UA133865U - Вібраційний обертовий прилер - Google Patents

Abstract

Вібраційний обертовий прилер містить опорну плиту, на якій зверху вертикально змонтовано корпус підшипників, в якому встановлено пустотілий вал, до нижнього кінця якого прикріплений розподільник рідини, з'єднаний з корзиною, що має форму зворотного конуса з перфорованою бічною поверхнею, в якій знаходиться зрівнювач окружної швидкості рідини. На верхньому кінці пустотілого вала закріплений шків приводу обертання корзини, над валом встановлений вібратор, вібруючий елемент якого за допомогою штока, який проходить через отвір у пустотілому валу, з'єднаний з днищем корзини, над розподільником рідини знаходиться пристрій для подачі рідини. Зрівнювач окружної швидкості виконаний у вигляді двох, щільно прилягаючих одна до одної гладкої та гофрованої сіток, які в свою чергу щільно прилягають до внутрішньої перфорованої бічної поверхні корзини гладкою сіткою. Розподільник рідини представляє собою диск розподільника рідини з кільцевим отвором, який верхньою поверхнею закріплений до вала, а знизу до нього прикріплене кільце розподільника рідини з отворами. До кільця розподільника рідини, коаксіально вала, закріплені не менше однієї циліндричної обичайки, до нижньої частини кожної з яких приварене горизонтально кільце обичайки. В пристрої для подачі рідини на вході встановлений фільтр з сіткою для фільтрації рідини, що подається у прилер, а на виході гальмівний пристрій, що складається з горизонтальної кільцевої перегородки, в якій закріплені циліндричні патрубки, зверху яких з зазором, що може регулюватися, встановлені диски гальмівного пристрою і під гальмівним пристроєм розташована розподільна решітка.

Description

Корисна модель належить до пристроїв для розбризкування рідин на краплі однакового розміру і може бути використана в хімічній промисловості у виробництві азотних добрив (аміачна селітра, сечовина, складні добрива) при гранулюванні їх методом прилювання у грануляційних баштах, а також в інших галузях промисловості де необхідно при розбризкуванні рідин отримувати каплі рідини або прили одинакові за розміром.

Відомий обертовий вібраційний гранулятор розплавів, який містить вхідний пристрій для подачі розплаву, порожнистий вал, змонтований у підшипниковому вузлі, джерело вібрації, перфорований пристрій. Всередині вала розміщено випромінювач, на валу змонтовано обертовий направляючий апарат, сполучений з вхідним пристроєм для подачі розплаву.

Внутрішня частина направляючого апарату забезпечена похилими лопатками і на зовнішній поверхні направляючого апарату змонтовані лопатки. До направляючого апарату приєднана перфорована корзина з отворами витікання різного діаметра, розташованими по всій висоті на його бічній поверхні під різними кутами нахилу осі отвору відносно площини поперечного перерізу перфорованої корзини. При цьому перфорована корзина виконана з можливістю обертання і сполучена з вібратором (Патент України на КМ Мо 118248, опубл. 25.07.2017 р.

Недоліки конструкції цього гранулятора наступні: в зв'язку з тим, що розплав з вхідного пристрою через направляючий апарат подається в верхню частину перфорованої корзини, що обертається, то стікаючи по її внутрішній поверхні в нижню частину корзини, він проковзує в вертикальному напрямку відносно отворів виконаних в верхній частині корзини, що приводить до стиснення струменів в отворах корзини і, як наслідок цього, до нерегулярного розпаду струменів, що витікають з отворів корзини гранулятора, на краплі. Утворюються краплі різного розміру, які, кристалізуючись, перетворюються в різні за розміром прили, що значно погіршує гранулометричний склад прильованої речовини.

Також існує проковзування розплаву відносно отворів, виконаних в корзині в горизонтальній площині по всій висоті корзини, внаслідок того, що розплав, стікаючий з лопаток направляючого апарату, має лінійну швидкість меншу ніж лінійна швидкість внутрішньої поверхні корзини, що обумовлено різними радіусами обертання лопаток та корзини. Це також приводить до стиснення струменів в отворах корзини і, як наслідок цього, до нерегулярного розпаду струменів і погіршенню гранулометричного складу прильованої речовини.

Зо Не забезпечено вихід розплаву з вхідного пристрою у вигляді однакового потоку по всій окружності патрубку, через який розплав витікає з вхідного пристрою, через це в один із секторів корзини, обмежений лопатками направляючого апарату, буде потрапляти більше розплаву ніж в інші. Під дією відцентрової сили надлишок розплаву із цього сектору буде перетікати поперек твірної корзини в інші сектори, що також приведе до проковзування розплаву відносно отворів виконаних в корзині та, як наслідок цього, до погіршення гранулометричного складу прильованої речовини.

Також відомий відцентровий вібраційний гранулятор (Патент України на винахід Мо 53971, опубл. 15.03.2005 р), що містить перфоровану корзину у вигляді зворотного конуса, коаксіально закріпленого на обертовому порожнистому валу, пристрій для подачі розплаву з попереднім розподільником, на днищі корзини гранулятора установлений вібратор таким чином, що напрямок вібрації збігається з площиною, перпендикулярною осі обертання корпусу гранулятора, і корпус гранулятора з'єднаний своєю верхньою частиною через гнучкий елемент із валом, а усередині корпусу коаксіально валу встановлений жорстко з'єднаний з валом розподільник розплаву у вигляді зворотного конуса з перфорованою бічною поверхнею, усередині якого встановлені перфоровані лопатки, між корзиною гранулятора і розподільником так само коаксіально валу розміщений зрівнювач швидкості потоку, виконаний у вигляді жорстко з'єднаного з валом лопатевого колеса, лопатки якого розташовані паралельно твірній корзини гранулятора в безпосередній близькості від її внутрішньої поверхні, причому поперечний профіль лопаток має форму дуги, увігнута сторона якої при обертанні корзини гранулятора є передньою, на бічній поверхні корзини гранулятора виконані сферичні лунки, опуклі стосовно зовнішньої поверхні корзини гранулятора з одним отвором у кожній лунці, вісь якого розташована нормально до поверхні лунки і лежить у площині, перпендикулярній осі обертання корзини гранулятора, а отвори в різних лунках виконані під різними кутами до векторів окружних швидкостей руху отворів).

Цей аналог є найбільш близьким по технічній суті до пропонованої корисної моделі і прийнятий як прототип.

Конструкція цього гранулятора має ті ж недоліки, що і гранулятор, за патентом України на

КМ Мо 118248, які зазначені вище. Хоча і була спроба в конструкції прототипу зрівняти швидкості потоку розплаву і корзини в горизонтальній площині за допомогою зрівнювана бо швидкості потоку, але за допомогою цього пристрою швидкості будуть рівними тільки при певному значенні радіальної швидкості потоку розплаву (певному навантаженню по розплаву на гранулятор). Але при експлуатації гранулятора навантаження може змінюватися в два і більше разів і на тих навантаженнях, які будуть відрізняться від навантаження на яке розрахована форма лопаток зрівнювача швидкості потоку, буде проковзування розплаву відносно отворів в корзині гранулятора та, як наслідок цього, погіршення гранулометричного складу прильованої речовини. Також, в обох аналогах, не вирішене питання очищення розплаву, який надходить в гранулятор, в результаті чого, тверді включення забивають отвори в корзині, що впливає на однорідність струменів, що витікають з гранулятора. При частковій забивці отвору в корзині твердими включеннями струмінь рідини, який з його витікає, буде відрізняться від струменів з чистих отворів, що приведе до того, що цей струмінь не буде піддаватися вібраційному розпаду на краплі однакового розміру, що погіршить гранулометричний склад прильованого продукту.

Повна забивка значної кількості отворів в корзині приведе до того, що прилер не зможе пропускати необхідну кількість рідини (розплаву) і його необхідно виводити з роботи на чистку.

В основу корисної моделі поставлені задачі: удосконалення конструкції вібраційного обертового прилера, яке б забезпечило рівномірний розподіл розплаву по всій бічній поверхні корзини, отримання струменів, що витікають з отворів корзини, однакового діаметру, що в свою чергу дозволить отримати однакові за розміром краплі розплаву при накладанні вібраційних коливань на ці струмені, та отриманню прильованого продукту, що складається з однакових, заданого розміру, прил; підвищення експлуатаційних характеристик вібраційного обертового прилера за рахунок застосування фільтра, який би перешкоджав попаданню твердих включень, що знаходяться в розплаві в корзину прилера та легко демонтувався для очищення.

Поставлена задача вирішується тим, що вібраційний обертовий прилер, що містить опорну плиту, на якій зверху вертикально змонтовано корпус підшипників, в якому встановлено пустотілий вал, до нижнього кінця якого прикріплений розподільник рідини з'єднаний з корзиною, що має форму зворотного конуса з перфорованою бічною поверхнею, в якій знаходиться зрівнювач окружної швидкості, а на верхньому кінці пустотілого вала закріплений шків приводу обертання корзини, над валом встановлений вібратор, вібруючий елемент якого за допомогою штока, який проходить через отвір у пустотілому валу, з'єднаний з днищем корзини, над розподільником рідини знаходиться пристрій для подачі рідини, згідно з корисною моделлю, зрівнювач окружної швидкості виконаний у вигляді двох, щільно прилягаючих одна до одної гладкої та гофрованої сіток, які в свою чергу щільно прилягають до внутрішньої перфорованої бічної поверхні корзини гладкою сіткою, а розподільник рідини представляє собою диск розподільника рідини з кільцевим отвором, який верхньою поверхнею закріплений до вала, а знизу до нього прикріплене кільце розподільника рідини з отворами, і до кільця розподільника рідини, коаксіально валу, закріплені, не менше однієї циліндричної обичайки, до нижньої частини кожної з яких приварене горизонтально кільце, крім того в пристрої для подачі рідини на вході встановлений фільтр з сіткою для фільтрації рідини, що подається у прилер, а на виході гальмівний пристрій, що складається з горизонтальної кільцевої перегородки, в якій закріплені циліндричні патрубки, зверху яких з зазором, що може регулюватися, встановлені диски гальмівного пристрою і під гальмівним пристроєм розташована розподільна решітка.

Крім цього розмір комірок фільтрувальної сітки становить 1/3 діаметра отворів в перфорованій бічній поверхні корзини.

Зрівнювач окружних швидкостей рідини, що складається з гофрованої та гладкої сіток, які щільно прилягають до внутрішньої поверхні корзини гладкою сіткою та повторюють її форму, урівнюють окружну швидкість рідини з окружною швидкістю внутрішньої поверхні корзини завдяки тому, що гладка сітка щільно прилягає до внутрішньої перфорованої поверхні корзини, а гофрована сітка прилягає до внутрішньої поверхні гладкої сітки, гофри сітки являють собою пористі лопатки і завдяки тому, що їхня кількість значна вони рівномірно розподіляють рідину по внутрішні поверхні корзини та придають рідині обертальний рух, окружна швидкість якого буде точно відповідати окружній швидкості внутрішньої поверхні корзини. Гладка сітка виконує роль пористої перегородки, яка стабілізує та ламенізує потік рідини перед входом її в отвори корзини.

Вхід рідини в отвори корзини прилера без ковзання, щодо цих отворів, дозволяє сформувати ламінарні і симетричні, щодо осей отворів, струмені рідини, що є необхідною умовою одержання однакових по розміру крапель рідини (прил).

Встановлення на виході рідини з пристрою для подачі рідини в розподільник рідини гальмівного пристрою знижує швидкості потоку рідини на вході в розподільник рідини та рівномірно розподіляє цей потік по колу. За рахунок того, що вертикальний потік рідини потрапляє на диски гальмівного пристрою та розтікається горизонтально, він втрачає бо вертикальну складову швидкості. Так як потік, що надходить на гальмівний пристрій не симетричний (патрубок пристрою для подачі рідини розташовано збоку), то при налаштуванні регулюють зазори між циліндричними патрубками та дисками гальмівного пристрою, таким чином, щоб витрата рідини через різні циліндричні патрубки гальмівного пристрою стала однакова.

Розподільна решітка, що представляє собою кільце в якому по концентричних колах виконані отвори, кількість та діаметр яких забезпечують однакову витрату рідини в кожному концентричному ряді, встановлена після гальмівного пристрою і ділить потік рідини, який витікає в розподільник рідини на декілька концентричних потоків, що забезпечує однакові витрату рідини в кожному концентричному ряді.

Розподільник рідини слугує для рівномірного розподілу рідини по перфорованій бічній поверхні корзини. Рідина, що витікає з отворів розподільної решітки, потрапляє в кільцеві зазори між циліндричними обичайками, стікає на кільця, розтікається по них та подається в корзину по всій висоті її бічної поверхні.

Встановлення фільтра на вході рідини в пристрій для подачі рідини виключає можливість потрапляння твердих забруднень в корзину, тим самим запобігає часткової або повної забивки отворів в корзині. Розмір комірки фільтрувальної сітки становить 1/3 діаметра отворів в корзині, що виключає забивку отворів забрудненнями, які пройшли через фільтр. Фільтр вмонтовано в пристрій для подачі рідини таким чином, що його заміна не потребує демонтажу прилера, що значно спрощує обслуговування прилера.

Таким чином, використання всіх істотних ознак пристрою, включаючи відмінні, дозволяє значно поліпшити гранулометричний склад отримуваних прил, що покращує ефективність охолодження прил у грануляційних баштах.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фігурі 1 представлений схема прилера у розрізі, на фігурі 2 - вид А - збільшений розріз розподільника рідини, гальмівного пристрою, зрівнювача окружних швидкостей та корзини, на фігурі З - розріз по Б-Б фіг. 1, на фігурі 4 - розріз по В-В фіг. 2.

Вібраційний обертовий прилер (Фіг. 1) містить опорну плиту 1, на якій зверху змонтовано корпус підшипників 2 з установленим в ньому пустотілим валом 3, на верхньому кінці якого закріплений шків 4 приводу обертання корзини. На нижньому кінці пустотілого вала З

Зо змонтовано розподільник 5 рідини, до якого прикріплена корзина 6, яка має форму зворотного конуса з перфорованою бічною поверхнею 7. Зверху шківа 4 встановлено вібратор 8, вібруючий елемент якого за допомогою штока 9, який проходить через отвір у валу 3, з'єднаний з днищем корзини 6. Пристрій 10 для подачі рідини розташований зверху розподільника 5 рідини. В пристрої 10 для подачі рідини в розподільник 5 рідини на вході рідини встановлено фільтр 11 з фільтрувальною сіткою 12, а на виході рідини - гальмівний пристрій 13 та розподільна решітка 14. Розмір комірок фільтрувальної сітки 12 становить 1/3 діаметрів отворів в перфорованій бічній поверхні 7 корзини 6, що виключає забивку отворів забрудненнями, які пройшли через комірки фільтрувальної сітки 12 фільтра 11.

Гальмівний пристрій 13 складається з кільцевої перегородки 15 (Фіг. 2, З) в якій закріплені циліндричні патрубки 16, зверху яких з зазором розташовані диски 17 гальмівного пристрою.

Зазори між циліндричними патрубками 16 та дисками 17 гальмівного пристрою можна регулювати. Розподільник 5 рідини складається з диска 18 розподільника рідини, з виконаним в ньому кільцевим отвором 19. Розподільник 5 рідини верхньою частиною прикріплений до вала

З. Знизу до диска 18 розподільника рідини, прикріплене кільце 20 розподільника рідини з отворами 21. Коаксіально вала З до кільця 20 розподільника рідини прикріплені циліндричні обичайки 22 (наприклад чотири), так, що зазори між ними співпадають з отворами 21 в кільці 20 розподільника рідини. Кожна наступна від штока 9 циліндрична обичайка 22 довша за попередню. До нижньої частини кожної обичайки 22 горизонтально приварені кільця 23.

Зрівнювач 24 окружних швидкостей складається з двох частин: гофрованої сітки 25 (Фіг. 4) та гладкої сітки 26, які мають форму зворотних конусів. Гладка сітка 26 щільно прилягає до внутрішньої перфорованої поверхні 7 корзини 6, а гофрована сітка 25 прилягає до внутрішньої поверхні гладкої сітки 26. На внутрішній перфорованій бічній поверхні 7 корзини б при обертанні, утворюється шар 27 рідини.

Прилер працює таким чином. Рідина (розплав) в прилер подається через вхідний патрубок пристрою 10 для подачі рідини, протікає через фільтрувальну сітку 12 фільтра 11, де вилучаються тверді забруднення, що можуть знаходиться в рідині (розплаві). Після цього розплав надходить в гальмівний пристрій 13, де, потрапляючи на диски 17 гальмівного пристрою, стікає в циліндричні патрубки 16. Так як пристрій 10 для подачі рідини знаходиться не осесиметрично (патрубок розташований збоку), потік, що надходить на гальмівний пристрій 13 бо нерівномірний на різних дисках 17 гальмівного пристрою, то при налаштуванні регулюють зазори між циліндричними патрубками 16 та дисками 17 гальмівного пристрою таким чином, щоб витрати рідини через різні циліндричні патрубки 16 були однаковими. Після проходження гальмівного пристрою 13, потік рідини потрапляє на розподільну решітку 14, звідкіля рідина витікає в вигляді концентричних кільцевих струменів в розподільник 5 рідини. Кожний із кільцевих струменів потрапляє через кільцевий отвір 19 та отвори 21 кільця 20 розподільника рідини в кільцеві зазори, утворені циліндричними обичайками 22, які розташовані під відповідними отворами 21 в кільці 20 розподільника рідини. Потік стікає по зазору вниз і потрапляє на кільця 23, розтікається по ньому і у вигляді плівки стікає з зовнішнього краю горизонтальних кілець 23. Ця плівка потрапляє в шар рідини 27, який знаходиться в корзині 6, підхоплюється гофрами гофрованої сітки 25 і залучається в круговий рух, окружна швидкість якого буде відповідати окружній швидкості внутрішньої перфорованої бічної поверхні 7 корзини 6. Далі рідина проходить через гладку сітку 26 і витікає через отвори в перфорованій бічній поверхні 7 корзини б у вигляді однакових ламінарних (не збурених) струменів, які під дією механічних коливань (вібрації), створених вібратором 8 і переданих на корзину 6 через шток 9, розпадаються на краплі (прили) однакового розміру.

Використання пропонованої конструкції вібраційного обертового прилера забезпечує, в порівнянні з існуючими прилерами, отримання практично 100 95 однакових крапель рідини (розплаву).

Claims (2)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Вібраційний обертовий прилер, що містить опорну плиту, на якій зверху вертикально змонтовано корпус підшипників, в якому встановлено пустотілий вал, до нижнього кінця якого прикріплений розподільник рідини з'єднаний з корзиною, що має форму зворотного конуса з перфорованою бічною поверхнею, в якій знаходиться зрівнювач окружної швидкості рідини, а на верхньому кінці пустотілого вала закріплений шків приводу обертання корзини, над валом встановлений вібратор, вібруючий елемент якого за допомогою штока, який проходить через отвір у пустотілому валу, з'єднаний з днищем корзини, над розподільником рідини знаходиться пристрій для подачі рідини, який відрізняється тим, що зрівнювач окружної швидкості виконаний у вигляді двох, щільно прилягаючих одна до одної гладкої та гофрованої сіток, які в свою чергу щільно прилягають до внутрішньої перфорованої бічної поверхні корзини гладкою сіткою, а розподільник рідини представляє собою диск розподільника рідини з кільцевим отвором, який верхньою поверхнею закріплений до вала, а знизу до нього прикріплене кільце розподільника рідини з отворами, і до кільця розподільника рідини, коаксіально вала, закріплені не менше однієї циліндричної обичайки, до нижньої частини кожної з яких приварене горизонтально кільце обичайки, крім того в пристрої для подачі рідини на вході встановлений фільтр з сіткою для фільтрації рідини, що подається у прилер, а на виході гальмівний пристрій, що складається з горизонтальної кільцевої перегородки, в якій закріплені циліндричні патрубки, зверху яких з зазором, що може регулюватися, встановлені диски гальмівного пристрою і під гальмівним пристроєм розташована розподільна решітка.

2. Вібраційний обертовий прилер за п. 1, який відрізняється тим, що розмір комірок фільтрувальної сітки становить 1/3 діаметра отворів в перфорованій бічній поверхні корзини.

ї : Дизай няня, Ран Гнійна НІ о | ! : і пз Н р і ши поновив ї Прес ване пишне: шині пани се а нина воно Н НИ У ; і Н Н ж р Кк ши ва у Кок снннссккки НИНІ НЙ тх У я | те 5 ші я не і ЩІ т ї я : : п Н х. ан НИ р-н У з Б. а ДЕ і | й ни й ши НИ НЕ ше І рок и ИН р пек т шяшкане КН. 7 ї | НЕ ТК дн Іі щ ЕН ре -щ Вин ТЕ фоннінннннчннтнню 3 і ІН ті 15 х ІВ Ше КО КЦеИ она, ха й ГЕ ух ре лю Сл : сна В яю Сум Й є ! фе йо ЕЕ Ас | НО и ще ше КЕ ПЕ ЩЕ НЕ прі, р Ор в шт Х НІ 1 НН : ! п. дош ОН ї НЕ :Щ й ; Но.

ХО фрі Н оемчечненнючючюя Е А 7 хи ! ще я і раї ! ве КК Шия а Фіг: 1