Обертовий віброгранулятор розплавів

1. Обертовий віброгранулятор розплавів, що містить корпус з патрубком для подачі розплаву, кільцевий колектор з кільцевим каналом, розподільник розплаву з напірними лопатями, циліндричну камеру з перфорованим днищем із лопатями, що має отвори для витікання розплаву, розташо C2 2 (19) 1 3 87408 4 Відомий також обертовий віброгранулятор інтенсифікувати процес охолодження гранул, що розплавів в якому є розподіл розплаву і застосопідвищить якість добрива, яке отримують. вана вібраційна система [патент України на винаПоставлене завдання вирішується тим, що у хід № 46121 B01J2/02, 15.05. 2002, бюл. № 5]. Заобертовому віброгрануляторі розплавів, що місзначений вище обертовий віброгранулятор, є тить корпус із патрубком для подачі розплаву, кінайбільш близьким до цього винаходу по технічній льцевий колектор з кільцевим каналом, розподільсуті і ефекту, що досягається і тому він прийнятий ник розплаву з напірними лопатями, циліндричну за прототип. Цей обертовий віброгранулятор розкамеру з перфорованим днищем із лопатями, що плавів включає корпус з патрубком для подачі має отвори для витікання розплаву, розташовані розплаву в кільцевий колектор з кільцевим канана різній висоті і на різних відстанях від осі оберлом для подальшого подання розплаву у нижню тання днища, так, що осі отворів витікання спрячастину циліндричної камери. У нижній частині мовані в різні боки під різними кутами до обрію, які кільцевого каналу вмонтовано рулонну гофровану змонтовано з можливістю обертання від приводу, насадку, для ламінаризації розплаву перед його змонтованому на порожнистому валі, встановлевходом у розподільник. У розподільнику, є напірні ному в підшипниковому вузлі, джерело вібрацій лопатки для надання розплаву обертового руху та для дроблення струменів розплаву на краплі, що нагнітання його через перфорований циліндр. Сітвключає вібратор і шток із диском-випромінювачем ку призначено для остаточної ламінаризації і контна кінці, згідно з винаходом, кільцевий колектор рольної фільтрації розплаву перед його входом у виконаний з тангенціальним патрубком для подачі перфороване чашоподібне днище з отворами вирозплаву в колектор, а до кільцевого колектора тікання струменів розплаву. Отвори витікання розжорстко закріплений зворотній конус і з'єднаний з ташовані на різній відстані від вертикальної осі кільцевим каналом, причому перфороване днище обертання чашоподібного днища на різних рівнях. виконане у формі півкулі, а лопаті, які змонтовані у Осі отворів витікання спрямовано в різні боки, під перфорованому днищі, розташовані з зазором 2різними кутами до обрію, що необхідно для розпо6мм від його внутрішньої поверхні та установлені ділу витікання крапель по різних траєкторіях і для під кутом 10-12° від осі обертання, крім того зовніінтенсифікації процесу теплообміну у грануляційшній край лопатів повторює форму перфорованого ній башті. На периферії чашоподібне днище має днища. низькочастотний фільтр вібрацій у вигляді однієї, Диск-випромінювач виконаний по формі перабо декількох гофрів, власна частина коливань форованого днища з відношенням діаметрів днищ яких разом з чашоподібним днищем менше робоd/D=1/10 . чої частоти джерела вібрації. Низькочастотний Виконання перфорованого днища у формі півфільтр вібрації розміщено між чашоподібним перкулі, як показує практика, забезпечує одержання форованим днищем і циліндричною камерою. За рівномірних гранул, тому що, у такому днищі збідопомогою конусного днища, лопатів, кільця і болльшується загальна площа для перфорування тів з втулками, циліндричну камеру з чашоподіботворів і тому відстань (крок) між отворами витіним днищем і всіх обертових частин через фланкання можна збільшити, що поліпшує тепловий цеве з'єднання закріплено до порожнистого валу, баланс у башті та усуває можливість зіткнення що встановлений у підшипниковому вузлі і має крапель (гранул). шків для приводу обертання. Тангенціальний патрубок, котрий надає розЄ вібратор з резонатором, штоком і дискомплаву вихрового обертового руху та лопатів (напівипромінювачем, який встановлено над внутрірних), які підтримують заданий рух в перфоровашньою центральною частиною чашоподібного ному днищі з градієнтами швидкості біля днища із зазором. При роботі даного гранулятора внутрішньої поверхні оболонки, який перешкоджає отримують практично рівномірні гранули, та позабиванню отворів витікання та дозволяє розкидакращення процесу їх охолодження у грануляційній ти краплі розплаву, що гранулюють по різних траєбашті. кторіях у грануляційній башті, що покращує умови Однак недоліком зазначеного гранулятора, є теплообміну та процесу кристалізації крапель. швидке піноутворення та забивання отворів витіНапірні лопаті, котрі встановлюються над внукання при спробі гранулювання розплавів з доміштрішньою поверхнею днища із зазором від внутріками, тому, що розплав з домішками падає з висошньої поверхні днища та під кутом до осі обертанти на гофровану насадку або конусне днище, а при ня, збільшують тиск розплаву в додаток до падінні з висоти розплаву з домішками (малоконзаданого тиску в грануляторі, безпосередньо пецентрована азотна кислота та домішки, наприклад ред отворами витікання на 0,2-0,6мл/водяного гідрогумат, що є лужним середовищем) іде значне стовпа, при обертах гранулятора 60-90об/хв. піноутворення. А забивання отворів проходить за При встановленні напірних лопатів під кутом рахунок частинок, що знаходяться у домішках і до осі обертання менше 10°, наприклад 9°, то тиск для їх проходження скрізь отвори потрібен додатпо всьому перетину перфорованого днища зменковий тиск безпосередньо перед отворами витішується, а при встановленні лопатів більше 12°, кання. наприклад 13°, змішують розплав не створюючи В основу винаходу поставлене завдання ствододаткового тиску перед отворами витікання перрення такої конструкції обертового віброгрануляфорованого днища гранулятора. тора, що забезпечував би отримання рівномірних При тангенціальному вводі розплав йде по пегранул з розплавів азотних добрив з домішками, риферії стінок кільцевого колектора, зворотній без частого забивання отворів витікання та усуконус, кільцевий канал, конус і подається до рознення піноутворення у камері гранулятора, а також 5 87408 6 подільника і перфорованого днища не створюючи рює форму перфорованого днища 12 для при цьому піноутворення розплаву з домішками. збільшення обертового руху плаву, котрий задаЗазор між внутрішньою поверхнею перфороний тангенціальним патрубком 3 для збільшення ваного днища та напірними лопатями запобігає його нагнітання через отвори витікання 14 струмезабиванню отворів витікання частинками добавок, нів розплаву. Сітка 15, котра розташована на розщо знаходяться у розплаві з домішками. Якщо подільнику 8 призначена для контрольної фільтзазор менше 2мм, наприклад 1мм, то погіршується рації розплаву. Отвори витікання 14 розташовані проходження віброхвиль між днищем та розплана різній відстані від вертикальної осі обертання вом перед отворами витікання, які передаються напівкульового перфорованого днища 12 на різних диском-випромінювачем, а якщо зазор між днирівнях. Осі отворів витікання спрямовані в різні щем та лопатями більший 6мм, то тиск розплаву боки під різними кутами до обрію, що необхідно на отвори витікання зменшується. для розподілу крапель (гранул) по різних траєктоВикористання кільцевого колектора з тангенріях і для інтенсифікації процесу теплообміну в ціальним патрубком та зворотнім конусом надає грануляційній башті. За допомогою конуса 11, ломожливість розплаву рухатись по периферії кільпатів 9, кільця 16, болтів 17 і шпильок 18, циліндцевого колектора, зворотного конусу та кільцевого рична камера 7 з напівкульовим перфорованим каналу за рахунок швидкості розплаву, який зададнищем 12 кріпиться до порожнистого валу 19, ний тангенціальним вводом, тобто тангенціальний який встановлений у підшипниковому вузлі 20. ввід створює круговий рух у кільцевому колекторі Порожнистий вал 19 має привід (шків) 21 для прита зворотному конусі і кільцевому каналі, що заповоду в обертання порожнистого валу 19, циліндбігає процесу піноутворення плаву з домішками ричної камери 7 із напівкульовим перфорованим при його руху до перфорованого напівкульового днищем 12 розподільника розплаву 8, лопатів 9 днища. Якщо не застосовувати зворотній конус, то розподільника і напірних лопатів 13 перфорованорозплав буде падати прямо з висоти, що сприяє го днища 12. Фланцеве з'єднання 22 призначене процесу піноутворення. для приєднання до порожнистого валу 19 всіх Диск-випромінювач виконується по формі наобертових частин. Виступи 23 призначені для півкільцевого днища для покращення передачі центрування циліндричної камери 7 і напівкульовібрацій на днище і плав. вого перфорованого днища 12 при складанні вібПроведений заявниками аналіз рівня техніки рогранулятора. Вібратор 24 зі штоком 25 і дискомдозволив встановити, що аналоги котрі характеривипромінювачем 26 призначені для гідродинамічзуються сукупностями ознак, тотожних всім ознаної передачі вібрації на центральну частину напівкам заявленого пристрою, відсутні, отже заявлекульового днища та розплав, який знаходиться в ний винахід відповідає умові патентоспроможності днищі безпосередньо перед отворами витікання. „новизна". Результати пошуку відомих рішень у Диск-випромінювач 26 виконаний у формі напівкуданій і суміжних областях техніки, з метою виявльового перфорованого днища 12 з відношенням лення ознак, що збігаються з відмінними від продіаметрів днища d/D=1/10 і встановлений над внутотипу ознаками пристрою, що заявляється, покатрішньою центральною частиною напівкульового зали, що вони не випливають явним способом з перфорованого днища 12 з зазором від 2 до 25 рівнянням техніки. З визначеним заявником рівнем товщин стінки напівкульового перфорованого техніки не виявлена відомість впливу на досягненднища 12 для встановлення ефективної передачі ня зазначеного результату перетворень, що певібрації напівкульового перфорованого днищу 12 у редбачається істотними ознаками винаходу. Отже вигляді асиметричних хвиль, які поширюються від винахід відповідає умові патентоспроможності диска-випромінювача 26 до напівкульового пер„винахідницький рівень". форованого днища 12 і до розплаву. В якості вібВинахід ілюструється кресленнями, де на Фіг.1 ратора 24, може бути використаний електромагніпоказаний осьовий розріз обертового віброгранутний, пневматичний або електродинамічний лятора розплавів; на Фіг.2 показано розташування вібратор. Втулка 27 призначена для центрування напірних лопатів; на Фіг.3 розріз А-А на Фіг.2. штока 25. Обертовий віброгранулятор розплавів (див. Обертовий віброгранулятор працює наступним Фіг.1) містить корпус 1 з патрубком 2 і тангенціачином: приводиться в обертання привід 21 з порольним патрубком 3, вмонтованим в кільцевий кожнистим валом 19 з розрахунковою частотою від лектор 4, для подачі розплаву в кільцевий колекелектродвигуна, водночас, від цього приводу з тор 4 із зворотнім конусом 5 та кільцевим каналом тією ж частотою приводиться в обертання розпо6 для подальшої подачі розплаву через розподідільник 8 з лопатями 9, перфорованим днищем 12 льник 8 та конус 11 в нижню частину циліндричної та отворами витікання 14 і напірними лопатями 13, камери 7 і перфороване днище 12, виконане у які розташовані у перфорованому днищі 12. Сітка формі півкулі. У розподільнику плаву 8 розташо15 призначена для контрольної фільтрації розплавані напірні лопаті 9, для підтримки обертового ву. Розплав (азотних добрив) подається по патруруху розплаву який заданий тангенціальним патбках 2 і 3 в кільцевий колектор 4 по конусу 5 та рубком 3 для його нагнітання через перфорований кільцевому каналу 6 через розподільник розплаву циліндр 10. В подальшому розплав по конусу 11 8 та конус 11 подається в перфороване днище 12. надходить у перфороване напівкульове днище 12. При взаємодії з лопатями 9, відбувається постійУ перфорованому днищі 12 розташовані з зазором ний обертальний рух заданий тангенціальним 2-6мм від його внутрішньої поверхні лопаті 13 (навводом З, за рахунок чого виникає напір, котрий надає можливість розплаву рівномірно проходити пірні), встановлені під кутом 10-12° до осі оберскрізь отвори перфорованого циліндра 8 і через тання, а зовнішній край напірних лопатів 13 повто 7 87408 8 сітку 15. Далі розплав надходить у перфороване забезпечує надійний гідродинамічний зв'язок дисднище 12. Напірні лопаті 13 надають обертання ка-випромінювача 26 і центральної частини днирозплаву у днищі 12. Швидкість обертання розща. При такій гідродинамічній взаємодії, від центру плаву у напівкульовому перфорованому днищі 12 днища поширюються регулярні асиметричні хвилі, вища швидкості обертання напівкульового перфокотрі поширюються як по днищу 12 у вигляді пружрованого днища 12. Під дією відцентрованої сили, них деформацій, так і в розплаві, який заповнює розплав приймає форму обертового днища 12, а внутрішню поверхню днища 12 безпосередньо на внутрішній поверхні перфорованого днища 12, перед отворами витікання. В результаті на струперед отворами витікання 14 створюється тиск Р, мені розплаву, що виникають з отворів 14, наклаякий з достатньою точністю визначається за додаються регулярні збурення у вигляді звужень і помогою рівняння: стовщень. В результаті струмені розплаву розпадаються в місцях звужень на рівномірні краплі. 2 P*W 2 Обертовим напівкульовим перфорованим днищем P= * R1 - R2 2 2 12 краплі розплаву розкидаються по різним траєкде W - кутова швидкість рідини від дії напірних торіям у грануляційній башті, де вони кристалізулопатів; ються і охолоджуються перетворюючись на сфеΡ - щільність рідини, яка гранулюється; ричні гранули. R1 - внутрішній радіус перфорованого днища; Встановлення строгої частоти обертання приR2 - радіус вільної поверхні рідини у перфороводу гранулятора та колового руху плаву у перфованому днищі. рованому днищі, виконаному у формі півкулі доПід дією цього напору, розплав з домішками зволяє одержувати до 98% рівномірних рівномірно витікає з усіх отворів 14 днища 12 у високоякісних гранул з розплаву з домішками. Ісвигляді струменів. Водночас з подачею розплаву в тотно підвищити надійність роботи гранулятора, роботу включається вібратор 24. Через шток 25, усунути піноутворення та зменшити забивання вібрації розрахункової частоти передаються дискуотворів витікання при виготовленні гранульованих випромінювачу 26. Диск-випромінювач 26 розтадобрив з домішками. Отже винахід, що заявляєтьшований над центральною частиною внутрішньої ся відповідає умові патентоспроможності „промисповерхні напівкульового перфорованого днища 12 лова новизна". з зазором 2 - 25 товщин днища. Цей розмір зазору ( ) Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Підписне Тираж 28 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