Устройство для гранулирования высоковязких расплавов

 

Союз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ НИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

940828

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. овид-ву— (22) Заявлено 02.11.79 (21)2861482/23-26 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бюллете:- ь № 25 (5i ) М Кл з В 01 J 2/20

В 01 J 2/00

Государственный комитет

Оо делам изобретений и открытий (53) УДК 66 099 2 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.07.82 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ

ВЫСОКОВЯЗКИХ РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано для получения гранулированного продукта из высоковязких расплавов преимущественно высокомолекулярных кремнийорганических смол.

Известно устройство для гранулирования расплава металла,,представляющее собой форму, заполненную инертттыми телами, в которую подают расплав 111. После отверждения последнего проводят разделение, полученных гранул от инертных тел одним из способов разделения, например методом магнитной сепарации.

Недостатком таиого устройства является получение гранул неправильной формы, которые имеют повышенную склонность к истиранию при транспортировке, что снижает качество готового нродукта.

Предел прочнюсти на раздавлнвание гранул полиметилфенилсилокаанов при среднем эквивалентном диаметре 5 мм: для сравнения предел прочности гранул неправильной формы 4 — 6 кг/см, а зтравильной формы 20 — 26 кг/ам2.

Известно устройство для формования или гранулирования расплавов, например, парафинов или аналогичных продуктов, содержащее горизонтально расположенное перфорированное кольцо, снабженное средством для подвода охлаждающего агента и средством для удаления готового продукта, установленным ктод перфорированным кюльцом (2).

S Гранулирование осучцествляется следующим образом.

В зоне формования расплав поступает самотеком в отверстия стерфорированного кольца. При вращении его заполненные

10 отверстия перемещаются в зону охлаждения, которая снабжена средством для подвода охлаждающего агента. Отвержденные гранулы выталкиваются из отверстий горизонтально расположенного перфори15 рованного кольца средством для удаления готового продукта.

Однако для гранулирования высоковязких расплавов, преимущественно высокомолекулярных кремттийорганических омол, 20 такое устройство использовать нельзя вследствие того, что при температуре формования указанные рааплавы обладают низкой текучестью из-.за высокой вязкости н заполнение отверстий самотеком без

2S принудительной подачи невозможно.

Наиболее близким к предлапаемому устройству тто технической сущности и достигаемым результатам является устройство для гранулирования высокювязких расплавов, включающее барабан, вращаю940828 шийся вокруг горизонтальной оси и снабженный средством для подвода охлаждающего агента, валок, расположенный снаружи барабана, контактирующий с ним, . вращающийся в противоположную сторону и также снабженный средством для подвода охлаждающего агента. Причем барабан и;валок снабжены средствами для удаления готового продукта, установленными снаружи их ГЗ).

Гранулирование осуществляется следующим образом.

Расплав подают в зону между барабаном и валком, вращающихся вокруг горизонтальной оси в разные стороны, Полученный слой рааплава охлаждают хладагентом через стенку вращающихся барабана и валка, а отвержденную массу расплава скалывают с боковых поверхностей последних средством для удаления гото вого продукта.

Недостатками такого устройства являются малая производительность и низкое качество готового продукта, обусловленные скоростью затвердевания, зависящей от теплоо бмена и фазового перехода при охлаждении расплава. Отвод тепла в этом устройстве осуществляется через стенку, термическое сопротивление которой лимитирует теплоо бмен, скорость фазового перехода и соответственно. возможность повышения производительности устройства. Кроме того, готовый продукт, полученный путем скалывания отвержденной массы расплава с поверхностей барабана и валка, имеет неправильную форму, что снижает его качество из-за низкой прочности гранул на раздавливание и истирание.

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества готового продукта.

Цель достигается тем, что в устройстве для гранулирования выооковязких расплавов, преимущественно высокомолекулярных кремнийорганических смол, включающем барабан, вращающийся вокруг горизонтальной оси и снабженный средством для подвода охлаждающего агента, валок, расположенный снаружи барабана и контактирующий с ним, и средство для удаления готового продукта, установленное снаружи барабана, барабан выполнен в виде усеченного перфорированного конуса, средство для удаления готового продукта выполнено,в виде конического валка с зубьями, входящими в отверстия перфорированного конуса.

Отличие предлагаемого устройства состоит в том, что барабан выполнен в виде усеченного перфорированного конуса, а средство для удаления готового продук та — в виде конического валка с зубьями, входящими,в отверстия перфорированноного конуса. Скорость затвердевания расплава, контактирующего с хладагентом, 5

l0

З0

З5

65 не лимитируется термическим сопротивлением стенки, а гоповый продукт, транспор".ируюшийся к выгрузке, дополнительно охлаждается внутри усеченного перфорированного конуса, при этом производительность повышается. Кроме того, гранулы готового продукта, выталкиваемые зубьями конического валка, входящими в отверстия, имеют, правильную форму, что говышает качество продукта.

На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг, 2 — вид А фиг. 1.

Устройство для гранулирования высоковязких раоплавов, преимущественно выcoKoìoëåêóëÿðHûõ смол состоит из усе ченного перфорированного конуса 1, валка

2, средства 3 для подвода охлаждающего агента, коничесиого валка 4 с зубьями 5.

Устройство работает следующим образом.

Расплав смолы поступает .в зону формования, расположенную между конусом 1 и валком 2. Г1ри вращении последних навстречу друг другу смола продавливается через отверстия конуса 1 и поступает в зону орошения, где происходит отверждег ие вследствие контакта ве с хладагентом, подаваемым из средства 3. Отверж денные .гранулы выталкиваются из отверстий конуса 1 с помощью валка 4 с зубьями 5, входящими в отверстия 6 этого конуса. Готовый продукт при вращении конуса

1 поступает к большему его основанию и пересыпается через край.

Г! р и м е р 1 (по из обретению). Гранулирование полиметилфенилсилоксановой смолы К-40 проводят на моделирующей установке. Навеску 500 г .нагревают до

100 С и подают на валки. Скорость вращения усеченного 1перфорированного конуса 6 об/мин.: Время гранулирования 3 мин. Диаметр большего основания усеченного перфорированного конуса 70 мм, а меньшего 50 мм, толщина стенки 4 мм.

Длина рабочей части барабана 100 мм.

Свободная плошадь сечений 20% от боковой поверхности усеченного конуса. Диамегр отверстий 5 мм. В качестве хладагента используют воду, давление нагнетания 1,1 атм, температура 20 С. Расход

15 л/ч. Производительность устройства

10 кг/ч.

Готовый, продукт имеет предел прочности на раздавливание 26 кг/см . Гранулы

его однородные, правильной формы диаметром 5 мм.

Пример 2 (по прототипу). Аналогнчные испытания, проводят на,модельной установке кристаллизатора. Навеску 500 г нагревают до 100 С. Скорость вращения барабана и валка установки 1 об/мин. В силу симметрии исследуют время охлаждения половины навески (250 г) . Время равно 10 мин. Параметры барабана описаны в примере 1. Расход хл адагента

940828

32 л/ч. Производительность устройства

1,5 кг/ч.

Готовый продукт имеет предел прочности на раздавливание 6 кг/см . Грануляционный состав продукта: фракция 4 — 5 мм

4%; 3 — 2 мм 8% 2 — 1 мм 40%; менее

1 мм 20%.

Как следует из прнмеров 1 и 2, производительность устройства повысилась в 3 раза. Полученный продукт имеет однородный грануляционный состав.

Формула изобретения

Устройство для гранулирования высоковязких расплавов преимущественно высокомолекулярных кремнийорганических смол, включающее барабан, вращающийся вокруг горизонтальной оси и снабженный средством для подвода охлаждающего агента, валок, расположенный снаружи барабана и контактирующий с ним, и средство для удаления готового продукта, установленное снаружи барабана, отлич а ю щ е е с я твм, что, с целью повышения производительности и улучшения каче10 ства готового продукта, барабан выполнен в виде усеченного перфорированного конуса, средство для удаления готового продукта выполнено в виде конического валка с зубьями, входящими в отверстия

iS перфорированного конуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СССР № 384205, кл. В 01 J

20 2/00, 1971.

2. Патент Франции № 2144015, кл.

В 29b 1/00, опублик. 1973.

3. Гельперин Н. И. и др. Основы техники кристаллизации раоплавов. М., «Хи25 мия», 1975, с. 132 (прототип).

940828 фиг. Г

Составитель Г. Классен

Техред А. Камышникова

Корректор С. Файн

Редактор 3, Бородкина

Тип. Харьк. Фил. пред. «Патент»

Изд. № 180 Тира>к 577 Подписное

3 аказ 685/532

СССР по делам изобретений и открытий

НПО «Поиск» Государственного комитета

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