Гранулятор пастообразных продуктов

 

ОllИСАНИЕ(929195

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совет скнк

Соцналнстнчесинк

Республнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.02.80 (21) 2880932/23-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень № 1 9 (51)М. Кл.

В 01 Ю 2/22 ееаударстееииый комитет ссер ао делен иэооретеиий и открытий (53) УДК вв. .099. 2 (ОЗ8.Я) Дата опубликования описания 25.05.82 (72) Авторы изобретения

В. И. Мурахвер и A. Н. Тимошенко

- ... " Ф г;

Дзержинский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (71) Заявитель (54) ГРАНУЛЯТОР ПАСТООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ

2D

Изобретение относится к устройствам для получения гранул шарообразной формы из пастообразных и увлажненных порошкообразных материалов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен гранулятор, содержащий валки, снабженные бандажами с формообразующими ячейками, на которые надеты эластичные оболочки. При встречном вращении валков формуемый материал вдавливается в ячейки. Эластичные оболочки при этом растягиваются, вминаясь формуемым материалом в ячейки, гранула принимает форму камеры, образованной синхронно сведенными вместе ячейками обоих валков. При дальнейшем вра- . щении валков камера раскрывается, а сформованчая гранула выталкивается из . нее за счет действия эластичного материала,I 1 ) .

Недостатком этого устройства является малая надежность работы и низкое качество получаемых гранул. Низкое качество получаемых гранул объясняется тем, что на линии разъема у гранул образуется кольцо облоя значительной высоты. Это происходит потому, что эластичная оболочка от полусферы и наружной поверхности бандажа переходит с образованием радиуса перегиба. Поэтому при смыкании ячеек образуется сферическая полость, диаметр которой по плоскости стыка превышает диаметр сферы вследствие образования кольцевой зоны вокруг сферы и расширением по направлению к ее центру. Гранулируемый материал, заполнивший кольцевую зону, представляет собой облой, который прочно связан с гранулой.

Кроме того, переход у ячеек. на бандажах от сферической части к цилиндрической наружной поверхности бандажа необходимо делать также с определенным радиусом скругления для уменьшения концентрации напряжений в эластичном ма1

3 92 териале по линии перегиба. Объем облоя при этом естественно увеличивается.

Известно устройство, содержащее встречно вращающиеся валки с поцусферическими формообразующими ячейками на их поверхностях. Для облегчения выемки готовых гранул из ячеек валки с ячейками покрывают порошком (2) .

Однако такое устройство неприменимо

1 при гранулировании носителей некоторых видов катализаторов, так как поверхность гранул, полученных на таком устройстве, получается непрочной из-еа насьпцения ее порошком. В процессе дальнейшей обработки и эксплуатации гранул порошок и непрочные участки гранул обсыпаются, поверхность становится шероховатой.

Такое устройство не может быть использовано, например для получения гранул из смеси широкопористого силикагеля, диатомита и бентонита, используемых в производстве этилена. Эти гранулы после формования и обжига пропитываются солями золота и платины.

У гранул с шероховатой поверхностью будет повышенное потребление солей драгоценными металлов, что недопустимо.

Кроме того, отслоение участков поверхности после пропитки приведет к невозвратимым потерям драгоценных металлов и падению активности катализатора и увеличению гидродинамического сопротивления слоя катализатора, так как промежутки между гранулами будут забиваться осколками.

Известно также устройство для брикетирования сыпучих материалов, включающее загрузочный бункер и врашаюшиеся валки, снабжепш е бандажами из сегментов с выполненными на них полусферическими формообразуюшими ячейками.

В известном устройстве при встречном вращении валков материал, например металлическая стружка, затягивается в межвалковое пространство, заполняет полусферические ячейки и при полном ,сведении последних преобразуется в сферическую гранулу. При дальнейшем врашении валков формообразуюшие ячейки расходятся, а сформованная гранула выпадает из ячейки (3) .

Недостатком известного устройства является то, что оно не может быть применено для изготовления сферических гранул из паст, так как гранулы, полученные на известном устройстве не будут обладать необходимой прочностью.

В отличие от брикетов из материалов

16

25 типа стружки гранулы из паст не обладают ноздухопроницаемостью. Поэтому при выемке сформованной гранулы в углублениях возникает разрежение, которое или разрушает гранулу, или создает значительные напряжения в диаметральной плоскости, которые вызывают разрушение гранулы при дальнейшей ее обработке или последующей эксплуатации.

Бель изобретения — повышение прочности гранул.

IleID достигается тем, что устройство снабжено кольцевыми направляюшими, обхватываюшими торцы сегментов, фиксируюшими гребенками, подпружиненными в продольном направлении и расположенными в продольных пазах, выполненных в валках и сегментах, имеющих поперечные пазы, мальтийскими крестами, установленными по торцам валков в зоне выгрузки, кинематически связанными с валками и взаимодействующими боковыми поверхностями с торцами гребенок и прорезями — с торцовыми выступами сегментов, а формообразуюшие ячейки выполнены в смежных сегментах симметрично плоскости их контакта.

Такое выполнение устройства позволяет разнимать формообразуюшую ячейку не на две половинки, а на четыре. Это исключит образование зон разрежения при выемке готовой гранулы из формообразуюшей ячейки, так как каждая полусфера имеет возможность разъема еше на две половинки. Таким образом, при выеме готовой гранулы формообразуюс шая полость разнимается на четыре рав ные асти. Разрушений и опасных внутренних напряжений при этом не возникает.

На фиг. 1 изображен гранулятор, общий вид; на фиг. 2 — зона формования и зона выгрузки готовых гранул; на фиг. 3 — механизм углового перемешения сегментов по поверхности валков; на фиг. 4 — разрез A-А на фиг. 3; на фиг. 5 — один из сегментов бандажа; на фи. 6 — кинематическая схема гранулятора.

Гранулятор состоит из станины (не показана) с кольцевыми направляющими

1. В кольцевых направляюших 1 установлены валки 2, приводимые во вращение приводом 3 и имеющие бандажи из сегментов 4, В каждом бандаже имеется просвет 5 размером в один сегмент. На поверхности бандажей выполнены формообразующие

9,291 95 ячейки 6 полусферической формы. Каждая ячейка 6 выполнена в смежных сегментах 4 симметрично плоскости их контакта.

На поверхностях валков 2 выполнены 5 .пазы 7, в которых уложены фиксируюшие гребенки 8 с зубьями 9. Каждая фиксируюшая гребенка 8 имеет с одной сторо-. ны вьнтуп 10. Фиксируюшая гребенка 8 взаимодействует с пружиной 11. Зубья 9 фиксирующих гребенок 8 выступают над поверхностью валков 2. В сегментах 4 выполнены продольные пазы 12 и поперечные пазы 13.

Напротив просветов 5 смонтированы мальтийские кресты 14 с прорезями 15, взаимодействующими с выступами 16 на сегментах 4. Мальтийские кресты 14 свободно посажены на оси 17, жестко укрепленные на станине. Вращение маль- 20 тийских крестов 14 обеспечивается кинематической парой 18 с внутренним зацеплением.

Между валками вверху установлен бункер 19 дЛя исходного материала, а 25 внизу - гибкие пластины 20 — побудители сбрасывания готовых гранул 21 и транспортер 22 для сбора готовых гранул.

Гранулятор работает следующим образом.При встречном синхронном вращении валков 2 сходящиеся в зоне формования формообразующие ячейки 6 образуют камеры шарообразной формы. Синхронизация осушествляется одним из известных приспособлений, например шариковым синхронизатором. Материал, увлекаемый вращающимися валками 2, в зоне формо- вания заполняет камеры и преобразуется 4О в гранулы шарообразной формы. Сегменты 4 врашаются совместно с валками 2, потому, что они связаны с ним фиксирующими гребенками 8. Выступы 10 фиксируюших гребекок 8 в это время не пажа- 4> ты, поэтому фиксирующие гребенки 8 находятся в таком положении, что их зубья

9 не совмешены с поперечными пазами

13 в сегментах 4.

После прохождения зоны формогания выступы 16 сегментов 4 входят в прорези. 15 мальтийских крестов 14. Парыметры кинемати .еской пары 18, за счет которой происходит врашение мальтийских крестов, выбраны такими, что линейная скорость последних несколько больше линейной скорости бандажей.

В момент начала взаимодействия выступов 16 с прорезями 15 мальтийский крест 14 своей плоскостью надавливает на приближающийся выступ 10 и утапливает его. При этом фиксирующая гребенка S сжимает пружину 11 и перемещается в положение, при котором зубья 9 встают напротив пазов 13 в сегментах

4. Сегмент 4 таким образом получает возможность углового перемещения по поверхности валка. Мальтийские кресты

14 при вращении захватывают с двух сторон сегмент 4 за выступы 16, отрывают его от следующего за ним сегмента, перемешают через просвет 5, присое-. диняют к расположенному вперщи него сегменту. При перемещении сегментов 4 камера, образованная полусферами 6, размыкается на четыре части, гранула. с.

21 либо скатывается сразу на транспортер 22, либо остается на одной из четвертинок камеры и после взаимодействия с пластинами 20 скатывается на транспортер 22. После этого выступ 10 выходит за пределы плоскости мальтийского "крес та 14, и пружина 11 возвращает фиксирующую гребенку 8 в первоначальное положение. Сегмент 4 при этом жестко фиксируется в своем новом положении. К этому моменту выступы

16 выходят из прорезей 15 мальтийских крестов 14. Разъем каждой полусферы на две части обеспечивает сообщение полости в сегментах под гранулой с атмосферой и исключает таким образом возникновение напряжений в гранулах.

Съем гранул с последней четвертинки происходит без возникновения разрежения, так как динамика съема гранулы при этом таксва, что воздух имеег возможность поступления в возникающую при отделении гранулы полость.

Б результате качество гранул улучшается, повышается процент кондиционных гранул в готогой продукции.

Формула изобретения

Гранулятор пастообразных продуктов, содержаший загрузочный бункер и vpaшаюшиеся валки, снабженные бандажами из сегментов с выполненными на них полусферическими формосбразуюшими ячейками, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения прочности rpa« нул, гранулятор содержит кольцевые направляющие, обхватыгаюшие торцы сегментов, фиксирующие гребенки, подпружиненные в продольном направлении и расположенные в продольных пазах, выполненных в валках и сегментах, имеющих поперечные пазы, мальтийские кресты, установленные по торцам валков в зоне выгрузки, кинематически связанные с валками и взаимодействующие боковыми поверхностями с торцами гребенок и прорезями — с торцовыми выступами сегментов, а формообразующие ячейки выполнены в смежных cer929195 ментах симметрично плоскости их контакта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М. 523759, кл. В 22 F 3/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

N 87071, кл. В 28 В 3/46, 1949.

3. Патент CIIIA N" 4017241, 425-237, опублик. 1977 (прототип