Гранулятор

 

Использование: для разделения на капли жидких материалов при гранулировании из расплавов и растворов. Сущность изобретения: в грануляторе, содержащем расширяющую камеру 1 с перфорированным дном 2, осевым входным патрубком 3 и распределителем 4, последний выполнен в виде перфорированной пластины 5, установленной во входном патрубке Зс возможностью вертикального перемещения. На пластине 5 снизу укреплены с зазором друг к другу и к пластине кольцевые концентричные перегородки 7 в виде усеченных конусов. У каждых двух соседних перегородок 7 .меньший диаметр на- . ружной перегородки выполнен большим ;меньшего диаметра внутренней перего- (родки. 1 п. ф-лы, 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4907303/26 (22) 31. 01. 91 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (71) Дзержинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.Н.Сахаров, П,Ю.Литвинов, А.6.Полонский, А.Н,Селезенев и Н.Г.Леваков .(56) 1. Авторское свидетельство СССР и 844033, кл. В 01 .Т 2/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

1 1212552, кл. В 01 J 2/02, 1984. (54) ГРАНУЛЯТОР (57) Использование: для разделения на капли жидких материалов при грануИзобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения на капли жидких материалов,:и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности, преимущественно при гранулировании из расплавов и растворов.

Известно устройство для разбрызгивания расплавов (авт. св. V 844033, кл. В 01 J 2/02, 1978) в грануляционной башне, содержащее расширяющуюся камеру с перфорированным дном и осевым входным патрубком расплава, распределитель расплава, выполненный в виде воронки, закрепленной на перфорированном дне под входным патрубком. При этом входной патрубок имеет возможность осевого перемещения, и его нижний торец введен в воронку.. „„Я „„1813550A1 лировании из расплавов и растворов.

Сущность изобретения: в грануляторе, содержащем расширяющую камеру 1 с перфорированным дном 2, осевым входным патрубком 3 и распределителем 4, последний выполнен в виде перфорированной пластины 5, установленной во входном патрубке 3 с возможностью вертикального перемещения. На пластине 5 снизу укреплены с зазором друг к другу и к пластине колЬцевые кон центричные перегородки 7 в виде усеченных конусов. У каждых двух соседних перегородок 7 меньший диаметр на.ружной перегородки выполнен большим

;меньшего диаметра внутренней перего родки. 1 и. ф-лы, 2 ил.

Распределитель выполняет функцию успокоителя расплава и способствует

;снижению возмущающего воздействия на (ф расплав в камере от потока поступаю- ъ щего сверху расплава, что повышает () . равномерность грансостава на выходе. : л

Известное устройство неудобно в у настройке и работе, т.к. при изменении нагрузки по расплаву требуется изменение взаимного расположения входного патрубка и воронки или заме на воронки на другую с иной формой.

Это невозможно сделать на ходу без ,прекращения подачи расплава и разборки гранулятора, т.к. входной патрубок жестко связан с расплавопроводом. Колебания же подачи гранулируемого материала в производствах возникают постоянно и довольно значительны по ве,1813550 личине. Это вызывает снижение равномерности грансостава продукта на выходе. Снижение завихрений в камере, ламиниризация истекающих струй (увеличение длины нераспавшейся струи на выходе из канала истечения) снижашт образование пыли и повышают равномерность грансостава продукта на выходе. Однако установка воронки около 10 входного патрубка ведет к резкому изменению (на 150-170 ) направления потока подаваемого расплава, что способствует образованию вихревых потоков в камере и оказывает негативное возмущающее влияние на истекающие извыходных отверстий дна струи расплава, что турбулизирует их и, таким образом, снижает равномерность грансостава продукта на выходе.

Известно, кроме того, устройство для разбрызгивания расплавов (авт.св.

1" 1212552, кл. В 01 J 12/02, 1984), содержащее расширяющуюся камеру с перфорированным дном и осевым вход- .я5 ным патрубком расплава, распределитель расплава, выполненный в виде закрепленной под входным патрубком на дне воронки -с перфорированной боковой поверхностью. Каждое отверстие ворон- Э<» ки может быть выполнено с отогнутыми кромками.

При работе направляемый сверху в воронку расплав частично поступает в . камеру через верхнюю кромку воронки, а частично через отверстия в боковой стенке этой воронки. !

Недостатком известного устройства является повышенная турбулизация расплава в камере при прохождении его 4О

Ф через отверстия в боковой поверхности воронки, которая к тому же находится в непосредственной близости от выходных отверстий перфорированного дна, что вызывает образование вихре- 45 вых потоков в камере и оказывает дополнительное турбулизирующее воздействие на истекающие из выходных отверстий дна струи расплава и снижает равномерность грансостава продукта 5О на выходе. Еще одним недостатком является то, что черезвычайно трудно (практически невозможно) отрегулировать гидравлическое сопротивление перфориРованной сте ки воро к путем 55 отгибания кромок отверстий и добить-, ся определенного соотношения расхода расплава в камеру через верхнюю кромку воронки и ее перфорированную стенку. Если это теоретически и возможно, то только в случае постоянного расхода расплава на входе. Если же расход расплава на входе в устройство непостоянен, что практически всегда имеет место в промышленности, то все попытки этого регулирования тщетны, и в расплаве, поступающем в камеру, возникают поперечные потоки, направ- ленные от центра к периферии этой камеры или наоборот. Это вызывает Ао- .. полнительное возмущение диспергируе- мых из выходных отверстий струй рас" плава, что также приводит к нарушению равномерности грансостава íà выходе и образованию повышенного количества мелкой фракции (пыли). В за- ключение следует заметить ", что, как и в предыдущем устройстве, невозможна регугировка распределения распла". ва на ходу, что крайне неудобно при его настройке и эксплуатации.

Цель изобретения - повышение рав" номерности грансостава продукта. на.:: выходе, за счет стабильности истечения струй жидкого материала.

Указанная:цель достигается за счет того, что в грануляторе, содержащем неподвижную расширяющуюся камеру с перфорированный дном и осевым входным патрубком жидкого материала, распределитель, последний выполнен в виде установленной с возможностью вертикального перемещения во входном пат- . ! рубке горизонтальной перфорированной пластины с неподвижно укрепленными на ней снизу расположенными с зазором друг к другу и перфорированной пластиной концентричными кольцевыми перегородками, выполненными в виде усеченных конусов, и у каждых двух со" седних перегородок меньший диаметр наружной перегородки выполнен большим меньшего диаметра внутренней пе" регородки. При этом распределитель может быть снабжен механизмом верти-. кального перемещения.. !

Благодаря тому, что распредели.тель выполнен в виде установленной во входном патрубке горизонтальной перфорированной пластины с неподвиж-.. но укрепленными на ней снизу расположенными. с зазором друг к другу концентричными кольцевыми перегородками, выполненными в виде усеченных конусов, и у каждых двух соседних перегородок меньший диаметр наружной перегородки выполнен большим меньшего

5 1813550 6 диаметра внутренней перегородки, весь номерность грансостава продукта на поток подаваемого на диспергирование выходе. жидкого материала разделяется на от- Снабжение распределителя механиздельные кольцевые потоки, которые мом вертикального перемещения позво"

5 плавно (ламинарно) подводятся к коль- ляет производить подстройку грануляцевым зонам выходных отверстий пер- тора на ходу, что упрощает настройфорированного дна и в виде множества ку, исключает остановки и разборки опять же ламинарных струй истекают гранулятора, т.е. снижает --непроизиз выходных отверстий наружу, что щ водственные простои оборудования. обеспечивает распад этих струй на . Ha фиг.1 изображен общий вид граравномерные по размерам капли (грану- нулятора в разрезе; на фиг.2 .- варилы) и значительно снижает количество ант выполнения гранулятора. мелкой фракции (пыли). При этом коГранулятор содержит расширяющуюся лебание нагрузки по жидкому материалу 15 камеру 1 с перфорированным дном 2 и на входе в гранулятор, например, ее осевым входным патрубком 3 жидкого уменьшение, не вызывает перетекания материала, например, расплава и расжидкого материала в соседние кольце- пределитель 4. Распределитель ч вы" вые зоны и соответственно образования в нем поперечных вихревых потоков, полнен в виде установленной с возможностью вертикального йеремещения во так как количество жидкого материала, входном патрубке 3 горизонтальной подаваемого в каждую кольцевую зону

-4 перфорированной пластины 5. На пласкамеры, также плавно уменьшается., Ла- тине 5 снизу на стойках 6 неподвижно минарный характер диспергируемых из укреплены расположенные с зазором выходных отверстий дна струй жидкого, 25 друг к другу и к пластине концентрич:материала не нарушается и, следова- ные кольцевые перегородки 7, выпол" тельно, не возникает причин, способ".,, ненные в виде усеченных конусов. У ствующих изменению грансостава полукаждых двух соседних кольцевых. перечаемого продукта и в первую очередь городок 7 меньший диаметр наружной не увеличивается количество мелкой .ЭО перегородки выполнен большим меньшеФракций (пыли) . го диаметра Внутренней перегородки.

Величина отверстий в перфорированной

Благодаря тому, что горизонтальная пластине 5 и их расположеные относиперфорированная пластина распредели- . .тельно внутренних диаметров кольцевых теля с закрепленными на ней снизу 5 перегородок 7 выбираются расчетным кольцевыми перегородками установлена путем в зависимости от количества вы,с возможностью вертикального переме- ходных отверстий кольцевых зон перфощения во входном патрубке, обеспечи- рированного дна 2, питаемых соответвается возможность регулирования рас- ствующим кольцевым потоком гранулипределения гранулируемого материала gQ руемого материала, образованным соотносительно выходных отверстий пер- седними кольцевыми перегородками фированного дна с целью его некоторо- .(конусами) 7 распределителя 4. го перераспределения за счет смеще- Распределитель 4 может быть снабния подводимых к перфорированному жен механизмом вертикального перемедну кольцевых потоков жидкого мате- 45 щения, выполненным, например, в виде " риала относительно рядов выходных, штока 8, связанного в ни>иней части с отверстий в этом дне и приведения в перфорированной пластиной 5 и верхним соответствие массы подводимых пото- концом, пропущенным через стенку уг.ков жидкого материала и пропускной лового переходника 9, установленного способности выходных отверстий пер- . щ неподвижно между входным патрубком 3 форированного дна, расположенных на- гранулятора и трубопроводом расплава. против этих подводимых кольцевых по- Верхний конец штока 8 выполнен резьтоков жидкого материала. Это позволя- бовым и ввернут в гайку 10„ неподвижет исключить перетекание гранулируе- но закрепленную снару>ки на пере однимого материала около перфорированно" g5 ке 9 кронштейнами 11. Упло-,"-ние .,>того дна из одной кольцевой зоны в дру- ка 8 в стенке переходника 9 осуществгую и дополнительно способствует уст" ляется сальниковым уплотнением 12. ранению образования внутренних вихре-, Когда имеется возможность настройвых потоков, что также повышает рав- ки гранулятора на специальном гидро1813550 стенке в заданном диапазоне нагрузок, механизм вертикального перемещения необязателен. В этом случае (см. фиг.2) на нижнем конце входного патрубка 3 выполняют кольцевой выступ

13, а перФорированная пластина 5 распределителя 4 помещается на этот выс- туп 13 через сменную кольцевую проставку 14„ изменяя толщину которой уста на вливают желаемое распределение гранулируемого материала внутри камеры 1 (около перФорированного дна 2), добиваясь таким образом максимальной ламинаризации диспергируемых из ebl» ходных отверстий дна струй гранулируемого материала (равномерного грансостава на выходе) .

При работе жидкий материал„например расплав, поступает во входной патрубок 3 и, встречая сопротивление перфорированной пластины 5, распределяется равномерно по всему горизонтальному сечению патрубка 3. Через

20 отверстия в перфорированной пластине

25 рованному дну 2 образованных соседними перегородками 7 объемов кольцевых зон, ламинаризируются и подводятся без завихрений к соответствующим кольцевым зонам выходных отверстий перфорированного дна 2. Таким образом, истекающие из выходных отверстий перфорированного дна 2 струи жидкого материала также имеют ламинарный характер и распадаются на капли узкого диапазона размеров с пони женным количеством мелкой фракции (пыли) .

Стейень ламинаризации диспергируемой струи жидкого материала определяется длиной нерасправшейся части струи около выходного отверстия,. Мак-" симальная ламинаризация истекающих струй е предлагаемом устройстве ростигается регулированием положения распределителя 4 по высоте относительно перфорированного дна 2 и достижением соответствия между нагрузкой (расходом) жидкого материала в каждой, кольцевой зоне, образованной перегородками 7 распределителя 4 и количеством (сечением) выходных QT верстий в перфорированном дне 2, рас5 жидкий материал поступает вниз в камеру 1 гранулятора и разделяется кольцевыми перегородками 7 на отдельные кольцевые потоки, которые за счет увеличения в йаправлении к перфори- gp положенным напротив Этих кольцевых зон распределителя 4.

Вертикальное перемещение распределителя 4 приводйт к некоторому смещению нижних оснований конусов (перегородок 7) относительно окружных рядов выходных отверстий сферическоro или эллиптического перфорированноro дна 2. Так как в каждом окружном ряду дна 2 выполнено различное количество выходных отверстий, .то вертикальным .перемещенйем распределителя

4 (перегородок 7) .устанавливают соответствие расхода жидкого материала через каждую кольцевую зону распределителя 4 и сечения расположенных против этих зон выходных отверстий перфорированного дна 2. Это исключает перетекание жидкого гранулируемого материала около перфорированного дна

2 из одной кольцевой зоны распределителя 4 в другую, что.устраняет об" разование в жидком материале завихрений и сбответственно повышает ламинаризацию диспергируемых из выходных отверстий дна 2 струй гранулируемого материала, которые таким образом распадаются на капли равномерного размера.

В предлагаемой конструкции вертикальное положение распределителя 4 регулируют заменой проставок 14 (см. фиг.2) или вращением штока 8 в неподвижнои гайке 10 механизма вертикаль- . ного перемещения (см. фиг.1). При этом регулировка гранулятора может быть проведена как на месте эксплуатации, так и на специальном гидро-" стенде с использованием стробоскопического освещения.

Таким образом, предлагаемое техническое рещение обеспечивает стабильность истечения струй гранулируемого материала в широком диапазоне нагру- . зок и, следовательно, повышает равномерность грансостава продукта на выходе и удобство в работе. формула изобретения

Гранулятор, содержащий неподвижную расширяющуюся вниз камеру с перфорированным дном и осевым входным патрубком жидкого материала, распределитель, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности грансостава продукта на выходе за счет стабильности истечения

l ! 9 . 1813550

10 струй жидкого материала, распределитель выполИен в виде установленной с

: возможностью вертикального перемеще ния во входном патрубке перфорированной пластины с неподвижно укрепленными на ней снизу, расположенными с аазорами одна относительно другой и перфорированной пластиной концентричными кольцевыми перегородками, выполненными в виде усеченных конусов, при этом у каждых двух соседних перегородок меньший диаметр наружной пе:регородки выполнен большим меньшего диаметра внутренней перегородки.

Составитель В. Сахаров

Редактор Т.Федотов Техред M.Moðãåíòàë Корректор А озориз

Заказ 1800 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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