RU2022632C1

RU2022632C1 - Granulator-mixer

Info

Publication number: RU2022632C1
Authority: RU
Inventors: Н.Б. Николюкин; М.М. Свиридов; А.Л. Кочуров
Original assignee: Николюкин Николай Борисович
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1994-11-15

Abstract

FIELD: powder type materials granulation. SUBSTANCE: granulator has stationary horizontally located cylindrical body, mounted on opposite ends of body branch pipes to load initial mixture and unload ready granules, located in body and mounted with capability to turn shaft, fixed on shaft with clearance with body radial working organs, each of which has rod and/or blades. Axes of shaft and body are displaced so, that ratio of maximum and minimum clearances between working organs and body are in limits of 1 < 1 <( Δ_max /Δ_min) < 10. < 10. EFFECT: granulator-mixer is used for powder type materials granulation. 2 dwg, 1 tbl

Description

Предложенное изобретение относится к устройствам для гранулирования порошкообразных материалов и может быть использовано в переработке сыпучих материалов в химической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности. The proposed invention relates to devices for granulating powdered materials and can be used in the processing of bulk materials in the chemical, food, medical and other industries.

Известна машина для гранулирования удобрений, в которой процесс гранулообразования происходит за счет перемешивания увлажненной массы и опудривающего материала рабочими органами и окатывания образовавшихся комочков на стенках корпуса барабана с приданием им овальной или круглой формы. Число оборотов рабочего вала машины составляет 30 об/мин, вследствие чего процесс малоинтенсивен, а гранулометрический состав продукта регулируется только степенью увлажнения смеси. A known machine for granulating fertilizers, in which the granulating process occurs by mixing the moistened mass and dusting material with working bodies and rolling the lumps formed on the walls of the drum casing, giving them an oval or round shape. The number of revolutions of the working shaft of the machine is 30 rpm, as a result of which the process is low-intensity, and the particle size distribution of the product is regulated only by the degree of moistening of the mixture.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является скоростной смеситель - гранулятор, содержащий неподвижный горизонтально расположенный корпус в виде трубы, патрубки для загрузки исходной смеси и выгрузки готовых гранул, расположенный в корпусе вращающийся вал с закрепленными на нем радиально плоскими лопатками, причем с целью повышения однородности гранулометрического состава часть лопаток, расположенных на расстоянии 0,2-0,3 длины корпуса от загрузочного патрубка, установлена под углом между плоскостью лопатки и плоскостью поперечного сечения корпуса, равным 100-110^о, что создает подпор гранулируемого материала в указанной области за счет возникновения рециркуляционного потока. Недостатком данной конструкции является увеличение выхода гранул переукрупленной фракции в готовом продукте за счет увеличения степени заполнения и времени пребывания материала в аппарате.The closest to the invention in terms of technical essence and the achieved effect is a high-speed mixer - a granulator, containing a motionless horizontal housing in the form of a pipe, nozzles for loading the initial mixture and unloading the finished granules, a rotating shaft located in the housing with radially flat blades fixed to it, and with In order to increase the uniformity of particle size distribution, part of the blades located at a distance of 0.2-0.3 of the length of the casing from the loading nozzle is installed at an angle between the plane bone of the blade and the plane of the cross section of the casing, equal to 100-110 ^about , which creates a backwater granular material in the specified area due to the occurrence of recirculation flow. The disadvantage of this design is to increase the yield of granules of the re-coarse fraction in the finished product by increasing the degree of filling and the residence time of the material in the apparatus.

Целью изобретения является улучшение качества гранул и степени однородности дисперсного состава. The aim of the invention is to improve the quality of the granules and the degree of homogeneity of the dispersed composition.

Поставленная цель достигается тем, что в грануляторе-смесителе, содержащем неподвижный горизонтально расположенный цилиндрический корпус, патрубки для загрузки исходной смеси и выгрузки готовых гранул, установленные с противоположных концов корпуса, расположенный в корпусе и установленный с возможностью вращения вал, закрепленные на нем, с образованием зазора с корпусом, рабочие органы, каждый из которых состоит из стержня и(или) лопатки, согласно изобретению оси вала и корпуса смещены друг относительно друга с образованием наибольшего и наименьшего зазоров, причем отношение наибольшего значения Δ_max к наименьшему Δ _min находится в пределах от 1 до 10.This goal is achieved by the fact that in the granulator-mixer, containing a stationary horizontally located cylindrical body, nozzles for loading the initial mixture and unloading the finished granules installed from opposite ends of the housing, located in the housing and rotatably mounted shaft mounted on it, with the formation the gap with the housing, the working bodies, each of which consists of a rod and (or) blades, according to the invention, the axis of the shaft and the housing are offset from each other with the formation of the greatest and a smallest gap, wherein the ratio of the largest value to the smallest Δ _max Δ _min is in the range from 1 to 10.

На фиг.1 изображен скоростной гранулятор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А - А на фиг.1. Figure 1 shows a high-speed granulator, a longitudinal section; figure 2 - section a - a in figure 1.

Гранулятор-смеситель содержит корпус 1, патрубки для загрузки исходной смеси 2 и выгрузки готовых гранул 3, вал 4, закрепленные на нем рабочие органы 5, каждый из которых состоит из стержня 6 и/или лопатки 7. The granulator-mixer comprises a housing 1, nozzles for loading the initial mixture 2 and unloading the finished granules 3, a shaft 4, working bodies 5 fixed on it, each of which consists of a rod 6 and / or a blade 7.

Гранулятор-смеситель работает следующим образом. Исходный материал поступает в корпус 1 через патрубок 2, где подвергается воздействию рабочих органов 5, закрепленных на валу 4, установленном в корпусе 1 с возможностью вращения. В результате чего сплошная масса материала разбивается на мелкие комочки, которые совершают три вида движений одновременно: поступательное по направлению от загрузочного патрубка 2 к выгрузочному патрубку 3 за счет подпора материала, спиралевидное движение вокруг оси аппарата вдоль стенки корпуса, вызванное вращением вала с рабочим органами и вращательное движение вокруг собственного центра тяжести, возникающее благодаря разности скоростей потоков материала вблизи рабочих органов и около стенки корпуса. Объединение частиц в гранулы происходит под действием адгезионных сил сцепления увлажненных порошков, затем агломераты частиц уплотняются при соударениях с рабочими органами и между собой. Округлая форма гранул - следствие взаимодействия агломератов частиц в потоке при вращательном движении, благодаря которому происходит истирание выступов и неровностей, сглаживание кромок и граней. Дополнительная турбулизация потока материала в зоне наибольшего зазора между краем рабочего органа и внутренней поверхностью корпуса приводит к интенсивному износу поверхности гранул, и, следовательно, к улучшению их формы и усреднению дисперсного состава продукта. Чрезмерное увеличение наибольшего зазора (когда отношение наибольшего зазора к наименьшему более 10) ведет к образованию застойной зоны вдоль стенки корпуса и залипанию там материала. Granulator mixer works as follows. The source material enters the housing 1 through the pipe 2, where it is exposed to the working bodies 5, mounted on the shaft 4, mounted in the housing 1 with the possibility of rotation. As a result, the continuous mass of material is divided into small lumps that perform three types of movements simultaneously: translational in the direction from the loading nozzle 2 to the discharge nozzle 3 due to the back-up of the material, spiral movement around the axis of the apparatus along the housing wall caused by rotation of the shaft with the working bodies and rotational motion around its own center of gravity, arising due to the difference in the speeds of the material flows near the working bodies and near the wall of the body. The combination of particles into granules occurs under the action of adhesive forces of adhesion of moistened powders, then the agglomerates of particles are compacted by collisions with the working bodies and with each other. The round shape of the granules is a consequence of the interaction of particle agglomerates in the flow during rotational motion, due to which abrasion of protrusions and irregularities occurs, and smoothing of edges and faces. Additional turbulization of the material flow in the zone of the largest gap between the edge of the working body and the inner surface of the housing leads to intensive wear of the surface of the granules, and, consequently, to an improvement in their shape and averaging of the dispersed composition of the product. Excessive increase in the largest gap (when the ratio of the largest gap to the smallest is more than 10) leads to the formation of a stagnant zone along the wall of the casing and sticking of the material there.

Для проверки работоспособности и определения показателей работы заявляемого скоростного гранулятора проведена серия опытов по гранулированию порошкообразной фарфоровой массы с использованием в качестве связующего смеси воды, керосина и олеиновой кислоты. To test the performance and determine the performance of the inventive high-speed granulator, a series of experiments was conducted on granulation of powdered porcelain mass using water, kerosene and oleic acid as a binder mixture.

Качество гранулированного продукта оценивали по коэффициенту неоднородности дисперсного состава V_c(d), а степень округлости гранул косвенно характеризовали величиной угла естественного откоса α . Результаты исследований приведены в таблице.The quality of the granular product was evaluated by the coefficient of dispersion heterogeneity V _c (d), and the degree of roundness of the granules was indirectly characterized by the angle of repose α. The research results are shown in the table.

По приведенным результатам видно, что предлагаемое конструктивное решение позволяет достигнуть поставленной цели: коэффициент неоднородности по дисперсному составу снижен на 19%, а угол естественного откоса продукта на 10^о.The above results show that the proposed constructive solution allows us to achieve the goal: the coefficient of heterogeneity in the dispersed composition is reduced by 19%, and the angle of repose of the product by 10 ^about .

Claims

GRANULATOR-MIXER, containing a stationary horizontally arranged cylindrical body, nozzles for loading the initial mixture and unloading the finished granules, installed from opposite ends of the body, a shaft located in the body and rotatably mounted, working bodies mounted on it to form a gap with the body, each of which consists of a rod and (or) a blade, characterized in that, in order to improve the quality of the granules and the degree of uniformity in size, the axis of the shaft and body are displaced one relative to the other second to form the largest and smallest of gaps, and the highest value to the lowest ratio in the range from 1 to 10.