SU1764687A1

SU1764687A1 - Device for granulation

Info

Publication number: SU1764687A1
Application number: SU904839549A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Сахаров; Павел Юрьевич Литвинов
Original assignee: Дзержинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения
Priority date: 1990-06-18
Filing date: 1990-06-18
Publication date: 1992-09-30

Abstract

Использование: получение равномерных струй расплава при гранулировании материалов с различными показател ми в зкости . Сущность изобретени : в устройстве, содержащем обогреваемую ванну с переливной пластиной, верхн кромка которой выполнена наклонной от краев к ее середине , горизонтальный трубчатый нагреватель, установленный с зазором около переливной пластины и расположенный под ними охладитель , на переливной пластине под трубчатым нагревателем закреплена пластинчата накладка толщиной, превышающей зазср между переливной пластиной и трубчатым нагревателем, верхн и нижн кромки накладки выполнены зубчатыми, причем вершины зубьев верхней кромки накладки расположены над впадинами зубьев ее нижней кромки. 4 ил.Usage: obtaining uniform melt jets when granulating materials with different viscosity indices. Summary of the invention: in a device containing a heated bath with an overflow plate, the upper edge of which is made inclined from the edges to its middle, a horizontal tubular heater installed with a gap near the overflow plate and a cooler located under them, on the overflow plate under the tubular heater a plate lining is fixed with a thickness that exceeds the gap between the overflow plate and the tubular heater, the upper and lower edges of the lining are jagged, with the tops of the teeth of the upper the edges of the lining are located above the cavities of the teeth of its lower edge. 4 il.

Description

Изобретение относитс к гранул ционной технике и может быть использовано в химической и других отрасл х промыш/1ен- ности, например, при гранулировании расплавов твердых смол.The invention relates to a granulation technique and can be used in the chemical and other industries, for example, in the granulation of molten solid resins.

Известно устройство дл гранулировани , содержащее обогреваемую ванну с переливной пластиной, верхн и нижн кромки которой выполнены зубчатыми, и вершины зубьев верхней кромки расположены над впадинами зубьев нижней кромки .A granulation device is known comprising a heated bath with an overflow plate, the upper and lower edges of which are serrated, and the tops of the teeth of the upper edge are located above the depressions of the teeth of the lower edge.

При работе за счет взаимного расположени зубьев верхней и нижней кромки переливной пластины облегчаетс формирование отдельных стекающих с зубьев нижней кромки струй расплава, которые затем распадаютс на капли.In operation, due to the relative positioning of the teeth of the upper and lower edges of the overflow plate, the formation of separate flowing from the teeth of the lower edge of the melt jets is facilitated, which then disintegrate into droplets.

Недостатком известного устройства вл етс то, что при изменении количества расплава, поступающего на пленкообразо (ЛA disadvantage of the known device is that when the amount of melt entering the film-type changes (L

СWITH

вание, вместе с толщиной пленки измен етс и нагрузка на каждый струеформирую- щий зуб, увеличиваетс или уменьшаетс , что приводит к изменению размера одновременно всех образуемых струй (изменение их площади поперечного сечени ) и, следовательно, к изменению режима капле- образовани и снижению качества готового продукта, равномерность грансостава которого снижаетс Поддержание же равномерной подачи расплава в ванну всегда затруднительно, а в р де случаев невозможно по технологическим причинам.Together with the film thickness, the load on each jet-forming tooth increases or decreases, which leads to a change in the size of all the jets formed simultaneously (a change in their cross-sectional area) and, consequently, a change in the mode of dripping and a decrease in quality the finished product, the uniformity of the composition of which is reduced. Maintaining the uniform supply of the melt in the bath is always difficult, and in some cases it is impossible for technological reasons.

Известно также устройство дл образовани капель расплавов, содержащее питатель, пленкообразователь и струеформирующее устройство. Последнее выполнено в виде обогреваемой наклонной перфорированной плиты, на нижней стороне которой перпендикул рно ее поверхности вдоль р да отверстий установлены зубчатые пластины, причемIt is also known a device for forming droplets of melts comprising a feeder, a film former and a jet-forming device. The latter is made in the form of a heated inclined perforated plate, on the lower side of which perpendicular to its surface along a series of holes are installed toothed plates, and

N оN o

Ь О 00 VIL O 00 VI

::

каждый зуб пластины расположен против отверсти плиты, и перфорированна плита снабжена устройством дл регулировани ее наклона. При этом отверсти в плите последующего р да могут быть смещены по отношению к отверсти м предыдущего р да и выполнены с увеличением диаметра в сторону прохождени пленки расплава.each tooth of the plate is positioned against the plate opening, and the perforated plate is provided with a device for adjusting its inclination. In this case, the holes in the plate of the next row can be shifted with respect to the holes of the previous row and are made with an increase in diameter in the direction of the passage of the melt film.

При работе расплав в виде пленки поступает на наклонную перфорированную плиту, направл етс через отверсти на расположенные под ними зубь зубчатых пластин, с которых стекает в виде отдельных струй, в последствии дроб щихс на капли. Необходимый расход материала к зубчатым пластинам обеспечиваетс соответствующим наклоном перфорированной плиты.During operation, the melt in the form of a film enters the inclined perforated plate, is guided through the holes to the teeth of the toothed plates located under them, from which it flows down in the form of separate jets, subsequently splitting into drops. The necessary material flow to the toothed plates is ensured by the corresponding inclination of the perforated plate.

К недостаткам известного устройства следует отнести громоздкость его коиструк- ции, неравномерность грансостава получаемого продукта при изменении подачи расплава, Последнее объ сн етс тем, что при изменении расхода подаваемого на гранулирование расплава измен етс толщина пленки расплава на перфорированной плите и, следовательно, количество расплава, поступающего через отверсти этой плиты к струеформирующим зубь м. Поддержание же посто нной толщины пленки на перфорированной плите с помощью изменени ее наклона крайне затруднительно и неудобно при измен ющемс расходе, так как не известно точно, на какой угол нужно измен ть наклон перфорирован- ной плиты. Кроме того, при регулировании наклона перфорированной плиты измен етс также и положение зубьев в пространстве, что значительно вли ет на струеформирова- ние.The disadvantages of the known device include the cumbersome complexity of its co-structuring, the unevenness of the composition of the obtained product when the melt feed varies. The latter is explained by the fact that when the flow rate of the melt fed to the granulation changes, the thickness of the melt film on the perforated plate changes and entering through the openings of this plate to the jet-forming teeth. The maintenance of a constant film thickness on a perforated plate by changing its inclination is extremely difficult itelno and inconvenient at a varying flow rate, since it is not known exactly at what angle necessary to vary the inclination of hydrochloric perforated plate. In addition, when adjusting the inclination of the perforated plate, the position of the teeth in the space also changes, which significantly affects the stream formation.

Известно устройство дл чешуировани расплава, наиболее близкое по технической сущности к за вл емому и включающее обогреваемую ванну с переливной пластиной, верхн кромка которой выполнена наклон- ной от краев к ее середине, горизонтальный трубчатый нагреватель, установленный с зазором около переливной пластины.A device for melting flaking is known, which is closest in technical essence to the claimed and includes a heated bath with an overflow plate, the upper edge of which is inclined from the edges to its middle, a horizontal tubular heater installed with a gap around the overflow plate.

При работе расплав, подаваемый в ванну , стекает через верхнюю кромку перелив- ной пластины, накапливаетс и равномерно распредел етс между трубчатым нагревателем и обогреваемой переливной пластиной , и через зазор между ними в виде пленки равномерной толщины стекает на охлаждаемую движущуюс поверхность или в охлаждающую среду.In operation, the melt supplied to the bath flows through the upper edge of the overflow plate, accumulates and is evenly distributed between the tubular heater and the heated overflow plate, and flows through the gap between them in the form of a film of uniform thickness onto a cooled moving surface or into a cooling medium.

Достоинством известного устройства вл етс то, что при изменении количества расплавленного материала, подаваемого вThe advantage of the known device is that when changing the amount of molten material supplied to

ванну, толщина стекающей пленки всегда посто нна и зависит только от величины зазора между переливной пластиной и трубчатым нагревателем.the bath, the thickness of the flowing film is always constant and depends only on the size of the gap between the overflow plate and the tubular heater.

Недостатком известного устройства вл ютс невысокие технологические возможности , например, невозможность получени равномерных струй и использовани этого устройства дл получени правильных по форме отдельных гранул, т.е. получени продуктов с повышенными качественными характеристиками.A disadvantage of the known device is the low technological capabilities, for example, the impossibility of obtaining uniform jets and the use of this device to obtain the correct form of individual granules, i.e. obtain products with improved quality characteristics.

Цель изобретени - повышени качества готового продукта на выходе за счет обес- печени высокой равномерности образуемых струй расплава в широком диапазоне в зкостей и нагрузок.The purpose of the invention is to improve the quality of the finished product at the expense of the supply of high uniformity of the melt jets formed in a wide range of viscosities and loads.

Указанна цель достигаетс за счет того , что в устройстве дл образовани струй, включающем обогреваемую ванну с переливной пластиной, верхн кромка которой выполнена наклонной от краев к ее середине , горизонтальный трубчатый нагреватель, установленный с зазором около переливной пластины, и расположенный под ними охладитель; на переливной пластине под трубчатым нагревателем закреплена пластинчата накладка с толщиной, превышающей зазор между переливной пластиной и трубчатым нагревателем, верхн и нижн кромки накладки выполнены зубчатыми, причем вершины зубьев верхней кромки накладки расположены над впадинами зубьев ее нижней кромки.This goal is achieved due to the fact that in the device for the formation of jets, including a heated bath with an overflow plate, the upper edge of which is made inclined from the edges to its middle, a horizontal tubular heater installed with a gap near the overflow plate, and a cooler located under them; A plate lining with a thickness exceeding the gap between the overflow plate and the tubular heater is fixed on the overflow plate under the tubular heater, the upper and lower edges of the lining are jagged, with the tops of the teeth of the upper edge of the lining located above the depressions of the teeth of its lower edge.

Благодар тому, что на переливной пластине под трубчатым нагревателем закреплена пластинчата накладка с толщиной, превышающей зазор между переливной пластиной и трубчатым нагревателем, и верхн кромка накладки выполнена зубчатой, обеспечиваетс гарантированное рассечение стекающей равномерной пленки расплава на отдельные струи посто нного поперечного сечени независимо от величины подачи расплава в ванну. При колебани х величины подачи расплава в ванну сечение этих струй не измен етс , а измен етс лишь количество образуемых струй. Т.е. на каждом краю зубчатой накладки под трубчатым нагревателем происходит образование новых таких же по сечению струй при увеличении подачи в ванну расплава, или полное прекращение существовани определенного количества струй при уменьшении подачи в ванну расплава. При этом увеличение или уменьшение в зависимости от нагрузки количества образующихс струй происходит строго равномерно от середины переливной пластины, что обеспечивает плавное изменение тепловых нагрузок наDue to the fact that a plate overlay with a thickness exceeding the gap between the overflow plate and the tubular heater is fixed on the overflow plate under the tubular heater and the upper edge of the pad is notched, a guaranteed dissection of the flowing melt film into separate jets of constant cross section is ensured regardless of the feed size melt into the bath. With fluctuations in the melt supply to the bath, the cross section of these jets does not change, but only the number of jets formed. Those. On each edge of the toothed pad under the tubular heater, new jets of the same cross section form when the flow of the melt into the bath increases, or a certain number of jets completely cease to exist while the melt feed decreases. In this case, the increase or decrease, depending on the load, the number of jets formed is strictly evenly from the middle of the overflow plate, which ensures a smooth change in the thermal loads on

расположенный под устройством дл образовани струй теплообменный аппарат, будь то колонный аппарат с охлаждающей средой или ленточный охладитель.a heat exchanger located below the device for jetting, be it a column apparatus with a cooling medium or a belt cooler.

Снабжение переливной пластины зуб- чатой накладкой с толщиной, превышающей зазор между переливной пластиной и трубчатым нагревателем, обеспечивает рассечение пленки расплава и образование равномерных струй в значительно более широком диапазоне в зкости по сравнению с известными устройствами, что значительно расшир ет технологические возможности .The supply of the overflow plate with a serrated plate with a thickness exceeding the gap between the overflow plate and the tubular heater provides for the dissection of the melt film and the formation of uniform jets in a much wider viscosity range compared with the known devices, which greatly expands the technological capabilities.

За счет того, что нижн кромка наклад- ки выполнена зубчатой, и вершины зубьев верхней кромки накладки расположены над впадинами зубьев ее нижней кромки, значительно облегчаетс формирование струй с цилиндрической формой и последующее разделение каждой сформированной струи на капли равномерного размера за счет создани равномерных условий истечени струй, что в конечном итоге повышает качество готового продукта.Due to the fact that the lower edge of the lining is made toothed, and the tops of the teeth of the upper edge of the lining are located above the cavities of the teeth of its lower edge, the formation of jets with a cylindrical shape and the subsequent separation of each formed jet into uniformly sized drops is greatly facilitated by creating uniform jets, which ultimately improves the quality of the finished product.

В располагаемых нами источниках информации не обнаружены технические решени , содержащие в совокупности признаки, сходные с отличительными признаками за вл емого решени .No technical solutions were found in the information sources that we have, which contain in their totality signs similar to the distinctive features of the proposed solution.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 ; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 2.FIG. 1 shows the proposed device, the cut; in fig. 2 is a view along arrow A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one ; in fig. 4 is a view along arrow B in FIG. 2

Устройство дл гранулировани содер- жит ванну 1, обогреваемую теплоносителем , подаваемым в рубашку 2, с входным патрубком 3 и переливной пластиной 4. Верхн кромка 5 переливной пластины 4 выполнена наклонной от краев к ее средней части, Около переливной пластины 4 установлен горизонтальный трубчатый нагреватель 6 и неподвижно закрепленными на его концах кронштейнами 7 с отверсти ми, через которые пропущены винты 8, ввинчен- ные в неподвижно закрепленные на корпусе ванны 1 бобышки 9 с резьбовыми отверсти ми. Между каждой бобышкой 9 и кронштейном 7 установлена пружина 10. Под трубчатым нагревателем б на переливной пластине 4 неподвижно закреплена пластинчата накладка 11 толщиной S, превышающей зазор L между переливной пластиной 4 и трубчатым нагревателем 6. На верхней кромке накладки 11 с одинаковым шагом выполнены зубь 12, а на ниж- ней кромке накладки 11 с таким же шагом выполнены зубь 13. Вершины зубьев 12 накладки 11 расположены над впадинами зубьев 13, Теплоноситель в рубашку 2 ванны 1 ив полость трубчатого нагревател 6 подаетс соответственно через патрубки 14 и 15. Отвод теплоносител из рубашки 2 и трубчатого нагревател 6 осуществл етс соответственно через патрубки 16 и 17. Под ванной 1 расположен охладитель.The device for granulation contains a bath 1 heated by a coolant supplied to the jacket 2, with an inlet pipe 3 and an overflow plate 4. The upper edge 5 of the overflow plate 4 is inclined from the edges to its middle part. Near the overflow plate 4 there is a horizontal tubular heater 6 and brackets 7 fixedly mounted on its ends with openings through which screws 8 are passed, screwed into fixedly fixed to the bath body 1 boss 9 with threaded openings. A spring 10 is installed between each boss 9 and bracket 7. Under the tubular heater b on the overflow plate 4 there is a fixed lamellar pad 11 with a thickness S exceeding the gap L between the overflow plate 4 and the tubular heater 6. On the upper edge of the pad 11 the teeth 12 are made with the same pitch and on the lower edge of the lining 11, teeth 13 are made with the same pitch. The tops of the teeth 12 of the lining 11 are located above the depressions of the teeth 13, the heat carrier in the shirt 2 of the bath 1 and in the cavity of the tubular heater 6 is fed respectively Without the pipes 14 and 15. The coolant from the jacket 2 and the tubular heater 6 is discharged through the pipes 16 and 17, respectively. A cooler is located under the bath 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед началом работы с помощью винтов 8 между горизонтальным трубчатым нагревателем 6 и переливной пластиной 4 устанавливают равномерный по всей длине нагревател 6 зазор L, определ ющий необходимую толщину образуемой пленки расплава .Before starting work, use a screw 8 between the horizontal tubular heater 6 and the overflow plate 4 to establish a uniform gap L over the entire length of the heater 6, which determines the required thickness of the melt film being formed.

В полость трубчатого нагревател 6 и рубашку 2 ванны 1 подают теплоноситель, а в ванну 1 через патрубок 3 - расплав 18. Последний, стека через верхнюю кромку 5 переливной пластины 4, накапливаетс и равномерно распредел етс между трубчатым нагревателем б и обогреваемой переливной пластиной 4, и через зазор между ними в виде сплошной пленки 19 равномерной толщины L стекает на зубчатую накладку 11, рассекаетс зубь ми 12 верхней кромки накладки 11 на отдельные равномерные струи (потоки) 20, которые направл ютс на зубь 13 нижней кромки накладкиThe tubular heater 6 and the jacket 2 of the bath 1 are supplied with coolant into the cavity, and the melt 18 is fed into the bath 1 through pipe 3. The last stack through the upper edge 5 of the overflow plate 4 accumulates and is evenly distributed between the tubular heater b and the heated overflow plate 4, and through the gap between them in the form of a continuous film 19 of uniform thickness L flows onto the toothed pad 11, cuts the teeth 12 of the upper edge of the pad 11 into separate uniform jets (streams) 20, which are directed onto the tooth 13 of the lower edge of the pad

11и стекают с этих зубьев в виде одинаковых струй уже цилиндрической формы, или отдельных капель, которые затем поступают на охладитель (охлаждаемую движущуюс поверхность или в охлаждающую среду).11 and flow down from these teeth in the form of identical jets of an already cylindrical shape, or individual droplets, which are then fed to the cooler (cooled moving surface or to the cooling medium).

При изменении количества расплавленного материала 18, подаваемого в ванну 1, измен етс ширина образуемой на переливной пластине 4 пленки 19, однако ее толщина L всегда посто нна и зависит только от величины зазора между переливной пластиной 4 и трубчатым нагревателем 6. При этом, если количество расплавленного материала 18, подаваемого в ванну 1, например, увеличиваетс , то увеличиваетс и ширина пленки 19, и в работу с каждой стороны автоматически подключаетс определенное количество зубьевWhen the amount of molten material 18 supplied to the bath 1 changes, the width of the film 19 formed on the overflow plate 4 changes, but its thickness L is always constant and depends only on the size of the gap between the overflow plate 4 and the tubular heater 6. Moreover, if the amount The molten material 18 supplied to the bath 1, for example, increases, then the width of the film 19 increases, and a certain number of teeth automatically connect to each side.

12(13) накладки 11. При уменьшении подачи в ванну 1 расплавленного материала 18 уменьшаетс ширина образуемой пленки 19, и автоматически с каждого кра равномерно от середины накладки отключаетс часть зубьев 12 (13). При этом все формируемые струи получаютс одинакового поперечного сечени , за исключением двух крайних струй, которые могут быть несколько тоньше, чем все остальные, из-за возможной недозагру- женности расплавом. Последнее не вызывает негативных влений, так как образование, например, струй или капель не нарушаетс .12 (13) of the lining 11. When the supply of molten material 18 to the bath 1 is reduced, the width of the film 19 formed decreases, and part of the teeth 12 (13) disconnects automatically from each edge evenly from the middle of the lining. At the same time, all formed jets are of the same cross section, with the exception of two extreme jets, which can be somewhat thinner than all the others, due to possible underloading by the melt. The latter does not cause negative phenomena, since the formation of, for example, jets or drops is not disturbed.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую равномерность образуемых струй из расплавленных материалов в широком диапазоне в зкостей и нагрузок, не требует повышенного внимани обслуживающего персонала при эксплуатации, обеспечивает плавное изменение тепловых нагрузок на охладитель, что расшир ет технологические возможности, обеспечивает высокие качество продукта на выходе и надежность в работе.The proposed device provides a high uniformity of the formed jets of molten materials in a wide range of viscosities and loads, does not require special attention of the operating personnel during operation, provides a smooth change of the thermal loads on the cooler, which expands the technological capabilities, provides high output product quality and reliability. work.

Claims

The invention of the device for granulation, including a heated bath with overflow plate, the upper edge of which is made inclined from the edges to its middle,

A horizontal tubular heater installed with a gap around the overflow plate and a cooler located under them, characterized in that, in order to improve the quality of the finished product by ensuring a high uniformity of the melt streams formed in a wide range of viscosities and loads, on the overflow plate under the tubular heater a plate lining is fixed with a thickness exceeding the gap between the overflow plate and the tubular heater; the upper and lower edges of the lining are jagged, with the tops the teeth of the upper edge of the lining are located above the cavities of the teeth of its lower edge.

Spreads

1B

7

FIG.

Exit heat

B with

about

14

Su

Input heat carrier

-J

O1 4b SP

az -j

77

1764687

5-5