Роторный гранулятор для влажных порошкообразных материалов

 

1. РОТОРНЫЙ ГРАНУЛЯТОР ДЛЯ ВЛАЖНЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий перфорированную цилиндрическую вращающуюся матрицу, толкатели с головками, установленные в отверстиях матрицы, бункер для загрузки материала, запитывающий валок, механизм возвратно-поступательного движения толкателей, вьтолненньй в виде барабана, установленного эксцентрично относительно матриць, и средст- . во для съема таблеток, от ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности, надежности и улучшения условий обслуживания головки толкателей и механизм возвратно-поступательного движения толкателей установлены снаружи матрицы. 2.Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения толкателей выполнен в виде разъемного барабана с ребрами и с кольцевыми проточками, снабженного кольцами в кольцевых проточках барабана, между которыми разме цены головки толкателей . 3.Гранулятор по п.1, о т. л ичающийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения выполнен в виде разъемного барабана с ребрами и кольцевыьет проточками, обоймы с ребрами и paдиaльны в пазами ., в которых размещены головки толкателей. 4.Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения толкателей вьтолнен в виде разъем ( ного барабана, снабженного осями, установленными в кольцевых проточ;О ках колец, жертко связанных с бара00 QD 00 баном.

(19) (11) СОО3 СОВЕТСКИХ

Ц Ъ

РЕСПУБЛИК

g 1) В 01 3 2/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2872666/23-26 (22) 21.01.80 (46) 07.11.84 ° Бюл. 41 (72) Н.Н.Кочин и Н.Г.1Чаров (71) Дзержинский филиал Научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроеййя (53) 66.099.2(088.8) (56) i Авторское свидетельство СССР

)Р235482, . кл. В 30 В 11/20, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

@808117, кл.В 01 J 2/20, 1974 (прото, тип). (54)(57) 1. РОТОРНЫЙ ГРАНУЛЯТОР ДЛЯ

ВЛАЖНЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий перфорированную цилиндрическую вращающуюся матрицу, толкетели с головками, установленные в отверстиях матрицы, бункер для загрузки материала, запитывающий.валок, механизм возвратно-поступательного движения толкателей, выполненный в виде барабана, установленного эксцентрично относительно матрицы, и средст-, во для съема таблеток, о.т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, надежности и улучшения условий обслуживания головки толкателей и механизм возвратно-поступательного движения толкателей установлены снаружи матрицы.

2. Гранулятор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения толкателей выполнен в виде разъемного барабана с ребрами и с кольцевыми проточками, снабженного кольцами в кольцевых проточках барабана, между которыми размещены головки толкателей.

3. Гранулятор по п.1, о т.л ич а ю шийся тем, что механизм возвратно-. поступательного движения выполнен в виде разъемного барабана Я с ребрами и кольцевьпы проточками, обоймы с ребраМи и радиальныене пазами., в которых размещены головки толкателей.

4. Гранулятор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения толкателей выполнен в виде разъемного барабана, снабженного осями, установленными в кольцевых проточках колец, жестко связанных с барабаном.

949893

Изобретение относится к устройствам для формирования гранул в виде таблеток из влажных порошкообразных масс и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промьппленности.

Известно устройство для формования гранул, содержащее перфорированную цилиндрическую матрицу и запитывающий валок, расположенный во 10 внутренней ее поверхности, и средство для подачи материала на формование t1) .

Однако такое устройство не позволяет получать гранулы с одинаковыми t5 размерами и строгой геометрической формы, т.е. таблетки.

Качество получаемых гранул крайне низкое (имеют различную длину, "рав.ные торцы"). .Кроме того, при ломке 20 выдавливаемых жгутов на гранулы (резке) образуется. значительное количество крошки и пыли, что неприемлемо для ряда ответственных и дорогостоящих производств, например катали- 25 заторньм, в связи с этим крошку и пыль отсеивают и часто направляют в отходы. При транспортировке и загрузке в крупнотоннажные контактные аппараты гранулы (имеющие различ- у0 ную длину и "равные торцы" ) обламываются,.истираются. При этом также образуется .значительное количество крошки и пыли, ведущей к их забиванию повышению гидравлического сопро-35 тивления и снижению вследствие этого производительности аппаратов.

Известно устройство для формования гранул в виде кольцеобразных табле40 ток, содержащее перфорированную цилиндрическую вращающуюся матрицу, толкатели с головками установленные в отверстиях матрицы с внутренней стороны, привод возвратно-поступа45 тельного движения толкателей, размещенный внутри матрицы эапитывающий валок, загрузочный бункер и средство для съема таблеток (2) .

Недостаточная надежность такого устройства обусловлена конструктивной сложностью (наличие подшипниковых узлов, уплотнений, крепежных деталей), а сложность монтажа.и демонтажа устройства при замене толка- 55 телей, вышедших из строя, приводит к ухудшению условий обслуживания гранулятора.

Кроме того, неполностью используется рабочая поверхность матрицы, т.е. невысок удельный съем гранул с единицы поверхности матрицы.

Целью изобретения является повышение производительности эа счет полного и максимального использования рабочей поверхности матрицы, надежность и улучшение условий обслуживания.

Эта цель достигается тем, что в грануляторе, содержащем перфорированную цилиндрическую вращающуюся матрицу, толкатели с головками, установленные в отверстиях матрицы, бункер для загрузки материала, запитывающий валок, механизм возвратно-поступательного перемещения толкателей, выполненный в виде барабана, установленного эксцентрично относительно матрицы, механизм возвратно-поступательного движения толкателей установлен с наружндй поверхности матрицы, а привод возвратно-поступательного движения толкателей выполнен в виде разъемного, эксцентрично установленного с внешней стороны матрицы и охватывающего эту матрицу барабана и колец, установленных внутри барабана, в его кольцевых проточках, или ребристой обоймы с радиальными пазами, установленной внутри барабана, или осей, установленных в кольцевых пазах колец, жестко связанных с барабаном.

Благодаря тому, что толкатели с механизмом их привода установлены с наружной поверхности матрицы обеспечивается полная, т.е. максимально возможно плотная разбивка отверстий матрицы, а это значит, что при прочих равных условиях в матрице можно разместить большее количество гранул с единицы площади поверхности матрицы. Это позволит увеличить производительность. При равных диаметрах матрицы (наружном и внутреннем) и равньм размерах толкателей, угло: вой шаг разбивки при наружном расположении толкателей значительно меньше шага при внутреннем расположении толкателей.

Расположение привода возвратнопоступательного движения толкателей с наружной поверхности матрицы, выполненного в виде разъемного, эксцентрично смонтированного с внеш3 9498 ней стороны матрицы и охватывающего ее барабана и колец, установленных внутри барабана в его кольцевых проточках, или привода, выполненного в виде ребристой обоймы с радиальными пазами, установленной между матрицей и барабаном, или привода толкателей, выполненного в виде осей, установленных в кольцевых пазах колец, жестко связанных с барабаном 1р упрощает конструкцию и увеличивает ее надежность за счет ликвидации внутри матрицы подшипниковых узлов, уплотнений и крепежных деталей, обеспечивает легкость обслуживания, монтажа и демонтажа механизма и толкателей (т.е. их быструю замену) и устраняет возможность попадания продукта в подшипниковые узлы так как они вынесены за пределы рабочей зоны машины. Выполнение барабана е ребрами и кольцевыми проточками позволяет фиксировать толкатели и кольца без дополнительных устройств и крепежных деталей, обес- 25 лечить надежную опору для толкателей и колец и одновременно повысить жесткость этих. колец по высоте и сечению в любых пределах (в отличие от известных устройств без увеличения .длины толкателей) в зависимости от глубины проточек барабана.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 — поперечный разрез А-А фиг.1; на фиг.3 — - вариант выполнения механизма-привода толкателей в виде барабана и обоймы; на фиг.4 — вариант выполнения механизма привода толкателей в виде ба- 40 рабана с осями.

Гранулятор включает бункер подачи. материала 1, матрицу 2, охватываемую эксцентрично установленным относи- 45 тельно ее разъемным барабаном 3, и запитывающий валок 4, установленный с зазором во внутренней полости матрицы. Толкатели 5, установленные в отверстиях матрицы с наружной ее 50 поверхности, имеют механизм возвратно-поступательного движения от разьемного, эксцентрично установленного. относительно матрицы с внешней ее поверхности барабана 3„. В барабане 55

3 выполнены ребра 6 и кольцевые.проточки 7, в которых смонтированы кольца 8.

93 4

Такая конструкция барабана позволяет фиксировать как толкатели, так и кольца.

Барабан связан с матрицей 1 с помощью водила 9 и имеет то же число оборотов, что и матрица. Полуцилиндры барабана 3, установленные на оси

10, выполнены откидными и фиксируются между собой с помощью откидных винтов 11.

Такое конструктивное исполнение обеспечивает быстрый доступ к толкателям 5 с целью их замены в результате износа или выхода из строя, а также простоту и надежность конструкции, легкость и удобство обслуживания.

Конструкция механизма возвратнопоступательного движения толкателей может быть видоизменена (фиг.31. Так, возврат толкателей в крайнее заднее положение может быть осуществлен не только кольцами, но и перфорированной обоймой 12 с ребрами 13 и кольцевыми канавками (проточками) 14, в отверстиях или радиальных пазах 15 которой устанавливаются толкатели

5. Во внутреннюю полость барабана

3 заливается смазка. Для предотвращения вытекания смазки и попадания. пыли продукта во внутреннюю полость между барабаном и матрицей установленная гибкая эластичная манжета 16..

Для съема и приемки сформованных таблеток Во внутренней полости матрицы установлены съемиик 17 и приемный лоток 18. Крышка 19, установленная на торце матрицы, предотвращает высыпание продукта из внутренней полости матрицы. С целью предотвращения попадания исходного продукта в зону выгрузки таблеток внутри матрицы установлена перегородка 20, на которой смонтирован лоток 18. Ротор, включающий матрицу, толкатели и механизм их возвратно-поступательного движения, установлен на опорном узле 21.

Валок 4 может быть установлен как на отдельном опорном узле 21> так и в раздаточной коробке 22, он может быть установлен одновременно и на двух опорах. На фиг.4 изображен третий вариант исполнения механизма возвратно-поступательного движения толкателей. Механизм содержит оси 23 (на которых посажены толкатели), свободно, установленные с зазором в проушинах толкателей 5 и в кольцевых проточках 24 колец 25, жестко связан949893 ных с охватывающим матрицу разъемным барабаном, эксцентрично установленным относительно матрицы.

Гранулятор работает следующим образом. Влажная порошкообраэная масса 5

26 иэ загрузочного бункера 1 поступает во внутреннюю полость матрицы 2.

При вращении матрицы масса, пересыпаясь, поднимается под валок 4 и с помощью его заполняет отверстия мат- ® рицы, при этом толкатели находятся в крайнем заднем положении от рабочей поверхности матрицы и валка. Вращаясь с большей окружной скоростью, чем матрица, валок нагнетает массу в от- 15 верстия матрицы, одновременно снимая с нее облой. Избыток масси, не попадающий на формование, сбрасывается валком в зону загрузки материала.

При последующем вращении матрицы, 20 т.е. при повороте матрицы на 180, толкатели эа счет воздействия на них эксцентрично установленного относительно матрицы охватывающего разъемного барабана 3 переходит в крайнее переднее положение, выталкивая при этом сформированные таблетки на внутреннюю поверхность матрицы, где (таблетки) — снимают.ся с помощью съемника 17. При по- эп следующем вращении матрицы т.е. при повороте ее еще на 180, толкатели переходят в крайнее заднее положение благодаря воздействию на них колец 8, эксцентрично установленных в барабане 3, или обоймы

12, или осей 23 (см.фиг.3,4), освобождая при этом отверстия матрицы для заполнения массой. Затем цикл работы повторяется. При использо- 4 вании механизма возвратно-поступа.тельного движения толкателей, вы-. полненного по третьему варианту (см.фиг.4), принцип работы аналогичен, Толкатели 5 за один оборот матрицы 2 совершают полный цикл

"вперед-назад" эа счет воздействИя. на них такого же разъемного, эксцентричного установленного и охватывающего матрицу 2 барабана 3 и осей

23, свободно установленных в кольцевых проточках 24 колец 25, жестко связанных с этим барабаном.

Опытно-конструкторские работы, проведенные на влажных массах катализаторов НТК-4 и ГИАП- 10, показали, что известный гранулятор марки

ГРИ-400К с матрицей диаметром 400 мм, имеющей угловую скорость 8 об/мин, имеет производительность по таблеткам 250 кг/ч (500 тыс.таблеток/ч).

Экспериментальный образец предлагаемого гранулятора показал увеличение производительности и среднем íà 15Х которая составила 290-300 кг/ч (600 тыс.таблеток/ч). Для сравнимости результатов использовали матрицу и толкатели с размерами аналогичными размерам матрицы и толкателей в известном устройстве.

На замену толкателей в известном грануляторе потребовапось в среднем

6 ч, в предлагаемом 0,2-0,25 ч (12-15 мин). Количество замен в месяц при работе на абразивной массе

ГИАП-10 от 8 до 10.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет не только увеличить производительность, но и сократить простои гранулятора, в значительной степени улучшить условия демонтажа и монтажа, толкателей.

За счет ликвидации на внутренней полости подшипниковых узлов, уплотнений и крепежньк деталей в роторе (матрице) повысилась надежность работы гранулятора (конструкция упростилась). Такое конструктивное исполнение позволило также устранить потери продукта, которые имели место в известном грануляторе за счет просыпи через зазор между валком и матрицей.