Устройство для нанесения покрытия на частицы

Устройство для нанесения покрытия на частицы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ОАТЕКТУ (61) Дополиительиый к патенту (И) Заявлеио 10.06,77 (1)2504501/05

Соез Соеетсюа

Соцнелмстицесеа

Республик («>917684 (53) М. Кл. (N) ПРиоРитет - (32) 10. 06. 76

В 05 С g/02

foeyaaIiveewiIi комитет

СССР па делам изобретеииЯ я аткрытий (31) 694757 (331 США (5З) EL< 678.026...34(088.8) Опубликовано 300382. Бюллетень №12

Я,ата опубликования описания 300382 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Кларенс С. Даннелли и Чарльз Рональд Ле (США}

Иностранная фирма

"Истман Кодак Компани" (71) Заявитель (GIN) (54) ьстРойство для нАнккния покРытия

НА ЧАСТИЦЫ

Изобретение относится к устройствам для нанесения покрытия распылением или заключения в капсулу дискретных частиц или объектов в виде частиц в то время как частицы или объекты 0 суспендируются в газообразной текучей среде, такой как воздух. Дискретные частицы или объекты в виде частиц, которые подлежат нанесению покрытия распылением или которые должны заклю- IO чаться в капсулу, могут быть частицами или объектами питательных веществ, терапевтических веществ, се- мян, удобрений, пестицидов, гербици" дов, ротенцидов и ии подобных. Покры- 15 вающие или образующие капсулу мате" риалы служат для того, чтобы защищать, предохранять и улучшать,внешний вид или создавать специальные свойства, такие как, например, устой- 20 чивость в рубце (первый отдел желудка жвачных животных, покрытия, которые могут отделяться после пережевывания жвачки и использоваться в качестве кормовых добавлений для жвачных животных

В процессах, которые связаны с заключением в капсулу, сердцевинный материал должен заключаться или окружаться капсулой некоторым способом, а затем, по мере надобности, освобождаться от нее. В процессах в данной области техники могут использоваться безнапорнотекущие твердые частицы и образующие пленку полимеры, имеющие механизм освобождения, который основывается на изменениях рНт температуры, растворимости, механйческих усилиях, свете или проницаемости пленки.

Продукты, которые прирожденно являются липкими или не являются нормально безнапорнотекущими, могут заключэться в капсулу с тем, чтобы получать безнапорнотекущие дискретные частицы.

Низкоплавкие. твердые тела, воски и жидкости могут растворяться, диспергироваться или другим образом включаться

3 9176 в основной состав полимера, а затем наноситься на любой подходящий сердцевинный материал. Жидкости с низким давлением парообразования, несмотря на то, что не могут непосредственно заключаться в капсулы, могут сначала инкапсулироваться посредством абсорбирования их пористой частицей перед окружением капсулой.

В сельском хозяйстве семена инкап- 10 сулируются для специфических применений, усложняющихся условиями влажности и температуры, и для того, чтобы изменять физические свойства без вредного воздействия на всхожесть и произ-15 растание. Инсектициды, фунгициды, гербициды и инокуляторы включаются в образующие капсулу составы. Более приемлемые родентициды разработаны посредством применения технических щ методов инкапсулирования. Освобождение пестицидов может регулироваться посредством применения смоляных пленок в качестве образующего материала. Разработаны системы с медленным осво ?ь бождением инсектицидов и фунгицидов, которые помещают инсектицид или фун-, гицид на семена и защищают растение в течение продолжительного времени.

В пищевой промышленности инкапсули-щ рование может применяться для того, чтобы обеспечить стабильность в течение технологического процесса или освободить активный компонент, такой как вкусовое вещество, заквашивающий

И агент или подкислитель на конкретной стадии процесса. В некоторых случаях упаковка может упрощатьСя, когда несовместимый компонент инкапсулируется и упаковывается при равновесии смеси. Маслянистые материалы могут . инкапсулироваться посредством абсорбирования их на подходящей основе перед покрытием или посредством включения их в качестве части покрытия, кото45 рое должно наноситься. Составные пок рытия могут быть эффективной предупреждающей спекание обработкой, а также могут служить в качестве средства придания различной окраски, введения поверхностно-активных веществ, эфирSO ных масел и индикаторных добавок с высокой степенью равномерности. Твердые частицы могут покрываться так, чтобы они сохраняли требуемую структуру, сильно замедляли либо гидратацию, либо дегидратацию, повышали характеристики оперирования как llopolll ками, так и более крупными частица84 4 ми, или просто улучшали внешний вид продукта. Скрывающие привкус компоненты, которые добавляют неприятный запах или создают стабилизацию желательного запаха, используются либо непосредственной инкапсуляцией, либо посредством включения в основу покрытия °

В фармацевтической промышленности процессы инкапсулирования применяются для целей стабильности, маскирования привкуса и цвета, освобожде ния с выаеожкой воемени и для поиспособления к кишечнику. Например при использовании образующих пленку мате" риалов легкоплавкое, полукристаллическое, липофильное соединение может первым наноситься на частицу, которая имеет большое сродство с этим соединением, такую как полиэтиленгликолевый воск. Затем эти частицы инкапсулируются гидрофильной пленкой, которая имеет малое сродство с этим соединением, Таким образом, подложечный и образующий капсулу компоненты работают вместе, чтобы защищать соединение от воздействия окружающей среды.

Покрытия, которые используются в данной области, включают метил- и этилметакрилат, фталат ацетилцеллюлозы, карбоксиметил- и этилцеллюлозу, полиэтилен, поливинилацетат, поливинилиденхлорид, поливиниловый спирт, полистирол, пропионатморфолинобутират целлюлозы, полимеры винилперидина и производные винилпиридина, сополимеры, смеси полимеров с другими полимерами и/или пигментами, наполнителями, пластификаторами и т.д., пчелиный воск, карнаубский воск, касторовый воск, парафин, кукурузную патоку, декстрины, мелассы, жиры, жела-. тины, глицерины, гликоли, живицы, лецитин, стеараты, сахарозу, протеины, шеллак, крахмалы и др.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для нанесения пок рытия на частицы, содержащее вертикально установленную полую колонну сообщающуюся с системой подачи газа, размещенную внутри колонны вдоль ее " оси и открытую по торцам приемную ка-,. меру для сжатия и ускорения направленных вверх газов, стенки которой образуют со стенками колонны зону накопления частиц, и распыляющее сопло, расположенное в нижней части колонны соосно с приемной камерой (1).

5 9176

Недостатком известного устройства является необходимость увеличения его размеров с целью обработки большего количества частиц и других мате" риалов, на которые должно наноситься покрытие в результате чего увеличиваются энергетические требования, связанные с обеспечением потоков воздуха или газа. Это имеет место, главным образом, из-за необходимости использования потока воздуха или газа, чтобы поддерживать частицы в кольце" образном слое или участке временного накопления, который лежит между стенкой камеры нанесения покрытия и 1З внешней стенкой элемента управления, а также чтобы поднимать и цир" кулировать частицы по направлению вверх через конический или цилиндрический элемент управления. 20

Цель изобретения - сокращение энергетических затрат.

Указанная цель достигается тем, что устройство для нанесения покрытия на частицы, содержащее вер- 2$ тикальйо установленную полую колонну, сообщающуюся с системой подачи газа, размещенную внутри колонны вдоль ее оси и открытую по торцам приемную камеру для сжатия и ускорения направ- З0 ленных вверх газов, стенки которой образуют со стенками колонны зону накопления частиц, и распыляющее сопло, расположенное в нижней части колонны соосно с приемной камерой, снабжено расположенным над приемной камерой аэродинамическим направляющим элементом для формирования газовых потоков, образующих окружающую их зону пониженного давления для 40 захвата частиц из зоны накопления.

Кроме того, устройство снабжено расположенным в нижней части колонны под аэродинамическим направляющим элементом средством для формирова 4 ния кольцеобразного столба газовых потоков и опорной решеткой, разме" щенной между приемной камерой и аэродинамическим направляющим элементом и выполненной с отверстием, расположенным концентрично отверстию распыляющего сопла.

Аэродинамический направляющий эле. мент выполнен с изогнутой поверхностью, обращенной к приемной камере, 5S угол его наклона к оси устройства равен 10-45, причем изогнутая пою верхность аэродинамического направляющего элемента выполнена сферической

84 6

Устройство также снабжено концентрично охватывающим аэродинамический направляющий элемент кольцевым элементом, выполненным в виде усеченного конуса, обращенного меньшим основанием к опорной решетке и имеющего сходящиеся в этом направлении наружную и внутреннюю поверхности, причем угол наклона стенок усеченного конуса относительно оси устройо ства равен 10-45, а наружная поверхность усеченного конуса выполнена выпуклой.

На фиг.1 схематично изображено пред-. лагаемое устройство разрез, на фиг. 2-4то. же, варианты исполнения, на фиг.5 ..элементы верхней части устройства. для накопления окончательно покрытых частиц, разрез, на фиг. 6 - график высотных, толщинных и угловых соотношений между кольцеобразным профилем и конструкцией формирования потока газа и соотношений между верхней (Ь ) и нижней(Ь ) частями элемента формирования потока газа и самым наибольшим диаметром в попереч.ном сечении элемента формирования потока газа.

Устройство для нанесения покрытия на частицы содержит вертикально установленную полую колонну 1, сообщающуюся с системой подачи газа 2, размещенную внутри колонны 1 вдоль ее оси и открытую по торцам приемную камеру 3 для сжатия и ускорения нап" равленных вверх газов, стенка которой образует со стенками колонны 1 зону

4 накопления частиц, и распыляющее сопло 5, расположенное в нижней части колонны 1 соосно с приемной камерой.

3.

Устройство также снабжено расположенным под приемной камерой 3 аэродинамическим направляющим элементом 6 для формирования газовых потоков, образующих окружающую их зону g пониженного давления для захвата частиц их зоны 4 накопления, и опорной решеткой 8, размещенной между приемной ка-, мерой 3 и аэродинамическим направляющим элементом 6, Опорная решетка 8 выполнена с от-: верстием 9, расположенным концентрично отверстию распыляющего сопла 5, а аэродинамический направляющий элемент 6 выполнен с изогнутой поверхностью, обращенной к приемной камере 3.

Угол наклона аэродинамического нап-.. равляющего элемента 6 к оси устрой4 е лой колонны 1 и прилипает к верхней поверхности аэродинамического элемента 6 для обтекания через его часть.

Верхняя поверхность элемента 6 может быть плоской, предпочтительно искривленной, или приблизительно сферической. Она может иметь высоту ha выше плоскости поперечного сечения (фиг. 6), следовательно порядка 01504, или, предпочтительно 1О- 1504 наибольшего диаметра поперечного сечения 0 (фиг. 6) элемента 6.

Поверхность ниже диаметра наибольшего поперечного сечения может быть также плоской (не показана) и может иметь глубину или высоту h ) меньше или О-2003 наибольшего диаметра поперечного сечения D (фиг.6).

Таким образом, элемент 6 приспосабливается сжимать и ускорять теку- .. щие газы около периферии полой колонны 1 и направлять их в направлении центра полой колонны 1 под углом 1Оо

45 от направления, параллельного текущим газам от областей повышенного давления воздуха или газа.

Приемная камера 3 выполнена в. виде полого усеченного конуса 1 или любой пирамиды, расположенного по центру полой колонны 1 и имеющего уменьшающееся поперечное сечение в направлении вверх и определенную высоту в зависимости от размера и веса частиц, которые подлежат обработке.

Внутри камеры 3 в восходящем порядке располагаются зоны нанесения покрытия .и сушки. Приемная камера 3 служит для разделения зон нанесения покрытия и сушки от зоны замедле1нуя, которая лежит в области выше верхнего основания камеры 3, и от зоны накопления 4.

Камера 3 отпределяет диаметр ее нижнего основания до некоторой степени меньший, чем диаметр верхней час" .ти 12, и от О до 253 больший, чем диаметр опорной решетки 8. Нижнее основание камеры 3 разносится на некоторое определенное расстояние от опорной решетки 8, а верхнее основание определяет диаметр порядка 20-803 диаметра нижнего основания. Высота камеры

3 находится в диапазоне от однократного до шестикратного диаметра нижнего основания. о

Устройства работает следующим образом.

7 91768 а ства равен 10-45 а изогнутая поверхность аэродинамического направляющего элемента, 6 выполнена сферическои °

Устройство также снабжено концентрично охватывающим аэродинамический направляющий элемент 6 кольцевым эле" ментом 10, выполненным в виде усеченного конуса 11, обращенного меньшим основанием к опорной решетке 8 и 10 имеющего сходящиеся в этом направлении наружную и внутреннюю поверх" ности.

Угол наклона стенок усеченного конуса 11 равен 10-45 относительно оси устройства, а наружная поверхность усеченного конуса выполнена выпуклой.

Полая колонна 1 содержит верхнюю часть 12 с сужением 13 на нижнем тор- 20 це и нижнюю часть 14, причем поверхность стенки сужения 13 образует шов с поверхностью стенки нижней части 14.

В нижней части 14 колонны 1 имеется система 15 подачи образующего пок- 2$ рытие материала и впускные штуцеры 16 и 17 для подачи воздуха или газа под пластину 18 в зону 19 повышенного давления

От зоны 19 повышенного давления зв пластиной 18 отделяется вторая зона

20 повышенного давления.

Пластина 18 выполнена перфорирован ной и заставляет газ или воздух в зоне 19 повышенноro давления праха дить в зону 20 повышенного давления в вертикальном и равномерном потоке.

Аэродинамический направляющий эле" мент 6 располагается центрально внутри колонны 1 и проходит, в основном, горизонтально через поперечное сечение вертикально расположенной полой колонны 1. Другими словами, он имеет плоскость поперечного сечения, в основном, перпендикулярно вертикаль- 4> ной оси вертикально располагаемой полой колонны 1.

Верхняя кромка верхней поверхности элемента 6 равномерно разноси ся на некоторое расстояние от поверхности стенки полой колонны 1 и определяет с поверхностью стенки полой колонны 1 области пониженного давления для увеличения скорости движения текущих по направлению вверх газов таким образом, что текущие по направлению вверх газы образуют пограничный слой, который направляется в сторону от поверхности стенки по9 9176

Частицы 21 загружаются в устройст" во для нанесения покрытия через закрывающееся отверстие 22 в зону 4 накопления лежащую между поверхностью стенкй полой колонны 1 и поверхностью внешней стенки камеры 3. Таким образом, частицы располагаются в кольцеобраэном слое вокруг камеры 3.

Наклонная поверхность внешней стенки камеры 3, сужение 13 верхней части . 1î

12 и опорная решетка 8 служат, чтобы содержать частицы 21 в кольцеобразном слое до начала операции нанесения покрытия. Частицы 21 могут загружать ся любым другим подходящим способом. 1s

Газ или воздух включается, чтобы начинать циркуляцию частиц или гранул из кольцеобраэного слоя или зоны на-. копления 4 в зоны нанесения покрытия, сушки и замедления и обратно к 20 верхней части кольцеобразного слоя.

Затеи включается распыляющая струя и регулируется посредством орга" нов управления (не показаны).

Течением Коанда {эффектом Коанда) :gs называется тенденция текучей среды (газообразной или жидкой) прилипать к поверхности, которая находится около отверстия, иэ которого текучая среда выходит. Такое "отверстие" в данном случае образуется в области между формирующим .поток газа эле" ментом 6 и прилежащей поверхностью стенки нижней части 14 в самой близ". кой точке. Газовый поток, выходящий из области "отверстия" вокруг формирующего поток газа элемента 6, пред-, ставляет собой кольцеобраэный поток, который прилипает или притягивается поверхности, формирующей поток газа . 40 элемента 6. Поэтому поток от любого . одного выбранного местоположения вокруг "отверстия" испытывает противодействие со стороны других потоков, так, что он предупреждается от продолжеиия4 далее через верхнюю поверхность формирующего поток газа элемента 6 и вынуждается уходить по направлению вверх от верхней поверхности в некоторой точке для потока в камеру 3. Частичный вакуум образуется в области непосредственно над верхней поверхностью элемента 6 и у нижней кромки камеры

3, что помогает в сжатии и фокусировании поднимающегося кольцеобразного потока газов. Восходящий поток принимает конииескуо Форму (фиг. 2, штрих-пунктирные линии) внутри камеры 3 и имеет центрирующее воздей"

84 10 ствие на частицы 21, продвигаемые по направлению вверх через камеру 3.

Важную часть эффекта Коанда сос" тавляет тенденция потока газа или жидкости улавливать или подсасывать больше газа или жидкости из окружающей среды. В этом последнем случае частицы 21 втягиваются из кольцеобразного слоя или зоны 4 накопления в текущий по направлению вверх гаэ бла" годаря области частичного вакуума, которая находится сразу над опорной

,решеткой 8, прилежащей к пути восходящего потока, вследствие эффекта

Коанда. Этот частичный вакуум направляется перпендикулярно кольцеобразно ", му воздушному потоку от "отверстия" .

Сразу, как только частицы 21 втягиваются в текущий по направлению вверх газ внутри камеры 3, они подвергаются по направлению вверх ускоря1ющемуся потоку газа или воздуха. Когда частицы 21 проходят через нижнюю центральную область или зону нанесения покрытия камеры 3 они вводятся в состояние контакта с распыленной стру:ей покрывающего материала. Зта распыленная струя выходит из распыляющего сопла 5, поскольку жидкое покрывающее вещество либо принудительно выталкивается через одно отверстие, либо жид" кость и распыляющий воздушный поток выходит одновременно из струй, примывающих друг к другу. В любом случае мелкие капли покрывающего материалав текучем состоянии, поскольку данный материал растворяется или плавит". ся в области непосредственно над распыляющим соплом 5.

Далее выше камеры 3 жидкое сос" таяние покрывающего материала, отложенного на гранулах или частицах, переходит в твердое посредством процессов испарения или затвердевания. Во время перехода из жидкого состояния в твердое, частицы с нанесенным покрытием проходят через стадию, когда они являются клейкими или липкими и мо . гут агломерироваться, если они будут, входить в состояние контакта друг с другом. Это состояние контакта предупреждается наклоном или шагом стенок камеры 3 и последующим ускоряющим форсированием частиц 21, чтобы разделять их.

Конический характер камеры 3 слу" жит причинрй сжатия и ускорения поднимающегося столба газов, поэтому

11 9 скорость движения или ускорение частиц 21 неуклонно возрастает, когда частицы поднимаются в камере 3 ° Это ускорение вызывает увеличивающееся разделение по вертикали и пространстве между частицами 21 и уменьшает тен. денцию для частиц входить в состояние контакта друг с другом до тех пор, пока покрытие не станет неклейким. Эта область камеры 3 называется

"зоной сушки".

Когда сжатые газы и увеличенные частицы 21 проходят по направлению вверх из верхнего основания камеры 3, они расширяются в верхней части 12 полой колонны 1 и, таким образом, замедляются до скорости слишком малой, чтобы суспендировать частицы 21. Эта область представляет зону замедления где имеет место дальнейшая сушка, затем частицы 2 1 падают под действием силы тяжести в кольцеобразный слой, где Они постепенно перемешиваются вниз благодаря действию силы тяжести до тех пор, пока они не будут снова втягиваться в зону нанесения покрытия. Это повторение циклов (рециркуляция} продолжается до тех пор, nof ка не будет наноситься достаточное покрытие, что зависит от размеров и поверхности частиц и природы материала, который должен наноситься распылением в качестве покрытия.

Распыленная струя выключается, а поток газа или воздуха, улавливающий частицы, может перекрываться или может усиливаться, чтобы перемещать снабженные покрытием частицы в самую верхнюю область 12 полой колонны 1, например для накопления способом, иллюстрируемым на фиг. 5. При этом может использоваться любой другой подхо дящий способ разгрузки окончательно снабженных покрытием частиц.

Если газы, текущие по направлению вверх вокруг элемента 6, могли бы счи таться в качестве последовательного ряда слоев молекул, то можно было бы полагать, что имеется незначительный поилок слоя или слоев молекул вдоль поверхности внутренней стенки нижней части 14. Под словом "незначительный" подразумевается, что такой слой или слои молекул не будут выполнять какой-либооподдерживающей функции частиц в кольцеобразном слое.

Поэтому движущиеся радиально внутрь от поверхности внутренней стенки нижней части 14 более знаДополнительные многократно формирующие поток газа,или кольцевые профили (не показаны 1 могут такие использоваться в более крупных устройствах для нанесения покрытия.

17684 12 чительные слои молекул изгибаются в направлении аэродинамическом направляющего элемента 6 и прилипают к его поверхности. Это прилипание молекул к поверхности элемента 6 может благоприятно сравниваться с эффектом чайника, который представляет собой малоскоростную форму эффекта Коанда.

Когда вода медленно льется из ста-, 30 кана, она имеет тенденцию притягиваться (прилипать к боковой стенке стакана таким же самым образом, как и чай пристает к носику чайника) .

Движущиеся с большой скоростью теку1s чие среды ведут себя аналогично и прилипают к поверхности подходящей формы.

Когда поднимающиеся молекулы текут через поверхность элемента 6, 10 послЕ прохождения ими области "отверстия", в некоторой точке вдоль верхней поверхности элемента б, противодействующий характер кольцеобразного потока вынуждает молекулы

25 отходить по направлению вверх от верхней поверхности и от прилежащих слоев молекул. Частичный вакуум создается выше элемента 6 благодаря высокой . скорости движения восходящего потока

З0 газа, вызывающей направленное внутрь отклонение движущихся по направлению вверх молекул.

Размеры устройства для нанесения покрытия (фиг. 3 ) увеличены для з того, чтобы пропустить большие загру" зочные партии частиц для связанной с нанесением покрытия обработки. Установлено, что более практичным явля-1 ется добавлять дополнительную форми40 рующую ПОТОК газа кОнструкцию или кольцевой элемент 11 вместо увеличения размеров формирующего поток газа элемента 6. Таким образом, большие количества текущего по направ4> лению вверх газа или воздуха могут подаваться более крупной формирующей поток газа конструкцией (элемент 11)

Кольцевой элемент 11 служит, чтобы добавлять сжатие и фокусирующее действие на восходящие потоки газа так, что, по существу, все газовые потоки будут двигаться через полую приемную камеру 3. положенного аэродинамического элемента 6, составляет 10-45 со склонением внутрь, измеряется от оси, перпендикулярной к диаметру устройства для нанесения покрытия.

Конфигурация поперечного сечения кольцевого элемента 11 аэродинамического профиля в плоскости, списываемой от центра площади поперечного сечения устройства для нанесения покрытия к точке Р на нижней кромке аэродинамического профиля к точке Р2 в верхней кромке аэродинамического профиля, представляет слезообразную форму или аналогичную форме поперечного сечения поднимающей аэродинамической формы, имеющей более толстое поперечное сечение на передней час= ти при ориентации в направлении встречному потоку текущих по направле" нию вверх газов. Самая толстая часть располагается в пределах от двух пятых до половины высоты в вертикальном направлении. Другими словами, высота НТ самой толстой части Т равняется величине от 2/5 до 1/2 Н, где Н - высота аэродинамического профиля. Самое толстое поперечное сечение Т равняется величине в пределах от 1/6 до 2/5 H.

Поэтому размеры, местоположение и геометрическая конфигурация кольце" вого элемента ll являются такими,что текущие по направлению вверх газы отражаются радиально внутрь под углом

10-45 от направления параллельного первоначальному потоку газа.

Размеры устройства для нанесения покрытия (фиг. 4)увеличиваются в той же самой степени, как и размеры устройства (фиг. 3).Устройство (фиг. 4) отличается от показанного на фиг, 3 тем, что части колонн 12 и 14 модифицируются так, чтобы они были одинаковыми в диаметре поперечного сечения. Другими словами, устройство для нанесения покрытия располагается внутри одной части колонны 12. Оно могло бы также быть меньших размеров с тем, чтобы использовался только один формирующий поток газа элемент 6(фиг. 2) вместо размеров, требующих кольцевого элемента 11 аэродинамического профиля., В этом устройстве повторение циклов (рециркуляция) является более быстрым, поскольку частицы не так легко удерживаются в области кольцеобразного слоя, как они могли бы удерживаться

s случае наличия суживающегося основа-, ния. Поэтому могут использоваться про13 9176

Точная форма и месторасположение профилей являются функциями целого ряда переменных. Наиболее значительными из переменных являются размеры данного устройства, размер частиц, на которые. должно наноситься покрытие, плотность частицы, скорость потока газа или воздуха и требуемая скорость рециркуляции частиц через зону нанесения покрытия. о

Поэтому в крупномасштабном устройстве для нанесения покрытия могут обеспечиваться одна или более кольцевых и устанавливаемых по кольцу формирующих оток газа конструкций или 15 профилей, поставленных под угпюм или искривленных, концентрических и радиально внешних относительно цент ральной формирующей поток газа конструкции. Эти кольцевые профили могут 2î крепиться к центральной формирующей поток газа конструкции (элемент 6) ипи к стенкам устройства для нанесения покрытия радиальными раскосами таким образом, чтобы создавать мини- 2Ç мальное отражение текущих по направлению вверх газов.

Кольцевой элемент ll, формирующий поток газа, наклоняется по направлению внутрь в верхнем направлении зо так, что его наклонение лежит в плоскости, проходящей под углом от 10 до

45, измеряемым от оси перпендикулярной к диаметру устройства для нанесейия покрытия. Наклоняемая по направпению внутрь кольцевой элемент 11 обеспечивает поверхность, с которой газ или воздух приходит в столкнове" ние для последующего формирования потока и направления по направлению 4р вверх в полую камеру 3.

Вертикальная высота кольцевого элемента 11 может составлять 10-503 диаметра перпендикулярного попереч". ного сечения устройства для нанесения покрытия.

Кольцевой элемент 11 (фиг. 6) имеет конфигурацию аэродинамического профиля, имеющего по крайней иере одну искривленную поверхность, прохо" >< дящую, в основном, в направлении га-. зового потока. Полный угол линии, описываемой из точки Pt, на нижней кромке аэродинамического профиля we-. мента 11 к точке Рз, на верхней кромке в вертикальном направлении или перпендикулярно к линии, которая является касательной к верхней искривленной поверхности центрально рас15 9176 порционально меньшие загрузочные партии, поскольку рециркуляция частиц являешься, по сущест ву, непрерывной, когда частицы проводят очень малый период времени в кольцеобразном слое.

По этой причине устройство такого типа является подходящим для специальных целей, между тем как показанные на фиг. 2 и 3 рассматриваются в качестве подходящих для более общего применения.

Ка фиг. 5 показан способ разгрузки устройства для нанесения покрытия.

Трубопровод 23 устанавливается внутри верхней .,части устройства и газо» или воздухопроницаемый сборный мешок 24 может устанавливаться на дальнем конце трубопровода 23 для сбора окончательно покрытых частиц вышеописанным способом.

zo

Приемные камеры 3 могут приспосабливаться для регулировки движения по направлению вниз или по направлению вверх в вертикальной плоскости.

То же самое может выполняться с аэро- 5 динамическим направляющим элементом

6, кольцевыми элементами 11, профилями и распылительными соплами 5,когда требуется приспосабливаться:к газовым или воздушным потокам, размерам и весам частиц, плотностям покры" вающего материала и любым другим регулирующим факторам, которые могут иметь отношение к процессу.

Частицы или гранулы, на которые

З5 должно наноситься покрытие, могут периодически загружаться и обрабатываться"или, если будет считаться выгодным, два или более таких устройств для нанесения покрытия могут располагаться каскадно, чтобы обеспечить непрерывную операцию нанесения покрытия. Впускное отверстие для частиц в каскадной системе может располагаться над кольцеобразным .на"

45 копителем одного устройства и частицы могут дозироваться предопреде- . ленным способом в кольцеобразный слой накопления, между тем как выход к следующему устройству для нанесения

50 покрытия может располагаться на противоположной стороне кольцеобразно"

ro слоя накопления и составлять препятствие для выхода избытка снабженных покрытием частиц. Впускное отверстие может также располагаться для потока частиц под действием силы тяжести к кольцеобразному слою накопления и в этот слой, Может быть жела"

84 16 тельным обеспечение различных покрытий в различных устройствах или обеспечение дополнительных покрытий.

Пример. Устройство для нанесения покрытия (фиг.2), в котором приемная камера 3 имеет диаметр 8 дюймов (20,32 см). нижнего основания и 4 дюйма (10,16 см) верхнего основания, заряжается 25 фунтами (11,340 кг) в основном, сферических гранул кор мовой добавки для домашних животных.

Эти гранулы составляются из 903 метионина и 103 связующих веществ. Средний диаметр сферических гранул составляет 3 мм. Приблизительно 250 стан.дартных кубических футов в 1 мин (7,08 куб,м) в 1 мин воздуха, при избыточном давлении 7 фунтов на кв.дюйм (0,492 кг/см ) впускается в камеру повышенного давления 19.

Этот воздух создает циркуляцию гранул через камеру 3, высота камеры 3 над опорной решеткой 8 регулируется, чтобы получить такую скорость потока гранул, чтобы все гранулы в кольцеобраз" ной зоне накопления проходили через камеру 3 примерно каждую минуту. Покрывающий раствор, составленный из.б пропйонатморфолинобутирата целлюлозы в ацетоне под давлением пода" ется насосом через расаыляющее сопла 5 и одновременно 5 стандартных куб,футов в 1 мин (0,142 м /мин} распыляющего воздуха при избыточном . давлении 40 фунтов на кв.дюйм (2,812 кг/см ) подается к распыляющему соплу 5. Скорость подачи, насосом регулируется так, чтобы подавать насосом 1 фунт раствора в 1 мин (0,454 кг/мин). Устройство приводится в действие на 45 мин. Продукт пред" ставляет собой сердцевину из гранулы, покрытую слоем примерно 2 мила (2,54х10 ) и толщиной полимера. Эта гранула используется в качестве кормового дополнения для жвачных животных, поскольку полимер сопротипдйется изложению микроорганизмами в рубце, однако растворяется более высокой кислотностью в сычуге, где метионин поглощается жвачным животным

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения покрытия на частицы, содержащее вертикально установленную полую колонну, сообщающуюся с системой подачи газа, 17 9 I 76 размещенную внутри колонны вдоль ее оси и открытую по торцам приемную ка" меру для сжатия и ускорения направленных вверх газов, стенки которой образуют со стенками колонны зону накопления частиц, и распыляющее сопло, расположенное в нижней части колонны соосно с приемной камерой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения энергетических затрат, оно 30 снабжено расположенным под приемной камерой аэродинамическим направляющим элементом для формирования газо" вых потоков, образующих окружающую их зону пониженного давления для эах- з вата частиц иэ эоны йакопления.

2. Устройство по п.l, о т л и " ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено pBcllolloNGHHblM в нижней части колонны под аэродинамическим направ- рв ляющим элементом средством для формирования кольцеобраэного столба газовых потоков.

3. Устройство по п.l, о т л и ч а" ю щ е е с я тем, что оно снабжено 2s опорной решеткой, размещенной между приемной камерой и аэродинамическим, направляющим элементом.

4. Устройство по пп.l и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что опор- зв ная решетка выполнена с отверстием, расположенным концентрично отверстию распыляющего сопла .

5. Устройство по п.l, о т л иб а ю щ е е с я тем, что аэродина84 18 мический элемент выполнен с изогнутой поверхностью, обращенной к приемной камере.

6. Устройство по пп. 1 и 5, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что угол наклона аэродинамического направляющего элемента к оси устройства равен 10-45 .

7. Устройство по пп.1 и 5, о т « л и ч а ю щ е е с я тем, что изогнут тая поверхность аэродинамического направляющего элемента выполнена сферической.

8. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено концентрично охватывающим аэродиНамй - " ческий направляющий элемент кольцевым элементом, выполненным в виде усе= ченного конуса, обращенного меньшим основанием к опорной решетке и имеющего сходящиеся в этом направлении наружную и внутреннюю поверхности.

9. Устройство no w.l и 8, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что угол наклона стенок усеченного конуса от-. носительно оси устройства равен 1045 °

lO. Устройство no nn.1 и 8, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что наруж" ная поверхность усеченного конуса выполнена выпуклой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент США It 3110626,кл.118-308, опублик. 13.08.63 (прототип).

917684

1 ф е

Составитель А.Я.Чал-Борю

Редактор Е.Дичинская Техред З.фанта Корректор С.Шекмар

Заказ 1922/79 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,