Аппарат для смешивания торфа с жидкими компонентами

 

Сущность изобретения: аппарат содержит корпус 1 с нечетным количеством конических патрубков 2, по горизонтальным осям которых расположены форсунки 8, загрузочный 3 и разгрузочный 4 патрубки и бункер-дозатор 5. Внутри корпуса, в его верхней части, установлен центробежный рассеиватель 6 дисперсного материала, выполненный в виде соосно расположенных по высоте металлических колец. Внутренний диаметр верхнего кольца меньше В, а внутренний диаметр нижнего кольца равен (0,1-0,2)В, где В -диаметр загрузочного патрубка аппарата. Форсунки расположены на расстоянии Н (2,7-3,2) В от крышки аппарата. Размещение нечетного количества форсунки в определенных местах корпусапозволяетполучить мелкодиспергированную смесь и использовать остаточный динамический напор факела с целью получения турбулизации и интенсивного обмена между частицами торфа и каплями жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл. (Л С Ч&Ь vj со 00 со 00 «иД Фиг / 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 01 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Qyu g g2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4863908/26 (22) 04.09.90 (46) 07,06.92. Бюл. ¹ 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт торфяной промышленности (72) А.М.Двинских, А.А.Локочинский и

Г.М.Кузнецов (53) 621.647.23(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹995701,,кл. B 01 J 2/30, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹417310,,кл. В 01 F 7/10, 1972. (54) АППАРАТ ДЛЯ СМЕШИВАНИЯ ТОРФА

С ЖИДКИМИ КОМПОНЕНТАМИ (57) Сущность изобретения: аппарат содержит корпус 1 с нечетным количеством конических патрубков 2, по горизонтальным осям которых расположены форсунки 8, загрузочный 3 и разгрузочный 4 патрубки и Ж 1738318 А1 бункер-дозатор 5. Внутри корпуса, в его верхней части, установлен центробежный рассеиватель 6 дисперсного материала, выполненный в виде соосно расположенных по высоте металлических колец. Внутренний диаметр верхнего кольца меньше В, а внутренний диаметр нижнего кольца равен (0,1-0,2)В, где  — диаметр загрузочного патрубка ап па рата. Форсун ки расположен ы на расстоянии Н = (2,7-3,2) В от крышки аппарата. Размещение нечетного количества форсунки в определенных местах корпуса позволяет получить мелкодиспергированную смесь и использовать остаточный динамический напор факела с целью получения турбулизации и интенсивного обмена между частицами торфа и каплями жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 5 табл.

1738318

Изобретение относится к устройствам не п реры в ного действия и может быть использовано для производства торфяной продукции. (удобрений, питательных грунтов), а также может найти применение в других отраслях хозяйства, Известен аппарат для смачивания водой солевых гранул, включающее вертикальную загрузочную шахту, конусный распределитель, снабженный вибратором, расположенный под загрузочной шахтой соосно с ней, кожух с эластичными экранами, подсоединенный к нижней части загрузочной шахты, распылительные форсунки, расположенные под конусным распределителем согласно с ним, при этом выходные сопла форсунок направлены вверх, формирующие распыленную жидкость в виде полого корпуса. Равномерное смачивание достигается организацией из солевых гранул тонкого слоя в виде полого цилиндра, на внутреннюю поверхность которого распыляется форсунками вода.

Недостатки аппарата — отсутствие возможности контроля работы форсунок, их осмотра и свободного доступа, так как они расположены внутри корпуса и полого цилиндра солевых гранул; непригодность конусного распределителя, снабженного вибратором, для организации надежной подачи торфа в виде тонкого слоя, так как торф, ввиду своих свойств, будет значительно уплотняться под действием вибрации с образованием сводов в выпускной кольцевой щели, поэтому подача торфа будет неравномерной, либо совсем прекратится, а также необходимость применения эластичных экранов с целью ограничения разлета распыленной воды и мелких солевых гранул во время попадания на них капель жидкости, причем применительно к торфу возможно прилипание его к экрану. Все перечисленные недостатки устройства, применительно к фрезерному торфу, значительно снижают качество готовой торфяной смеси.

Известен смеситель центробежно-гравитационного типа для нанесения на измельченные материалы, преимущественно древесные, связующего, который выполнен в виде корпуса и установленных на вертикально валу круглых дисков, имеющих различные диаметры, увеличивающиеся к нижней части смесителя. Рабочая поверхность дисков выполнена вогнутой формы.

Смеситель снабжен форсунками и приводом. Равномерное нанесение связующего на измельченный материал достигается организацией из стружки тонкого слоя посредством двух центробежных

55 разбрасывателей с одновременным (в 2 этапа) его орошением из форсунок.

Недостатки аппарата — двойное измельчение материала в процессе организации стружки в тонкий слой из-за трения его на вращающихся дисках и при ударе стружки об отражательные кольца; использование пневматических форсунок, приводящих к уносу неосевшей на стружку части распыленного связующего использованным воздухом, а также прилипание связующего к поверхности дисков.

Смеситель приводит к измельчению исходного механически непрочного материа-. ла, что значительно снижает качество смеси, которая далее используется для получения изделий из торфа: питательных брикетов для рассады, прессованных субстратных плит,микропарников и т.д, Цель изобретения — повышение качества смеси.

На фиг.1 показан аппарат, общий вид; на фиг.2 — разрез А — А на фиг. 1

Аппарат содержит цилиндрческий корпус 1 с нечетным количеством конических патрубков 2, расположенных с внешней стороны корпуса, загрузочный 3 и разгрузочный 4 патрубки и бункер-дозатор 5. В верхней части бункера установлен центробежный рассеиватель 6 дисперсного материала, выполненный в виде соосно расположенных по высоте металлических колец, причем диаметр колец последовательно уменьшается к низу конуса.

По горизонтальным осям конических патрубков на расстояниях Н = (2,7 — 3,2) В от вертикальной оси аппарата, где  — диаметр загрузочного патрубка, установлены форсунки 8, которые трубопроводами соединены с коллектором 9 и насосом 10, Внутренний диаметр нижнего кольца определяют из условия d = (0,1 — 0,2), а внутренний диаметр верхнего кольца меньше В, Аппарат для смешивания торфа с жидкими компонентами работает следующим образом.

Торф, находящийся в бункере-дозаторе

5 через загрузочный патрубок 3 поступает в камеру 1 смешивания в виде потока и попадает на все кольца рассеивателя 6 одновременно. Каждое из колец, вращаясь вокруг одной общей оси, разбрасывает свою часть торфа.

Для получения качественной дисперсной смеси необходимо не только разделить поток на части и разбросать их по камере смешивания, получив таким образом разрозненный поток, но и обеспечить постоянство плотности,о по всему сечению камеры (см. табл.1).

1738318

10 делах (0,1-0,2 )В раз, (Rm — Rm — 1) Таким образом, центробежный рассеиватель 6 выполняет три функции: осуществляет деление поступающего потока торфа на несколько частей, разбрасывает одновременно эти части торфа и обеспечивает постоянство плотности р потока.

В организованный таким образом поток торфа с помощью форсунок 8 внедряются с боковых сторон (но не встречно) направленные факелы распыленной жидкости.

Нечетное количество форсунок расположено в местах, определенных экспериментально на равных расстояниях Н от вертикальной оси аппарата, что позволяет получить мелкодиспергированную смесь и использовать остаточный динамический напор факела Рц с целью получения турбулизации и интенсивного обмена между частицами торфа и каплями жидкости. Таким образом. струя является одновременно носителем жидкого компонента и перемешивающим органом, что исключает измельчение торфа, как механически непрочного материала.

За счет указанных особенностей факела жидкости, а также организации разрозненного и равномерно распределенного во всем объеме аппарата потока торфа обеспечивается равномерное распределение жидкого компонента в торфе и исключается измельчение последнего. Готовая смесь отводится из аппарата через разгрузочный патрубок 4, Оптимальные соотношения параметров центробежного рассеивателя, диаметр корпуса аппарата и расположение форсунок определены экспериментально. Результаты экспериментов приведены в табл.1.

Из табл.1 видно, что наибольший коэффициент однородности смеси О достигается при / = 1-1,5 кг/м и Pg - 27,5-50Па„При увеличении р до 2 6 снижается до 74,377,1%. При уменьшении р до 0 5 кг/м 0 также снижается до 73,5 .

Равномерное распределение материала в объеме аппарата в оптимальных пределах р = 1 — 1,5 кг/м- обеспечивается центробежным рассеивателем, причем экспериментально on ределены конструктивные параметры рассеивателя, его общая конфигурация, число колец и внутренний диаметр нижнего кольца наряду с размерами других колец. Установлена закономерность между производительностью соседних колец, которая должна отличаться в

55 где Rm — средняя величина радиуса разбрасывания торфа с m-го кольца, Причем большее кольцо имеет большую производительность. Обеспечение постоянной плотности потока и полного заполнения торфом камеры смешения происходит благодаря применению колец (число которых

5-10 штук), соосно расположенных одно на другим, причем разного диаметра, уменьшающегося к днищу корпуса, а внутренний диаметр нижнего кольца должен быть в преВ табл.2 показана зависимость коэффициента однородности смеси от внутреннего диаметра нижнего кольца.

Из табл.2 видно, что О = 79-93 при d

=(0 1-0,2) В, так как обеспечивается полное заполнение камеры смешения торфом.

При d = 0,05.В 0 =58, что объясняется плохим прохождением торфа через отверстие такого диаметра. При d = 0,025 В

0 = 47, так как это отверстие перекрывается торфом и камера заполняется не в полном объеме.

При d > 0,2 В через отверстие проходит большое количество торфа без разделения его на части, что повышает плотность потока в центральной части смесителя и делает неравномерным и неоднородным поток в целом.

B табл.3 показана зависимость коэффициента однородности смеси от диаметра разгрузочного патрубка бункера-дозатора.

Из табл.3 видно, что на однородность смеси не оказывает влияния изменение диаметра разгрузочного патрубка бункера-дозатора в пределах 150 — 250 мм.

B табл.4 показана зависимость коэффициента однородности смеси от расстояния

Н до сопла форсунки.

Из табл.4 видно, что при размещении форсунки на расстоянии Н = 2,8  — 3,2 В коэффициент однородности смеси высокий

0= 84-93, При Н < 2,8 В 0 снижается до 77 и ниже, так как факел распыла до внедрения в поток не успевает хорошо развиться, т.е. преобладание крупных капель, а с другой стороны при Н < 2,88 В динамический напор

>50 Па, что приводит к изменению процесса обмена между смешиваемыми компонентами.

При Н > 3,2 В 0 также снижается, так как динамический напор факела снижается, при этом Pg < 27,5 Па, что ухудшает обмен между компонентами.

В табл.5 показана зависимость коэффициента однородности смеси от диаметра корпуса аппарата.

1738318

Таблица 1

Таблица 2

Из табл.5 видно, что О = 80 — 90 достигается при диаметре корпуса D =(3,5-5 1) В, При 0 < 3,5 В О снижается, так как на стенках корпуса оседают мелкие частицы материала, смоченные жидкостью, которые попадают в готовую смесь, что ухудшает ее качество.

При D > 5,1 В происходит снижение 0 вследствие ухудшения циркуляции слоев материала.

Формула и зоб ретения

1. Аппарат для смешивания торфа с жидкими компонентами, содержащий корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками, форсунки для распыления жидкости и центробежный рассеиватель, имеющий конфигурацию усеченного конуса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества смеси, форсунки установлены в гори5 зонтальной плоскости на расстоянии от вертикальной оси аппарата. равном (2,73,2)В, где  — диаметр загрузочного патрубка, количество форсунок нечетное, при этом диаметр корпуса равен (3,5 — 5,1) В, а центро10 бежный рассеиватель выполнен из колец и ориентирован меньшим основанием вниз.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутренний диаметр нижнего кольца равен (0,1 — 0,2) В, а внутренний диаметр

15 верхнего кольца меньше диаметра загрузочного патрубка.

1738318

Табл и ца 3

150

200

250

98,0

92,5

92,5

Таблица 4

Таблица 5

Фиг,2

Редактор А.Мотыль

Заказ 1951 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

В- диаметр загрузочного пат бка, мм

0 — коэффициент одно о ности смеси, Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик