RU218693U1 - Герметичный гранулятор для изготовления топливных таблеток - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к областям порошковой металлургии, химической и атомной промышленности и может быть использована для радиоактивных и токсичных материалов. Герметичный гранулятор для изготовления топливных таблеток, содержащий неподвижную раму (23) с закрепленными на ней узлом (3) беспылевой пересыпки разгрузки с контейнером (4) для порошка, узлом (1) горизонтальной шнековой подачи, соединенным с узлом (3), механизмом (13) гранулирования, узлом (12) вертикальной шнековой подачи для подачи порошка из узла (1) на механизм (13) гранулирования и узлом (20) беспылевой пересыпки загрузки, состыкованный с контейнером (22) для гранул. Механизм гранулирования расположен в корпусе с герметичной крышкой и содержит два установленных с зазором рабочих валка с профилированными насечками. Под валками расположены скребки для их очистки и узел ситового протира. Узел беспылевой пересыпки разгрузки, узел вертикальной шнековой подачи, узел беспылевой пересыпки загрузки и узел ситового протира содержат каждый отдельный герметичный корпус. Обеспечивается изготовление гранул, в том числе из радиоактивных и токсичных материалов, при отсутствии контакта с окружающей средой или в атмосфере инертного газа. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель предназначена для формирования топливных гранул требуемого размера из мелкодисперсных материалов и может быть использована в порошковой металлургии, в различных областях химической промышленности, атомной промышленности, в частности, при работе с радиоактивными и токсичными материалами.

Известен валковый пресс для брикетирования сыпучих полидисперсных материалов, содержащий установленные друг против друга попарно, вращающиеся встречно приводные валки с формующими ячейками, загрузочный бункер-распределитель со шнековым питателем (патент РФ №100950 U1, В30В11/18, 02.08.2010).

Известная конструкция не предусматривает защиту от запыления, которая возникает при брикетировании сыпучих материалов.

Наиболее близким решением по технической сущности является модель гранулятора Pharmapaktor С 250 (Hosokawa), содержащая общий корпус, внутри которого находятся устройство шнековой подачи, механизм гранулирования, состоящий их валков, скребков и ситового измельчителя.

Узлы рассматриваемого гранулятора находятся в одной зоне с механизмом гранулирования. Таким образом, в процессе работы с порошковым материалом образуется запыленность рабочей зоны по всему объему корпуса, что является недостатком в случае работы с радиоактивными и токсичными материалами. В процессе эксплуатации может возникнуть необходимость извлечения отдельных элементов, в данном случае необходимо снизить распространение загрязнения.

Технической задачей заявляемой полезной модели является создание конструкции гранулятора, состоящей из отдельных герметичных модулей.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является изготовление топливных гранул в атмосфере инертного газа из радиоактивных и токсичных материалов при отсутствии контакта с окружающей средой.

Технический результат достигается благодаря тому, что герметичный гранулятор для изготовления топливных таблеток (далее - гранулятор), содержащий узел вертикальной шнековой подачи, механизм гранулирования, состоящий из двух валков с профилированными насечками для формирования гранул, установленных с зазором друг от друга, скребков и узла ситового протира, неподвижную сварную раму, на которой закреплены все узлы гранулятора. Кроме этого, содержит узел беспылевой пересыпки загрузки контейнера, узел беспылевой пересыпки разгрузки контейнера, соединенный с узлом горизонтальной шнековой подачи, при этом все узлы гранулятора имеют отдельные герметичные корпуса.

Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами,

на фиг. 1 - общий вид гранулятора;

на фиг. 2 - узел беспылевой пересыпки;

на фиг. 3 - механизм гранулирования.

Гранулятор включает узел 1 горизонтальной шнековой подачи, состоящий из горизонтального раструба с входным и выходным наклонными патрубками, обеспечивающий дозированную подачу порошка в бункер 2. Узел 1 горизонтальной шнековой подачи соединен с узлом 3 беспылевой пересыпки разгрузки, осуществляющим пересыпку порошка из контейнера 4 в узел 1.

Узел 3 беспылевой пересыпки разгрузки состоит из отдельного герметичного корпуса 5, штока 6 с пневмоприводом 7, раструба 8 для стыковки с узлом 1 горизонтальной шнековой подачи. К корпусу 5 подсоединены патрубки 9 для отвода инертного газа из полостей гранулятора и 10 для продувки стыка горловин узла 3 и контейнера 4. На опоре узла 3 беспылевой пересыпки разгрузки с целью обеспечения герметичности конструкции установлены три пневмоцилиндра 11 зажимных для прижима контейнера 4.

Узел 12 вертикальной шнековой подачи представляет собой герметичный корпус со шнеком (на фигуре не указан), подающим порошок из узла 1 горизонтальной шнековой подачи на механизм 13 гранулирования, подпрессовывая его.

Механизм 13 гранулирования расположен в отдельном сварном корпусе 14, закрытом герметичной крышкой, закрепленной откидными болтами. Механизм 13 гранулирования содержит рабочие валки 15 с профилированной насечкой на рабочих поверхностях для формирования гранул, установленные с зазором друг от друга, например, не более 1 мм, которые поджимаются друг к другу устройством 16 поджима валков. Под валками 15 имеются скребки 17 для очистки валков и узел 18 ситового протира, имеющий компактный герметичный корпус 19.

Узел 20 беспылевой пересыпки загрузки, осуществляющий пересыпку готовых гранул из раструба 21 в контейнер 22, аналогичен по конструкции узлу 3 беспылевой пересыпки разгрузки.

Узлы гранулятора закреплены на сварной раме 23, которая обеспечивает жесткость и сейсмостойкость конструкции. Гранулятор оснащен датчиком 24 контроля уровня порошка в бункере 2, датчиком давления, газоанализатором, а также тензометрическими датчиками для контроля веса контейнеров 4 и 22, усилия прессования порошка шнеком узла 12 вертикальной шнековой подачи и усилия поджима валков 15.

Заявляемый гранулятор работает следующим образом.

Перед запуском в работу в грануляторе создается инертная атмосфера с требуемыми технологическими параметрами. Инертный газ поступает в узел 20 беспылевой пересыпки загрузки контейнера 22. Выход газа производится из узла 3 беспылевой пересыпки разгрузки контейнера 4 через патрубок 9. Давление в полостях гранулятора контролируется по показаниям датчика давления (не указан на фигуре ), параметры среды - газоанализатором (не указан на фиг. ), который подключается к патрубку 9. При падении давления открывается входной клапан и проводится подпитка инертным газом.

Контейнер 4, заполненный исходным мелкодисперсным материалом, устанавливается на горловине узла 3 беспылевой пересыпки разгрузки. Пневмоцилиндры 11 фиксируют контейнер 4, прижимая его к горловине узла 3 беспылевой пересыпки разгрузки, производится продувка стыка горловин контейнера 4 и узла 3 инертным газом, далее клапана закрываются. Аналогично пустой контейнер 22 пристыковывается к горловине узла 20 беспылевой пересыпки загрузки.

Порошок ссыпается из контейнера 4 через узел 3 беспылевой пересыпки разгрузки в раструб узла 1 горизонтальной шнековой подачи, затем шнек узла 1 перемещает порошок в бункер 2. Заполнение бункера 2 контролируется датчиком 24 уровня.

Шнек узла 12 вертикальной шнековой подачи обеспечивает дозированную подачу с подпрессовкой порошка из бункера 2 на валки 15 механизма 13 гранулирования. Усилие прессования контролируется тензометрическими датчиками (на фигуре не указаны). Скорость шнеков узлов 1 и 12 контролируется автоматически.

Подпрессованный порошок поступает из бункера 2 на валки 15 механизма 13 гранулирования. Полученные гранулы попадают в узел 18 ситового протира для измельчения до требуемого размера.

Готовый продукт в виде измельченных гранул пересыпается через раструб 21 в узел 20 беспылевой пересыпки загрузки, и далее заполняет контейнер 22. Контроль наполнения контейнера 22 обеспечивается тензометрическими датчиками (на фигуре не указаны).

При отстыковке контейнеров 4 и 22 от узлов 3 и 20 беспылевой пересыпки соответственно производится протирка стыкуемых поверхностей от следов частиц продукта.

Таким образом, использование заявленного гранулятора из отдельных герметичных модулей позволяет получать топливные гранулы из токсичных и радиоактивных материалов в атмосфере инертного газа. За счет отсутствия контакта материала с окружающей средой обеспечивается высокое качество продукта, обусловленное недопустимостью увлажнения материала. К тому же, предлагаемая конструкция гранулятора позволяет, при необходимости, извлекать отдельные узлы, обеспечивая минимальную запыленность и, следовательно, безопасность работы с вышеуказанными материалами.

Claims (2)

1. Герметичный гранулятор для изготовления топливных таблеток, отличающийся тем, что он содержит неподвижную сварную раму, на которой закреплены узел беспылевой пересыпки разгрузки, установленный на нем контейнер для порошка, узел горизонтальной шнековой подачи, соединенный с узлом беспылевой пересыпки разгрузки, механизм гранулирования, узел вертикальной шнековой подачи, выполненный с возможностью подачи порошка из узла горизонтальной шнековой подачи на механизм гранулирования, и узел беспылевой пересыпки загрузки, выполненный с возможностью пересыпки готовых гранул в состыкованный с ним контейнер для гранул, при этом механизм гранулирования расположен в корпусе с герметичной крышкой и содержит два рабочих валка с профилированными насечками для формирования гранул, установленных с зазором относительно друг друга, под которыми расположены скребки для очистки валков и узел ситового протира, а каждый из упомянутых узла беспылевой пересыпки разгрузки, узла вертикальной шнековой подачи, узла беспылевой пересыпки загрузки и узла ситового протира содержит отдельный герметичный корпус.

2. Гранулятор по п. 1, отличающийся тем, что элементы узла ситового протира выполнены с возможностью извлечения из гранулятора.

Images