RU1813550C - Гранул тор - Google Patents

Abstract

Использование: дл  разделени  на капли жидких материалов при гранулировании из расплавов и растворов. Сущность изобретени : в гранул торе, содержащем расшир ющую камеру 1 с перфорированным дном 2, осевым входным патрубком 3 и распределителем 4, последний выполнен в виде перфорированной пластины 5, установленной во входном патрубке Зс возможностью вертикального перемещени . На пластине 5 снизу укреплены с зазором друг к другу и к пластине кольцевые концентричные перегородки 7 в виде усеченных конусов. У каждых двух соседних перегородок 7 .меньший диаметр на- . ружной перегородки выполнен большим ;меньшего диаметра внутренней перего- (родки. 1 п. ф-лы, 2 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к устройствам , предназначенным дл  разделени  на капли жидких материалов, и может быть использовано в химической и смежных отрасл х промышленности, преимущественно при гранулировании из расплавов и растворов.

Известно устройство дл  разбрызгивани  расплавов (авт. св. № 844033, кл. В 01 J 2/02, 1978) г в гранул ционной башне, содержащее расшир ющуюс  камеру с перфорированным дном и осевым входным патрубком расплава, .распределитель расплава, выполненный в виде воронки, закрепленной на перфорированном дне под входным патрубком . При этом входной патрубок имеет возможность осевого перемещени , и его нижний торец введен в воронку.

Распределитель выполн ет функцию . успокоител  расплава и способствует снижению возмущающего воздействи  на .расплав в камере от. потока поступающего сверху расплава, что повышает. 1 равномерность грансрстава на выходе.

Известное устройство неудобно в настройке и работе, т.к. при изменении нагрузки по расплаву требуетс  . изменение взаимного расположени  .входного патрубка и воронки или замена воронки на другую с иной формой. Это невозможно сделать на ходу без .прекращени  подачи расплава и разбор- ки гранул тора, т.к. входной патрубок жестко св зан с расплавопроводом. Колебани  же подачи гранулируемого материала в производствах возникают посто нно и довольно значительны по ве00

ш

СА) СЛ СП

О

личине. Это вызывает снижение равномерности грансостава продукта на выходе . Снижение завихрений в камере, ламинИризаци  истекающих струй (увеличение длины нераспавшейс  струи на выходе из канала истечени ) снижают образование пыли и повышают равномерность грансостава продукта на выку . Если это теоретически и возможно, то только в случае посто нного расхода расплава на входе. Если же расход расплава на входе в устройство непосто нен , что практически всегда имеет место в промышленности, то все. попытки этого регулировани  тщетны, и в расплаве, поступающем в камеру, ;

ходе. Однако установка воронки около «л возникают поперечные потоки, направ ff . . . . 1 U.

входного патрубка ведет к резкому изменению (на 150-170°) направлени  потока подаваемого расплава, что спо- собствует образованию вихревых потоков в камере и оказывает негативное возмущающее вли ние на истекающие из выходных отверстий дна струи расплава , что турбулизирует их и, таким образом , снижает равномерность грансостава продукта на/выходе.

Известно, кроме того, устройство дл  разбрызгивани  расплавов (авт.св. К 1212552, кл. В 01 J 12/02, , содержащее расшир ющуюс  камеру с перфорированным дном и осевым входным патрубком расплава, распределитель расплава, выполненный в виде закрепленной под входным патрубком на дне воронки с перфорированной боковой

15

20

25

ленные от центра к периферии этой ка меры или наоборот. Это вызывает до- полнительное возмущение диспергируемых из выходных отверстий струй рас плава, что также приводит к нарушению равномерности грансостава на выходе и образованию повышенного количества мелкой фракции (пыли). В за- ключение следует заметить -, что, как и в предыдущем устройстве невозможна регулировка распределени  распЛава на ходу, что крайне неудобно при его настройке и эксплуатации.

Цель изобретени  - повышение равномерности грансостава продукта на выходе, за счет стабильности истечени  струй жидкого материала.

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что в гранул торе, содержащем V

поверхностью.-Каждое отверстие ворон-.JQ неподвижную расшир ющуюс  камеру с

ки может быть выполнено с отогнутыми кромками. ...,-.

При работе направл емый сверху в воронку расплав частично поступает в камеру через верхнюю кромку воронки, а частично через отверсти  в боковой стенке этой воронки. г . . . . . . .

Недостатком известного устройства  вл етс  повышенна  турбулизаци  расплава в камере при прохождении его через отверсти  в боковой поверхности воронки, котора  к тому же находитс  в непосредственной близости от выходных отверстий перфорированного дна, что вызывает образование вихревых потоков в камере и оказывает дополнительное турбулизирующее воздействие на истекающие из выходных отверстий дна струи расплава и снижает равномерность грансостава продукта на выходе. Еще одним недостатком  вл етс  то, что чрезвычайно трудно (практически невозможно) отрегулировать гидравлическое сопротивление : перфорированной стенки воронки путем отгибани  кромок отверстий и добитьс  определенного соотношени  расхода расплава в камеру через верхнюю кром- ку воронки и ее перфорированную стен35

40

45

50

55

перфорированным дном и осевым входн патрубком жидкого материала, распре делитель, последний выполнен в виде установленной с возможностью вертикального перемещени  во входном пат рубке горизонтальной перфорированно пластины с неподвижно укрепленными на ней снизу расположенными с зазоро друг к другу и перфорированной плас тиной концентричными кольцевыми пер городками, выполненными в виде усеченных конусов, и у каждых двух соседних перегородок меньший диаметр наружной перегородки выполнен большим меньшего диаметра внутренней пе регородки. При этом распределитель может быть снабжен механизмом верти кального перемещени .

. .

Благодар  тому, что распредели- тель выполнен в виде установленной во входном патрубке горизонтальной перфорированной пластины с непбдвиж но укрепленными на ней снизу расположенными , с зазором друг к другу ко центричными кольцевыми перегородкам выполненными в виде усеченных конусов , и у каждых двух соседних перегородок меньший диаметр наружной пе регородки выполнен большим меньшего

1 U.

5

0

5

ленные от центра к периферии этой камеры или наоборот. Это вызывает до- ; полнительное возмущение диспергируе мых из выходных отверстий струй рас плава, что также приводит к нарушению равномерности грансостава на выходе и образованию повышенного количества мелкой фракции (пыли). В за- ключение следует заметить -, что, как и в предыдущем устройстве невозмож ;; на регулировка распределени  распЛа; ва на ходу, что крайне неудобно при ; его настройке и эксплуатации.

Цель изобретени  - повышение рав номерности грансостава продукта на ; выходе, за счет стабильности истечени  струй жидкого материала.

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что в гранул торе, содержащем V

JQ неподвижную расшир ющуюс  камеру с

5

0

5

50

55

перфорированным дном и осевым входным патрубком жидкого материала, распределитель , последний выполнен в виде ; установленной с возможностью верти ; кального перемещени  во входном пат- / рубке горизонтальной перфорированной пластины с неподвижно укрепленными на ней снизу расположенными с зазором друг к другу и перфорированной пластиной концентричными кольцевыми перегородками , выполненными в виде усеченных конусов, и у каждых двух соседних перегородок меньший диаметр наружной перегородки выполнен большим меньшего диаметра внутренней перегородки . При этом распределитель может быть снабжен механизмом вертикального перемещени .

. .

Благодар  тому, что распредели- ; тель выполнен в виде установленной во входном патрубке горизонтальной перфорированной пластины с непбдвиж- но укрепленными на ней снизу расположенными , с зазором друг к другу концентричными кольцевыми перегородками, выполненными в виде усеченных конусов , и у каждых двух соседних пере городок меньший диаметр наружной перегородки выполнен большим меньшего

5 диаметра внутренней перегородки, вес поток подаваемого на диспергирование жидкого материала раздел етс  на отдельные кольцевые потоки, которые плавно (ламинарно) подвод тс  к коль цевым зонам выходных отверстий перфорированного дна и в виде множества оп ть же ламинарных струй истекают из выходных отверстий наружу, что i обеспечивает распад этих струй на равномерные по размерам капли (гранулы ) и значительно снижает количество мелкой фракции (пыли). При этом колебание нагрузки по жидкому материал на входе в гранул тор, например, ее уменьшение, не вызывает перетекани  жидкого материала в соседние кольцевые зоны и соответственно образовани в нем поперечных вихревых потоков, так как количество жидкого материала подаваемого в каждую кольцевую зону камеры, также плавно уменьшаетс .. Ламинарный характер диспергируемых из выходных отверстий дна струй жидкого

iматериала не нарушаетс  и, следовательно , не возникает причин, способствующих изменению грансостава получаемого продукта и в первую очередь не увеличиваетс  количество мелкой

.фракций (пыли). ..

Благодар  тому, что горизонтальна  перфорированна  пластина распредели- тел  с закрепленными на ней снизу кольцевыми перегородками установлена с возможностью вертикального перемещени  во входном патрубке, обеспечиваетс  возможность регулировани  рас- :пределени  гранулируемого материала относительно выходных отверстий пер- фированного дна с целью его некоторого перераспределени  за счет смещени  подводимых к перфорированному дну кольцевых потоков жидкого мате- :риала относительно р дов выходных отверстий в этом дне и приведени  в соответствие массы подводимых потоков жидкого материала и пропускной способности выходных отверстий перфорированного дна, расположенных напротив этих подводимых кольцевых потоков жидкого материала. Это позвол - ет исключить перетекание гранулируемого материала около перфорированного дна из одной кольцевой зоны в другую и дополнительно способствует устранению образовани  внутренних вихревых потоков, что также повышает равf

3550 JQ 5

0

номерность грансостава продукта на выходе.

Снабжение распределител  механизмом вертикального перемещени  позвол ет производить подстройку гранул - тора на ходу, что упрощает настройку , исключает остановки и разборки гранул тора, т.е. снижает -непроизводственные простои оборудовани .

На фиг.1 изображен общий вид гранул тора в разрезе; на фиг.2 - вариант выполнени  гранул тора.

0

5

Гранул тор содержит расшир ющуюс  камеру 1 с перфорированным дном 2 и осевым входным патрубком 3 жидкого материала} например, расплава и рас- . пределитель f. Распределитель k выполнен в виде установленной с возможностью вертикального перемещени  во входном патрубке 3 горизонтальной перфорированной пластины 5. На пластине 5 снизу на стойках 6 неподвижно укреплены расположенные с зазором друг к другу и к пластине концентричные кольцевые перегородки 7, выпол- ненные в виде усеченных конусов. У каждых двух соседних кольцевых-перегородок 7 меньший диаметр наружной перегородки выполнен большим меньшего диаметра внутренней перегородки, /Величина отверстий в перфорированной пластине 5 и их расположение относи- ; дельно внутренних диаметров кольцевых 5 перегородок 7 выбираютс  расчетным путем в зависимости от количества вы- ходных отверстий кольцевых зон перфорированного дна 2, питаемых соответствующим кольцевым потоком гранули- : 0 руе мого материала, образованным со- . - седними кольцевыми перегородками .(конусами) 7 распределител  k, Распределитель 4 может быть снаб-. жен механизмом вертикального переме- 5 щени , выполненным, например, в виде ,;штока 8, св занного в нижней части- с перфорированной пластиной 5 и верхним

концом, пропущенным через стенку уг- . левого переходника 9, установленного 0 неподвижно между входным патрубком 3 , гранул тора и трубопроводом расплава.. Верхний конец штока 8 выполнен резь- бовым и ввернут в гайку 10, неподвижно закрепленную снаружи на переходни- g ке 9 кронштейнами 11. УплЬг -1: ние ка 8 в стенке переходника 9 осуществл етс  сальниковым уплотнением 12. j Когда имеетс  возможность настройки гранул тора на специальном гидростенке в заданном диапазоне нагрузок, механизм вертикального перемещени  необ зателен. В этом случае (см, фиг.2) на нижнем конце входного пат- рубка 3 выполн ют кольцевой выступ 13, а перфорированна  плас тина 5 распределител  k помещаетс  на этот выступ 13 через сменную кольцевую про- ставку 1, измен   толщину которой устанавливают желаемое распределение гранулируемого материала внутри камеры 1 (около перфорированного дна 2), добива сь таким образом максимальной ламинаризации диспергируемых из вы- ходных отверстий дна струй гранулируемого материала (равномерного гран- состава на выходе).

При работе жидкий материал, например расплав, поступает во входной патрубок 3 и, встреча  сопротивление перфорированной пластины 5, распредел етс  равномерно по всему горизон- тальному сечению патрубка 3. Через отверсти  в перфорированной пластине 5 жидкий материал поступает вниз в камеру 1 гранул тора и раздел етс  кольцевыми перегородками 7 на. отдельные кольцевые потоки, которые за счет увеличени  в направлении к перфори- рованному дну 2 образованных соседними перегородками 7 объемов кольцевых зон, ламинаризируютс  и подвод тс  без завихрений k соответствующим кольцевым зонам .выходных отверстий перфорированного дна 2. Таким образом , истекающие из .выходных отверстий перфорированного дна 2 струи жидкого материала также имеют ламинарный характер и распадаютс  на кап ли узкого диапазона размеров с пони- женным количеством мелкой фракции (пыли). .,

Степень ламинаризации дисперги- руемой струи жидкого материала определ етс  длиной нерасправшейс  части струи около выходного отверсти .. Мак симальн.а  ламинаризаци  истекающих струй в предлагаемом устройстве дос- тигаетс  регулированием положени  распределител  k по высоте относительно , перфорированного дна 2 и достижением соответстви  между нагрузкой (расходом) жидкого материала в каждой .кольцевой зоне, образованной перегородками 7 распределител  А и количеством (сечением) выходных отверстий в перфорированном дне 2, расположенным напротив этих кольцевых зон распределител  Ц.

Вертикальное перемещение распределител  k приводит к некоторому смещению нижних оснований конусов (пе- фегородок 7) относительно окружных р дов выходных отверстий сферического или эллиптического перфорированное го дна 2. Так как в каждом окружном р ду дна 2 выполнено различное количество выходных отверстий, то вертикальным перемещением распределител 

(перегородок 7) устанавливают соответствие расхода жидкого материала через каждую кольцевую зону распределител  -k и сечени  расположенных против этих зон выходных отверстий перфорированного дна 2. Это исключает перетекание жидкого гранулируемого материала около перфорированного дна 2 из одной кольцевой зоны распределител  I в другую, что.устран ет образование в жидком материале завихрений и соответственно повышает ламина- ризацйю диспергируемых из выходных отверстий дна 2 струй гранулируемого материала, которые таким образом распадаютс  на капли равномерного раз- : мера . - . ; .- .-.- .

В предлагаемой конструкции вертикальное положение распределител  k регулируют заменой проставок 1А (см. фиг.2) или вращением штока 8 в неподвижной гайке 10 механизма вертикаль-

ного перемещени  (см. фиг.1). При этом регулировка гранул тора может .быть проведена как на месте эксплуатации , так и на специальном гидростенде с использованием стробоскопического освещени . ;

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает стабильность истечени  струй гранулируемого материала в широком диапазоне натру- ; зок и, следовательно, повышает равномерность грансостава продукта на ;

выходе и удобство в работе.

t . .

Фор м у л а изо б р е т е н и  

Гранул тор, содержащий неподвижную расшир ющуюс  вниз камеру с перфорированным дном и осевым входным патрубком жидкого материала, распределитель , отличающийс  тем, что, с целью повышени  равномерности грансостава продукта на выходе за счет стабильности истечени 

струй жидкого материала, распределитель выполнен в виде установленной с iвозможностью вертикального перемеще- ; ни  во входном патрубке перфорированной пластины с неподвижно укрепленными на ней снизу, расположенными с зазорами одна относительно другой

и перфорированной пластиной концентричными кольцевыми перегородками, выполненными в виде усеченных конусов, при этом у каждых двух соседних перегородок меньший диаметр наружной перегородки выполнен большим меньшего диаметра внутренней перегородки.

(риг

Фиг I