Роторный гранулятор для влажных порошкообразных материалов Советский патент 1984 года по МПК B01J2/20 

Изобретение относится к устройст вам для формирования гранул в виде таблеток из влажных порошкообразных масс и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищево и других отраслях про№ шшенности. Известно устройство для формования гранул, содержащее перфорирован ную цилиндрическую матрицу и запитывающий валок, расположенный во внутренней ее поверхности, и средст во для подачи материала на формование 1J. Однако такое устройство не позволяет получать гранулы с одинаковы размерами и строгой геометрической формы, т.е. таблетки. Качество получаемых гранул крайн низкое (имеют различную длину, рав .ные торцы). Кроме того, при ломке вьщавливаемых жгутов на гранулы (резке) образуется значительное кол чество крошки и пыли, что неприемле мо для ряда ответственных и дорогостоящих производств, например катал заторных, в связи с этим крошку и пыль отсеивают и часто направляют в отходы. При транспортировке и загрузке в крупнотоннажные контактные аппараты гранулы (имеющие различную длину и равные торцы) обламываются , ис.тираются. При этом также образуется .значительное количество крошки и пьии, ведущей к их забиванию, повышению гидравлического conp тивления и снижению вследствие этог производительности аппаратов. Известно устройство для формован гранул в виде кольцеобразных таблеток, содержащее перфорированную цилиндрическую вращакнцуюся матрицу, толкатели с головками установленны в отверстиях матрицы с внутренней стороны, привод возвратно-поступательного движения толкателей, разме щенный внутри матрицы запитьгоающий валок,, загрузочный бункер и средство для съема таблеток 2 . Недостаточная надежность такого устройства обусловлена конструктивной сложностью (наличие подшипниковых узлов, уплотнений, крепежных деталей), а сложность монтажа и демонтажа устройства при замене толка тел ей, вьш1едших из строя, приводит к ухудшению условий обслуживания гранулятора. Кроме того, неполностью используется рабочая поверхность матрицы, т.е. невьюок удельный съем гранул с единицы поверхности матрицы. Целью изобретения является повышение производительности за счет полноги и максимального использования рабочей поверхности матрицы, надежность и улучшение условий обслуживания. Эта цель достигается тем, что в грануляторе, содержащем перфорированную цилиндрическую вращаищуюся матрицу, толкатели с головками, установленные в отверстиях матрицы, бункер для загрузки материала, запитывающий валок, механизм возвратно-поступательного перемещения толкателей, выполненный в виде барабана, установленного эксцентрично относительно матрицы, механизм возвратно-поступательного движения толкателей установлен с наружндй поверхности матрицы, а привод возвратно-поступательного движения толкателей вьшолнен в виде разъемного, эксцентрично установленного с внешней стороны матрицы и охватывающего эту матрицу барабана и колец, установленных внутри барабана, в его кольцевых проточках, или ребристой обоймы с радиальными пазами, установленной внутри барабана, или осей, установленных в кольцевых пазах колец, жестко связанных с барабаном. Благодаря тому, что толкатели с механизмом их привода установлены с наружной поверхности матрицы обеспечивается полная, т.е. максимально, возможно плотная разбивка отверстий матрицы, а это значит, что при прочих равных условиях в матрице можно разместить большее количество гранул с единицы площади поверхности матрицы. Это позволит увеличить производительность. При равных диаметрах матрицы (наружном и внутреннем) и равных размерах толкателей, угло вой щаг разбивки при наружном расположении толкателей значительно меньше шага при внутреннем расположении толкателей. Расположение привода возвратнопоступательного движения толкателей с наружной поверхности матрицы, выполненного в виде разъемного, эксцентрично смонтированного с внешней стороны матрицы и охватывающего ее барабана и колец, установленных внутри барабана в его кольцевых проточках, или привода, вьтолненног в виде ребристой обоймы с радиальными пазами, установленной между матрицей и барабаном, или привода толкателей, вьтолненного в виде осе установленных в кольцевых пазах колец, жестко связанных с барабаном упрощает конструкцию и увеличивает ее надежность за счет ликвидации внутри матрицы подпшпниковых узлов, уплотнений и крепежных деталей, . обеспечивает легкость обслуживания, монтажа и демонтажа механизма и толкателей (т.е. их быструю замену) и устраняет возможность попадания продукта в подшипниковые узлы так как они вынесены за пределы рабочей зоны машины. Выполнение барабана е ребрами и кольцевыми проточками позволяет фиксировать толкат.ели и кольца без дополнительных устройств и крепежных деталей, обеспечить надежную опору для толкателей и колец и одновременно повьюить жесткость этих колец по высоте и сечению в любьк пределах (в отличие от известных устройств без увепичения,длины толкателей) в зависимости от глубины проточек барабана.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид{ на фиг.2 - поперечный разрез А-А фиг.1, на фиг.З - вариант выполнения механизма привода толкателей в виде барабана и обоймы; на фиг.4 - вариант вьшолнения механизма привода толкателей в виде барабана с осями.

Гранулятор включает бункер подачиматериаша 1, матрицу 2, охватываемую эксцентрично установленным относительно ее разъемным барабаном 3, и запитывающий валок 4, установленный с зазором во внутренней полости матрицы. Толкатели 5, установленные в отверстиях матрищл с наружной ее поверхности, имеют механизм возвратно-поступательного движения от разъемного, эксцентрично установленного относительно матрицы с внешней ее поверхности барабана 3, В барабане 3 выполнены ребра 6 и кольцевые проточки 7, в которых смонтированы кольца 8.

Такая конструкция барабана позволяет фиксировать как толкатели, так и кольца.

Барабан связан с матрицей 1 с помощью водила 9 и имеет то же число оборотов, что и матрица. Полуцилиндры барабана 3, установленные на оси 10, выполнены откидными и фиксируются между собой с помощью откидных витов 11.

Такое конструктивное исполнение обеспечивает быстрый доступ к толкателям 5 с целью их замены в результате износа или выхода из строя, а также простоту и надежность конструкции, легкость и удобство обслуживания.

Конструкция механизма возвратнопоступательного движения толкателей может быть видоизменена (фиг.3,. Так возврат толкателей в крайнее заднее положение может быть осуществлен не только кольцами, но и перфорированно обоймой 12 с ребрами 13 и кольцевыми канавками (проточками) 14, в отверстиях или радиальных пазах 15 которой устанавливаются толкатели 5, Во внутренние полость барабана 3 заливается смазка. ,Цля предотвращения вытекания смазки и попадания пыли продукта во внутреннюю полость между барабаном и матрицей установленная гибкая эластичная манжета 16 Дпя съема и приемки сформованных таблеток во внутренней полости матрицы установлены съемник 17 и приемный лоток 18. Крышка 19, установленная на торце матрицы, предотвращает высыпание продукта из внутренней полости матрицы. С целью предотвращения попадания исходного продукта в зону выгрузки таблеток внутри матрицы установлена перегородка 20, на которо смонтирован лоток 18. Ротор, включающий матрицу, толкатели и механизм их возвратно-поступательного движения, установлен на опорном узле 21. Валок 4 может быть установлен как на отдельном опорном узле 21, так и в раздаточной коробке 22, он может быть установлен одновременно и на двух опорах. На фиг.4 изображен третий вариант исполнения механизма возвратно-поступательного движения толкателей. Механизм содержит оси 23 (на которых посажены толкатели), свободно, установленные с зазором в прог ушинах толкателей 5 и в кольцевых проточках 24 25, жестко связанных с охватывающим матрицу разъемным барабаном, эксцентрично установленны относительно матрицы. ;

Гранулятор работает следукшрм образом. Влажная порошкообразная масса 26 из загрузочного бункера 1 поступает во внутреннюю полость матрицы 2 При вращении матрицы масса, пересыпаясь, поднимается под валок 4 и с помощью его заполняет отверстия матрицы при этом толкатели находятся в крайнем заднем положении от рабоче поверхности матрицы и валка. Вращаясь с большей окружной скоростью, че матрица, валок нагнетает массу в отверстия матрицы, одновременно снимая с нее облой. Избыток массы, не попадающий на формование, сбрасывается валком в зону загрузки материала. При последующем вращении матрицы, т.е. при повороте матрицы на 180°, толкатели за счет воздействия на них эксцентрично установленного относительно матрицы охватыванщего разъемного барабана 3 переходит в крайнее переднее положение, выталкивая при этом сформированные таблетки на внутреннкно поверхность матрицы, где (таблетки) - снимаются с помощью съемника 17. При последующем вращении матрицы, т.е. при повороте ее еще на 180 , толкатели переходят в крайнее заднее положение благодаря воздействию на них колец 8, эксцентрично установленных в барабане 3 или обоймы 12, или осей 23 (см..3,4), освобождая при этом отверстия матрищй для заполнения массой. Затем цикл работы повторяется. При использовании механизма возвратно-поступательного движения толкателей, выт полненного по третьему варианту (см.фиг.4), принцип работы аналогичен Толкатели 5 за один оборот матрицы 2 совершают полный цикл вперед-назад за счет воздействияна них такого же разъемного, эксцентричного установленного и охватывающего матрицу 2 барабана 3 и осей 23, свободно установленных в кольцевых проточках 24 колец 25, жестко/ связанных с этим барабаном.

Опытно-конструкторские работы, проведенные на влажных массах катализаторов НТК-4 и ГИАП-10, показали, 4to известный гранулятор марки ГРМ-400К с матрицей диаметром 400 мм имеющей угловую 8 об/мин, имеет производительность по таблеткам 250 кг/ч (500 тью.таблеток/ч). Экспериментальный образец предлагаемого гранулятора показал увеличение производительности в среднем на 15%, которая составила 290-300 кг/ч (600 тыс.таблеток/ч). Для сравнимости результатов использовали матрицу и толкатели с размерами аналогичными размерам матрицы и толкателей в известном устройстве.

На замену толкателей в известном грануляторе потребовалось в среднем 6 ч, в предлагаемом 0,2-0,25 ч (12-15 мин). Количество замен в месяц при работе на абразивной массе

гадп-ю от 8 до 10.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет не только увеличить производительность, но и сократить простои гранулятора, в значительной степени улучшить условия демонтажа и монтажа, толкателей.

За счет ликвидации на внутренней полости подшипниковых узлов, уплотнений и крепежньк деталей в роторе (матрице) повысилась надежность работы гранулятора (конструкция упростилась) . Такое конструктивное исполнение позволило также устранить потери продукта, которые имели место в известном грануляторе за счет просып через зазор между валком и матрицей.

19

224.

t,

Фи1.1

Фиг. 2

1. РОТОРНЫЙ ГРАНУЛЯТОР ДЛЯ ВЛАЖНЫХ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий перфорированную цилиндрическую вращающуюся матрицу, толкатели с головками, установленные в отверстиях матрицы, бункер для загрузки материала, запитывающий валок, механизм возвратно-поступательного движения толкателей, вьтолненньй в виде барабана, установленного эксцентрично относительно матриць, и средст- . во для съема таблеток, от ли ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности, надежности и улучшения условий обслуживания головки толкателей и механизм возвратно-поступательного движения толкателей установлены снаружи матрицы. 2.Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения толкателей выполнен в виде разъемного барабана с ребрами и с кольцевыми проточками, снабженного кольцами в кольцевых проточках барабана, между которыми разме цены головки толкателей. 3.Гранулятор по п.1, о т. л ичающийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения выполнен в виде разъемного барабана с ребрами и кольцевыьет проточками, обоймы с ребрами и paдиaльны в пазами., в которых размещены головки толкателей. 4.Гранулятор по п.1, отличающийся тем, что механизм возвратно-поступательного движения толкателей вьтолнен в виде разъем( ного барабана, снабженного осями, установленными в кольцевых проточ;О ках колец, жертко связанных с бара00 QD 00 баном.