Змішувач-гранулятор

1. Змішувач-гранулятор, що складається з горизонтально розташованого трубчастого корпусу, на протилежних кінцях якого розміщені патрубки для завантаження вихідної суміші і розвантаження готових гранул, розташованого в корпусі осьового вала, який обертається із закріпленими на ньому радіальне по гвинтовій лінії змішувальними елементами, який відрізняється тим, що змішувальні елементи виконані у вигляді тригранних призм із заокругленими ребрами, робочі площини яких установлені під кутом 140-170° до площини поперечного перерізу осьового вала. 2. Змішувач-гранулятор за п. 1, який відрізняється тим, що радіус заокруглень тригранних призм складає 0,1-0,3R, де R - радіус описаного кола перерізу призми. 3. Змішувач-гранулятор за п. 1, який відрізняється тим, що корпус установлено з можливістю осьового зворотно-поступального руху. Винахід відноситься до пристроїв для швидкісного гранулювання порошкоподібних матеріалів і може знайти застосування в хімічній та інших галузях промисловості, зокрема у виробництві гранульованих мінеральних добрив на основі природного каїніту. Відомий лопатевий гранулятор, в якому є один або два вали з лопатями, розташованими по гвинтовій лінії. Вали розміщені в нерухомому корпусі, виготовленому у вигляді корита або утвореного перетином двох паралельних циліндрів, і обертаються. В корпус через патрубок завантаження подають сухий матеріал, а через розподільник - рідину [див., напр. Классен П.В., Гришаев Н.Г. Основы техники гранулирования. М.: Химия, 1982, С. 203-206]. Принцип гранулювання в такому апараті заснований на інтенсивному перемішуванні і різниці швидкостей руху матеріалу і лопатей. Однак цей гранулятор має такі недоліки: неоднорідність перемішування, низький вихід товарної фракції, налипання зволоженого матеріалу на внутрішню стінку корпусу. Відомий також змішувач-гранулятор лопатевого типу, який складається з горизонтально розташованого трубчастого корпусу з патрубками завантаження вихідної суміші і розвантаження готового продукту, а також осьового вала, що обертається з шнековим живильником і радіально закріпленими плоскими лопатками прямокутної форми. Частина лопаток, що розташована на відстані 0,2-0,3 довжини корпусу від патрубка завантаження, установлена під кутом між площиною лопатки і площиною поперечного перерізу корпусу рівним 100-110° [див., напр. А.С. СРСР № 1318278, Μ. кл.4 B01J2/10, 1987]. Гранулятор такої конструкції дає можливість підвищити вихід гранул товарної фракції 1-4 мм у готовому продукті. Однак у цьому діапазоні розміру гранул 80-85% із загальної кількості складають гранули з розміром 1-2 мм, що ускладнює подальше внесення гранульованих добрив у грунт, збільшує їх злежуваність і гігроскопічність, що негативно впливає на транспортування і зберігання (19) UA (11) 76196 (13) (21) 20040402716 (22) 15.04.2004 (24) 17.07.2006 (46) 17.07.2006, Бюл. № 7, 2006 р. (72) Костів Іван Юрійович, Марусяк Роман Олексійович, Горинь Петро Миронович, Поліщук Володимир Іларіонович, Зозуля Іван Іванович, Юнко Михайло Дмитрович, Лаврик Валентина Віталіївна (73) ДЕРЖАВНИЙ НАУКОВО-ДОСЛІДНИЙ ІНСТИТУТ ГАЛУРГІЇ (56) US 5692831, 02.12.1997 GB 894764, 26.04.1962 SU 1779602, 07.12.1992 US 1036683, 27.08.1912 DE 74618, 07.09.1893 RU 2157277, 10.10.2000 US 4669966, 02.06.1987 US 74941, 25.02.1868 US 35110, 29.04.1862 RU 2077634, 20.04.1997 C2 1 3 76196 4 таких добрив. Крім того, конструкція гранулятора шування його робочої площини відносно площини не запобігає налипанню зволоженого матеріалу на поперечного перерізу робочого вала під кутом 140внутрішню стінку корпусу. 170°. При величині кута 100-110°, як у прототипу, В основу винаходу поставлено задачу удоскона матеріал діє лише одна робоча площина налити конструкцію гранулятора шляхом зміни перемішуючого елемента. Дві інші на матеріал не форми виконання елементів пристрою, їх розтадіють. При величині кута 140-170° на матеріал шування, що забезпечить можливість одержати впливає ще одна площина перемішуючого елегранульоване добриво з підвищеним вмістом вемента, яка додатково перемішує матеріал і ликих гранул у товарній фракції, а також забезпепереміщає його у напрямку завантажувального чити додаткові функції пристрою для запобігання патрубка. За рахунок цього швидкість налипання зволоженого матеріалу на внутрішню переміщення матеріалу до розвантажувального стінку корпусу. патрубка зменшується і збільшується час його Суттєвими ознаками винаходу, що перебування в змішувачі-грануляторі, що також заявляється, є конструкція, яка складається з госприяє утворенню гранул більших розмірів. ризонтально розташованого трубчастого корпусу, Можливість осьового зворотньо-поступального на протилежних кінцях якого розміщені патрубки руху корпусу змішувача-гранулятора забезпечує для завантаження вихідної суміші і розвантаження тривалу безперебійну роботу пристрою за рахунок готових гранул, розташованого в корпусі осьового постійного очищення перемішуючими елементами вала, який обертається із закріпленими на ньому внутрішньої поверхні від налиплого вологого радіально по гвинтовій лінії змішувальними елематеріалу. ментами, змішувальні елементи виконані у вигляді На фіг. 1 зображено змішувач-гранулятор, затригранних призм із заокругленими ребрами, гальний вигляд; на фіг. 2 - вузол І на фіг. 1; на фіг. робочі площини яких установлені під кутом 1403 - розріз по А-А на фіг. 1; на фіг. 4 - вузол II на 170o до площини поперечного перерізу осьового фіг.1. вала, радіус заокруглень тригранних призм Змішувач-гранулятор складається з горизонскладає 0,1-0,3R, де R - радіус описаного кола тально розташованого трубчастого корпусу 1 з перерізу призми, а корпус установлено з патрубками для завантаження вихідної суміші А і можливістю осьового зворотньо-поступального розвантаження вологих гранул Б, осьового вала 2 руху. з шнековим живильником 3 і радіально Ознаками цього пристрою, що співпадають із закріпленими по гвинтовій лінії змішувальними суттєвими ознаками відомого пристрою, є елементами 4 у вигляді тригранних призм із заокконструкція, яка складається з горизонтально розругленими ребрами та опор 5, закріплених у наташованого трубчастого корпусу, на протилежних правляючих втулках для забезпечення зворотньокінцях якого розміщені патрубки для завантаження поступального руху корпуса гранулятора. вихідної суміші і розвантаження готових гранул, Пристрій працює таким чином. Всередину коррозташованого в корпусі осьового вала, який пусу 1 через патрубок А за допомогою шнекового обертається із закріпленими на ньому радіально живильника 3 подається зволожена вихідна суміш, по гвинтовій лінії змішувальними елементами. яка завдяки інтенсивній дії робочих площин Відмінними ознаками винаходу від прототипу є змішувальних елементів 4 закатується в гранули і те, що змішувальні елементи виконані у вигляді одночасно переміщається вздовж корпуса 1 в натригранних призм із заокругленими ребрами, прямку патрубка Б для розвантаження вологих робочі площини яких установлені під кутом 140гранул. Робочі площини змішувальних елементів 170° до площини поперечного перерізу осьового при обертанні вала забезпечують кочення гранул і вала, радіус заокруглень тригранних призм ущільнення твердих частинок між собою. За рахускладає 0,1-0,3R, де R - радіус описаного кола нок цього поверхнева волога разом із глинистими перерізу призми, а корпус установлено з домішками витісняється на поверхню гранули і при можливістю осьового зворотньо-поступального наступному висушуванні залишкової руху. міжкристальної вологи із неї викристалізовуються Ознаками, достатніми у всіх випадках, на які кристали солі, які міцно зв'язують тверді частинки поширюється обсяг правової охорони, є пристрій, між собою, а глинисті частинки на поверхні гранул у якому змішувальні елементи виконані у вигляді створюють припудрюючий шар, який захищає тригранних призм із заокругленими ребрами, продукт від злежування. робочі площини яких установлені під кутом 140Для експериментальної перевірки 170° до площини поперечного перерізу осьового працездатності і визначення показників роботи вала. змішувача-гранулятора, який заявляється, провоОзнаками, що характеризують винахід у кондять серію дослідів із гранулювання суміші кретних формах виконання, є радіус заокруглень подрібненого природного каїніту і кристалічного тригранних призм, який складає 0,1-0,3R, де R хлориду калію з використанням як зв'язуючого радіус описаного кола перерізу призми, і установка високомінералізованого розчину калійного рудникорпуса гранулятора з можливістю осьового звока. Експерименти здійснюють за таких постійних ротньо-поступального руху. параметрів: масове співвідношення природного Забезпечення можливості підвищення виходу каїніту і хлориду калію 2:1, розмір частинок каїніту гранул товарної фракції і збільшення у ній вмісту - менший 2,0 мм, кількість зв'язуючого компонента гранул більших розмірів досягається за рахунок - 9,0% від маси вихідної суміші. Витрата суміші, що виконання змішувальних елементів у вигляді тригранулюється, - 500 кг/год; частота обертання вагранних призм із заокругленими ребрами і розтала змішувача-гранулятора 1000 об/хв, внутрішній 5 76196 6 діаметр корпусу - 180 мм, довжина- 900 мм, крок Як видно з наведених даних, зменшення кута гвинтової лінії установки змішувальних елементів α нахилу робочої площини перемішуючого еле120 мм, довжина сторони перерізу тригранної менту до площини поперечного перерізу вала призми 10 мм, корпус змішувача-гранулятора змішувача-гранулятора нижче 140° і збільшення здійснював зворотньо-поступальний рух із частовище 170° призводить до зменшення виходу -1 тою 0,2 с і амплітудою 60 мм. Змінними параметтоварної фракції за рахунок збільшення в грануляті вмісту дрібнодисперсної (меншої 1 мм) рами є кут нахилу робочої площини фракції. перемішуючого елементу до площини поперечного Залежність виходу товарної фракції добрива перерізу вала змішувача-гранулятора і радіус г від радіуса заокруглення ребер тригранної призми заокруглення ребер тригранної призми перемішуючих елементів наведена в таблиці 2. змішувальних елементів. Як видно з наведених даних, зменшення Залежність виходу товарної фракції добрива радіусу заокруглення ребер тригранної призми від кута нахилу робочої площини менше 0,1 R і більше 0,3 R призводить до зменперемішуючого елементу до площини поперечного шення виходу товарної фракції добрива і до перерізу вала змішувача-гранулятора наведена в зменшення виходу з нею великих гранул. таблиці 1. Таблиця 1 Кут а, градусів Вихід товарної фракції, % Вихід гранул 3-4 мм Прототип, 100-110 130 140 155 170 175 71,4-83,1 78,4 83,5 94,6 86,1 82,3 14,3 14,0 26,4 34,8 30,5 12,9 Таблиця 2 Радіус r Прототип r=0 Вихід товарної 71,4-83,1 фракції, % Вихід гранул 3-4 мм, 14,3 % Комп’ютерна верстка М. Клюкін r=0,05R r=0,1R R=0,2R r=0,3R r=0,4R 79,7 83,9 95,1 83,8 80,9 14,0 18,2 39,6 29,5 12,7 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7 76196 8