работает следующим образом. Исходное сырье загружается в бункер устройства для подачи сырья и через окно 19 поступает в цилиндрическую камеру 2, а из нее попадает в окна 11 в ведомом элементе 7. При вращении ведущего 6 и ведомого 7 рабочих элементов зубья ведущего элемента 6 закрывают окна 11 ведомого элемента 7. Сырье при этом подвергается сжатию и вдавливается в отверстия 15 в кольцевой решетке-матрице 14. Процесс вдавливания завершается в нижнем положении ведущего 6 и ведомого 7 рабочих элементов, в котором зуб ведущего элемента 6 полностью вдавливает сырье в отверстия 15 в кольцевой решетке-матрице 14. При дальнейшем вращении ведомого элемента 7 под действием центробежных сил идет процесс уплотнения сырья и формирования гранул. Выходу гранул из отверстий 15 решетки-матрицы препятствует кольцевой вкладыш 17 из антифрикционного материалы, по поверхности которого гранулы скользят и не выходят из отверстий решетки-матрицы до тех пор, пока не займут положение против окна выгрузки 3. При следующем обороте идет загрузка новой порции сырья в окна 11 ведомого элемента 7, которые закрываются зубьями ведущего элемента 6. Сырье подвергается разрушению, сжатию и вдавливается в отверстия 15 кольцевой решетки-матрицы 14. Эта порция сырья выталкивает из отверстий 15 предыдущую порцию сырья в виде готового продукта - гранул. Нож 20 отрезает гранулы по длине, которые выходят через окно 3 в упаковочную тару.

Преимущество заявляемого гранулятора по сравнению с известным оборудованием заключается в повышении эффективности работы гранулятора, принцип действия которого основан на использовании ведущего и ведомого рабочих элементов с измельчающими зубьями, образующими передачу внутреннего зацепления, и кольцевой решетки-матрицы с отверстиями, формирующими гранулы, за счет использования которой увеличивается суммарная площадь этих отверстий пропорционально числу зубьев ведомого элемента, что способствует уменьшению износа решетки-матрицы в связи с увеличением площади кольцевой решетки-матрицы и соответственно с увеличением количества отверстий в ней.

1. Гранулятор, содержащий корпус с цилиндрической камерой, закрытой с обеих сторон крышками, окно для загрузки сырья, окно для выгрузки гранул, расположенное снизу цилиндрической камеры и оснащенное решеткой-матрицей, в цилиндрической камере установлены ведущий и ведомый элементы с измельчающими зубьями, образующие зубчатую передачу внутреннего зацепления, причем ведомый элемент, выполненный в виде полого цилиндра с окнами, коаксиально установлен в цилиндрической камере на опорах вращения и снабжен зубьями внутреннего зацепления, образованными боковыми поверхностями соседних окон, а ведущий элемент, выполненный в виде вала-шестерни или шестерни, смонтированной на валу, с внешними зубьями, расположен в нижней части цилиндрической камеры и эксцентрично установлен в двух подшипниковых узлах, расположенных на опорной плите, отличающийся тем, что решетка-матрица выполнена кольцевой, установлена на ведомом элементе и закреплена на нем в местах расположения зубьев, при этом расположение отверстий в кольцевой решетке-матрице совмещено с расположением окон в ведомом элементе, цилиндрическая камера снабжена выполненной в корпусе кольцевой полостью, в которой установлен кольцевой вкладыш из антифрикционного материала с окном, расположенным напротив окна в корпусе для выгрузки гранул, а окно для загрузки сырья выполнено в верхней части крышки с наклоном.

2. Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит нож для формирования и отрезки гранул по длине, установленный в окне для выгрузки гранул со стороны, обращенной навстречу вращению ведомого элемента.

Валковая мельница для помола сыпучего материала // 2487760

Изобретение относится к мельницам для помола сыпучих материалов, таких как цементное сырье, цементный клинкер. .

Измельчающее устройство вертикальной дробилки // 2484902

Измельчитель // 2483805

Изобретение относится к устройствам для измельчения минерально-органического сырья и может найти применение на предприятиях комбикормового производства. .

Истирающая мельница // 2483804

Изобретение относится к валковым мельницам. .

Валковая мельница // 2481157

Изобретение относится к валковой мельнице, которая может быть использована для измельчения сыпучего материала, такого как исходное цементное сырье, цементный клинкер и другие подобные материалы.

Центробежная мельница // 2480287

Изобретение относится к устройствам для измельчения материалов и может быть использовано в производстве порошковых материалов для получения продукта с заданной дисперсностью.

Валковая мельница для измельчения твердого материала // 2467800

Изобретение относится к устройствам для измельчения твердого материла, такого как исходное цементное сырье и других подобных материалов. .

Многосекционная вальцовая мельница // 2464099

Валковая мельница для измельчения дисперсного материала // 2462314

Изобретение относится к валковой мельнице для измельчения дисперсного материала, такого как исходное цементное сырье, цементный клинкер, уголь и другие подобные материалы.

Измельчитель // 2491128

Изобретение относится к устройствам для измельчения сырья и может найти применение на предприятиях комбикормового производства

Валковая мельница // 2495721

Изобретение предназначено для размола сыпучего материала, такого как смесь цементного сырья, цементный клинкер и аналогичные материалы. Валковая мельница содержит размольный стол. Стол выполнен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси приводным механизмом. По меньшей мере один валок установлен с возможностью вращения на валу. Направляющий механизм и его опора поддерживают валок в касательном направлении относительно размольного стола. Устройство компенсации вибрации мельницы во взаимодействии с направляющим механизмом обеспечивает закрепление валка в касательном направлении вне зависимости от упругости опоры. При изменении условий работы устройство компенсации вибрации активно предотвращает перемещение валка относительно размольного стола. Обеспечивает уменьшение изменения крутящего момента приводного механизма мельницы и, следовательно, износ приводного механизма. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для измельчения и активации материалов // 2496582

Изобретение относится к технике тонкого измельчения и конкретно к мельницам с шаровыми рабочими органами, использующим действие центробежных сил. Технический результат заключается в упрощении конструкции устройства с одновременным повышением его надежности и интенсивности процесса измельчения. Устройство для измельчения и активации материалов содержит кольцевые помольные камеры, заполненные мелющими шарами и образованные концентричными кольцевыми выемками. Выемки выполнены на обращенных друг к другу поверхностях дисков. Диски соосно установлены в корпусе с зазором, обеспечивающим образование кольцевых щелевых каналов, сообщающих помольные камеры, и разгрузочной щели на периферии. Первый диск выполнен с загрузочным отверстием в центральной части. Второй диск, предпочтительно нижний, установлен с возможностью вращения относительно их общей оси. Помольные камеры имеют радиально вытянутый относительно оси вращения профиль. Между участками профиля, расположенными по сторонам от выхода из камеры, можно вписать условную окружность с радиусом, равным радиусу мелющего шара. Угол, образованный между лучами, проведенными из центра условной окружности через точки ее контакта с участками профиля, составляет от 50° до 160°. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Валковая мельница и способ измельчения измельчаемого сырьевого материала // 2497593

Валковая мельница имеет стол для измельчения, по меньшей мере один измельчающий валок, по меньшей мере два привода со статором и обмоткой ротора для приведения в действие валковой мельницы и по меньшей мере одно регулировочное устройство для регулирования крутящего момента. Операцию компенсирующего регулирования выполняют посредством регулирования крутящего момента по меньшей мере одного привода. Используемое регулировочное устройство обеспечивает мощность, которая меньше 50% от номинальной мощности соответствующего привода. Регулировочное устройство соединяют с обмоткой ротора по меньшей мере одного привода. Регулирование выполняют посредством воздействия на ток в обмотке ротора для регулирования мощности приводов при заданной зависимости относительно друг друга. Технический результат заключается в выполнении привода валковой мельницы более надежным и более экономичным образом. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство для установления остаточной метаноносности угля // 2504434

Изобретение относится к угольной промышленности и может быть применено в исследовательской деятельности при установлении остаточной метаноносности и определении метановыделения от степени измельчения угля. Устройство содержит цилиндрический корпус, в который помещают испытуемый кусок угля и стальные шары. В корпусе установлена крышка с уплотнительным кольцом. С торцевого конца корпуса имеется хвостовик, выполненный за одно целое с корпусом. Хвостовик вращается с втулкой в подшипниках, находящихся внутри внешней опоры. Вращение устройства осуществляется от электродвигателя через зубчатую пару и соединительную муфту. Корпус крепят в опоре с помощью винта. В крышке установлена втулка с отверстием. К втулке подсоединяют спирометр. Крышка снабжена клапаном 14. По показаниям спирометра определяют метановыделение в зависимости от крупности измельченного угля и устанавливают остаточную метаноносность. Использование изобретения позволит повысить точность установления остаточной метаноносности угля. 1 ил.

Валковая мельница с газовым каналом // 2508943

Изобретение относится к области измельчения материала, такого как цементное сырье, цементный клинкер и других подобных материалов. Валковая мельница (1) содержит корпус (2) мельницы, окружающий в основном горизонтальный размольный стол (3). Валки (4), приспособленные для вращения вокруг оси (5) валка, выполнены с возможностью взаимодействия с размольным столом. Средства введения газов в корпус мельницы содержат две или более отдельные подающие системы, каждая из которых включает тягодутьевое устройство (12, 13). Валковая мельница содержит также кольцевой канал (7) с отверстиями (8) в стенке (9), обращенной к размольному столу, который размещен по наружной окружности размольного стола. Это обеспечивает значительное снижение потери давления в валковой мельнице и, как следствие, значительное снижение энергопотребления валковой мельницы. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Валковая мельница для измельчения сыпучего материала // 2508944

Изобретение относится к валковой мельнице и способу измельчения сыпучего (навалочного) материала, такого как исходное цементное сырье, цементный клинкер и другие подобные материалы. Валковая мельница содержит корпус, в основном горизонтальный неподвижный размольный стол и группу валков с возможностью вращения вокруг оси валка. Размольный стол содержит средство ввода газов в корпус мельницы и средство непрерывного отведения продукта размола, взвешенного в газах, из корпуса мельницы. Каждая ось валка шарнирно соединена с поворотным вертикальным валом, расположенным по центру размольного стола. Центр поворота шарнирного соединения, расположенный в вертикальной плоскости ниже осевой линии оси валка, обеспечивает свободное круговое движение валка вверх и вниз в плоскости, включающей осевую линию оси валка. Согласно способу непрерывного измельчения сыпучего материала валки, оси валков и вертикальный вал вызывают приведение продукта размола в контакт с газами, вводимыми через группу сопел. Сопла смонтированы в корпусе мельницы, размольном столе или по наружной окружности размольного стола. Причем взвешенный в газах продукт размола затем непрерывным образом отводится через выходной канал в корпусе мельницы. Давление размола возрастает за счет увеличения угловой скорости вертикального вала благодаря возникновению крутящего момента относительно шарнирного соединения. Вследствие этого процесс в валковой мельнице с неподвижным размольным столом может быть непрерывным, и диаметр размольного стола не подвержен ограничениям. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Дробилка // 2517231

Изобретение относится к устройствам для изучения процесса измельчения зернопродуктов в комбикормовом производстве. Дробилка содержит ротор 1, корпус рабочей камеры 11, который установлен с возможностью свободного вращения относительно оси ротора. В боковых стенках 3 корпуса рабочей камеры 11 выполнены не менее двух пар пазов для установки сегментов в виде решет 2. Корпус рабочей камеры 11 ограничен неподвижным корпусом установки 12, в боковой стенке 3 которого выполнено отверстие 4, соответствующее по размерам размеру сегмента в виде решета 2 и соединенное с выходным патрубком 5. Под неподвижным корпусом установки 12 расположен коллектор 7, в верхней части неподвижного корпуса установки 12 выполнено отверстие, соединенное с установкой 8 для сжимания азота посредством трубопровода 15. Установка 8 для сжимания азота соединена с коллектором 7 посредством трубопровода 9, трубопроводы снабжены вентилями 6 для регулирования подачи азота, в нижней стенке корпуса рабочей камеры выполнены отверстия, коллектор 7 снабжен патрубками для подсоединения к отверстиям, расположенным в нижней стенке рабочей камеры. В дробилке обеспечивается возможность быстрого изменения размеров измельчаемого продукта с одновременным уменьшением энергоемкости и длительности процесса измельчения. 2 ил.

Роликовая мельница // 2520639

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов, в частности к роликовым мельницам с бегунами и чашей. Роликовая мельница содержит по меньшей мере один бегун 1, чашу 2 бегунов, по меньшей мере одну систему 3 привода бегуна 1 для приведения в действие бегуна 1 и системы 3 привода чаши 2 бегунов 1 для приведения в действие чаши бегунов. Чаша 2 имеет внутреннее пространство 2b, открытое вниз. Система 3 привода чаши бегунов имеет прямой безредукторный привод 4, который расположен во внутреннем пространстве чаши 2 бегунов 1. При этом прямой безредукторный привод 4 имеет 15-30% всей установленной приводной мощности роликовой мельницы. Роликовая мельница характеризуется пониженной подверженностью повреждениям при более компактном расположении привода чаши бегунов. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

Система мельничного привода // 2522529

Изобретение относится к приводам средств измельчения различных материалов. Система мельничного привода включает в себя расположенную под чашей бегунов передачу 1 с планетарной и/или цилиндрической ступенью 11, 12, имеющей вертикальное расположение вала. В корпус 3 передачи интегрирован электрический двигатель 2, ротор 21 и статор 22 которого имеют вертикально проходящие оси. На противолежащих торцевых сторонах на роторе и статоре смонтированы верхняя 23 и нижняя 24 подшипниковые крышки, в которых выполнены гнезда под подшипники 26, 27 вала ротора. Верхняя 23 и нижняя 24 подшипниковые крышки соединены посредством корпуса 25 статора, который по наружному периметру имеет ребра охлаждения. Между нижней подшипниковой крышкой 24 и донной частью корпуса выполнен поддон для охлаждающего средства. Двигатель опирается посредством выполненного на внутренней стороне корпуса, проходящего радиально внутрь фланца 34. Система мельничного привода обеспечивает более упрощенный монтаж и эффективное охлаждение узла двигателя. 11 з.п. ф-лы, 2 ил.