Гранулятор расплава

 

1. ГРАНУЛЯТ0Р РАСПЛАВА со держащий корпус,укрепленный на вертикальном валу и имеющий перфорированные бсжовыа стенки, крьшпсу с цент- . радьным отверстием и ступицу , кольцевые перегородки, укрепленные внутри на перфорированных стенках, и питающее устройство с патрубком ввода расплава, о т л и ч а ю щи йс я тем, что, с целью получения продукта однородного гра;нулометрического состава и повышения равномерности плотности орошения, питающе:е устройство содержит наружную коническую камеру с патрубком ввода расплава и центрапьньам патрубком, расположен HBNI в отверстии в крьшпсе, концентрично .усгановлеянук) в камере перетонную трубу с окнами в верхней части, ; нижний тгорец которой расположен около торца одной из кольцевых пер.егоро-; док, расположенной в средней части корпуса, и кольцевуюЗаслонку, снабженную механизмсж вертикального neper мещения и установленную между конической камерой и переточной трубой. 2.Гранулятор по. ц. i, о т л ич а ю щ и и с -я тем, что переточная труба сна,бжена одним или несколькими конусами. / . , (/) 3.Гранулятор -по пп. 1. .или 2, о тл и ча ющи И ся тем, что вал снабжен одним или несколькими конусами. 4 .. Гранулятор по пп. 1, 2 или 3, о т.л ичающийся тем, что кольцевые .перегородки, крышка н DO ступица выполнены выпуклыми по отно : шению к вертикальной оси корпуса. ;о

(1% (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ 5

РЕСПУБЛИН

3Q9 В 01 J 2 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ всH.

64йвм 31 > 1,ф;, (21) 21759Q3/23-26 (22) 08 ° 08 ° 75 (46) 30 ° 01.84. Вюл. В 4 (22-) A.A-Вагин,, О.Ю.Корнев. и A,È.Áåäíÿõoý (71) Дзержинский Филиал Всесоюзного . научна-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (53). 66 ° 099.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР В 107417, кле В 01 J 2/02, 1956, 2. Патент ChR 9 3298058, кл. 425»8, 1967. (54)(57) 1. ГРЛНУЛЯТОР: PACHJQLBA со- держащий корпус, укрепленный на вертикальном валу и имеющий перфорирован ные боковые стенки, крышку с центральным от®ерстием .и ступицу< кольцевые перегородки, укрепленные внут:Ри конуса íà перфорированных стенках; и питающее .устройство с парубком ввода расплава, о т л и ч а ю щ и йс я .тем, что, с целью получения продукта однородного гранулометричес- кого состава и повышения.равномер4 ° ности плотности орошения, питающее устройство содержит наружную коническую камрру с патрубком ввода расплава н центральным патрубком, расположенным в отверстии B.крышке, концент-. рично.установленную в камере переточную. трубу с окнами .в верхней части, нижний торец которой расположен около торца одной.из кольцевых перегоро-;. док, расположенной в средней части кфриуса, и кольцевую заслонку, снаб- . женную механизмом вертикального пере.мещения и установленную между конической камерой и переточной трубой.

2. Гранулятор по п. 1, о т л ич,а ю щ и и с .я тем, что переточная труба снабжена одним или нескольки- а ми конусами.

3, Гранулятор по пп. 1:.илн 2, отличающийся тем, что вал снабжен одним или несколькими конусамн.

4 Гранулятор по an. 1, 2.или 3, Я отличающийся тем, что кольцевые .перегородки, крышка и ступица выполнены выпуклыми по отношению к вертикальной оси корпуса.

869110

Изобретение относится к аппаратам для гранулирования расплавленных веществ и может найти применение в химической, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности в производствах получения грану-. лированных удобрений, медпрепаратов и других веществ.

Известен центробежный гранулятор расплавленных веществ, представляющий собой вращающийся на вертикальном валу полый перфорированный корпус с прикрепленной к нему крышкой, имеющей центральное отверстие. На валу смонтированы имеющие форму трапеции ребра, которые разделяют конус на секции и образуют зазор с его поверхностью С13..

Работает гранулятор следующим образом. Гранулятор через вал приводится во вращение, в центральное отверстие крышки подается расплав гранулируемого вещества, который распределяется по секциям гранулятора и под действием центробежной силы и гидростатического напора вы- . текает с определенной скоростью через отверстия корпуса.

Недостатком гранулятора является та, что при подаче в него небольшого количества плава получаются очень мелкие гранулы Сгранулятор пылит), поэтому гранулятор нельзя применять в тех случаях, когда нагрузка по плаву на гранулятор может изменяться в широких пределах. Причина пыления заключается в том, что при малых подачах плава в гранулятор на поверхности стенки образует-, ся слой плава небольшой величины, недостаточной для создания нормального режима истечения струй плава из отверстий стенки вследствие воз- . никновения значительных завихрений потока плава вблизи отверстий и подсоса воздуха плавом в отверстия.

Известно устройство для образования капель из расплава, содержащее приводимую во вращение через вал цилиндрическую емкость, .стенка:которой имеет множество отверстий и снабжена кольцевыми перегородками,, выполненными за одно целое со стенкой и образующими вдоль стенки ряд кольцевых пространств. В верхней части емкости вдоль стенки жестко прикреплены плоские вертикальные перегородки. Для подачи расплава в устройство используется питающее устройство, содержащее патру--бок ввода расплава, установленный в отверстии в крышке, и укрепленный. на валу диск под патрубком ввода расплава.(23 °

Работает устройство следующимфбразом. От привода через вал уст,ройство приводитСя,во вращение. По патрубкам в устройство подается расплав гранулируемого вещества, который попадает на установленный на валу диск, с диска отбрасывается центробежной силой к стенке емкости в пространство между плоскими перегородками и стенкой емкости, раскручивается до угловой скорости, равной скорости вращения емкости, и в дальнейшем перетекает через кольце10 вые перегородки в кольцевые пространства.Расплав истекает через отверстия стенки кольцевых пространств в виде струй, которые распадаются затем на капли, охлаждаемые в грану15 ляционной башне до получения гранул.

Недостатком устройства является то, что оно не обеспечивает получения гранул равномерного гранулометрического состава при переменной по20 даче в него расплава гранулируемого вещества. Причина этого заключается в том, что устройство не имеет системы регулирования распределением расплава по кольцевым пространствам, 25 поэтому при некоторых величинах йсщачи расплава в устройство нижнее иэ питаевых кольцевых пространств может получать недостаточное количество расплава, которое не обеспечит образование на перфорированной стенЗ0 ке его слоя достаточной толщины.

Поэтому истекающий из отверстий стенки расплав будет захватывать воздух, который распыляет его, и в результате получаются мелкие некондиционные ра35 нулы.

Цель изобретения заключается в устранении отмеченных. недостатков и повышении равномерности плотности создаваемого гранулятором круга оро,40 шения.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что установленное соосно в корпусе и питающей камере питающее устройство содержит наружную коническую камеру с патрубком ввода расплава и центральным патрубком, расположенным в отверстии в крышке, концентрично установленную в камере переточную трубу с окиами в верхней части, нижний торец которой

50 расположен около торца одной иэ кольцевых перегородок, и кольцевую заслонку, снабженную механизмом вер ,тикальиого перемещения и установленную. между конической камерой и пере55 точной трубой. Вал и переточная труба могут быть снабжены одним или несколькими конусами.

Кольцевые перегородки, крыака и ступица выполнены выпуклыми по отно60 шеиию к оси корпуса. на фиг. 1 показан общий вид гранулятора в разрезе; на4йг. 2 - 3 показан узел T на фиг. 1 в разрезе с различным расположением заслойки

65 соответственно в нижнем и верхнем

869110 положениях; »а фиг. 4 показан разрез A-А на фиг. 1.

Гранулятор включает в себя перфорированный корпус 1, жестко связанный с »им вал 2, приводимые во вращение приводом 3, и .питающее устрой5 ство, состоящее иэ наружной конической камеры 4, внутренней переточной трубы 5, установленных соосно корпусу, и заслонки 6. Корпус 1 включает в себя закрепленную на ступице 7 пер- 10 форированную стенку 8 с жестко и герметично закрепленными на ней разделительными кольцевыми перегородками 9, 10, 11 и крышкой 12 с центральным-отверстием. Разделительные пере- 15 городки 9, 10, 11, крышка 12 и поверхность ступицы 7, обращенная внутрь корпуса, выполнены выпуклыми по отношению к оси гранулятора и снабжены закрепленными на них ребра- 20 ми 13. Переточная труба 5 в. нижней части снабжена жестко укрепленными на его поверхности конусами 14, а в верхней части трубы выполнены окна 15. Заслонка б выполнена в форме 75 кольца и снабжена механизмом осевого перемещения, который содержит жестко соединенные с ней толкатели 16, выполненные в виде стержней, жестко соединенных между собой кольцом 17, и рычаг 18, с помощью которого заслонка через кольцо 17 и толкатели16 может перемещаться вдоль оси граНулятора. Для определения положения рычага, а следовательно и заслонки на корпусе 1 закреплена шкала 19.

Камера 4 снабжена герметично соединенным с ее нижней частью патрубком 20 ввода расплава в гранулятор

Вал 2 снабжен направляющим конусом 21. Центральный патрубок 22 рас- 40 положен в отверстии в крышке 12.

Работает гранулятор следующим образом.

50

Обеспечение требуемой подачи расплава в каждое из работающих кольцевых пространствпредложенного гранулятора достигается с помощью заслонки б, при перемещении которой рычагом 18 изменяется в большую или в меньшую сторону величина зазо-ра 6 . На фиг. 1 заслонка показана в среднем положении, на фиг. 2 - в нижнем и на фиг. 3 — в верхнем положе60

Гранулятор устанавливается по центру верхнего перекрытия грануляционной башни 23. Корпус 1 or привода 3 через вал 2 приводится во вращательное движение вокруг его оси.

По патрубку 20 в пространство между камерой 4 и трубой 5 питающего устройства подается расплав гранулируемого продукта. Иэ укаэанного,пространства расплав через кольцевую щель (см.фиг. 1), образуемую внутренней поверхностью камеры 4 и заслонкой б, поступает в кольцевое пространство д корпуса гранулятора, образуемое крышкой 12 и разделительной перегородкой 9. В кольцевом пространстве расплав разгоняется до угловой скорости, равной скорости вращения корпуса эа счет того, что ребра 13 препятству ат вращению расплава относительно корпуса 1, Расплав истекает струйками через отверстия перфорированной стенки кольцевого пространства а, струйки распадаются на капли, которые падая вниз грануляционной башни охлаждаются, образуя твердые гранулы.

При увеличении подачи расплава в гранулятор он полностью заполняет кольцевое пространство а и перетекает в кольцевое пространство о", образуемое перегородками 9 и 10, истекая затем через отверстия перфорированной стенки этого кольцевого пространства. Поступлению расплава в кольцевое пространство о при незаполненном кольцевом пространстве а препятствует конус 14, направляющий расплав в сторону кольцевого пространства о ° Таким образом, при незаполненном кольце вом пространстве о, расплав не может попадать в кольцевое пространств.о

Известно, что для получения гранул однородного гранулометрического состава т >лщина слоя расплава на перфорированной стенке должна быть достаточной для того, чтобы создавалest нормальный, устойчивый режим истечения струй, исключающий подсос воздуха в струю расплава, которыЯ вызывает распыление струи и в конечном результате образование мелких и неоднородных гранул. Толщина слоя расплава на перфорированной стенке зависит от количества подаваемого расплава. Чем больше величина подачи расплава в кольцевое пространство, тем больше толщина слоя расплава на перфорированной стенке, и наоборот, чем меньше подается расплава в какое-либо кольцевое пространство, тем меньше толщина слоя расплава на перфорированной стенке. Необходимо, чтобы при работе гранулятора в его работающие кольцевые пространства подавалось не меньше вполне определенного для каждого кольцевого пространства количества расплава, соответствующего образованию минимально допустимой толщины слоя расплава на его перфорированной стенке, при котором обеспечивается стабиль-. .ный режим истечения расплава через отверстия перфорированной стенки и получение однородного гранулометри». ческого состава продукта.

8691 10

10 ниях. Из сравнения положений заслонки на фиг ° 1, 2, 3 видно, что зазор Ь между заслонкой и стенкой камеры 4, показанный на фиг. 1, имеет среднюю величину, в то время как зазор 6»./ показанный .на фиг. 2, имеет меньшую величину, а зазор Ь, показанный на фиг. 3 — наибольшую величину, Соответственно и количество расплава, пропускаемое зазором Ь», будет наименьшим, зазором Ь вЂ” наибольшим, а зазором 6 средним по величине.

При установке заслонки в положение, показанное,. на фиг. 2, количество расплава, поступающего в 35 кольцевое пространство а уменьшится, при этом уменьшится количество расплава, перетекающего из кольцевого пространства о в кольцевое пространство о ° При.еще большем уменьшении величины зазора б» перемещением рычага 18 количество расплава, пропускаемого зазором а» еще более уменьшится..и прекратится перетекание расплава в кольцевое пространство: g при этом подача расплава будет производиться только в кольцевую секцию a, а кольцевая секция d будет отключена из работы. При положении заслонки, показан- З ном на фиг. 2 и достаточно большой подаче расплава в гранулятор весь расплав не сможет пройти через узкое кольцевое сечение шириной 5» .

То избыточное количество расплава, которое не сможет пропустить кольцевое сечение g» заполняет пространство между камерой 4 и трубой 5 до уровня окон 15 в трубе 5 и переливается внутрь трубы 5. Из пространства, ограниченного внутренней 40 поверхностью трубы 5 и валом 2 расплав поступает в кольцевое пространство 8, образуемое перегородками 10 и 11, и истекает струйками через перфорированную стенку этого 45 кольцевого пространства. При ведичине подачи расплава в гранулятор, достаточной для заполнения кольцевого пространства 8, расплав через край перегородки»|" перельется в коль-50 цевое пространство z., образуемое перегородкой д и ступицей 7, затем лятор расплава производится регулирование распределения расплава по кольцевым пространствам и не допускается, таким образом, образование на перфорированной стенке какоголибо кольцевого пространства недостаточной .толщины слоя расплава. При этом в зависимости от количества расплава, подаваемого в гранулятор, расплав может поступать только в одно кольцевое пространство а, в которое расплав подается всегда при работе гранулятора, либо в кольцевое пространство а и одновременно еще в несколько нли во все остальные кольцевые пространства d Q, 2 °

Положение рычага определяется по шкале 19, которая должна тарироваться по количеству подаваемого в гранулятор расплава таким образом, чтобы его положение, а следовательно, величина зазора б между заслонкой и камерой 4 обеспечивали вышеописанное требуемое распределение расплава по кольцевым пространствам корпуса гранулятора. При этом исключаются образование недопустимо малой толщины слоя расплава на перфорированной стенке какого-либо кольцевого пространства и образование мел-, ких и неоднородных гранул.

Каждое из кольцевых пространств корпуса гранулятора при его работе создает свой круг орошения грануля ционной <Гашни с наибольшей плотностью орошения в виде кольца ороси шения. При этом размеры кольца наибольшей плотности орошения у всех кольцевых пространств различны в связи с тем, что они определяются, во-первых, диаметром перфорированной стенки, кольцевого пространства, и, во-вторых, степенью заполнения кольцевого пространства расплавом.

Чем больше диаметр и степень заполнения расплавом кольцевых пространств гранулятора, тем больше диаметр кольца наибольшей плотности орошения, и наоборот, чем меньше диаметр перфорированной стенки кольцевого пространства и степень

его заполнения расплавом, тем меньше диаметр кольца наибольшей плотности орошения., Таким образом, путем изменения положения заслонки 6 перемещением рычага 18 вдоль шкалы 19 в зависимос,ти от количества, подаваемого .а грану-65

/, также истекает струйками через пер.форированную стенку этого кольцевого пространства.

Поступлению: расплава в кольцевое пространство г при незаполненном кольцевом пространстве Ь препят,ствует конус 21, направляющий расп лав в сторону кольцевого пространства 6

60 диаметры перфорированных стенок всех кольцевых пространств различ-. ны: у кольцевого пространства й-наибольший, у кольцевого пространства, а - наименьший, у кольцевых пространств 6 и Ь вЂ” средние по величине. Соответственно кольцевое пространство .О создает кольцо наибольшей плотности орошения самого большого диаметра, кольцевое пространство Z. -наименьшего диаметра и кольцевые пространства д и Ь среднего диаметра. Регулируя с по869110 мощью заслонки степень заполнения расплавом всех четырех кольцевых пространств гранулятора, добиваются наиболее выравненной плотности орошения поперечного сечения грануляционной башни. 5

Выпуклая форма перегородок 9, 10, 11, а также крышки 12 и ступицы 7 способствует плавному, без завихрений подводу расплава к отверстиям перфорированной стенки 8. В ре- 10 эультате сокращения за счет этого в значительной степени турбули-ации потоков вблизи отверстий перфорированной стенки стабилизируется режим истечения расплава через отверс- 15

° тия, что ведет к образованию гранул более однородного гранулометрнческого состава.

В приведенном выше описании и чер.тежах заявки описан и изображен гра- 20 нулятор с четырьмя кольцевыми пространствами, как общий случай. В частном случае количество кольцевых пространств может быть от двух и выше, в зависимости от свойств гранулируемого продукта, необходимого гранулометрического состава и других требований. Гранулятор с двумя кольцевыми пространствами будет отличаться от гранулятора .с четырьмя-кольцевыми пространствами тем, что в нем будут отсутствовать перегородки 9 и 11 и конусы 14 и 21. Гранулятор, например, с шестью кольцевыми пространствами будет отличаться от гранулятора с четырьмя кольцевыми пространствами тем, что между крышкой 12 и перегородкой 10 должна быть установлена кроме перегородки 9 еще одна перегородка, а между ступи- цей 7 и перегородкой 10 кроме перего-40 родин 11 должна быть установлена также еще одна перегородка. Дополнительно к этому должно быть установлено еще по одному конусу на камере 4 и валу 2 над установленными пе- 45 регородками, аналогично конусам 14 и 21 для обеспечения последовательной сверху вниз подачи расплава в кольцевые пространства.

Пример использования предлагаемо-.50

ro гранулятора плавов.

Изготовлен гранулятор со следующими параметрами:

154

1,55

1,45

240

Наибольший диаметр корпуса, мм 350

Наименьший диаметр корпуса, мм

Высота корпуса, ММ 610

Количество кольцевых пространств 4

Диаметр отверстий кольцевс:.-о пространств а, мм

Днам zp отверстий коль :;евого пространства К, мм 1,50 .Диаметр отверстий .кольцеього пространства 6, мм

Диаметр о":.верстий кольцевого пространства а, мм 1,40

Скорость вращения корпуса, об/мин

Производительность, т/ч 1 5-40

Гранулируемый продукт — плав аммиачной селитры

Температура продукта, С 175-190

В таблице представлены результаты испытаний. !

При изменениях подачи расплава в гранулятор в пределах от 15 до

40 т/ч, на которые был рассчитан гранулятор, обеспечивается стабильное получение следующего грануляциоиного состава аммиачной селитры: содержание гранул размером от 1 до 3 ммне менее 95% (в среднем 97%), содержание гранул размером от 2 до 3 мм не менее 50% (в среднем 60-70%), содержание гранул размером менее

1 мм не более 2% (в среднем 1,0%).

Гранулометрический состав продукта, полученный на грануляторе, полностью отвечает требованиям нового

ГОСТ 2-75 "Селитра аммиачная", введенного с 1 января 1977 года, и тре-. бованиям гОсударственного Знака Качества на селитру аммиачную. Такие высокие результаты достигнуты впервые в мировой практике проыааленной эксплуатации центробежных грануляторов.

869110

10 а, Ь

3-12

10 а,а

3-12

3-8

5,5

34-40 а,d

2-8

3-12

3-12

6,5 а,6",6 а,КЬд

Положение рычага по шкале, деления шкалы

Диапазон сумчарныых подач расплава в гранулятор, т/ч

2-8 15-22

24-30

2-8 15-20

23-32

15-24

27- 36

38-40

Работающие кольцевые пространства гранулятора

869110

Составитель Р.Горяинова

Техред М.Гергель Корректрр A.Çèìîêîñî

Редактор О.Юркова

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

Эаказ 1061/3 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

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