RU2672755C1 - Device for granulation of fertilizers - Google Patents
Device for granulation of fertilizers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672755C1 RU2672755C1 RU2018105705A RU2018105705A RU2672755C1 RU 2672755 C1 RU2672755 C1 RU 2672755C1 RU 2018105705 A RU2018105705 A RU 2018105705A RU 2018105705 A RU2018105705 A RU 2018105705A RU 2672755 C1 RU2672755 C1 RU 2672755C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzles
- granules
- coolant
- chamber
- outlet
- Prior art date
Links
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005469 granulation Methods 0.000 title abstract description 11
- 230000003179 granulation Effects 0.000 title abstract description 11
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 12
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 11
- 239000003570 air Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005680 Thomson effect Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 235000021537 Beetroot Nutrition 0.000 description 1
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100345589 Mus musculus Mical1 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
- B01J2/20—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by expressing the material, e.g. through sieves and fragmenting the extruded length
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к производству гранулированного удобрения преимущественно из отходов производства, например дефекта сахарных заводов или смеси дефекта и чернозема, смываемого с корнеплодов свеклы.The invention relates to agriculture and forestry, in particular to the production of granular fertilizers mainly from industrial wastes, for example, a defect in sugar factories or a mixture of a defect and black soil washed off from beet root crops.
Известно устройство для гранулирования удобрений (см. патент РФ №2564296 МПК B01J 2/20, опубл 27.09.15, бюл. №27). содержащее цилиндрическую емкость со штуцером для вывода готового продукта и подвода теплоносителя через форсунки, разделенную на загрузочную камеру со шнеком и камеру сушки гранул посредством классификатора в виде решетки из биметалла и с отверстиями в форме усеченного конуса с большим основанием в сторону плоского ножа, установленный под решеткой плоский нож с приводом вращения, причем привод вращения снабжен регулятором скорости вращения виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором давления с датчиком давления, при этом регулятор давления включает блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключен к регулятору скорости привода вращения плоского ножа в виде блока порошковых электромагнитных муфт, кроме того, датчик давления расположен перед форсунками в камере для сушки гранул, при этом на внутренней поверхности каждой из форсунок в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки, расположенные от входного к выходному отверстиям и касательные которых имеют направление по ходу движение часовой стрелки, а на внутренней поверхности камеры сушки гранул выполнены винтообразные канавки, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки, кроме того, цилиндрическая емкость в верхней части снабжена крышкой и размешенным симметрично полым валом, на котором укреплено ветроколесо с крыльчаткой, причем между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна, а поверхности лопастей ветроколеса и крыльчатки выполнены криволинейными и при совместном перемещении образуют суживающийся конус вращения.A device for granulating fertilizers is known (see RF patent No. 2564296 IPC
Недостатком является снижение экологических параметров в промзоне размещения устройства для гранулирования удобрений, особенно при длительной эксплуатации, когда воздух окружающей среды насыщается запахом перерабатываемого удобрения, что не только оказывает негативное воздействие на обслуживающий персонал, но и ухудшает качество выхода готового продукта из-за нарушения микроклимата в помещении.The disadvantage is the reduction of environmental parameters in the industrial area of the placement of the device for granulating fertilizers, especially during long-term operation, when the ambient air is saturated with the smell of the processed fertilizer, which not only negatively affects the maintenance staff, but also affects the quality of the finished product due to microclimate disturbance indoors.
Известно устройство для гранулирования удобрений (см. патент РФ №2631791 МПК B01J 2/20, опубл 26.09.17, бюл. №27), содержащее цилиндрическую емкость со штуцером для вывода готового продукта и подвода теплоносителя через форсунки, разделенную на загрузочную камеру со шнеком и камеру сушки гранул посредством классификатора в виде решетки из биметалла и с отверстиями в форме усеченного конуса с большим основанием в сторону плоского ножа, установленный под решеткой плоский нож с приводом вращения, причем привод вращения снабжен регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором давления с датчиком давления, при этом регулятор давления включает блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключен к регулятору скорости привода вращения плоского ножа в виде блока порошковых электромагнитных муфт, кроме того, датчик давления расположен перед форсунками в камере для сушки гранул, при этом на внутренней поверхности каждой из форсунок в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки, расположенные от входного к выходному отверстиям и касательные которых имеют направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности камеры сушки гранул выполнены винтообразные канавки, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки, кроме того, цилиндрическая емкость в верхней части снабжена крышкой и размещенным симметрично полым валом, на котором укреплено ветроколесо с крыльчаткой, причем между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна, а поверхности лопастей ветроколеса и крыльчатки выполнены криволинейными и при совместном перемещении образуют суживающий конус вращения, в полом валу выполнен фильтрующий элемент, включающий нижнюю и верхнюю сетчатые поверхности, соединенные между собой боковой поверхностью, расположенной по периметру внутренней поверхности полого вала, причем фильтрующий элемент заполнен адсорбирующим веществом поглощающим запах, а верхняя его сетчатая поверхность имеет профиль в виде синусоиды и закреплена на уровне выпускных окон.A device for granulating fertilizers (see RF patent No. 2631791 IPC
Недостатком является возрастание энергоемкости процесса гранулирования при длительной эксплуатации и снижение качества выхода готового продукта вследствие поступления в камеру сушки гранул парообразной и мелкодисперсной влаги теплоносителем в виде потока воздуха.The disadvantage is an increase in the energy intensity of the granulation process during long-term operation and a decrease in the quality of the finished product due to the vaporized and finely dispersed moisture entering the drying chamber of the granules in the form of an air stream.
Технические задачи предлагаемого изобретения является поддержание заданных постоянных энергозатрат процесса гранулирование удобрений при длительной эксплуатации с нормированным качеством по размеру гранул готового продукта.The technical objectives of the invention is to maintain a predetermined constant energy consumption of the process of granulation of fertilizers during long-term operation with normalized quality in size of granules of the finished product.
Технический результат достигается тем, что устройство для гранулирования удобрений содержит цилиндрическую емкость со штуцером для вывода готового продукта и подвода теплоносителя через форсунки, разделенную на загрузочную камеру со шнеком и камеру сушки гранул посредством классификатора в виде решетки из биметалла и с отверстиями в форме усеченного конуса с большим основанием в сторону плоского ножа, установленный под решеткой плоский нож с приводом вращения, причем привод вращения снабжен регулятором скорости вращения в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором давления- с датчиком давления, при этом регулятор давления включает блок сравнения и блок задания, причем блок сравнения соединен с входом электронного усилителя, оборудованного блоком нелинейной обратной связи, а выход электронного усилителя соединен с входом магнитного усилителя с выпрямителем, который на входе подключен к регулятору скорости привода вращения плоского ножа в виде блока порошковых электромагнитных муфт, кроме того, датчик давления расположен перед форсунками в камере для сушки гранул, при этом на внутренней поверхности каждой из форсунок в виде суживающегося сопла выполнены винтообразные канавки, расположенные от входного к выходному отверстиям и касательные которых имеют направление по ходу движения часовой стрелки, а на внутренней поверхности камеры сушки гранул выполнены винтообразные канавки, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки, кроме того, цилиндрическая емкость в верхней части снабжена крышкой и размещенным симметрично полым валом, на котором укреплено ветроколесо с крыльчаткой, причем между ветроколесом и крыльчаткой расположены выпускные окна, а поверхности лопастей ветроколеса и крыльчатки выполнены криволинейными и при совместном перемещении образуют суживающий конус вращения, в полом валу выполнен фильтрующий элемент, включающий нижнюю и верхнюю сетчатые поверхности, соединенные между собой боковой поверхностью, расположенной по периметру внутренней поверхности полого вала, причем фильтрующий элемент заполнен адсорбирующим веществом поглощающим запах, а верхняя его сетчатая поверхность имеет профиль в виде синусоиды и закреплена на уровне выпускных окон, при этом на штуцере подвода теплоносителя перед форсунками выполнено очищающее устройство, состоящее из корпуса с патрубка входа и выхода теплоносителя, крышки с закрепленной отражательной перегородкой, расположенной перед выходным отверстием патрубка входа теплоносителя и кондесатоотводчика, установленного в нижней конической части корпуса очищающего устройства, на штуцере подвода теплоносителя перед форсунками выполнено очищающая устройством состоящая из корпуса с патрубками входа и выхода теплоносителя крышки закрепленный оградительный перегородкой расположенный перед выходом отверстием патрубка входа теплоносителя и конденсатоотводчика установленного в нижней конической части корпуса очищающего устройства.The technical result is achieved by the fact that the device for granulating fertilizers contains a cylindrical container with a fitting for outputting the finished product and supplying coolant through nozzles, divided into a loading chamber with a screw and a granule drying chamber by means of a classifier in the form of a bimetal grill and with holes in the form of a truncated cone with a large base in the direction of a flat knife, a flat knife mounted under the grill with a rotation drive, and the rotation drive is equipped with a speed controller in the form of a block powder electromagnetic couplings and a pressure regulator with a pressure sensor, while the pressure regulator includes a comparison unit and a reference unit, and the comparison unit is connected to the input of an electronic amplifier equipped with a nonlinear feedback unit, and the output of the electronic amplifier is connected to the input of a magnetic amplifier with a rectifier, which at the input it is connected to the speed controller of the drive of rotation of a flat knife in the form of a block of powder electromagnetic couplings, in addition, a pressure sensor is located in front of the nozzles in the chamber For drying the granules, in this case, helical grooves are made on the inner surface of each nozzle in the form of a tapering nozzle, which are located in the direction of the clockwise direction from the inlet to the outlet openings, and helical grooves are made on the inner surface of the granule drying chamber, the tangent of which have a counterclockwise direction, in addition, the cylindrical container in the upper part is provided with a cover and a symmetrically placed hollow shaft on which is mounted a wind wheel with an impeller, and exhaust windows are located between the wind wheel and the impeller, and the surfaces of the blades of the wind wheel and the impeller are curved and, when moved together, form a narrowing cone of rotation, a filter element is made in the hollow shaft, including the lower and upper mesh surfaces connected to each other by a side surface, located along the perimeter of the inner surface of the hollow shaft, and the filter element is filled with an absorbent substance that absorbs odor, and its upper retina the surface has a sinusoidal profile and is fixed at the level of the outlet windows, while a cleaning device is made on the coolant inlet in front of the nozzles, consisting of a housing with a coolant inlet and outlet nozzle, a cover with a fixed reflective partition located in front of the coolant inlet outlet outlet and a steam trap installed in the lower conical part of the body of the cleaning device; on the coolant supply inlet in front of the nozzles, a cleaning device with the enclosing barrier standing from the housing with the inlet and outlet pipes of the lid coolant is located at the outlet of the inlet of the coolant and condensate drain installed in the lower conical part of the casing of the cleaning device.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства, на фиг. 2 - разрез решетки классификатора, на фиг. 3 - внутренняя поверхность форсунки в виде суживающегося сопла, на фиг. 4 - внутренняя поверхность камеры сушки гранул с криволинейными канавками. На фиг. 5 - фильтрующий элемент, заполненный адсорбирующим поглотителем запаха и включающий верхнюю сетчатую поверхность с профилем в виде синусоиды.In FIG. 1 is a schematic diagram of a device; FIG. 2 is a sectional view of the classifier grid, in FIG. 3 - the inner surface of the nozzle in the form of a tapering nozzle, in FIG. 4 - the inner surface of the chamber for drying granules with curved grooves. In FIG. 5 - a filter element filled with an absorbent odor absorber and including an upper mesh surface with a sinusoidal profile.
Устройство состоит из цилиндрической емкости 1, содержащие загруженную камеру 2 со шнеком 3, камеру для сушки гранул 4 со штуцерами 5 вывода готового продукта и штуцером 6 для подвода теплоносителя, форсунки 7, тангенциально расположенных в нижней части камеры сушки гранул 4 и соединенных со штуцером 6 подвода теплоносителя, классификатора в виде съемных решеток из биметалла 8 с отверстиями 9, выполненными в виде усеченного конуса с меньшим основанием 10 и большим основанием 11, и с расположенным под ним плоским ножом 12 с приводом 13 вращения. Классификатор делит емкость I на камеры 2 и 4. Привод 13 вращения снабжен регулятором скорости 14, в виде блока порошковых электромагнитных муфт и регулятором 15 давления с датчиком 16 давления, при этом регулятор давления содержит блок сравнения 17 и блок задания 18, причем блок сравнения 17 соединен с входом электронного усилителя 19, оборудованного блоком нелинейной обратной связи 20, а выход электронного усилителя 19 соединен с входом магнитного усилителя 21 с выпрямителем, который на выходе подключен к регулятору скорости 14 в виде блока порошковых электромагнитных муфт привода 13 вращения плоского ножа 12, при этом датчик 16 давления расположен перед форсунками 7 в камере. На внутренней поверхности 22 каждой форсунки 7 в виде суживающего сопла выполнены винтообразные канавки 23, расположенные от входного 24 к выходному 25 отверстиями, касательные которых имеют направление по ходу часовой стрелки (см., например, стр. 509, Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике М., 1965. 875 с.). На внутренней поверхности 26 камеры сушки гранул 4 выполнены винтообразные канавки 27, касательные которых имеют направление против хода движения часовой стрелки. Цилиндрическая емкость 1 в верхней части снабжена крышкой 28 и размещенным симметрично полым валом 29, на котором укреплено ветроколесо 30 с крыльчаткой 31. Между ветроколесом 30 и крыльчаткой 31 расположены выпускные окна 32, а криволинейная поверхность 33, лопасти 34 ветроколеса 30 и криволинейная поверхность 35 лопасти 36 крыльчатки 31 при совместном перемещении образуют суживающийся конус вращения 37. В полом валу 29 выполнен фильтрующий элемент 38, включающий нижнюю 39 и верхнюю 40 сетчатые поверхности, соединенные между собой боковой поверхностью 41, расположенной по периметру внутренней поверхности 42 полого вала 29. При этом фильтрующий элемент 38 заполнен адсорбирующим веществом 43 поглощающим запах, а верхняя его сетчатая поверхность 40 имеет профиль в виде синусоиды 44 и закреплена к боковой поверхности 41 на уровне выпускных окон 32 полого вала 29.The device consists of a
На штуцере 6 подвода теплоносителя перед форсунками 7 выполнены очищающее устройство 45, состоящее из корпуса 46 с патрубками входа 47 и выхода 48 теплоносителя, крышки 49 и закрепленной на ней отражательной перегородки 50, которая расположена перед выходным отверстием 51 патрубка входа 47 теплоносителя и конденсатоотводчика 52, установленного в нижней конической 53 части корпуса 46 очищающего устройства 45On the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В процессе длительного проведение процесса гранулирования удобрение на внутренней поверхности штуцера в 6 и присоединение к нему трубопроводов при перемещение теплоносителя появляются мелкодисперсные твердые частицы ржавчины и окалины, которые движутся с потоком через форсунку 7 и поступают в камеру для сушки гранул 4. На выходе из форсунок 7 выполненных в виде суживающегося сопла наблюдается внезапное расширение потока теплоносители со снижением его температуры на 3-7 градусов - эффект Джоуля Томсона (см., например, стр. 199 Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа - 1980 г, 469 с., ил). Твердые дисперсные частицы ржавчины и окалины при внезапном расширении потока внутри камеры 4 являются ядрами конденсации парообразной влаги и она в виде мелкодисперсных сконденсировавшихся частиц совместно с увлажненными твердыми частицами образует туманнообразную массу, которое витает в камере для сушки гранул 4. В результате непрерывного контакта гранул удобрения, поступающих из классификатора в виде съемных решеток из биметалла 8 и туманнообразной массы, движущийся с потоком теплоносителя наблюдается увлажнение гранул удобрений, их коагуляция и слипании друг с другом резкое увеличение в объеме и массе. Следовательно, снижается качество выхода готового продукта.During the long process of granulating the fertilizer on the inner surface of the nozzle at 6 and attaching pipelines to it when moving the coolant, fine particles of rust and scale appear that move with the flow through the
Кроме того для поддерживания процесса сушки укрупненных гранул требуется повышения давления и соответственно расход теплоносителя обеспечивающего витание обрабатываемой массы удобрения в камере 4, что приводит к дополнительным энергетическим затратам.In addition, in order to support the drying process of the enlarged granules, an increase in pressure is required and, accordingly, the flow rate of the coolant providing the processed fertilizer mass to rotate in the
При выполнении очищающего устройства 45 на штуцере 6 подвода теплоносителя перед форсунками 7 поток теплоносителя насыщенный твердыми частицами ржавчины и окалины поступает в патрубок входа 47 и внезапно расширяется во внутреннем объеме корпуса 46, снижается температура на 3-7 градусов (эффект Джоуля Томсона) что приводит к конденсации парообразной влаги находящейся в потоке теплоносителя. Смесь твердых частиц ржавчины и окалины а так же сконденсировавшейся мелкодисперсная влага совместно с теплоносителем ударяется об отражательную перегородку 50 и образует на ней «пятно жидкости», которое стекает в конденсатоотводчик 52, образуя под основанием отражательной перегородки 50 зеркало конденсата. Частично очищенный от мелко дисперсных частиц влаги и твердых частиц ржавчина и окалины поток теплоносителя огибает отражательную перегородку 50 и через щель между ее основанием и зеркалом конденсата, где происходит интенсивный тепломассообмен (Цой П.В. Методы расчета отдельных задач тепломассопереноса. М.: Энергия. 1971 - 384 с., ил.) с последующей полной очисткой от мелкодисперсной влаги и твердых частиц, перемещается к патрубку выхода 48. В результате, через форсунки 7 в камеру для сушки гранул 4 поступает теплоноситель очищенный от мелкодисперсной каплеобразной влаги и твердых частиц ржавчины и окалины, отрицательно воздействующих на качество готового продукта.When the
По мере поступления исходного материала для процесса гранулирования удобрения внутренний воздух загрузочной камеры 2 заполняется запахами, которые через выпускные окна 32 выбрасываются с движущимся потоком в окружающую среду, что способствует ухудшению экологической обстановки как в промышленной зоне, так и в помещении, где расположено устройство для гранулирования удобрений. Это влияет на самочувствие обслуживающего персонала и, соответственно, на качество выпуска готового продукта из-за отклонения от нормированных параметров микроклимата в помещении.As the source material for the granulation process of the fertilizer arrives, the internal air of the
При выполнении фильтрующего элемента 38 в виде емкости, герметично размещенной по внутренней поверхности 42 полого вала 29, внутренний воздух насыщенный мелкодисперсной и парообразной влагой, а также твердыми мелкодисперсными частицами, определяющими запах сырья для гранулирования удобрений, переходит на нижнюю 39 сетчатую поверхность и контактирует с адсорбирующим поглощающим запах веществом 43, например, силикагель КСМ-5, активная окись алюминия, цеолиты - молекулярные сита, активированный уголь, бокситы (см., Серпионова Е.Н. Промышленная адсорбция газовых паров. - М.: Высш. школа, 1989. - 388 с., ил).When performing the filter element 38 in the form of a container sealed on the
Эпюра скорости движущегося потока воздуха из крышки 28 по нижней 39 сетчатой плоскости характеризуется изменением скорости во всех ее поверхностях. Причем максимум абсолютного значения приходится на осевую составляющую. Поэтому объем вещества 43 поглощающего запах в фильтрующем элементе 38 имеет завышенное значение, так как определяется из условия, обеспечивающего эффективное поглощение запаха при скорости осевого потока (как это принято по известным методикам, см., например, Исследование некоторых вопросов применения силикагелей для осушки воздуха. М.: 1981. - 135 с. ил.). Однако это приводит к увеличению аэродинамического сопротивления фильтрующего элемента и, соответственно, к возрастанию объема адсорбирующего вещества, т.е. значительному возрастанию стоимости готового продукта.The diagram of the velocity of a moving air stream from the
Предлагается фильтрующий элемент 38 выполнить так, чтобы объем - профиль его соответствовал эпюре скоростей движущегося потока в полом вале 29 перед выпускными окнами 32. Тогда масса вещества 43 имеет оптимальную величину, обеспечивающую эффективную поглощающую запахи, способность по всей профильной верхней сетчатой поверхности 40 в виде синусоиды (см., например Выгодский М.Я. Справочник по высшей математике. М: - 841 с. ил.), где поглощающая способность вещества 43 на периферии (у боковой поверхности 41) и в центре потока, в соответствии с высотой адсорбирующего слоя вещества 43, одинаковы. Масса поглощающего запахи вещества 43 выбирается экспериментально в зависимости от объема обрабатываемого сырья и его свойств выделения запахов при гранулировании удобрений. При этом вещество 43 по мере накопления поглощаемых запахов легко заменяется для регенерации адсорбера.It is proposed that the filter element 38 be made so that its volume profile matches the diagram of the velocities of the moving flow in the
В результате поддерживаются экологически нормированные параметры в зоне эксплуатации устройства для гранулирования удобрений с обеспечением заданного качества готового продукта.As a result, environmentally normalized parameters are maintained in the operating zone of the device for granulating fertilizers, ensuring the specified quality of the finished product.
При вращении шнека 3 исходный материал для гранулирования удобрений покрывает поверхность классификатора в виде решетки из биметалла 8, а т.к. общая площадь отверстий 9 значительно меньше общей площади решетки 8, то внутренняя полость загруженной камеры 2 становится временно закупоренной (пока плоский нож 12 срезает гранулы) и внутренний воздух, находящийся в ней, начинает под воздействием перемещаемой шнеком 3 массы исходного материала для гранулирования сжиматься, повышая свое давление. В результате, на плоский нож 12 воздействует как вес массы исходного материала для гранулирования, так и давление внутреннего воздуха загрузочной камеры 2, что приводит к необходимости увеличения момента вращения плоского ножа 12, соответственно, к возрастанию мощности его привода, т.е. дополнительным энергетическим затратам.When the
Для устранения данного явления необходимо осуществлять удаление воздуха из загрузочной камеры 2 и в верхней части цилиндрической емкости 1 создается разрежение посредством размещения ветроколеса 30 и крыльчатки 31. Тогда по мере перемещения исходного материала для гранулирования сжимаемой движущейся массой внутренний воздух загрузочной камеры собирается под крышкой 28 и движется в полом валу 29 с последующим выбросом в окружающую среду через выпускные окна 32. В результате выхода внутреннего сжимаемого воздуха из загрузочной камеры 2 и последующего его контакта с лопастями 34 и 36 наблюдается перемещение ветроколеса 30 и крыльчатки 31, а криволинейная поверхность 32 лопасти 34 и криволинейная поверхность 35 лопасти 36 при совместном перемещении образуют суживающийся конус вращения с последующим сознанием разрежения под крышкой 28 и. соответственно, во внутренней полости загрузочной камеры 2. Следовательно, при наличии зоны разрежения под крышкой 28 цилиндрической емкости 1 внутренний воздух из загрузочной камеры 2 не накапливается для сжатия массой исходного материала при гранулировании, а интенсивно сбрасывается в окружающую среду по мере движения шнека 3, и на плоский нож 12 воздействует лишь вес массы гранулированного удобрения, т.е. привод на его вращение потребляет нормированную мощность, и без дополнительных энергетических затрат осуществляется производство готового продукта.To eliminate this phenomenon, it is necessary to carry out the removal of air from the
Теплоноситель с температурой, необходимой для сушки удобрений, поступает через штуцер 6 к форсункам 7, выполненным в виде суживающегося сопла. По мере перемещения от входного отверстия 24 по винтообразным канавкам 23, касательные которых имеют направление по ходу часовой стрелки, поток теплоносителя закручивается и с возросшей скоростью из выходного отверстия 25, вращаясь по часовой стрелке, поступает в камеру сушки гранул 4 и в камере сушки гранул 4 закручивается под воздействием избыточного давления, образуя вращающийся горячий газовый поток, величина подъемной силы которого определяется размером гранул, продавливаемых через решетку 8.The coolant with the temperature necessary for drying the fertilizer enters through the
Вращающийся в объеме камеры сушки гранул 4 по часовой стрелке горячий газовый поток своим пограничным слоем перемешается по расположенным на внутренней поверхности 26 винтообразным канавкам 27, касательные которых имеют направление против хода часовой стрелки, и поток горячего теплоносителя в пограничном слое закручивается в том же направлении.The hot gas stream rotating in the volume of the
В результате вблизи внутренней поверхности 26 камеры сушки гранул 4 наблюдается контактирование вращающихся в противоположных направлениях потоков горячего теплоносителя, что приводит к появлению микровзрывов (см., например, Меркулов В.Г1. Вихревой эффект и его применение в технике. Самара, 2002. 367 с.), а это практически устраняет появление застойных зон, т.е. препятствует как налипанию гранул удобрений на внутреннюю поверхность 26 камеры сушки 4, так и взаимному слипанию (коагуляции) гранул, особенно в месте расположения плоского ножа 12 из-за увеличения длительности витания гранул под дополнительным воздействием давления микровзрывов, вращающихся в противоположные стороны потоков горячего теплоносителя как в объеме камеры сушки гранул, так и в пограничном слое непосредственно на ее внутренней поверхности 26.As a result, near the
Качество сушки в камере сушки гранул 4 характеризуется длительностью витания гранул под воздействием избыточного давления вращающегося горячего газового потока теплоносителя, регулируемого регулятором давления 15, соединенного с датчиком давления 16.The drying quality in the drying chamber of the
При изменении размеров гранул, например, уменьшая их, сокращается необходимая величина подъемной силы вращающегося горячего газового потока для обеспечения качественной сушки, т.е. длительности витания гранул в камере сушки гранул 4 до удаления через штуцеры 5 вывода готового продукта, что соответствует снижению до давления теплоносителя, регистрируемого датчиком давления 16.When changing the size of the granules, for example, reducing them, the required lifting force of the rotating hot gas stream is reduced to ensure high-quality drying, i.e. the duration of the granules soaking in the
При этом сигнал, поступающий сдатчика 16, становится меньше, чем сигнал блока задания 18, и на выходе блока сравнения 17 появится сигнал положительной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 19 одновременно с сигналом от блока нелинейной обратной связи 20. В результате в электронном усилителе 19 компенсируется нелинейность характеристики привода 13 вращения плоского ножа 12. Сигнал с выхода электронного усилителя 19 поступает на вход магнитного усилителя 21, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 14 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Положительная полярность сигнала электронного усилителя 19 вызывает увеличение тока возбуждения на входе магнитного усилителя 21.In this case, the signal from the
В результате повышается момент от привода 13, и при вращении шнека 3 увеличенная масса перемешается к съемным решеткам из биметалла 8 с отверстиями 9, выполненными в виде усеченного конуса. Увеличение количества удобрения, проталкиваемого через отверстия 9 съемных решеток из биметалла 8 от меньшего основания 10 к большему основанию 11, приводит к возрастанию размеров гранул.As a result, the moment from the
Удобрения, выходящие из большего основания 11 отверстий 9. выполненных в виде усеченного конуса, срезаются плоским ножом 12, перемещающимся практически без зазора на поверхности классификатора. Полученные гранулы в результате взаимного воздействия подъемной силы вращающегося горячего потока теплоносителя и силы. тяжести витают в полости камеры для сушки гранул 4, интенсивно сушатся и, приобретая меньший вес (часть влаги из гранул при контакте с теплоносителем испаряется), перемещаются к периферии вращающегося горячего газового потока и через штуцеры 5 выходят в виде готового продукта.Fertilizers emerging from the
В связи с тем, что температура теплоносителя, контактирующего со съемными решетками из биметалла 8, более высокая, чем температура удобрения, поступающего на гранулирование, наблюдается термовибрация съемных решеток из биметалла. В этом случае совместное воздействие как интенсивной турбулентности потока теплоносителя, обусловленной резким изменением направления движения его в камере для сушки гранул 4 при выходе из штуцеров 5, так и термовибрации съемных решеток из биметалла 8, практически устраняет случайное налипание гранулированного удобрения на поверхности съемных решеток из биметалла 8 со стороны плоского ножа 12 и на самой поверхности ножа.Due to the fact that the temperature of the heat carrier in contact with the removable grates from
При увеличении размеров гранул выше нормированных (рассчитанных из соотношения скорости привода 13 вращения или подачи удобрения шнеком 3 к съемным решеткам из биметалла 8, выполненного в виде соединения алюминия с коэффициентом теплопроводности 205 Вт / (м град) и латуни с коэффициентом теплопроводности 85 Вт / (м град) и обеспечивающего создание термовибрации при температуре сушки удобрения (см. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа 1980 0-469 с.), более высокой, чем температура классификатора и давления теплоносителя, поступающего из форсунок 7) возрастает величина подъемной силы вращающегося горячего газового потока, т.к. возросла тяжесть гранул, а качественная их сушка определяется заданным временем витания в камере для сушки гранул 4. В результате возрастает давление теплоносителя, поступающего из штуцера 6 к форсункам 7. что и регистрируется датчиком давления 16. При этом сигнал, поступающий с датчика давления 16, становится больше, чем сигнал блока задания 18. и на выходе блока сравнения 17 появится сигнал отрицательной полярности, который поступает на вход электронного усилителя 19 одновременно с сигналом от блока отрицательной обратной связи 20. Сигнал с выхода электронного усилителя 19, где усиливается по мощности, выпрямляется и поступает на регулятор скорости вращения 14 в виде блока порошковых электромагнитных муфт. Отрицательная полярность сигнала электронного усилителя 19 вызывает уменьшение тока возбуждения на выходе магнитного усилителя 21. В результате уменьшается момент от привода 13, и при вращении шнека 3 уменьшенная масса удобрений перемещается к съемным решеткам из биметалла 8 и. соответственно, наблюдается уменьшение размеров гранул с последующим выходом в виде готового продукта через штуцеры 5.With an increase in the size of granules above normalized values (calculated from the ratio of the drive speed of 13 rotation or feeding fertilizer by
Оригинальность предлагаемого технического решения заключается в том, что выполнение очищающего устройства на штуцере подвода теплоносителя перед форсунками обеспечивает поддержание заданного качества выхода газового продукта с нормированными энергетическими затратами на процесс гранулирования удобрений при длительной эксплуатации за счет очистки теплоносителя как от мелкодисперсной конденсирующейся влаги, так и твердых частиц ржавчины и окалины.The originality of the proposed technical solution lies in the fact that the implementation of the cleaning device on the coolant inlet in front of the nozzles ensures the maintenance of the specified quality of the gas product output with normalized energy costs for the granulation of fertilizers during long-term operation due to the cleaning of the coolant from fine condensed moisture and solid particles rust and scale.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105705A RU2672755C1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Device for granulation of fertilizers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105705A RU2672755C1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Device for granulation of fertilizers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672755C1 true RU2672755C1 (en) | 2018-11-19 |
Family
ID=64327946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018105705A RU2672755C1 (en) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | Device for granulation of fertilizers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672755C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747242C1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Fertilizer granulation device |
| RU209574U1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "СплавТехКомплект" | Drying and granulation plant |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1297898A1 (en) * | 1984-08-06 | 1987-03-23 | Пермский политехнический институт | Apparatus for making spherical granules from plastic material particles |
| RU2054304C1 (en) * | 1990-04-09 | 1996-02-20 | Курский Политехнический Институт | Air filter |
| US6383553B1 (en) * | 1997-03-27 | 2002-05-07 | Glatt Gmbh | Method for monitoring and/or controlling a granulation, coating and drying process |
| RU2631791C2 (en) * | 2016-03-04 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Device for granulating fertilisers |
-
2018
- 2018-02-15 RU RU2018105705A patent/RU2672755C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1297898A1 (en) * | 1984-08-06 | 1987-03-23 | Пермский политехнический институт | Apparatus for making spherical granules from plastic material particles |
| RU2054304C1 (en) * | 1990-04-09 | 1996-02-20 | Курский Политехнический Институт | Air filter |
| US6383553B1 (en) * | 1997-03-27 | 2002-05-07 | Glatt Gmbh | Method for monitoring and/or controlling a granulation, coating and drying process |
| RU2631791C2 (en) * | 2016-03-04 | 2017-09-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Device for granulating fertilisers |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2747242C1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Fertilizer granulation device |
| RU209574U1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-03-17 | Общество с ограниченной ответственностью "СплавТехКомплект" | Drying and granulation plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2672755C1 (en) | Device for granulation of fertilizers | |
| CN107921483B (en) | Method for separating a granular mixture from a flowing medium and device for carrying out said method | |
| RU2631791C2 (en) | Device for granulating fertilisers | |
| RU2006118338A (en) | METHOD AND DEVICE FOR CLEANING AIR | |
| JP7081491B2 (en) | Self-propelled air purifier | |
| KR20120091373A (en) | Device and method for absorbing water from gas | |
| CN106999848A (en) | Multifunctional photocatalysis module | |
| JP2007237140A (en) | Desalination device | |
| CN109737076B (en) | Bladeless fan with air filtering function and filtering control method | |
| RU2329742C1 (en) | Drier of suspended layer with inert head | |
| RU2686169C1 (en) | Fertilizer granulation device | |
| RU2536064C1 (en) | Scrubber with moving nozzle | |
| CN103566668B (en) | Cleaning filtration screen of air | |
| CN209597353U (en) | A kind of organic fertilizer processing grinding device | |
| CN104238439A (en) | Device capable of controlling moisture content of fluidized bed drying air accurately | |
| RU2747242C1 (en) | Fertilizer granulation device | |
| Li et al. | Study on the removal of fine particles by using water in a rotating packed bed | |
| CN105771631B (en) | Photocatalyst plate and preparation method thereof, the air purifier with the photocatalyst plate | |
| RU2564296C1 (en) | Device for granulation of fertilisers | |
| CN209999522U (en) | Particle production device for preparing regenerated particles from waste fishing nets | |
| CN207240594U (en) | A kind of device for screening raw materials of heat insulating strips | |
| CN208212846U (en) | A kind of active carbon regenerating unit | |
| CN206875824U (en) | A kind of boiling drier | |
| RU2324875C1 (en) | Apparatus for entrainment-free drying | |
| CN211636471U (en) | Microwave crystal oscillator drying device for zero discharge of desulfurization wastewater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200216 |