Гранулятор



Гранулятор
Гранулятор
Гранулятор

 


Владельцы патента RU 2558893:

ШЛЕГЕЛЬ ИГОРЬ ФЕЛИКСОВИЧ (RU)

Изобретение относится к грануляции порошкообразных материалов с жидким связующим и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности. Устройство для гранулирования порошкообразных материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус, в котором установлен вал, связанный с приводом. Для подачи порошка в гранулятор предусмотрен патрубок загрузки, расположенный в верхней части корпуса. Для подвода жидкого связующего устройство содержит систему орошения, подающую воду в камеру грануляции и включающую форсунки, связанные с насосом-дозатором. По всей высоте вала установлены разгонные диски с лопастями, предназначенные для создания закрученного потока порошка, воздуха и связующего, обеспечивающего смешение исходного порошка со связующим, столкновение смешиваемых компонентов друг с другом, способствующее сцеплению частиц порошка и образованию центров грануляции. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к грануляции порошкообразных материалов с жидким связующим и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в химической, металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен гранулятор, содержащий эластичную обечайку, размещенный в ней вал с лопастями, патрубок для загрузки порошкообразного материала, форсунку для распыления жидкого связующего, насос и жесткую обечайку, установленную снаружи эластичной обечайки с образованием между ними кольцевой камеры, подсоединенной к насосу посредством пульсатора (авторское свидетельство SU №1005879, МПК B01J 2/10, опубл. 23.03.83 г.).

Недостатком гранулятора является низкая прочность гранул.

Известно также устройство для гранулирования порошкообразных материалов, содержащее вертикальный корпус с патрубками для подачи порошкообразного и жидкого компонентов в верхней части и разгрузочным патрубком в нижней части, концентрически размещенный в корпусе приводной вал с укрепленными на нем лопатками, причем с целью повышения прочности гранул путем обеспечения их одновременного смешивания и обкатывания на концах лопаток закреплены криволинейные козырьки в виде части полого цилиндра или усеченного конуса (авторское свидетельство SU №1386275, МПК B01J 2/10, опубл. 07.04.88 г.).

Недостатком данного устройства является то, что гранулы попадают на криволинейный козырек лопаток, обладая высокой скоростью, складывающейся из линейной скорости лопаток и скорости гранул, развиваемой центробежной силой за время прохождения ими длины прямолинейной части лопаток. Это влечет за собой низкую надежность устройства, связанную с разрушением козырьков лопаток.

Наиболее близким заявляемому является гранулятор порошкообразных материалов, содержащий неподвижный корпус, состоящий из нескольких секций, с загрузочным и выгрузочным патрубками, распылитель связующего и установленный внутри корпуса вал с укрепленными на нем мешалками и разгонными дисками (авторское свидетельство SU №1230664, МПК B01J 2/10, опубл. 15.05.86 г.).

Недостатком устройства является невысокая прочность гранул, получаемых с помощью данного устройства, что препятствует их использованию при производстве строительных материалов.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности гранул.

Указанный технический результат достигается тем, что в грануляторе порошкообразных материалов, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, распылитель связующего и установленный внутри корпуса вал с укрепленными на нем мешалками и разгонными дисками, согласно заявляемому изобретению внутренняя поверхность цилиндрического корпуса, формирующая камеру грануляции, выполнена в виде расположенных ярусами тороидальных поверхностей, сопряженных друг с другом, кроме того, мешалки выполнены в виде лопастей, закрепленных непосредственно на разгонных дисках, а распылитель связующего выполнен в виде форсунок, соединенных с насосом-дозатором.

Каждый ярус камеры грануляции представляет собой поверхность вращения дуги образующей окружности вокруг оси корпуса.

Центральный угол α между касательными к образующей окружности тороидальной поверхности в концах дуги равен 126÷162°.

Форсунки для распыления связующего подведены не менее чем к двум верхним ярусам камеры грануляции.

Разгонные диски и форсунки расположены по высоте яруса в его верхней трети.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено устройство для гранулирования порошкообразных материалов, продольный разрез;

- на фиг. 2 - вид А на фиг. 1;

- на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2.

Устройство для гранулирования порошкообразных материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, в котором установлен вал 2, связанный с приводом 3. Для подачи порошка в гранулятор предусмотрен патрубок загрузки 4, расположенный в верхней части корпуса. Для подвода жидкого связующего устройство содержит систему орошения, подающую воду в камеру грануляции 5 и включающую форсунки 6, связанные с насосом-дозатором 7.

По всей высоте вала 2 установлены разгонные диски 8 с лопастями 9, предназначенные для создания закрученного потока порошка, воздуха и связующего, обеспечивающего смешение исходного порошка со связующим, столкновение смешиваемых компонентов друг с другом, способствующее сцеплению частиц порошка и образованию центров грануляции.

Внутренняя поверхность цилиндрического корпуса 1, формирующая камеру грануляции 5, выполнена в виде расположенных ярусами и сопряженных друг с другом тороидальных поверхностей, каждая из которых представляет собой поверхность вращения дуги образующей окружности вокруг оси корпуса. Грануляция и упрочнение гранул осуществляется за счет их обкатывания по тороидальным поверхностям камеры грануляции 5 при их перемещении с яруса на ярус.

Экспериментально было установлено, что наиболее благоприятные условия для грануляции, упрочнения гранул и перемещения гранулируемого материала с яруса на ярус камеры грануляции создаются, когда центральный угол α между касательными к образующей окружности тороидальной поверхности в концах дуги равен 126÷162°. В этом случае гранула, обкатываясь по одному из ярусов с тороидальной поверхностью, вылетает на следующий ярус камеры грануляции и попадает на нижестоящий разгонный диск, не бомбардируя вал.

Подведение форсунок не менее чем к двум верхним ярусам камеры грануляции обеспечивает оптимальное смачивание жидким связующим гранулируемого материала с интенсивным образованием центров грануляции. Подача жидкого связующего на нижних ярусах нецелесообразна, так как может привести к снижению прочности гранул.

Расположение разгонных дисков и форсунок по высоте яруса в его верхней трети также создает наиболее благоприятные условия для смешения исходного порошка со связующим и столкновения смешиваемых компонентов друг с другом. Выгрузка образовавшихся гранул осуществляется через лоток 10, расположенный в нижней части корпуса.

Гранулятор работает следующим образом.

Вертикальный вал 2 приводится во вращение приводом 3. Исходный порошкообразный материал, подлежащий грануляции, подают в камеру грануляции 5 через патрубок загрузки 4, расположенный в верхней части корпуса. Для образования гранул из порошкового материала с большим содержанием мелкой фракции необходима связующая жидкость, способствующая сцеплению частиц порошка. В качестве связующего могут применяться различные жидкости, в частности - вода, подаваемая в камеру грануляции 5 системой орошения, включающей форсунки 6, связанные с насосом-дозатором 7. При вращении вала 2 порошковый материал, подаваемый в камеру грануляции 5, и связующая жидкость, поступающая в камеру грануляции 5 от насоса-дозатора 7 через форсунки 6, попадают на лопасти 9 разгонных дисков 8, благодаря которым создается завихрение и турбуляция смешиваемых компонентов, что приводит к их столкновению друг с другом. Вода, попавшая в слой порошка, под воздействием капиллярных сил начинает распространяться во все стороны, заполняя поры между отдельными частицами, сцепляя их и образуя смоченные ядра - центры грануляции.

Разгонные диски 8 с лопастями 9, установленные по всей высоте ротора 2, разгоняют гранулируемый материал и отбрасывают его на тороидальные поверхности камеры грануляции 5. Под действием сил тяжести гранулируемый материал перемещается сверху вниз с одного яруса на другой. В процессе обкатывания по тороидальным поверхностям гранулятора и в результате многократных ударов о вращающиеся лопасти ротора отдельные частички материала, перемещаясь, укладываются более плотно. При этом избыточная влага выдавливается на поверхность комочка, благодаря чему становится возможным дальнейшее присоединение к такому комку сухих частичек, то есть рост гранулы. В момент перекатки гранул через мелкие частички материала происходит толчок в направлении центра гранулы. Развивающееся при этом давление способствует формированию сферической формы гранул. В процессе столкновения часть неровностей гранул разрушается за счет возникающего срезывающего усилия, а прочно прилипшие частички вдавливаются внутрь гранулы. При работе гранулятора внутри комка создается определенная минимальная толщина водных пленок, соответствующая величине приложенных динамических и статических нагрузок. При этом дальнейшее выделение воды на поверхность комка прекращается, гранула перестает расти и ее прочность становится максимальной для данного режима грануляции.

По завершении процесса уплотнения и стабилизации гранул они подаются к лотку выгрузки 10.

Таким образом, конструкция гранулятора обеспечивает упрочнение гранул и расширяет функциональные возможности их использования при производстве строительных материалов, получаемых из гранулированного сырья методом полусухого прессования.

1. Гранулятор порошкообразных материалов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с загрузочным и выгрузочным патрубками, распылитель связующего и установленный внутри корпуса вал с укрепленными на нем мешалками и разгонными дисками, отличающийся тем, что внутренняя поверхность цилиндрического корпуса, формирующая камеру грануляции, выполнена в виде расположенных ярусами тороидальных поверхностей, сопряженных друг с другом, кроме того, мешалки выполнены в виде лопастей, закрепленных непосредственно на разгонных дисках, а распылитель связующего выполнен в виде форсунок, соединенных с насосом-дозатором.

2. Гранулятор порошкообразных материалов по п. 1, отличающийся тем, что каждый ярус камеры грануляции образован вращением дуги образующей окружности вокруг оси корпуса.

3. Гранулятор порошкообразных материалов по п. 1, отличающийся тем, что центральный угол α между касательными к образующей окружности тороидальной поверхности в концах дуги равен 126÷162°

4. Гранулятор порошкообразных материалов по п. 1, отличающийся тем, что форсунки подведены не менее чем к двум верхним ярусам камеры грануляции.

5. Гранулятор порошкообразных материалов по п. 1, отличающийся тем, что разгонные диски и форсунки для распыления связующего расположены по высоте яруса в его верхней трети.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии производства полимерных гранул, используемых для получения ионообменных смол. Способ включает подачу эмульсии монодисперсных капель в реактор, перемешивание эмульсии до достижения точки желатинизации и передачу прошедших форполимеризацию капель на дальнейшую обработку.

Изобретение относится к технологии производства полимерных гранул, используемых для получения ионообменных смол. Реактор содержит корпус, оснащенный по меньшей мере одним входом для введения эмульсии монодисперсных капель в водном растворе стабилизатора, выходом для вывода эмульсии, содержащей монодисперсные капли, достигшие упругого состояния, расположенным в нижней части корпуса, средство для циркуляции раствора стабилизатора, средство для перемешивания эмульсии.

Изобретение может быть использовано при производстве гранулированного технического углерода. Бункер-уплотнитель 3 делят по высоте на зоны контроля I-VII, в каждой из которых с помощью датчиков 81-88 измеряют перепад гидростатического давления газовзвеси технического углерода между верхней и нижней точками зоны.
Изобретение относится к способам капсулирования твердых тел. .

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано в производстве перкарбоната натрия (ПКН) и других химических продуктов, где процесс синтеза совмещается с гранулированием синтезированного продукта.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано при получении кислородосодержащих отбеливающих средств на основе перкарбоната натрия (ПКН), который применяется также в качестве компонента синтетических моющих средств (CMC).

Изобретение относится к лесоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для формирования гранул из материала растительного происхождения. .

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к установкам для производства гранулированного перкарбоната натрия, применяющегося в качестве компонента моющих и отбеливающих средств, и может быть использовано в химической промышленности при производстве товаров бытовой химии.

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно к производству гранулированного перкарбоната натрия, применяющегося в качестве компонента моющих и отбеливающих средств, и может быть использовано в химической промышленности при производстве товаров бытовой химии.

Данное изобретение относится к способу гранулирования путем агломерации керамических композиций, размолотых в сухой фазе. Данное изобретение обеспечивает альтернативу способу размола во влажной фазе с сушкой при распылении. Способ заключается в размоле в сухой фазе и приготовлении глинистых керамических композиций, без связующих, добавок или дефлокулянтов, из глинистых минералов (примерно 60%), смешанных с неорганическими материалами, с размером частиц менее 120 мкм, в горизонтальном вращающемся цилиндрическом устройстве с изменяющими направление движения композиции лопатками; ввод указанных минералов, порошкообразных материалов и воды осуществляют на одном торце указанного устройства, при вращении указанного устройства образуются гранулы, которые перемещают посредством указанных изменяющих направление движения лопаток. Выход для гранулированного материала расположен на противоположном торце указанного устройства. Данное изобретение предоставляет следующие преимущества: энергосбережение, составляющее примерно 80%; 75-80% снижение потребления воды в ходе гранулирования и 10-20% дополнительной экономии на давлении для прессования гранул. Время, необходимое для перехода от одной керамической композиции к другой, составляет около одного часа по сравнению с несколькими днями, необходимыми в существующем в настоящее время способе распыления. Способ гранулирования представляет собой новую, безопасную для окружающей среды технологию, с нулевыми загрязнениями воздуха и водного горизонта и со значительно более низким потреблением воды. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к производству пищевых продуктов, а именно к переработке съедобных грибов, предназначенных для длительного хранения и транспортировки на большие расстояния. Способ переработки грибов, включающий очистку грибов, резку грибов, сушку грибной нарезки в два этапа, в котором после сушки грибной продукт измельчают в порошок, гранулируют, а полученные гранулы снова сушат. Устройство гранулирования грибов содержит цилиндрический корпус с патрубками подачи и выгрузки материала, расположенный в нем соосный вал, на котором установлены винтовой ленточный шнек и радиально расположенные по винтовой линии пальцы, при этом пальцы установлены на валу в чередующемся порядке с витками ленточного шнека. Предлагаемый способ гранулирования грибов и устройство для гранулирования грибов позволяют получить новый продукт - гранулированные грибы, высокого качества и в экономных упаковках. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.
Наверх