Устройство для гранулирования удобрений Российский патент 2021 года по МПК B01J2/00 

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к производству гранулированного удобрения преимущественно из отходов производства, например дефекта сахарных заводов или смеси дефекта и чернозёма, смываемого с корнеплодов свеклы.

Известно устройство для гранулирования удобрений (см. патент РФ № 2631791, опубл. 07.09.2017, бюл. № 25), содержащее цилиндрическую ёмкость со штуцером для вывода готового продукта и подвода теплоносителя через форсунки, разделённое на загрузочную камеру со шнеком и камеру сушки гранул посредством классификатора в виде решётки из биметалла и с отверстиями в форме усечённого конуса с большим основанием в сторону плоского ножа, установленного под решёткой плоского ножа с приводом вращения, причём привод вращения снабжён регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором давления с датчиком давления, при этом регулятор давления включает блок сравнения и блок задания, причём блок сравнения соединён с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя соединён с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключён к регулятору скорости привода вращения плоского ножа в виде блока порошковых электромагнитных муфт, кроме того, датчик давления расположен перед форсунками в камере для сушки гранул, при этом на внутренней поверхности каждой из форсунок в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки, расположенные от входного к выходному отверстиям и касательные которых имеют направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности камеры сушки гранул выполнены винтообразные канавки, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки, кроме того, цилиндрическая ёмкость в верхней части снабжена крышкой и размещённым симметрично полым валом, на котором укреплено ветроколесо с крыльчаткой, причём между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна, а поверхности ветроколеса и крыльчатки выполнены криволинейными и при совместном перемещении образуют суживающий конус вращения, кроме того, в полом валу выполнен фильтрующий элемент, включающий нижнюю и верхнюю сетчатые поверхности, соединённые между собой боковой поверхностью, расположенной по периметру внутренней поверхности полого вала, при этом фильтрующий элемент заполнен адсорбирующим веществом поглощающим запах, а верхняя его сетчатая поверхность имеет профиль в виде синусоиды и закреплена на уровне выпускных окон.

Недостатком является снижение поглощающей способности фильтрующего элемента при длительной эксплуатации из-за уменьшения плотности адсорбирующего вещества в объёме, расположенном между нижней и верхней сетчатыми поверхностями вследствие образования пустот, обусловленных истиранием и последующим разрушением гранул адсорбента при вибрационных воздействиях в процессе периодического поступления очищаемого от запаха потока воздуха, выбрасываемого в окружающую среду.

Известно устройство для гранулирования удобрений (см., патент РФ №2686169 , опубл. 24.04.2019, Бюл.№ 12), содержащее цилиндрическую ёмкость со штуцером для вывода готового продукта и подвода теплоносителя через форсунки, разделённую на загрузочную камеру со шнеком и камеру сушки гранул посредством классификатора в виде решётки из биметалла и с отверстиями в форме усечённого конуса с большим основанием в сторону плоского ножа, установленный под решёткой плоский нож с приводом вращения, причём привод вращения снабжён регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором давления с датчиком давления, при этом регулятор давления включает блок сравнения и блок задания, причём блок сравнения соединён с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя соединён с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключён к регулятору скорости привода вращения плоского ножа в виде блока порошковых электромагнитных муфт, кроме того, датчик давления расположен перед форсунками в камере для сушки гранул, при этом на внутренней поверхности каждой из форсунок в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки, расположенные от входного к выходному отверстиям и касательные которых имеют направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности камеры сушки гранул выполнены винтообразные канавки, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки, кроме того, цилиндрическая ёмкость в верхней части снабжена крышкой и размещённым симметрично полым валом, на котором укреплено ветроколесо с крыльчаткой, причём между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна, а поверхности лопастей ветроколеса и крыльчатки выполнены криволинейными и при совместном перемещении образуют суживающий конус вращения, при этом кривизна винтовой линии шпека выполнена по циклоиде, как брахистохрона, кроме того в фильтрующем элементе у основания верхней сетчатой поверхности выполнен кольцевой наружный выступ для расположения по периметру не менее четырёх пружин, которые верхним концом закреплены в направляющих полых упорах, установленных соосно на боковой поверхности, причём соединение боковой и верхней сетчатых поверхностей осуществлено с возможностью свободного и герметичного перемещения верхней сетчатой поверхности сверху вниз по боковой поверхности фильтрующего элемента.

Недостатком является снижение при длительной эксплуатации экологической безопасности обслуживающего персонала, это обусловлено разрушением внешних поверхностей ветроколеса и крыльчатки твердыми частицами загрязнений, как образующимися при истирании адсорбирующего вещества, так и атмосферной пыли, это приводит к изменению геометрии суживающегося конуса вращения и, соответственно уменьшает величину разряжения над фильтрующим элементом по удалению запаха в процессе гранулирования удобрений.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение нормированной экологической безопасности для обслуживающего персонала при длительной эксплуатации , путем поддержания заданного режима работы фильтрующего элемента по удалению вредных запахов в процессе гранулирования удобрений, за счет выполнение ветроколеса и крыльчатки из композиционного материала, включающего металлическую основу из алюминия и наружное покрытие из резиноуглеродистых волокон.

Технический результат достигается тем, что устройство для гранулирования удобрений содержит цилиндрическую ёмкость со штуцером для вывода готового продукта и подвода теплоносителя через форсунки, разделённую на загрузочную камеру со шнеком и камеру сушки гранул посредством классификатора в виде решётки из биметалла и с отверстиями в форме усечённого конуса с большим основанием в сторону плоского ножа, установленный под решёткой плоский нож с приводом вращения, причём привод вращения снабжён регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором давления с датчиком давления, при этом регулятор давления включает блок сравнения и блок задания, причём блок сравнения соединён с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя соединён с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключён к регулятору скорости привода вращения плоского ножа в виде блока порошковых электромагнитных муфт, кроме того, датчик давления расположен перед форсунками в камере для сушки гранул, при этом на внутренней поверхности каждой из форсунок в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки, расположенные от входного к выходному отверстиям и касательные которых имеют направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности камеры сушки гранул выполнены винтообразные канавки, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки, кроме того, цилиндрическая ёмкость в верхней части снабжена крышкой и размещённым симметрично полым валом, на котором укреплено ветроколесо с крыльчаткой, причём между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна, а поверхности лопастей ветроколеса и крыльчатки выполнены криволинейными и при совместном перемещении образуют суживающий конус вращения, в полом валу выполнен фильтрующий элемент, включающий нижнюю и верхнюю сетчатые поверхности, соединённые между собой боковой поверхностью, расположенной по периметру внутренней поверхности полого вала, при этом фильтрующий элемент заполнен адсорбирующим веществом, поглощающим запах, а верхняя его сетчатая поверхность имеет профиль в виде синусоиды и закреплена на уровне выпускных окон, кроме того в фильтрующем элементе у основания верхней сетчатой поверхности выполнен кольцевой наружный выступ для расположения по периметру не менее четырёх пружин, которые верхним концом закреплены в направляющих полых упорах, установленных соосно на боковой поверхности, причём соединение боковой и верхней сетчатых поверхностей осуществлено с возможностью свободного и герметичного перемещения верхней сетчатой поверхности сверху вниз по боковой поверхности фильтрующего элемента, при этом ветроколесо и крыльчатка выполнены из композиционного материала, который содержит металлическую основу из алюминия и наружное покрытие из резиноуглеродистых волокон.

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 – разрез А решётки классификатора, на фиг. 3 – внутренняя поверхность форсунки в виде суживающего сопла, на фиг. 4 – внутренняя поверхность камеры сушки гранул с криволинейными канавками, на фиг. 5 – фильтрующий элемент, заполненный адсорбирующим поглотителем запаха и включающий верхнюю сетчатую поверхность с профилем в виде синусоиды и возможностью свободного и герметичного перемещения вниз по боковой поверхности, на фиг.6 – композиционный материал ветроколеса и крыльчатки, содержащий металлическую основу из алюминия и наружное покрытие из резиноуглеродистых волокон.

Устройство состоит из цилиндрической ёмкости 1, содержащей загрузочную камеру 2 со шнеком 3, камеру для сушки гранул 4 со штуцерами 5 вывода готового продукта и штуцером 6 для подвода теплоносителя, форсунки 7, тангенциально расположенных в нижней части камеры сушки гранул 4 и соединённых со штуцером 6 подвода теплоносителя, классификатора в виде съёмных решёток из биметалла 8 с отверстиями 9, выполненными в виде усечённого конуса с меньшим основанием 10 и большим основанием 11, и с расположенным под ним плоским ножом 12 с приводом 13 вращения. Классификатор делит ёмкость 1 на камеры 2 и 4. Привод 13 вращения снабжён регулятором скорости 14 в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором 15 давления с датчиком 16 давления, при этом регулятор давления содержит блок сравнения 17 и блок задания 18, причём блок сравнения 17 соединён с входом электронного усилителя 19, оборудованного блоком нелинейной обратной связи 20, а выход электронного усилителя 19 соединён с входом магнитного усилителя 21 с выпрямителем, который на выходе подключён к регулятору скорости 14 в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 13 вращения плоского ножа 12, при этом датчик 16 давления расположен перед форсунками 7 в камере. На внутренней поверхности 22 каждой форсунки 7 в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки 23, расположенные от входного 24 к выходному 25 отверстиям, касательные которых имею направление по ходу часовой стрелки (см., например, стр. 509, Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. - М., 1965. - 875 с.). На внутренней поверхности 26 камеры сушки гранул 4 выполнены винтообразные канавки 27, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки. Цилиндрическая ёмкость 1 в верхней части снабжена крышкой 28 и размещённым симметрично полым валом 29, на котором укреплено ветроколесо 30 с крыльчаткой 31. Между ветроколесом 30 и крыльчаткой 31 расположены выпускные окна 32, а криволинейная поверхность 33, лопасти 34 ветроколеса 30 и криволинейная поверхность 35 лопасти 36 крыльчатки 31 при совместном перемещении образуют суживающийся конус вращения 37. В полом валу 29 выполнен фильтрующий элемент 38, включающий нижнюю 39 и верхнюю 40 сетчатые поверхности, соединённые между собой боковой поверхностью 41, расположенной по периметру внутренней поверхности 42 полого вала 29. При этом фильтрующий элемент 38 заполнен адсорбирующим веществом 43, поглощающим запах, а верхняя его сетчатая поверхность 40 имеет профиль в виде синусоиды 44 и закреплена к боковой поверхности 41 на уровне выпускных окон 32 полого вала 29. В фильтрующем элементе 38 у основания верхней сетчатой поверхности 40 в виде синусоиды 44 выполнен кольцевой наружный выступ 45 для расположения по периметру не менее четырёх пружин 46, 47, 48, 49, которые верхним концом 50, 51, 52 и 53 закреплены в направляющих полых упорах 54, 55, 56 и 57, установленных соосно на боковой поверхности 41. Соединение боковой 41 и верхней 40 сетчатых поверхностей осуществлено с возможностью свободного и герметичного перемещения за счёт скольжения поверхности 58 внешней вертикальной составляющей 59 верхней сетчатой поверхности 40 по внутренней поверхности 60 боковой 41 поверхности фильтрующего элемента 38. Ветроколесо 30 и крыльчатка 31 выполнены из композиционного материала 61, который содержит металлическую основу 62 из алюминия 63 и наружное покрытие из резиноуглеродистых волокон 64.

Устройство работает следующим образом.

Адсорбированная осушка газов и, соответственно, поглощение вредных запахов в фильтрующем элементе 38 связано с потоком воздуха, проходящего через адсорбирующее вещество 43, что приводит к истиранию зерен адсорбента 4, как следствие, насыщению через выпускные окна 32 потока воздуха с твердыми частицами. Вращательное движение твердых частиц, образованных после истирания зерен адсорбирующего вещества 43, в суживающемся конусе вращения 37 способствует образованию кинетической энергии, которая при контакте с поверхностью крыльчатки 31 и ветроколеса 30, переходит в энергию удара.

Наряду с твердыми частицами истирания адсорбирующего вещества 43 в воздухе, окружающем устройство для гранулирования удобрений находится атмосферная пыль, а также различные твердые частицы, сопутствующие работе технологического оборудования. При образовании зоны разряжения перед фильтрующим элементом 38 вся масса твердых загрязнений, насыщающая воздух вокруг устройства для гранулирования удобрений, перемещается к ветроколесу 30 и крыльчатке 31, бомбардируя их наружные поверхности.

Это приводит к разрушению материала ветроколеса 30 и крыльчатки 31 и, как следствие, нарушает геометрию образующего конуса вращения 37. В результате нарушается режим получения заданного разряжения над фильтрующим элементом 38, что ухудшает сброс воздуха, насыщенного вредным запахом из помещения в окружающую среду, следовательно наблюдается снижение экологической безопасности эксплуатации обслуживающим персоналом устройства для гранулирования удобрений.

При выполнении ветроколеса 30 и крыльчатки 31 из композиционного материала 61, твердые частицы загрязнений ударяются о наружное покрытие из резиноуглеродистых волокон 64 и не разрушают геометрию сужающегося конуса вращения 37. Алюминиевая основа 62, в связи наибольшей легкости из известной металлической основы с наружным покрытием 64, поддерживает расчетный режим вращения для получения зоны разряжения над фильтрующим элементом 38 и с учетом дополнительной массы резиноуглеродитых волокон (см., например, резиноуглеродистые волокнистые покрытия стр.14. Тялина Л.Н., Минаев А.И., Пручкин В.А. Новые композиционные материалы. Учебное пособие. Издательство ГОУ ВПО ТГУ-2011, 82 с)

В процессе длительной эксплуатации устройства для гранулирования удобрений с изменяющимся расходом воздуха, поступающего в фильтрующий элемент, наблюдается интенсивное истирание и последующее разрушение гранул адсорбирующего вещества 43, что способствует уменьшению объёмной массы. В результате в объёме фильтрующего элемента 38 между верхней 40 и нижней 39 сетчатыми поверхностями образуются пустоты, не занятые адсорбирующим веществом 43, в которых наблюдается "витание" гранул адсорбирующего вещества (см., например, Коуль А.А. Очистка газа. – М.: Химмаш, 1968. – 398 с., ил.).Это резко снижает качество очистки воздуха из-за уменьшения поглощающей способности адсорбирующего вещества 43 (см., например, Богословский В.Н. Кондиционирование воздуха и холодоснабжение. – М.: Стройиздат, 1985. – 367 с., ил.) и, как следствие, микроклимат в зоне расположения устройства для гранулирования удобрений становится экологически небезопасным.

Для устранения появления пустот в объёме фильтрующего элемента 38 в процессе истирания и разрушения гранул адсорбирующего вещества 43, верхняя 40 сетчатая поверхность постоянно, под воздействием четырёх пружин 46, 47, 48 и 49, которые верхним концом 50, 51, 52 и 53 закреплены в направляющих полых упорах 54, 55, 56 и 57, установленных соосно по периметру верхней 40 сетчатой поверхности на наружном кольцевом выступе 45, перемещается сверху вниз с обеспечением герметичности. Это достигается тем, что поверхность 58 верхней 40 сетчатой поверхности своей вертикальной составляющей 59 скользит по внутренней поверхности 60 боковой 41 поверхности фильтрующего элемента 38. Величина перемещения верхней 40 сетчатой поверхности по боковой 41 поверхности сверху вниз к нижней 39 сетчатой поверхности определяется экспериментально в зависимости от количества обрабатываемого сырья с получением заданного качества гранулированного удобрения.

По мере поступления исходного материала для процесса гранулирования удобрения внутренний воздух загрузочной камеры 2 заполняется запахами, которые через выпускные окна 32 выбрасываются с движущимся потоком в окружающую среду, что способствует ухудшению экологической обстановки как в промзоне, так и в помещении, где расположено устройство для гранулирования удобрений. Это влияет на самочувствие обслуживающего персонала и, соответственно, на качество выпуска готового продукта из-за отклонения от нормированных параметров микроклимата в помещении.

При выполнении фильтрующего элемента 38 в виде ёмкости, герметично размещённой по внутренней поверхности 42 полого вала 29, внутренний воздух, насыщенный мелкодисперсной и парообразной влагой, а также твёрдыми мелкодисперсными частицами, определяющими запах сырья для гранулирования удобрений, переходит на нижнюю 39 сетчатую поверхность и контактирует с адсорбирующим поглощающим запах веществом 43, например, силикагель КСМ-5, активная окись алюминия, цеониты-молекулярные ситы, активированный уголь, бокситы (см. Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газовых паров. – М.:Высш. школа, 1989. – 388 с.).

Эпюра скорости движущегося потока воздуха из крышки 28 по нижней 38 сетчатой плоскости характеризуется изменением скорости во всех её поверхностях. Причём максимум абсолютного значения приходится на осевую составляющую. Поэтому объем вещества 43 поглощающего запах в фильтрующем элементе 38 имеет завышенное значение, так как определяется из условия, обеспечивающего эффективное поглощение запаха при скорости осевого потока (как это принято по известным методикам, см., например, Исследование некоторых вопросов применения силикагелей для осушки воздуха. – М.: 1981. – 135 с.ил.). Однако это приводит к увеличению аэродинамического сопротивления фильтрующего элемента и, соответственно, к возрастанию объёма адсорбирующего вещества, т.е. значительному возрастанию стоимости готового продукта.

Предлагается фильтрующий элемент 38 выполнить так, чтобы объем – профиль его соответствовал эпюре скоростей движущегося потока в полом вале 29 перед выпускными окнами 32. Тогда масса вещества 43 имеет оптимальную величину, обеспечивающую эффективную поглощающую запахи способность по всей профильной верхней сетчатой поверхности 40 в виде синусоиды 44 (см., например, Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. – М.: - 841 с.ил.), где поглощающая способность вещества 43 на периферии (у боковой поверхности 41) и в центре потока, в соответствии с высотой адсорбирующего слоя вещества 43, одинаковы. Масса поглощающего запахи вещества 43 выбирается экспериментально в зависимости от объёма обрабатываемого сырья и его свойств выделения запахов при гранулировании удобрений. При этом вещество 43 по мере накопления поглощаемых запахов легко заменяется для регенерации адсорбера.

В результате поддерживаются экологически нормированные параметры в зоне эксплуатации устройства для гранулирования удобрений с обеспечением заданного качества готового продукта.

При вращении штуцера 3 исходный материал для гранулирования удобрений покрывает поверхность классификатора в виде решётки из биметалла 8, а т.к. общая площадь отверстий 9 значительно меньше общей площади решётки 8, то внутренняя полость загруженной камеры 2 становится временно закупоренной (пока плоский нож 12 срезает гранулы) и внутренний воздух, находящийся в ней, начинает под воздействием перемещаемой штуцером 3 массы исходного материала для гранулирования сжиматься, повышая своё давление. В результате на плоский нож 12 воздействует как вес массы исходного материала для гранулирования, так и давление внутреннего воздуха загрузочной камеры 2, что приводит к необходимости увеличения момента вращения плоского ножа 2, соответственно, к возрастанию мощности его привода, т.е. дополнительным энергозатратам.

Для устранения данного явления необходимо осуществлять удаление воздуха из загрузочной камеры 2 и в верхней части цилиндрической ёмкости 1 создаётся разрежение посредством размещения ветроколеса 30 и крыльчатки 31. Тогда по мере перемещения исходного материала для гранулирования сжимаемой движущейся массой внутренний воздух загрузочной камеры собирается под крышкой 28 и движется в полом валу 29 с последующим выбросом в окружающую среду через выпускные окна 32. В результате выхода внутреннего сжимаемого воздуха из загрузочной камеры 2 и последующего его контакта с лопастями 34 и 36 наблюдается перемещение ветроколеса 30 и крыльчатки 31, а криволинейная поверхность 32 лопасти 34 и криволинейная поверхность 35 лопасти 36 при совместном перемещении образуют суживающийся конус вращения с последующим созданием разрежения под крышкой 28 и, соответственно, во внутренней полости загрузочной камеры 2. Следовательно, при наличии зоны разрежения под крышкой 28 цилиндрической ёмкости 1 внутренний воздух из загрузочной камеры 2 не накапливается для сжатия массой исходного материала при гранулировании, а интенсивно сбрасывается в окружающую среду по мере движения шнека 3, и на плоский нож 12 воздействует лишь вес массы гранулированного удобрения, т.е. привод на его вращение потребляет нормированную мощность, и без дополнительных энергозатрат осуществляется производство готового продукта.

Теплоноситель с температурой, необходимой для сушки удобрений, поступает через штуцер 6 к форсункам 7, выполненным в виде суживающего сопла. По мере перемещения от входного отверстия 24 по винтообразным канавкам 23, касательные которых имеют направление по ходу часовой стрелки, поток теплоносителя закручивается и с возросшей скоростью из выходного отверстия 25, вращаясь по часовой стрелке, поступает в камеру сушки гранул 4 и в камере сушки гранул 4 закручивается под воздействием избыточного давления, образуя вращающийся горячий газовый поток, величина подъёмной силы которого определяется размером гранул, продавливаемых через решётку 12.

Вращающийся в объёме камеры сушки гранул 4 по часовой стрелке горячий газовый поток своим пограничным слоем перемещается по расположенным по внутренней поверхности 26 винтообразным канавкам 27, касательные которых имеют направление против хода часовой стрелки, и поток горячего теплоносителя в пограничном слое закручивается в том же направлении.

В результате вблизи внутренней поверхности 26 камеры сушки гранул 4 наблюдается контактирование вращающихся в противоположных направлениях потоков горячего теплоносителя, что приводит к появлению микровзрывов (см., например, Меркулов В.П. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара, 2002. 367 с.), а это практически устраняет появление застойных зон, т.е. препятствует как налипанию гранул удобрений на внутреннюю поверхность 26 камеры сушки 4, так и взаимному слипанию (коагуляции) гранул, особенно в месте расположения плоского ножа 12 из-за увеличения длительности витания гранул под дополнительным воздействием давления микровзрывов, вращающихся в противоположные стороны потоков горячего теплоносителя как в объёме камеры сушки гранул, так и в пограничном слое непосредственно на её внутренней поверхности 26.

Качество сушки в камере сушки гранул 4 характеризуется длительностью витания гранул под воздействием избыточного давления вращающегося горячего газового потока теплоносителя, регулируемого регулятором давления 15, соединённого с датчиком давления 16.

При измерении размеров гранул, например, уменьшая их, сокращается необходимая величина подъёмной силы вращающегося горячего газового потока для обеспечения качественной сушки, т.е. длительности витания гранул в камере сушки гранул 4 до удаления через штуцеры 5 вывода готового продукта, что соответствует снижению давления теплоносителя, регистрируемого датчиком давления 16. При этом сигнал, поступающий с датчика 16, становится меньше, чем сигнал блока задания 18, и на выходе блока сравнения 17 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 19 одновременно с сигналом от блока отрицательной обратной связи 20. В результате в электронном усилителе 19 компенсируется нелинейность характеристики привода 13 вращения плоского ножа 12. Сигнал с выхода электронного усилителя 19 поступает на вход магнитного усилителя 21, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 14 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 19 вызывает увеличение тока возбуждения на входе магнитного усилителя 21.

В результате повышается момент от привода 13, и при вращении шнека 3 увеличенная масса перемещается к съёмным решёткам из биметалла 8 с отверстиями 9 выполненными в виде усечённого конуса. Увеличение количества удобрения, проталкиваемого через отверстия 9 съёмных решёток из биметалла 8 от меньшего основания 10 к большему основанию 11, приводит к возрастанию размеров гранул.

Удобрения, выходящие из большего основания 11 отверстий 9, выполненных в виде усечённого конуса, срезаются плоским ножом 12, перемещающимся практически без зазора на поверхности классификатора. Полученные гранулы в результате взаимного воздействия подъёмной силы вращающегося горячего потока теплоносителя и силы тяжести витают в полости камеры для сушки гранул 4, интенсивно сушатся и, приобретая меньший вес (часть влаги из гранул при контакте с теплоносителем испаряется), перемещаются к периферии вращающегося горячего газового потока и через штуцеры 5 выходят в виде готового продукта.

В связи с тем, что температура теплоносителя, контактирующего со съёмными решётками из биметалла 8, более высокая, чем температура удобрения, поступающего на гранулирование, наблюдается термовибрация съёмных решёток из биметалла. В этом случае совместное воздействие интенсивной турбулентности потока теплоносителя, обусловленной резким изменением направления движения его в камере для сушки гранул 4 и при выходе из штуцеров 5, и термовибрации съёмных решёток из биметалла 8 практически устраняет случайное налипание гранулированного удобрения как на поверхности съёмных решёток из биметалла 8 со стороны плоского ножа 12, так и на самой поверхности ножа.

При увеличении размеров гранул выше нормированных (рассчитанных из соотношения скорости привода 13 вращения или подачи удобрения шнеком 3 к съёмным решёткам из биметалла 8, выполненного в виде соединения алюминия с коэффициентом теплопроводности 205Вт/(м·К) и латуни с коэффициентом теплопроводности 85Вт/(м·К) и обеспечивающего создание термовибрации при температуре сушки удобрения (см. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1980 – 469 с.) более высокой, чем температура классификатора и давления теплоносителя, поступающего из форсунок 7, возрастает величина подъёмной силы вращающегося горячего газового потока, т.к. возросла тяжесть гранул, а качественная их сушка определяется заданным временем витания в камере для сушки гранул 4. В результате возрастает давление теплоносителя, поступающего из штуцера 6 к форсункам 7, что и регистрируется датчиком давления 16. При этом сигнал, поступающий с датчика давления 16, становится больше, чем сигнал блока задания 18, и на выходе блока сравнения 17 появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 19 одновременно с сигналом от блока отрицательной обратной связи 20. Сигнал с выхода электронного усилителя 21, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 14 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 19 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 21. В результате уменьшается момент от привода 13, и при вращении шнека 3 уменьшенная масса удобрений перемещается к съёмным решёткам из биметалла 8 и, соответственно, наблюдается уменьшение размеров гранул с последующим выходом в виде готового продукта через штуцеры 5.

Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что достигается экологическая безопасность для обслуживающего персонала при длительной эксплуатации устройства для гранулирования удобрений путем обеспечения нормированной степени очистки от загрязнений, способствующих наличию запаха, вредно воздействующего на здоровье людей, за счет использования фильтрующего элемента с адсорбирующим веществом, находящегося в зоне разряжения. Это осуществляется при выполнении ветроколеса и крыльчатки из композиционного материала, включающего металлическую основу из алюминия и выполнения покрытий из резиноугеродистых волокон.

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к производству гранулированного удобрения преимущественно из отходов производства, например дефекта сахарных заводов или смеси дефекта и чернозема, смываемого с корнеплодов свеклы. Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение нормированной экологической безопасности для обслуживающего персонала при длительной эксплуатации, путем поддержания заданного режима работы фильтрующего элемента по удалению вредных запахов в процессе гранулирования удобрений, за счет выполнения ветроколеса и крыльчатки из композиционного материала, включающего металлическую основу из алюминия и наружное покрытие из резиноуглеродистых волокон. 6 ил.

Устройство для гранулирования удобрений, содержащее цилиндрическую ёмкость со штуцером для вывода готового продукта и подвода теплоносителя через форсунки, разделённую на загрузочную камеру со шнеком и камеру сушки гранул посредством классификатора в виде решётки из биметалла и с отверстиями в форме усечённого конуса с большим основанием в сторону плоского ножа, установленный под решёткой плоский нож с приводом вращения, причём привод вращения снабжён регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором давления с датчиком давления, при этом регулятор давления включает блок сравнения и блок задания, причём блок сравнения соединён с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя соединён с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключён к регулятору скорости привода вращения плоского ножа в виде блока порошковых электромагнитных муфт, кроме того, датчик давления расположен перед форсунками в камере для сушки гранул, при этом на внутренней поверхности каждой из форсунок в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки, расположенные от входного к выходному отверстиям и касательные которых имеют направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности камеры сушки гранул выполнены винтообразные канавки, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки, кроме того, цилиндрическая ёмкость в верхней части снабжена крышкой и размещённым симметрично полым валом, на котором укреплено ветроколесо с крыльчаткой, причём между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна, а поверхности лопастей ветроколеса и крыльчатки выполнены криволинейными и при совместном перемещении образуют суживающий конус вращения, в полом валу выполнен фильтрующий элемент, включающий нижнюю и верхнюю сетчатые поверхности, соединённые между собой боковой поверхностью, расположенной по периметру внутренней поверхности полого вала, при этом фильтрующий элемент заполнен адсорбирующим веществом, поглощающим запах, а верхняя его сетчатая поверхность имеет профиль в виде синусоиды и закреплена на уровне выпускных окон, кроме того, в фильтрующем элементе у основания верхней сетчатой поверхности выполнен кольцевой наружный выступ для расположения по периметру не менее четырёх пружин, которые верхним концом закреплены в направляющих полых упорах, установленных соосно на боковой поверхности, причём соединение боковой и верхней сетчатых поверхностей осуществлено с возможностью свободного и герметичного перемещения верхней сетчатой поверхности сверху вниз по боковой поверхности фильтрующего элемента, отличающееся тем, что ветроколесо и крыльчатка выполнены из композиционного материала, который содержит металлическую основу из алюминия и наружное покрытие из резиноуглеродистых волокон.