RU2123933C1

RU2123933C1 - Melt flaking plant

Info

Publication number: RU2123933C1
Application number: RU96124305A
Authority: RU
Inventors: А.Ф. Васильев; В.А. Ефимов; А.Н. Коськин; А.В. Рубашин; А.В. Самосудов; И.Н. Сафронов; Г.Ф. Свалов
Original assignee: Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 1998-12-27

Abstract

FIELD: devices of primary processing of explosives, for instance, trinitrotoluene, by flaking (granulation) and can also be used for flaking of polymeric materials and organic compounds. SUBSTANCE: plant has a batcher in the form of a heated tank with nozzles in its bottom with needle stems located above them, crystallizer installed under the bottom and made in the form of a hollow cylinder accommodating a collector with atomizers, device for removal of flakes in the form of a spring-loaded lever with a flat plate fastened to its end, being in contact with the crystallizer working surface along the generating line, and a humidifier located between the nozzles and device for removal of flakes and made in the form of a tube with holes arranged the cylinder generating line. EFFECT: expanded performance, enhanced safety of work with explosives, reduced overall dimensions and simplified design. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для чешуирования (гранулирования) расплавов, в частности к устройствам первичной переработки взрывчатых веществ, например тротила, путем чешуирования (гранулирования), и может быть использовано также для чешуирования полимерных материалов и органических соединений. The invention relates to devices for scaling (granulation) of melts, in particular to devices for the primary processing of explosives, such as TNT, by scaling (granulation), and can also be used for scaling of polymeric materials and organic compounds.

Известно устройство для гранулирования смолообразных продуктов, содержащее обогреваемую емкость с соплами в днище, над которыми размещены дозирующие органы, установленный под днищем кристаллизатор - лента конвейера, обдуваемая воздухом, увлажнитель и приспособление для съема гранул. A device for granulating resinous products is known, containing a heated container with nozzles in the bottom, over which dispensing bodies are placed, a mold installed under the bottom — a conveyor belt blown by air, a humidifier and a device for removing granules.

Для повышения производительности устройства дозирующие органы выполнены в виде системы плотно прилегающих к дну емкости полых наклонных скребков, соединенных с магистралью для подачи сжатого воздуха, снабженных приводом для сообщения им возвратно-поступательного движения вдоль днища с соплами (авторское свидетельство СССР N 263121, B 29 B 9/10, 1968). To increase the productivity of the device, the metering bodies are made in the form of a system of hollow inclined scrapers tightly adjacent to the bottom of the tank, connected to the compressed air supply line, equipped with a drive for communicating back and forth along the bottom with nozzles (USSR author's certificate N 263121, B 29 B 9/10, 1968).

Недостатком этого устройства является то, что в процессе работы сопла засоряются смолой, что ухудшает качество получаемого продукта. The disadvantage of this device is that during operation the nozzles become clogged with resin, which affects the quality of the resulting product.

Данный недостаток устранен в установке для гранулирования смолообразных продуктов, которая выбрана за прототип. This disadvantage is eliminated in the installation for granulation of resinous products, which is selected for the prototype.

Установка содержит дозатор в виде обогреваемой емкости с соплами в днище над которыми расположены игольчатые стержни, установленный под днищем кристаллизатор с охладителем, устройство для съема чешуек и увлажнитель, расположенный между соплами и устройством для съема чешуек. The installation comprises a dispenser in the form of a heated container with nozzles in the bottom above which needle rods are mounted, a mold with a cooler installed under the bottom, a device for removing flakes and a humidifier located between the nozzles and a device for removing flakes.

Игольчатые стержни укреплены на эластичной мембране, связанной с эксцентриком, установленным на качающемся рычаге. The needle rods are mounted on an elastic membrane associated with an eccentric mounted on a swing arm.

Кристаллизатор выполнен в виде пластинчатого конвейера, пластины которого свободно подвешены на осях цепей и охлаждаются потоком воздуха, создаваемым отсасывающим вентилятором-охладителем. The mold is made in the form of a plate conveyor, the plates of which are freely suspended on the axes of the chains and are cooled by the air flow created by the suction fan-cooler.

Увлажнитель выполнен в виде контактирующего с пластинами конвейера и установленным в ванне с мыльной водой барабаном, рабочая поверхность которого покрыта пористой резиной и соприкасается с отжимным роликом, укрепленным на подпружиненном качающемся рычаге. The humidifier is made in the form of a conveyor in contact with the plates and a drum installed in a bath with soapy water, the working surface of which is covered with porous rubber and is in contact with the squeezing roller mounted on a spring-loaded swing arm.

Устройство для съема чешуек выполнено в виде соединенной с вибратором ступенчатой решетки, сообщающей колебания пластинам конвейера. The device for removing flakes is made in the form of a stepped lattice connected to the vibrator, which informs the vibrations of the conveyor plates.

Снабжение данной установки увлажнителем и устройством для съема чешуек позволило повысить качество получаемого продукта, но в то же время это привело к усложнению конструкции и увеличению габаритов (авторское свидетельство СССР N 303199, B 29 B 9/10, 1969). The supply of this installation with a humidifier and a device for removing flakes made it possible to improve the quality of the obtained product, but at the same time it led to a more complicated design and larger dimensions (USSR copyright certificate N 303199, B 29 B 9/10, 1969).

Задачей изобретения является упрощение конструкции и уменьшение габаритов установки для чешуирования расплава при сохранении качества получаемого продукта. The objective of the invention is to simplify the design and reduce the size of the installation for scaling the melt while maintaining the quality of the resulting product.

Сущность изобретения заключается в том, что в установке для чешуирования расплава, содержащей дозатор в виде обогреваемой емкости с соплами в днище, над которыми расположены игольчатые стержни, установленный под днищем кристаллизатор с охладителем, устройство для съема чешуек и увлажнитель, расположенный между соплами и устройством для съема чешуек, согласно изобретению устройство для съема чешуек выполнено в виде подпружиненного рычага, на конце которого закреплена плоская упругая пластина, например, из резины, соприкасающаяся по образующей с рабочей поверхностью кристаллизатора, выполненного в виде полого цилиндра с размещенным внутри него коллектором с форсунками, а увлажнитель выполнен в виде трубки с отверстиями, расположенными вдоль образующей рабочей поверхности цилиндра кристаллизатора, причем длины трубки и плоской пластины соответствуют длине цилиндра. The essence of the invention lies in the fact that in the installation for scaling the melt containing a dispenser in the form of a heated container with nozzles in the bottom, above which are needle rods, a mold with a cooler installed under the bottom, a device for removing flakes and a humidifier located between the nozzles and the device for for removing flakes, according to the invention, the device for removing flakes is made in the form of a spring-loaded lever, on the end of which a flat elastic plate, for example, made of rubber, is contacted in contact with adjacent to the working surface of the mold, made in the form of a hollow cylinder with a collector with nozzles placed inside it, and the humidifier is made in the form of a tube with holes located along the generatrix of the working surface of the mold cylinder, the length of the tube and flat plate corresponding to the length of the cylinder.

Для повышения безопасности работы со взрывчатыми материалами, например тротилом, путем исключения несанкционированного переполнения дозатора, емкость дозатора выполнена с двойными стенками, причем внутренняя стенка наклонена к днищу, на котором установлена трубка, высота которой меньше высоты внутренней стенки дозатора, а ее проходное сечение больше поперечного сечения струи, поступающего в дозатор расплава. To increase the safety of working with explosive materials, such as trotyl, by eliminating unauthorized overfilling of the dispenser, the dispenser capacity is double-walled, the inner wall inclined to the bottom, on which the tube is installed, the height of which is less than the height of the inner wall of the dispenser, and its bore section of the jet entering the melt dispenser.

Для повышения производительности установки, сопла в днище дозатора расположены рядами в шахматном порядке по всей его длине, соответствующей длине цилиндра кристаллизатора. To increase the productivity of the installation, the nozzles in the bottom of the dispenser are staggered in rows along its entire length corresponding to the length of the mold cylinder.

В располагаемых нами источниках информации не обнаружены технические решения, содержащие в совокупности признаки сходные с отличительными признаками заявляемого решения. No technical solutions have been found in the sources of information we have that contain, in the aggregate, features similar to the distinguishing features of the proposed solution.

Достижимость поставленной задачи обусловлена тем, что, выполнив:
- устройство для съема чешуек в виде подпружиненного рычага с плоской пластиной на конце, соприкасающейся с поверхностью кристаллизатора;
- кристаллизатор в виде полого цилиндра с размещенным внутри него коллектором с форсунками;
- увлажнитель в виде трубки с отверстиями, расположенными вдоль образующей цилиндра кристаллизатора,
в предлагаемом техническом решении были исключены ванна с мыльной водой, вентилятор, пластинчатый конвейер, режущий ролик, вибратор и соединенная с ним ступенчатая решетка, что позволило создать установку простой по конструкции, меньших габаритов, не ухудшив при этом качества получаемого продукта.The attainability of the task is due to the fact that by completing:
- a device for removing flakes in the form of a spring-loaded lever with a flat plate at the end in contact with the surface of the mold;
- a mold in the form of a hollow cylinder with a manifold with nozzles placed inside it;
- a humidifier in the form of a tube with holes located along the generatrix of the mold cylinder,
in the proposed technical solution, a bathtub with soapy water, a fan, a plate conveyor, a cutting roller, a vibrator and a step grating connected to it were excluded, which made it possible to create an installation of a simple design, smaller dimensions, without affecting the quality of the resulting product.

На фиг. 1 - изображена схема общего вида установки для чешуирования расплава; на фиг. 2 - дозатор; на фиг. 3 - сечение фиг. 2; на фиг. 4 - увлажнитель и устройство съема чешуек; на фиг. 5 - изображен вид Б фиг. 4. In FIG. 1 - shows a diagram of a General view of the installation for scaling the melt; in FIG. 2 - dispenser; in FIG. 3 is a sectional view of FIG. 2; in FIG. 4 - a humidifier and a device for removing flakes; in FIG. 5 is a view B of FIG. 4.

Установка для чешуирования расплава, в частности тротила, содержит обогреваемую емкость 1 с устройством слива расплава 2, дозатор 3, кристаллизатор 4, гидродвигатель 5, увлажнитель 6, устройство для съема чешуек 7, стойки 8 и 9, экран 10, клиноременную передачу 11 и приемник 12 счешуированного продукта, например тротила. Все эти узлы смонтированы на основании 13. Основание 13 представляет собой пространственную конструкцию, закрепленную на колесах 14, выполненную из труб (фиг. 1). Installation for scaling the melt, in particular trotyl, contains a heated container 1 with a device for draining the melt 2, a dispenser 3, a crystallizer 4, a hydraulic motor 5, a humidifier 6, a device for removing flakes 7, racks 8 and 9, a screen 10, a V-belt transmission 11 and a receiver 12 scratched product, such as TNT. All these nodes are mounted on the base 13. The base 13 is a spatial structure, mounted on wheels 14, made of pipes (Fig. 1).

Под устройством слива расплава 2 расположен дозатор 3, выполненный в виде обогреваемой теплоносителем емкости 15 с двойными стенками 16 и днищем 17. Стенки 16 образуют полость 18, в которую теплоноситель, например пар, подается через штуцер 19. Температура пара выше температуры плавления расплава. Внутренняя стенка 16 емкости 15, для улучшения стекания расплава наклонена к днищу 17. В отверстиях 20 днища 17 установлены сменные сопла 21, над которыми расположены игольчатые стержни 22, закрепленные при помощи резьбовых соединений на планке 23. Сопла 21 и игольчатые стержни 22 расположены в шахматном порядке рядами по всей длине днища 17, соответствующей длине кристаллизатора 4. При помощи игольчатых стержней 22 регулируется проходное сечение сопел 21 и в конечном итоге формируется размер капли. Under the melt drain device 2, a dispenser 3 is arranged, made in the form of a tank 15 heated with a coolant with double walls 16 and a bottom 17. Walls 16 form a cavity 18 into which a coolant, such as steam, is supplied through a nozzle 19. The temperature of the steam is higher than the melt melting temperature. The inner wall 16 of the vessel 15, to improve the drainage of the melt, is inclined to the bottom 17. In the holes 20 of the bottom 17 are interchangeable nozzles 21, above which are located the needle rods 22, fixed with threaded joints on the bar 23. The nozzles 21 and the needle rods 22 are located in a checkerboard in rows in order along the entire length of the bottom 17 corresponding to the length of the mold 4. Using the needle rods 22, the orifice section of the nozzles 21 is adjusted and ultimately the droplet size is formed.

В днище 17 установлена трубка 24, выступающая над днищем. Высота H трубки 24 меньше высоты H, внутренней стенки 16 емкости 15, а проходное сечение S трубки 24 больше поперечного сечения S, струи расплава, выливаемого в дозатор 3, что предотвращает несанкционированное переполнение дозатора 3 и перелив расплава через верхний край емкости 15, что чрезвычайно важно при чешуировании взрывчатых материалов, в частности тротила. In the bottom 17, a tube 24 is installed, protruding above the bottom. The height H of the tube 24 is less than the height H, the inner wall 16 of the tank 15, and the flow cross section S of the tube 24 is larger than the cross section S, the jet of melt poured into the dispenser 3, which prevents unauthorized overflow of the dispenser 3 and overflow of the melt through the upper edge of the tank 15, which is extremely important when flaking explosive materials, in particular TNT.

Дозатор 3 снабжен сетчатым фильтром 25, прилегающим к внутренней стенке 16, расположенным под устройством слива расплава 2, и откидывающейся крышкой 26. В крышке 26 предусмотрен паз 27 для ввода устройства слива расплава 2 в дозатор 3 (фиг. 2, 3). The dispenser 3 is equipped with a strainer 25 adjacent to the inner wall 16, located under the melt drain 2, and a hinged lid 26. In the lid 26 there is a groove 27 for introducing the melt 2 drain into the dispenser 3 (Fig. 2, 3).

Под дозатором 3 расположен кристаллизатор 4 с охладителем, выполненный в виде полого цилиндра 28 с размещенным внутри него коллектором 29 с форсунками 30 для разбрызгивания холодной воды. Цилиндр 28 имеет возможность вращаться на подшипниках скольжения. Under the dispenser 3 is a mold 4 with a cooler, made in the form of a hollow cylinder 28 with a collector 29 with nozzles 30 for spraying cold water inside it. The cylinder 28 has the ability to rotate on sliding bearings.

Дозатор 3 шарнирно закреплен на стойках 8 основания 13 и имеет возможность регулировки по высоте относительно цилиндра 28 кристаллизатора 4. The dispenser 3 is pivotally mounted on the uprights 8 of the base 13 and has the ability to adjust in height relative to the cylinder 28 of the mold 4.

На стойках 9 основания 13 шарнирно закреплены устройство для съема чешуек 7, увлажнитель 6, экран 10. Устройство для съема чешуек 7 выполнен в виде регулируемого подпружиненного рычага 31 с плоской упругой пластиной 32 на конце, соприкасающейся с поверхностью цилиндра 28 кристаллизатора 4 по всей длине его образующей. В качестве пластины, в зависимости от материала расплава может быть применена, например, листовая резина, автомобильная щетка, пластмассовые и полимерные листы, металлические листы, не дающие искры и т.п. A device for removing flakes 7, a humidifier 6, and a screen 10 are pivotally mounted on the racks 9 of the base 13. The device for removing flakes 7 is made in the form of an adjustable spring lever 31 with a flat elastic plate 32 at the end in contact with the surface of the cylinder 28 of the mold 4 along its entire length generatrix. As a plate, depending on the material of the melt, for example, sheet rubber, car brush, plastic and polymer sheets, metal sheets that do not give sparks, etc. can be used.

Между соплами 21 дозатора 3 и устройством съема чешуек 7 расположен увлажнитель 6, смачивающий, капельно, холодной водой рабочую поверхность цилиндра 28. Between the nozzles 21 of the dispenser 3 and the device for removing the flakes 7 is a humidifier 6, wetting, by drip, cold water the working surface of the cylinder 28.

Увлажнитель 6 выполнен в виде трубки 33 с отверстиями 34, расположенными вдоль образующей цилиндра 28. Длина трубки 33 соответствует длине цилиндра 28 (фиг. 1, 4, 5). The humidifier 6 is made in the form of a tube 33 with holes 34 located along the generatrix of the cylinder 28. The length of the tube 33 corresponds to the length of the cylinder 28 (Figs. 1, 4, 5).

Благодаря тому, что трубчатый увлажнитель 6 расположен между соплами 21 и пластиной 32, капли расплава, например, тротила падают на увлажненную поверхность цилиндра 18, что не позволяет прикипать чешуйкам, следовательно, для их отрыва требуется минимальное усилие, тем самым чешуйки, не разлетаясь, ссыпаются ровно в приемник 12, этому же способствует экран 10, выполненный, например, из алюминиевого листа. Due to the fact that the tubular humidifier 6 is located between the nozzles 21 and the plate 32, drops of melt, for example, TNT fall on the moistened surface of the cylinder 18, which does not allow sticking to the flakes, therefore, to remove them, a minimum effort is required, thereby flaking, without scattering, poured exactly into the receiver 12, the screen 10, made, for example, of aluminum sheet, also contributes to this.

Пластина 32 позволяет равномерно распределять капли воды по рабочей поверхности цилиндра 28. Пластина 32, собирая капли воды, распределяет влагу по всей рабочей поверхности цилиндра, а избыток воды с ее краев капает в приемник 12 для счешуированного тротила, увлажняя его, что является необходимым требованием при транспортировке тротила. Plate 32 makes it possible to evenly distribute water droplets over the working surface of cylinder 28. Plate 32, collecting water droplets, distributes moisture over the entire working surface of the cylinder, and excess water from its edges drips into receiver 12 for combed trotyl, moistening it, which is a necessary requirement for transporting TNT.

Шарнирное крепление дозатора 3 на стойках 8, а устройства для съема чешуек 7 и увлажнителя 6 - на стойках 9 расширяет эксплуатационные возможности установки путем расширения перечня перерабатываемых материалов в зависимости от их свойств, например вязкости, текучести. The hinged mounting of the dispenser 3 on the racks 8, and the device for removing flakes 7 and the humidifier 6 on the racks 9 extends the operational capabilities of the installation by expanding the list of processed materials depending on their properties, such as viscosity, fluidity.

Привод цилиндра 28 состоит из гидродвигателя 5 активного типа и клиноременной передачи 11. The cylinder drive 28 consists of an active type hydraulic motor 5 and a V-belt drive 11.

В установке для подвода-отвода пара и воды применяется стандартная арматура, металлические трубы и рукава резиновые со стандартным креплением. In the installation for supply and removal of steam and water, standard fittings are used, metal pipes and rubber hoses with standard fastening.

Работа установки осуществляется следующим образом. Пар подается в емкость 1 для расплавления материала, подлежащего переработке, например тротила, и в полость 18 через штуцер 19, для обогрева дозатора. В гидродвигатель 5, цилиндр 28 и увлажнитель 6 подается вода (на чертеже не показано). The installation is as follows. The steam is fed into the tank 1 for melting the material to be processed, for example TNT, and into the cavity 18 through the nozzle 19, for heating the dispenser. Water is supplied to the hydraulic motor 5, cylinder 28 and humidifier 6 (not shown in the drawing).

Гидродвигатель 5 приводит в движение цилиндр 28 с помощью клиноременной передачи 11, при этом скорость вращения цилиндра, например, для тротила составляет ≈ 0,1 м/сек. The hydraulic motor 5 drives the cylinder 28 using a V-belt drive 11, while the rotation speed of the cylinder, for example, for TNT is ≈ 0.1 m / s.

Вода, поступающая в цилиндре 28 через форсунки 30 коллектора 29 разбрызгивается и охлаждает цилиндр 28. Вода, поступающая в увлажнитель 6, тонкой пленкой смачивает рабочую поверхность цилиндра 28. The water entering the cylinder 28 through the nozzles 30 of the manifold 29 is sprayed and cools the cylinder 28. The water entering the humidifier 6 moistens the working surface of the cylinder 28 with a thin film.

Расплав, в частности, тротила из устройства слива расплава 2, обогреваемой емкости 1 через фильтр 25 по обогреваемой внутренней стенке 16 поступает в сопла 21. При истечении расплава через сопла 21, проходное сечение которых регулируется с помощью игольчатых стержней 22, формируются капли определенной величины, в частности для тротила они должны быть в пределах 3. ..5 мм, что объясняется требованиями по безопасности работ с тротилом. The melt, in particular, of trotyl from the melt discharge device 2, of the heated vessel 1 through the filter 25 through the heated inner wall 16 enters the nozzle 21. When the melt expires through the nozzle 21, the passage section of which is regulated by the needle rods 22, drops of a certain size are formed, in particular, for TNT they should be within 3. ..5 mm, which is explained by the safety requirements for working with TNT.

Капли, падая с определенной высоты H₂ на вращающийся цилиндр 28, предварительно смоченный водой, остывая принимают форму шаровых сегментов, при этом пленка воды на рабочей поверхности цилиндра 28 не позволяет чешуйкам "прикипать" к поверхности цилиндра 28, поэтому требуется незначительное усилие для их съема с цилиндра 28 и, следовательно, не происходит "отстреливание" чешуек и их разлета по сторонам, чешуйки ссыпаются в приемник 12.Drops falling from a certain height H ₂ onto a rotating cylinder 28, previously moistened with water, cooling take the shape of spherical segments, while the film of water on the working surface of the cylinder 28 does not allow the scales to “stick” to the surface of the cylinder 28, therefore, a slight effort is required to remove them from the cylinder 28 and, therefore, there is no “shooting” of the flakes and their scattering on the sides, the flakes are poured into the receiver 12.

Таким образом, предлагаемая установка по сравнению с прототипом позволяет расширить эксплуатационные возможности, повысить безопасность работы с взрывчатыми материалами, например тротилом, при этом предлагаемая установка значительно меньше по габаритам и проще по конструкции. Thus, the proposed installation in comparison with the prototype allows to expand operational capabilities, increase the safety of working with explosive materials, such as TNT, while the proposed installation is much smaller in size and simpler in design.

Claims

1. Installation for scaling the melt, containing a dispenser in the form of a heated container with nozzles in the bottom, above which there are needle rods, a mold with a cooler installed under the bottom, a device for removing flakes and a humidifier located between the nozzles and a device for removing flakes, characterized in that the device for removing the flakes is made in the form of a spring-loaded lever, at the end of which a flat elastic plate is fixed, which is in contact along the generatrix with the working surface of the mold, made in ideally a hollow cylinder with a manifold with nozzles placed inside it, and the humidifier is made in the form of a tube with holes located along the generatrix of the cylinder, the length of the tube and flat plate corresponding to the length of the cylinder.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the dispenser capacity is made with double walls, the inner wall inclined to the bottom on which the tube is installed, the height of which is less than the height of the inner wall of the dispenser, and its bore is larger than the cross section of the melt jet into the dispenser.

3. Installation according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzles in the bottom of the dispenser are staggered in rows along its entire length corresponding to the length of the mold cylinder.