планетарный гранулятор
Классы МПК: | B01J2/12 во вращающихся барабанах |
Автор(ы): | Лобовиков Д.В., Ханов А.М., Храмов Б.Л. |
Патентообладатель(и): | ГУ Институт технической химии Уральского отделения РАН |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-01-08 публикация патента:
10.08.2003 |
Изобретение относится к устройствам с вращающимися барабанами для гранулирования порошкообразных материалов, предназначено для получения мелких сферических гранул механически прочных адсорбентов и катализаторов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской и других отраслях промышленности. Планетарный гранулятор включает раму, водило с основным валом и приводом, формующие барабаны с подшипниками, дополнительный вал, центральное зубчатое колесо, сателлиты водила и барабана. Дополнительный вал имеет зубчатое колесо и независимый привод и размещен параллельно основному валу. Центральное зубчатое колесо установлено на раме с возможностью вращения вокруг своей оси от зубчатого колеса дополнительного вала. Гранулятор дополнительно снабжен загрузочным бункером, дозатором, компрессором, загрузочным трубопроводом, направляющими втулками с пружинами, направляющими стержнями, приводом выгрузки с вилкой-рычагом и выгрузным кожухом. Загрузочный трубопровод имеет загрузочный приемник и распределительную часть. Направляющие втулки вмонтированы в барабаны. Направляющие стержни присоединены к крышкам барабанов с подшипниками. Концы распределительной части загрузочного трубопровода сообщены с барабанами через отверстия в их крышках. Изобретение позволяет проводить процессы загрузки материала и выгрузки гранул без остановки гранулятора. 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Планетарный гранулятор, включающий раму, водило с основным валом и приводом, формующие барабаны с подшипниками, дополнительный вал с зубчатым колесом и независимым приводом, размещенный параллельно основному валу, центральное зубчатое колесо, установленное на раме с возможностью вращения вокруг своей оси от зубчатого колеса дополнительного вала, сателлиты водила и барабана, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен загрузочным бункером, дозатором, компрессором, загрузочным трубопроводом с загрузочным приемником и распределительной частью, вмонтированными в барабаны направляющими втулками с пружинами, направляющими стержнями, присоединенными к крышкам барабанов с подшипниками, приводом выгрузки с вилкой-рычагом, выгрузным кожухом, при этом концы распределительной части загрузочного трубопровода сообщены с барабанами через отверстия в их крышках, что позволяет осуществлять процессы загрузки материала и выгрузки гранул без остановки вращения гранулятора.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к устройствам с вращающимися барабанами для гранулирования порошкообразных материалов, предназначено для получения мелкосферических гранул механических прочных адсорбентов и катализаторов и может быть использовано в химической, нефтехимической, медицинской и других отраслях промышленности. Известно устройство для гранулирования [1], включающее цилиндрический барабан, привод, коленчатый вал, на котором закреплен барабан, средство для подачи гранулированного материала, установленное с одной стороны барабана, и средство для выгрузки гранул - с другой, бункер и сборник. Продольная ось барабана совпадает с осью коленчатого вала, параллельной оси его вращения; средство для подачи гранулируемого материала выполнено телескопическим, жестко закреплено на внешней цилиндрической поверхности барабана и шарнирно связано с бункером. Недостатком является отсутствие возможности подбора соотношений скоростей планетарного вращения и вращения барабана вокруг своей оси, что влияет на соотношение процессов агломерации и истирания частиц соответственно и в итоге на эффективность гранулирования. Наиболее близким аналогом является планетарный гранулятор [2], включающий раму, водило с основным валом и приводом, дополнительный вал с зубчатым колесом и независимым приводом, установленный параллельно основному валу, формующие барабаны на подшипниках, центральное и периферийные зубчатые колеса. Центральное зубчатое колесо установлено на раме на подшипниках с возможностью вращения вокруг своей оси от зубчатого колеса дополнительного вала. Барабаны приводятся в движение от дополнительного вала с зубчатым колесом через центральное и периферийные зубчатые колеса. Недостатком известного гранулятора является невысокая производительность вследствие значительных затрат времени на загрузку материала и выгрузку гранул. Задача изобретения - увеличение производительности гранулятора за счет проведения процессов загрузки и выгрузки без остановки гранулятора. Поставленная задача решается за счет того, что известный планетарный гранулятор, включающий раму, водило с основным валом и приводом и формующие барабаны, дополнительно снабжен загрузочным бункером, дозатором, компрессором, загрузочным трубопроводом с загрузочным приемником и распределительной частью, вмонтированными в барабаны направляющими втулками с пружинами, направляющими стержнями, присоединенными к крышкам барабанов, имеющим подшипники, приводом выгрузки с вилкой-рычагом, выгрузным кожухом, при этом концы распределительной части загрузочного трубопровода сообщены с барабанами через отверстия в их крышках. Сопоставительный анализ с прототипом выявил отличительные от прототипа существенные признаки: загрузочный бункер, дозатор, компрессор, загрузочный трубопровод с загрузочным приемником и распределительной частью, вмонтированные в барабаны направляющие втулки с пружинами, направляющие стержни, присоединенные к крышкам барабанов с подшипниками, привод выгрузки с вилкой-рычагом, выгрузной кожух, при том, что концы распределительной части загрузочного трубопровода сообщены с барабанами через отверстия в их крышках. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна". Отличительные от прототипа признаки известны в технике, однако их применение в новой совокупности с целью достижения заявленного технического результата не является очевидным. Следовательно, предлагаемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень". На фиг. 1 приведена схема гранулятора в процессе загрузки материала (стрелки указывают направление потока материала), на фиг.2 - разрез А-А в процессе выгрузки гранул (в отличие от фиг.1 на фиг.2 оси барабанов расположены в вертикальной плоскости; стрелки указывают направление движения гранул), на фиг.3 - разрез Б-Б. Планетарный гранулятор содержит раму 1, водило 2, жестко закрепленное на основном валу 3, имеющем привод 4, формующие барабаны 5 на валах, вращающихся на подшипниках 6, запрессованных в гнездах водила. На раме соосно с основным валом 3 установлено центральное зубчатое колесо 7, которое приводит во вращение вокруг своей оси барабаны 5 гранулятора через сателлиты 8 водила 2 и сателлиты 9 барабанов 5. Центральное зубчатое колесо 7 установлено на раме на подшипниках 10 и приводится во вращение зубчатым колесом 11, расположенным на дополнительном валу 12, имеющем независимый привод 13 и установленном параллельно основному валу 3. Загрузочный трубопровод для подачи материала в барабаны 5, состоящий из загрузочного приемника 14 и распределительной части 15, соединен с основным валом 3 шлицевым соединением с возможностью продольного движения. Крышки 16 барабанов 5 на направляющих стержнях 17 имеют возможность продольного перемещения в направляющих втулках 18 барабанов 5. На направляющие стержни 17 действуют сжатые пружины 19 таким образом, что крышки 16 закрывают барабаны 5. В крышках 16 запрессованы подшипники 20. Концы распределительной части 15 загрузочного трубопровода проходят через отверстия крышек 16 так, что отверстия распределительной части 15 находятся внутри барабанов 5. Загрузочный приемник 14 вращается в уплотнителе 21, расположенном в отверстии дозатора 22. Над дозатором 22 расположен загрузочный бункер 23. Шлангом 24 дозатор 22 соединен с компрессором 25. На раме 1 расположен привод выгрузки 26. Привод имеет вилку-рычаг 27. Распределительная часть 15 загрузочных трубопроводов имеет на своих концах опорные торцы 28. Выгрузной кожух 29 охватывает объем с вращающимися барабанами 5 и имеет внизу выгрузное отверстие 30. Гранулятор работает следующим образом. После включения гранулятора водило 2 начинает вращаться, а барабаны 5 двигаться по круговой орбите. Во время движения оси барабанов 5 двигаются параллельно основной оси гранулятора. Направление и скорость перемещения барабанов 5 по круговой орбите регулируют электродвигателем постоянного тока привода 4 водила 2. При вращении водила 2 его сателлиты 8 обегают центральное зубчатое колесо 7 и через сателлиты 9 приводят барабаны 5 во вращение вокруг собственной оси. Направление и скорость вращения центрального зубчатого колеса 7 и, следовательно, барабанов 5 вокруг своей оси задаются электродвигателем постоянного тока независимого привода 13 дополнительного вала 12 через зубчатое колесо 11 дополнительного вала 13. При загрузке материал попадает из загрузочного бункера 23 в емкость дозатора 22. Компрессор 25 нагнетает воздух в емкость дозатора 22 и материал, увлекаемый воздушным потоком, попадает в загрузочный приемник 14, затем в распределительную часть 15 загрузочного трубопровода и далее в барабаны 5. После загрузки производится гранулирование материала. При выгрузке привод выгрузки 26 поворачивает вилку-рычаг 27, который передвигает загрузочный приемник 14 и распределительную часть 15 загрузочного трубопровода в направлении дозатора 22. Опорные торцы 28 распределительной части 15 загрузочного трубопровода, действуя на подшипники 20, открывают крышки 16, сжимая пружины 19. Гранулы скатываются по коническим внутренним поверхностям барабанов 5 в выгрузной кожух 29 и, ударяясь о его внутреннюю поверхность, скатываются вниз через выгрузное отверстие 30. Через промежуток времени, необходимый для выгрузки, привод выгрузки 26 возвращает вилку-рычаг 27 в исходное положение, и крышки 16 закрываются под действием пружин 19. Затем происходит загрузка материала и цикл повторяется. Процессы загрузки и выгрузки осуществляются без остановки гранулятора и протекают достаточно быстро относительно стадии гранулирования. Таким образом, предлагаемое устройство значительно уменьшает время, необходимое для загрузки и выгрузки, позволяет автоматизировать процесс и увеличивает производительность гранулятора. При этом гранулятор работает циклично, весь материал, в отличие от грануляторов непрерывного действия, находится на стадии гранулирования строго определенное время, что является необходимым условием для получения заданного гранулометрического состава гранулированного материала. Источники информации1. Авторское свидетельство СССР 1030003, кл. B 01 J 2/00, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 1635366, кл. B 01 J 2/12, 1988.
Класс B01J2/12 во вращающихся барабанах