РАЗБРЫЗГИВАЮЩАЯ ПЛАСТИНА С РЕГУЛИРУЕМЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ
SPRAYING PLATE WITH ADJUSTABLE OPENINGS

РОДСТВЕННАЯ ЗАЯВКА
В настоящей заявке испрашивается конвенционный приоритет по дате подаче заявки США US 61/360082, поданной 30 июня 2010 г., полное содержание которой вводится ссылкой в настоящую заявку.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к процессам гранулирования и, в частности, к установке и способу гранулирования с использованием регулируемой разбрызгивающей пластины, которая обеспечивает изменение размера отверстий.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Гранулирование - это процесс, в котором происходит формирование твердых частиц при отверждении капель, падающих из разбрызгивающей головки в открытой грануляционной башне. Гранулирование отличается от сушки распылением, поскольку в нем не используется или почти не используется летучий растворитель. Разбрызгивающая головка - это устройство в верхней части грануляционной башни, которая разделяет расплавленный материал на потоки капель, из которых формируются гранулы.
В современных грануляционных установках используются разбрызгивающие пластины с одинаковыми отверстиями, через которые расплавленный материал попадает из разбрызгивающей головки в грануляционную башню, то есть все отверстия имеют одинаковые размеры. Если необходимо изменить размер отверстий, требуется останавливать процесс грануляции, чтобы можно было установить в разбрызгивающую головку разбрызгивающие пластины с другим размером отверстий. Аналогично, если отверстия разбрызгивающей пластины забиваются расплавленным материалом, процесс грануляции также должен быть остановлен для чистки пластин.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В настоящем изобретении предлагается разбрызгивающий узел и способ грануляции, которые включают подвижную разбрызгивающую пластину, которая обеспечивает регулируемое изменение размера проходов, через которые расплавленный материал выходит из разбрызгивающей головки.
Предлагаемый в настоящем изобретении разбрызгивающий узел содержит: неподвижную разбрызгивающую пластину, имеющую множество отверстий; и подвижную разбрызгивающую пластину, прилегающую к неподвижной разбрызгивающей пластине, причем подвижная разбрызгивающая пластина имеет множество отверстий, которые совмещаются с отверстиями неподвижной разбрызгивающей пластины для формирования проходов сквозь разбрызгивающий узел, когда подвижная пластина находится в открытом положении. Предлагаемый в настоящем изобретении способ грануляции включает: обеспечение разбрызгивающей головки, содержащей разбрызгивающий узел, в состав которого входит неподвижная разбрызгивающая пластина и подвижная разбрызгивающая пластина, прилегающая к неподвижной разбрызгивающей пластине, причем и подвижная, и неподвижная разбрызгивающие пластины имеют множество отверстий, которые совмещаются для формирования проходов, имеющих размер поперечного сечения; осуществление работы разбрызгивающей головки путем пропускания расплавленного материала сквозь проходы разбрызгивающего узла и перемещения подвижной разбрызгивающей пластины относительно неподвижной разбрызгивающей пластины для изменения размера поперечного сечения проходов.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Нижеописанные конкретные варианты выбраны для целей иллюстрации и описания изобретения и представлены на прилагаемых чертежах, являющихся частью описания.
Фигура 1 - вид первого варианта разбрызгивающей головки по настоящему изобретению.
Фигура 2 - вид первого варианта разбрызгивающего узла по настоящему изобретению.
Фигура 3 - вид второго варианта разбрызгивающего узла по настоящему изобретению.
Фигура 4 - вид третьего варианта разбрызгивающего узла по настоящему изобретению.
Фигура 5 - вид сбоку четвертого варианта разбрызгивающего узла по настоящему изобретению.
Фигура 6 - вид снизу разбрызгивающего узла, показанного на фигуре 5.
Фигура 7 - вид сбоку пятого варианта разбрызгивающего узла по настоящему
изобретению.
Фигура 8 - вид снизу разбрызгивающего узла, показанного на фигуре 7.
Фигура 9 - вид шестого варианта разбрызгивающего узла по настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Разбрызгивающие узлы и способы по настоящему изобретению могут использоваться в любой подходящей грануляционной установке, включая, например, производство удобрений, таких как удобрения, содержащие нитрат сернокислого аммония. На фигуре 1 показан вид вертикального сечения разбрызгивающей головки 100 с открытой верхней частью. Разбрызгивающая головка 100 содержит боковую стенку 102 и разбрызгивающий узел 104. Боковая стенка 102 может формировать любую подходящую форму, такую как цилиндрическая, овальная, эллиптическая, треугольная, квадратная, прямоугольная или многоугольная. Разбрызгивающий узел 104 может быть соединен с нижним концом боковой стенки 102 и может содержать первую разбрызгивающую пластину 106 и вторую разбрызгивающую пластину 108. На фигуре 2 представлен первый вариант разбрызгивающего узла 104, который может быть использован в разбрызгивающей головке 100 фигуры 1. Одна из разбрызгивающих пластин разбрызгивающего узла 104 может быть установлена неподвижно, в то время как вторая пластина установлена с возможностью перемещения. Как показано на фигуре 1, первая разбрызгивающая пластина 106 установлена неподвижно (неподвижная пластина), в то время как вторая разбрызгивающая пластина 108 установлена с возможностью перемещения (подвижная пластина). Неподвижная разбрызгивающая пластина 106 и подвижная разбрызгивающая пластина 108 могут прилегать друг к другу, так что зазор между ними равен нулю или имеет минимально возможную величину. Подвижная пластина 108 может быть функционально соединена с приводным механизмом (не показан), таким как поршень или серводвигатель, который может управлять движением и положением подвижной разбрызгивающей пластины 108.
Подвижная и неподвижная разбрызгивающие пластины по настоящему изобретению могут иметь множество отверстий, которые проходят сквозь каждую пластину от верхней поверхности к нижней поверхности. Например, как показано на фигурах 1 и 2, как неподвижная разбрызгивающая пластина 106, так и подвижная разбрызгивающая пластина 108 могут иметь множество отверстий 110. Отверстия 110 могут быть расположены в соответствии с любой подходящей схемой, в которой эти отверстия разнесены на некоторое расстояние друг от друга как по длине, так и по ширине каждой разбрызгивающей пластины. Отверстия 110 неподвижной пластины 106 и подвижной пластины 108 предпочтительно одинаковы или примерно одинаковы по форме и по схеме расположения и предпочтительно совмещены для формирования полностью открытых проходов сквозь разбрызгивающие пластины 106 и 108, когда подвижная пластина 108 находится в открытом положении относительно неподвижной пластины 106. Размер проходов может быть уменьшен или же эти проходы могут быть полностью закрыты путем перемещения подвижной пластины 108 для вывода отверстий 110 подвижной пластины 108 из положения совмещения с отверстиями 110 неподвижной пластины 106, в результате чего уменьшается эффективный поперечный размер и площадь поперечного сечения отверстий. Отверстия 110 могут иметь любую подходящую форму, однако предпочтительно имеют такую форму, например квадратную, для которой форма сечения остается неизменной независимо от уменьшения эффективного поперечного размера. Другие варианты разбрызгивающих узлов, содержащих неподвижную и подвижную разбрызгивающие пластины, которые могут взаимодействовать указанным образом, описываются ниже со ссылками на фигуре 3-9.
Как показано на фигурах 1 и 2, неподвижная разбрызгивающая пластина 106 может иметь квадратную или прямоугольную форму, и подвижная разбрызгивающая пластина 108 также может быть квадратной или прямоугольной. Предпочтительно отверстия 110 обеих разбрызгивающих пластин могут иметь квадратную форму и могут быть расположены по любой подходящей схеме, в которой эти отверстия разнесены на некоторое расстояние друг от друга как по длине, так и по ширине разбрызгивающей пластины. Например, предпочтительная схема может содержать квадратные отверстия 110, расположенные на равных расстояниях друг от друга рядами по диагоналям квадратных отверстий 110, причем ряды отверстий 110 чередуются таким образом, что каждый ряд отверстий сдвинут относительно соседнего параллельного ряда на некоторое расстояние, которое в предпочтительном варианте составляет половину расстояния между соседними отверстиями 110 в одном ряду. Когда подвижная разбрызгивающая пластина выровнена с неподвижной разбрызгивающей пластиной в открытом положении, как показано на фигуре 2, отверстия 110 каждой пластины совмещены для формирования полностью открытых проходов сквозь разбрызгивающий узел. Проходы имеют квадратное поперечное сечение, совпадающее с поперечным сечением отверстий 110. Эффективный поперечный размер и, соответственно, размер поперечного сечения проходов может быть уменьшен при сохранении их квадратной формы путем смещения подвижной разбрызгивающей пластины 108 в направлении А, которое параллельно диагоналям отверстий 110.
В процессе работы разбрызгивающей головки 100 в грануляционной башне подвижная разбрызгивающая пластина может быть установлена в ее первое положение, в котором размер поперечного сечения проходов имеет наибольшую величину, поскольку отверстия подвижной разбрызгивающей пластины совмещены с отверстиями неподвижной разбрызгивающей пластины. Подвижная разбрызгивающая пластина может быть смещена из первого положения в рабочее положение, чтобы сформировать проходы, имеющие требуемый размер поперечного сечения. Расплавленный материал, такой как расплавленное удобрение, может проходить из разбрызгивающей головки в грануляционную башню путем подачи расплавленного материала в разбрызгивающую головку и прохождения этого материала через проходы в разбрызгивающем узле. Подвижная разбрызгивающая пластина 108 может быть смещена для изменения размера поперечного сечения проходов, в результате чего можно изменять регулируемым образом размер формируемых гранул без прекращения работы грануляционной установки или поддерживать постоянный размер частиц путем регулирования размера проходов в разбрызгивающем узле для компенсации изменений в материале, вызванных, например, изменениями температуры.
Кроме того, расплавленный материал может иногда забивать один или несколько проходов в разбрызгивающем узле, в результате чего образуется пробка и снижается эффективность работы разбрызгивающей головки. В таких случаях закупорку проходов можно устранить без прекращения работы установки путем перемещения подвижной разбрызгивающей пластины 108 из рабочего положения в закрытое положение, в котором все проходы закрыты, выдерживания разбрызгивающего узла в таком положении в течение некоторого времени, в результате чего в разбрызгивающей головке 100 поднимется давление, и последующего быстрого перемещения подвижной разбрызгивающей головки в ее первое положение, в котором отверстия в неподвижной 106 и подвижной 108 разбрызгивающих пластинах будут полностью совмещены для полного открытия проходов. Затем подвижная разбрызгивающая пластина 108 может быть перемещена снова в рабочее положение.
В предпочтительном варианте величина давления, которое создается при закрытии проходов, достаточно для выталкивания материала из закупоренных проходов и само перемещение подвижной разбрызгивающей пластины 108 также может способствовать ослаблению или разрушению пробок в проходах. На фигурах 3-9 иллюстрируются альтернативные варианты разбрызгивающих узлов, которые содержат неподвижную и подвижную разбрызгивающие пластины. На фигуре 3 представлен вид разбрызгивающего узла 200, содержащего неподвижную разбрызгивающую пластину 202 и подвижную разбрызгивающую пластину 204, которые имеют круглую форму и могут быть выпуклыми относительно боковой стенки 102 разбрызгивающей головки 100. Неподвижная разбрызгивающая пластина 202 имеет множество отверстий 206. Подвижная разбрызгивающая пластина 204 имеет множество отверстий 208, которые могут быть совмещены с отверстиями 206 неподвижной разбрызгивающей пластины 202 для формирования проходов 210. Отверстия могут иметь любую подходящую форму, такую как круглая форма, показанная на фигуре 3. В одном из предпочтительных вариантов отверстия могут быть квадратными, как это показано на фигуре 1. Отверстия 208 могут быть расположены по любой подходящей схеме, например множество отверстий 208 расположены по концентрическим окружностям с центром на оси вращения подвижной разбрызгивающей пластины 204, так что средние точки диагоналей квадратных отверстий 208 находятся на этих концентрических окружностях. Подвижная разбрызгивающая пластина 204 может поворачиваться по часовой стрелке или против часовой стрелки в направлении В для изменения размера поперечного сечения проходов 210.
На фигуре 4 представлен вид разбрызгивающего узла 300, содержащего неподвижную разбрызгивающую пластину 302 и подвижную разбрызгивающую пластину 304. Неподвижная разбрызгивающая пластина 302 и подвижная разбрызгивающая пластина 304 могут иметь днище 306, первую боковую стенку 308 и вторую боковую стенку 310. Днища 306, первые боковые стенки 308 и вторые боковые стенки 310 разбрызгивающих пластин 302 и 304 могут иметь множество отверстий 314, которые могут быть совмещены для формирования проходов сквозь разбрызгивающий узел 300. Неподвижная разбрызгивающая пластина 302 может также иметь две концевые стенки 312, которые могут быть вертикальными или по меньшей мере примерно вертикальными. Подвижную разбрызгивающую пластину 304 можно перемещать в направлении С для изменения размера поперечного сечения проходов, формируемых отверстиями 314.
На фигурах 5 и 6 представлены виды сбоку и снизу соответственно разбрызгивающего узла 400, который имеет форму усеченной пирамиды. На фигурах 7 и 8 представлены виды сбоку и снизу соответственно разбрызгивающего узла 500, который имеет форму усеченного конуса. Разбрызгивающий узел 500 содержит неподвижную разбрызгивающую пластину 502 и подвижную разбрызгивающую пластину 504. Неподвижная разбрызгивающая пластина 502 имеет множество отверстий 506. Подвижная разбрызгивающая пластина 504 имеет множество отверстий 508, которые могут быть совмещены с отверстиями 506 неподвижной разбрызгивающей пластины 502 для формирования проходов 510. Подвижная разбрызгивающая пластина 504 может поворачиваться по часовой стрелке или против часовой стрелки в направлении D для изменения размера поперечного сечения проходов 510.
На фигуре 9 представлен вид сбоку продольного сечения по центру разбрызгивающего узла 600, который имеет форму цилиндра. Разбрызгивающий узел 600 содержит неподвижную разбрызгивающую пластину 602 и подвижную разбрызгивающую пластину 604. Неподвижная разбрызгивающая пластина 602 имеет множество отверстий 606. Подвижная разбрызгивающая пластина 604 имеет множество отверстий 608, которые могут быть совмещены с отверстиями 606 неподвижной разбрызгивающей пластины 602 для формирования проходов 610. Подвижная разбрызгивающая пластина 604 может поворачиваться по часовой стрелке или против часовой стрелки в направлении Е для изменения размера поперечного сечения проходов 610.
Из вышеизложенного становится понятно, что в настоящем описании рассматриваются конкретные варианты для целей иллюстрации изобретения и возможны различные модификации этих вариантов без выхода за пределы существа или объема изобретения. Поэтому вышеприведенное подробное описание должно рассматриваться прежде всего как иллюстративное, а не ограничивающее изложение изобретения, и необходимо понимать, что объем охраны настоящего изобретения определяется пунктами прилагаемой формулы, включая все эквиваленты.