УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ Российский патент 1997 года по МПК B01J2/02 B01J2/18 

Изобретение относится к грануляционной технике и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности для переработки в гранулы материалов с различными физико-химическими свойствами, в том числе взрывчатых веществ и их смесей.

Известны аналоги предлагаемого изобретения, например: способ для непрерывного получения гранул (пат. ФРГ N 1178043), устройство для непрерывного производства гранул (пат. ФРГ N 1259302), устройство для гранулирования (А. С. СССР N 1256780).

Однако перечисленные аналоги не обеспечивают качественную переработку в гранулы высоковязких седиментирующих смесей и неприменимы для гранулирования взрывчатых материалов вследствие трения друг о друга движущихся металлических частей предлагаемых устройств.

Прототипом изобретения является устройство для непрерывного получения гранул по А.С. СССР N 1158221, кл. B 01 J 2/02, заявл. 18.05.83. Это устройство содержит обогреваемый корпус с патрубком для подачи гранулируемой массы, перфорированное дно, крышку, средство для создания пульсирующего давления на гранулируемую массу, выполненное в виде жесткой пластины, установленной в корпусе над дном и закрепленной на штоке, связанном с приводом возвратно-поступательного движения, сильфон, установленный внутри корпуса, жестко закрепленный одним концом на пластине, а другим на крышке, которая снабжена патрубками для подачи теплоносителя в полость сильфона. Применение в прототипе обогреваемых корпуса и сильфона позволяет добиться повышения надежности в работе гранулирующего устройства.

Недостатком устройства-прототипа является невозможность организации процесса гранулирования вязких седиментирующих смесей, в том числе смесей взрывчатых веществ с содержанием твердой фазы 30 80 мас. В этом случае при использовании устройства-прототипа последовательно происходят оседание твердой фазы у дна гранулятора; изменение количественного содержания компонентов смеси в готовых гранулах по сравнению с исходной массой; закупорка отверстий перфорированного дна и прекращение процесса гранулирования.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в организации получения гранул из высоковязких седиментирующих смесей, в том числе из взрывчатых веществ.

Эта задача решается путем создания пульсирующего давления на гранулируемую массу специально сконструированным вибрирующим отсекателем, расположенным ниже дна обогреваемого корпуса гранулятора.

Сущность изобретения заключается в том, что предложено устройство для получения гранул, содержащее обогреваемый корпус с дном, в котором размещено отверстие для подачи гранулируемой массы, крышкой и патрубком для подачи гранулируемой массы, вибрирующим отсекателем гранулируемой массы, расположенным ниже дна обогреваемого корпуса и снабженным клапаном, капиллярами, винтообразными лопастями и активаторами с коническими отверстиями, причем конические отверстия с расширением конусов вверх и вниз выполнены поочередно. Отсекатель гранулируемой массы может быть выполнен в виде поршня или пластины, а винтообразные лопасти и активаторы расположены на периферии его поверхности.

Использование специального вибрирующего отсекателя исключает оседание твердых компонентов седиментирующих смесей в рабочей зоне гранулятора, расположенной между дном и отсекателем, и обеспечивает непрерывную работу устройства (устранение седиментации в самом обогреваемом корпусе достигают таким широко известным в технике приемом, как введение мешалки с приводом). Использование в отсекателе винтообразных лопастей обеспечивает интенсивное перемешивание гранулируемой массы в горизонтальной плоскости рабочей зоны гранулятора. Использование активаторов с коническими отверстиями, выполненными поочередно с расширением конусов вверх и вниз, способствует интенсивному перемешиванию седиментирующих смесей в вертикальном направлении при вибрирующем отсекателе. Наличие клапана и капилляров гарантирует своевременное заполнение рабочей зоны гранулируемой массой и получение гранул с желаемыми геометрическими размерами.

На фиг.1 представлено устройство;на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1.

Устройство для получения гранул состоит из плавителя-кондиционера и отсекателя. Плавитель-кондиционер содержит обогреваемый корпус 1 с патрубками для подачи 2 и отвода 3 теплоносителя, крышку 4 с патрубком 5 для ввода гранулируемого продукта, мешалку 6, вращающуюся от электродвигателя во втулке 7, и дно 8 с центральным отверстием, закрываемым и открываемым клапаном 9 отсекателя. Во избежание трения друг о друга металлических частей в процессе гранулирования на нижней стороне дна плавителя-кондиционера закреплена резиновая прокладка 10.

Отсекатель представляет собой движущуюся внутри корпуса 1 металлическую пластину 11 (или поршень), снабженную резиновыми манжетами 12, капиллярами 13, имеющую винтообразные лопасти 14 и активаторы 15, конические отверстия которых выполнены попеременно с расширением вверх и вниз. Соединительная втулка 16 предназначена для стыковки отсекателя с вибратором (не показан).

Устройство работает следующим образом.

В рубашку корпуса 1 через патрубок 2 подают теплоноситель, нагретый до требуемой температуры. Включают привод электродвигателя мешалки 6 и через патрубок 5 заполняют корпус 1 гранулируемой массой. Приводят в действие отсекатель 11, связанный с вибратором соединительной втулкой 16. При движении отсекателя 11 вниз открывают клапан 9 и производят заполнение гранулируемым продуктом рабочей зоны между отсекателем 11 и дном плавителя-кондиционера 9. При движении отсекателя 11 вверх до упора капилляров 13 в резиновую прокладку 10 происходит закрытие клапана 9 и отделение капель гранулируемой массы от конических отверстий капилляров. Попадая на охлаждаемую поверхность (не показана), отделившиеся капли образуют гранулы, размеры которых можно варьировать, меняя геометрические размеры капилляров, характеристики вибрации, физико-химические свойства и степень наполнения твердой фазой гранулируемых продуктов.

Применение винтообразных лопастей 14 и активаторов 15 с коническими отверстиями обеспечивает интенсивное перемешивание гранулируемой массы, в том числе седиментирующих смесей соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях рабочей зоны. Исключение попадания частиц гранулируемого продукта между движущимся отсекателем и внутренней поверхностью корпуса 1 гарантировано наличием резиновых манжет 12, что особенно важно при гранулировании взрывчатых материалов.

Гранулирующее устройство удобно для обслуживания. При переходе с одного перерабатываемого продукта на другой или для изменения гранулометрических характеристик готовой продукции достаточно отсоединить отсекатель от вибратора, произвести очистку рабочей зоны и при необходимости поставить отсекатель с капиллярами требуемых геометрических размеров.

Изобретение поясняется примерами.

Пример 1. Устройство для грануляции имеет 200 капилляров с диаметром 3.0 мм. Гранулируемая смесь ТГ-30 (30 мас. тротила и 70 мас. гексогена) поступает через патрубок 5 в плавитель-кондиционер. Температура теплоносителя, подаваемого в патрубок 2 устройства, 90 95^oC. При включении электропривода мешалки 6 и вибратора отсекателя производят запуск устройства. Средний диаметр получаемых на охлаждаемой поверхности гранул 4.5 мм при средней массе гранулы 0.170 г. При амплитуде вибрации отсекателя 0.3 мм и частоте 1 Гц получают производительность 33-34 г/с готовой продукции или примерно 120 кг/ч.

Пример 2. Устройство для грануляции имеет 400 капилляров с диаметром 2.0 мм. Гранулируемая масса расплав тротила. Температура теплоносителя 85 - 90^oC. Средний диаметр получаемых гранул 3.0 мм при средней массе 0.100 г. При амплитуде вибрации отсекателя 0.5 мм и частоте 2 Гц получают производительность 80 г/с или примерно 280 кг/ч.

Пример 3. Устройство для грануляции имеет 100 капилляров диаметром 4.0 мм. Гранулируемая смесь ТА-70 (70 мас. тротила и 30 мас. алюминия). Температура теплоносителя 85 90^oC. Средний диаметр получаемых гранул 6.0 мм при средней массе 0.400 г. При амплитуде вибрации отсекателя 0.8 мм и частоте 1.5 Гц получают производительность 60 г/с или примерно 200 кг/ч.

Использование: в химической и других отраслях промышленности для переработки в гранулы материалов с различными физико-химическими свойствами, в том числе взрывчатых веществ и их смесей. Сущность изобретения: устройство для получения гранул содержит обогреваемый корпус с дном, крышкой и патрубком для подачи гранулированной массы. Оно снабжено вибрирующим отсекателем, расположенным ниже дна корпуса, в котором размещено отверстие для подачи гранулируемой массы. При этом отсекатель снабжен клапаном, а на его поверхности расположены капилляры, винтообразные лопасти и активаторы с коническими отверстиями. Конические отверстия с расширением конусов вверх и вниз выполнены поочередно. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для получения гранул, содержащее обогреваемый корпус с дном, крышкой и патрубком для подачи гранулируемой массы и средством создания давления на массу, отличающееся тем, что оно снабжено отсекателем гранулируемой массы, соединенным с вибратором и установленным ниже дна корпуса, в котором размещено отверстие для подачи гранулируемой массы, при этом отсекатель снабжен клапаном, а на его поверхности расположены капилляры, винтообразные лопасти и активаторы с коническими отверстиями, причем конические отверстия с раcширением конусов вверх и вниз выполнены поочередно. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что отсекатель гранулируемой массы выполнен в виде поршня. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что винтообразные лопасти и активаторы расположены на периферии поверхности отсекателя гранулируемой массы.