Гранулятор пастообразных продуктов Советский патент 1982 года по МПК B01J2/22 

(54) ГРАНУЛЯТОР ПАСТООБРАЗНЫХ ПРОДУКТОВ

I

Изобретение относится к устройствам для получения гранул шарообразной формы из пастообразных и увлажненных порошкообразных материалов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен гранулятор, содержащий валки, снабженные бандажами с формообразующими ячейками, на которые надеты эластичные оболочки. При встречном вращении валков формуемый материал вдавливается в рчейки. Эластичные оболочки при этом растягиваются, вминаясь формуемым материалом в ячейки, гранула принимает форму камеры, образованной синхронно сведенными вместе ячейками обоих валков. При дальнейшем вра- щении валков камера раскрывается, а сформованная гранула выталкивается из нее за счет действия эластичного материала, J .

Недостатком этого устройства является малая надежность работы и низкое

качество получаемых гранул. Низкое качество получаемых гранул объясняется тем, что на линии разъема у гранул образуется кольцо облоя значительной вы- , соты. Это происходит потому, что эластичная оболочка от полусферы и наружной поверхности бандажа переходит с образованием рад1гуса перегиба. Поэтому при смыкании ячеек образуется сферическая полость, диаметр которой по плоскости стыка превышает диаметр сферы вследствие образования кольцевой зоны вокруг сферы и расширением по направлению к ее центру. Гранулируемый материал, заполнивший кольцевую зону, представляет собой облой, который прочно связан с гранулой.

Кроме того, переход у ячеек, на бандажах от сферической части к цилиндрической наружной поверхности бандажа необходимо делать также с определенным рад1тусом округления для уменьшения концентрации напряжений в эластичном материале по линии перегиба. Объем облоя при этом естественно увеличивается.

Известно устройство, содержащее встречно вращающиеся валки с полусферическими формообразующими ячейками на их поверхностях. Для облегчения выемки готовых гранул из ячеек валки с ячейками покрывают порошком .

Однако такое устройство неприменимо при гранулировании носителей некоторых видов катализаторов, так как поверхность гранул, полученных на таком устройстве, получается непрочной из-ва насыщения ее порошком. В процессе дальнейшей обработки и эксплуатации гранул порошок и непрочные участки гранул обсыпаются, поверхность, c-i-ановится шероховатой.

Такое устройство не может быть использовано, например для получения гранул из смеси широкопористого силикагеля, диатомита и бентонита, используемых в производстве этилена. Эти гранулы после формования и обжига пропитываются солями золота и платины.

У 1ранул с шероховатой поверхностью будет noBbimenkoe потребление солей драгопешш1Х металлов, что нeдoпycти IO, Кроме того, отслоение участков поверхности после пропитки приведет к невозвратимым потерям драгоценных металлов и падению активности катализатора и увеличению гидродинамического сопротивления слоя катализатора, так как промел утки между гранулами будут забиваться осколками.

Известно также устройство для брикетирования сыпучих материалов, вюпочающее загрузочный бункер и вращающиеся ВШ1КИ, спабженизю бандажами из сегментов с выполненными на них полусферическими формообразующими ячейками.

В известном устройстве при встречном вращении валков материал, например металлическая стружка, затягивается в межвалковое пространство, заполняет полусферические ячейки и при полном .сведении последних преобразуется в .сфери 1ескую гранулу. При дальнейшем вращении валков формообразующие ячейки расходятся, а сформованная гранула выпадает из ячейки З .

Недостатком известного устройства является то, что оно не может быть применено для изготовления сферических гранул из паст, так как гранулы, полученные на известном устройстве не будут обладать необходимой прочностью., В отличие отбрикетов из материалов

типа стружки гранулы из паст не обладают воздухопроницаемостью. Поэтому при выемке сформованной гранулы в углублениях возникает разрежение, которое

или разрушает гранулу, или создает значительные напряжения в диаметральной плоскости, которые вызывают разрушение гранулы при дальнейшей ее обработке или последующей эксплуатации.

Цель изобретения - повышение прочности гранул.

Цель достигается тем, что устройство снабжено кольцевыми направляющими, обхватывающими торцы сегментов, фикси-

5 рующими гребенками, подпружиненными в продольном направлении и расположенными в продольных пазах, выполненных в валках и сегментах, имеющих поперечные пазы, мальтийскими крестами, уста-

0 новленными по торцам валков в зоне НЬ1- грузки, кинематически связанными с v валками и взаимодгйствующими боковыми поверхностями с торцами гребенок и прорезями - с торцовыми выступами сег-.

MeiitTOB, а формообразующие ячейки выполнены в смежных сегментах симметрично плоскости их контакта.

Такое выполнение устройства позволяет разнимать формообразующую ячейку не на две половинки, а на четыре. Это исключит образование зон разрежения при выемке готовой гранулы из формообразующей ячейки, так как каждая полусфера имеет возможность разъема еще на две половинки. Таким образом, при выеме готовой гранулы формообразующая полость разнимается на четыре равные части. Разрушений и опасных внутренних напр$ркений при этом не возникает.

На фиг. 1 изображен гранулятор, общий вид; на фиг. 2 - зона формования и зона выгрузки готовых гранул на фкг. 3 - механизм углового перемещения сегментов по поверхности валков; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - один из сегментов бандажа; на фит-. 6 - кинематическая схема гранулятора.

Гранулятор состоит из станины (не показана) с кольцевыми направляющими 1.. В кольцевых направляющих 1 установлены валки 2, приводимые во вращение приводом 3 и имеющие бандажи из сегментов 4.

В каждом бандаже имеется просвет 5 размером в один сегмент. На поверхности бандажей вьшолнены формообразующие

5

ячейки 6 полусферической формы. Каждая ячейка 6 выполнена в смежных сегментах 4 симметрично плоскости их контакта.

На поверхностях валков 2 выполнены пазы 7, в которых уложены фиксирующие гребенки 8 с зубьями 9. Каждая фиксирующая гребенка 8 имеет с одной стороны выступ 1О. Фиксирующая гребенка 8 взаимодействует с пружиной 11, Зубья 9 фиксирующих гребенок 8 выступают над поверхностью валков 2. В сегментах 4 выполнены продольные пазы 12 и поперечные пазы 13.

Напротив просвеа-ов 5 смонтированы

мальтийские кресты 14 с прорезями 15, взаимодействующими с выступами 16 па сегментах 4. Мальтийские кресты 14 свободно посаже1Ш1 на оси 17, жестко укрепленные на станине. Вращение мальтийских крестов 14 обеспечивается кинематической парой 18с внутренним зацеплением.

Между валками вверху установлен бункер 19 для исходного материала, а

внизу -гибкие пластины 20 - побудители сбрасывания готовых гранул 21 и транспортер 22 для сбора готовых гранул.

Гранулятор работает следующим об-

разом.

При встречном синхронном вращении валков 2 сходящиеся в зоне формования формообразующие ячейки 6 образуют камеры щарообразной формы. Синхронизация осуществляется одним из известных приспособлений, например щариковым синхронизатором. Материал, увлекаемый вращающимися валками 2, в зоне формо вЕшия заполняет камеры и преобразуется в гранулы шарообразной формы. Сегменты 4 вращаются совместно с валками 2, потому, что они связаны с ним фиксирующими гребенками 8. Выступы 1О фиксирующих гребенок 8 в это время не нажа ты, поэтому фиксирующие гребенки 8 находятся в таком положении, что их зубья 9 не совмещены с поперечными пазами 13 в сегментах 4.

После прохождения зонь формования

выступы 16 сегментов 4 входят в прорези. 15 мешьтийских крестов 14. Параметры кинематической пары 18, за счет которой происходит вращение мальтийских крестов, выбраны такими, что линейная скорость последних несколько больше линейной скорости бандажей.

В момент начала взаимодействия выступов 16 с прорезями 15 мальтийский

956

крест 14 своей плоскостью надавливает на приближающийся выступ 1О и утапливает его. При этом фиксирующая гребенка 8 сжимает пружину 11 и перемещается в положение, при котором зубья 9 встают напротив пазов 13 в сэгментах 4. Сегмент 4 таким образом получает возможность углового перемещения по поверхности валка. Мальтийские кресты 14 при вращении захватывают с двух сторон сегмент 4 за выступы 16, отрывают его от следующего за ним сегмента, перемещают через просвет 5, присое диняют к расположенному впереди него сегменту. При перемещении сегментов 4 камера, образованная полусферами 6, размыкается на четыре части, гранула 21 либо скатывается сразу на транспортер 22, либо остается на одной из четвертинок камеры и после взаимодействия с пластинами 20 скатывается на транспортер 22. После этого выступ 10 выходит за пределы плоскости мальтийского креста 14, и пружина 11 возвращает фиксирующую гребенку 8 в первоначальное положение. Сегмент 4 при этом жестко фиксируется в своем новом положении. К этому моменту выступы 16 выходят из прорезей 15 мальтийских крестов 14. Разъем каждой полусферы на две части обеспечивает сообщение полости в сегментах под гранулой с атмосферой и исключает таким образом возникновение напряжений в гранулах. Съем гра1тул с последней четвертинки происходит без возникновения разрежения, так как динамика съема гранулы при этом таксва, что воздух имееТ возможность поступления в возникающую при отделении гранулы полость.

В результате качество гранул улучщается, повышается процент кондиционных гранул в ГОТОпой продукции.

Формула изобретения

Гранулятор пастообразных продуктов, содержаш.ий загрузочный бункер и вращающиеся валки, снабженные бандажами КЗ сегментоЕ с выполненными на них полусферическими формообразующими ячейками, отличающийся тем, что, с целью повыщепия прочности гранул, Гранулятор содержит кольцевые направляющие, обхватывающие торцы сегментов, фиксирующие гребенки, подпружиненные в продольном цапраслении 7929195 и расположенные в продольных пазах, выполненных в валках и сегментах, имеющих поперечные пазы, мальтийские кресты, устаноЕшенные по торцам валков в зоне выгрузки, чшнематически5 связанные с валками и взаимодействующие боковыми поверхност5гми с торцами гребенок и прорезями - с торцовыми вьтступами сегментов, а формообразующие Ячейки выполнены в смежных сег- ме так пр нтах симметрично плоскости их конта. Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 523759, кл. В 22 F 3/О2, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 87071, кл. В 28 В 3/46, 1949. 3.Патент США N- 4017241, 425-237, опублик. 1977 (прототип

rCk

Гг