ПЛАНЕТАРНЫЙ ГРАНУЛЯТОР Российский патент 2002 года по МПК B01J2/12 

Изобретение относится к устройствам с вращающимися барабанами для гранулирования порошкообразных материалов, предназначено для получения сферических гранул механически прочных адсорбентов и катализаторов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской и других отраслях промышленности.

Известно устройство для гранулирования, содержащее цилиндрический барабан, привод, коленчатый вал, на котором закреплен барабан, средство для подачи гранулированного материала, установленное с одной стороны барабана, и средство для выгрузки гранул - с другой, бункер и сборник. Продольная ось барабана совпадает с осью коленчатого вала, параллельной оси его вращения; средство для подачи гранулируемого материала выполнено телескопическим, жестко закреплено на внешней цилиндрической поверхности барабана и шарнирно связано с бункером (А.С. СССР 1030003, MПК B 01 J 2/00).

Причинами, препятствующими получению требуемого технического результата, являются отсутствие возможности подбора соотношений скоростей планетарного вращения и вращения барабана вокруг своей оси, что влияет на соотношение процессов агломерации и истирания частиц соответственно и в итоге на эффективность гранулирования.

Известен планетарный гранулятор, включающий раму, барабан, кривошипы, параллельные валы и привод. Барабан смонтирован на параллельно установленных рычагах, кривошипы жестко закреплены на концах параллельных валов и соединены с каждым из рычагов. Валы приводятся во вращение через зубчатые колеса, вращающиеся от шестеренки, закрепленной на выходном валу редуктора, передающего вращение от электродвигателя. Движение по круговой орбите барабану сообщает кривошипный механизм, состоящий из двух пар параллельных кривошипов (А.С. СССР 375089, кл. B 01 J 2/12, 1973).

Недостатком известного гранулятора является отсутствие возможности подбора соотношений скоростей планетарного вращения и вращения барабана вокруг своей оси, что влияет на соотношение процессов агломерации и истирания частиц соответственно и в итоге на эффективность гранулирования. Кроме того, кривошипный механизм не позволяет достигать высоких скоростей вращения барабана из-за значительных сил инерции, возникающих при действии такого механизма.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым техническим решением, - рама, барабан, вал, привод.

Задача изобретения - повышение эффективности гранулирования за счет регулирования скорости планетарного вращения оси барабана и скорости вращения барабана вокруг своей оси (подбора оптимальных режимов гранулирования).

Поставленная задача была решена за счет того, что известный планетарный гранулятор, содержащий раму, формующие барабаны, вал и привод, дополнительно снабжен водилом, жестко закрепленным на валу и в котором расположены дополнительные валы формующих барабанов на подшипниках, а также шкивом, регулирующим скорость вращения барабанов относительно водила, и тормозным механизмом, связанным ременной передачей с регулирующим шкивом.

Признаки предлагаемого гранулятора, отличительные от прототипа, - водило, жестко закрепленное на валу и в котором расположены дополнительные валы формующих барабанов на подшипниках, а также шкив, регулирующий скорость вращения барабанов относительно водила, и тормозной механизм, связанный ременной передачей с регулирующим шкивом.

На фиг.1 приведена схема гранулятора, на фиг.2 - разрез А-А.

Планетарный гранулятор содержит раму 1, водило 2, жестко закрепленное на основном валу 3, привод от электродвигателя 4, формующие барабаны 5 на валах 6, вращающихся на подшипниках 7, регулирующий вращение барабанов шкив 8, вращающийся на подшипниках 9, тормозной механизм 10, шкив 11 тормозного механизма 10, шкивы 12 барабанов 5, корпус основного вала 13, ремни привода барабанов 14, ремень 15 тормозного механизма 10, шкив 16 привода 4, стойки 17 и ролики 18 натяжителей ремней.

Соосно основному валу 3 на подшипниках 9 вращается регулирующий шкив 8. Шкив 8 соединен клиновым ремнем 15 с регулируемым тормозным механизмом 10. Шкивы 12 барабанов 5 приводятся во вращение клиновыми ремнями 14 от регулирующего шкива 8. Клиновые ремни 14 натянуты роликами 18 натяжителей ремней, вращающимися на стойках 17. Стойки 17 закреплены на водиле 2. Стойки 17 имеют возможность продольного перемещения в пазах водила 2 для регулировки натяжения ремней 14.

Гранулятор работает следующим образом.

После включения гранулятора водило 2 начинает вращаться. При полностью заторможенном тормозном механизме 10 регулирующий шкив 8 также заторможен. Барабаны 5, приводимые ремнями 14, начинают вращаться в сторону, обратную вращению водила 2, с относительной скоростью, равной скорости вращения водила 2, умноженной на отношение диаметра шкива 8 к диаметру шкива 12 ω_б = (ω_в•D₈/D₁₂).
При полностью расторможенном тормозном механизме 10 и регулирующем шкиве 8 барабаны 5 не вращаются относительно водила 2.

Путем регулировки тормозного механизма 10 регулируется скорость вращения барабанов 5 относительно водила 2 от нулевой при расторможенном шкиве 8 до максимальной при заторможенном шкиве 8. Это дает возможность подбирать оптимальное соотношение скоростей водила 2 и барабанов 5 для различных гранулируемых материалов.

Для грануляторов планетарного типа необходимо, чтобы относительная скорость вращения барабанов 5 была обратной скорости вращения водила 2, что обеспечивается предлагаемым механизмом регулировки скорости вращения барабанов 5.

Крутящий (тормозной) момент передается от регулирующего шкива 8 барабанам 5 посредством клиноременной передачи 14. Скорость вращения водила 2 регулируется изменением частоты вращения электродвигателя постоянного тока 4, а скорость вращения барабанов 5 относительно водила 2 регулируется тормозным механизмом 10.

Тормозной механизм может применяться механического, гидравлического, электромагнитного и других типов. Для более эффективного использования энергии вместо тормозного механизма может быть применен электрогенератор.

Изобретение предназначено для получения мелкосферических гранул из порошкообразных материалов. Планетарный гранулятор содержит раму, формующие барабаны, привод, вал, на котором жестко закреплено водило и в котором расположены на подшипниках дополнительные валы формующих барабанов, шкив для регулирования скорости вращения барабанов относительно водила и тормозной механизм, связанный ременной передачей со шкивом. Изобретение обеспечивает подбор оптимальных соотношений скоростей водила и барабанов для различных гранулируемых материалов. 2 ил.

Планетарный гранулятор, включающий раму, формующие барабаны, вал и привод, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен водилом, жестко закрепленным на валу и в котором расположены дополнительные валы формующих барабанов на подшипниках, а также шкивом, регулирующим скорость вращения барабанов относительно водила, и тормозным механизмом, связанным ременной передачей с регулирующим шкивом.