SU1726037A1

SU1726037A1 - Plant for production of fine powder materials

Info

Publication number: SU1726037A1
Application number: SU894740300A
Authority: SU
Inventors: Михаил Николаевич Чистяков; Николай Васильевич Бердников; Валерий Федорович Клинов; Владимир Николаевич Поварешкин
Original assignee: Научно-Технический Кооператив "Дзета" И Опытно-Конструкторское Бюро Тонкого Биологического Машиностроения
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение относитс к установкам дл измельчени гранулированных материалов средней и малой твердости до тонкодисперсных порошкообразных фракций по замкнутому технологическому циклу в среде инертного газа с обеспечением асептических условий и надежной изол ции продукта от внешней среды и может быть использовано в микробиологической, медицинской и других отрасл х промышленности . Цель - расширение области J, использовани установки путем улучшени условий переработки биологически активных св зных и термолабильных материалов. Установка содержит овально-кольцевую помольную камеру 1, оснащенную питателем 2 с загрузочной тарой 3 и нагнетательным резервуаром 4 с измельчительными соплами 5. Помольна камера 1 пневмотранспор- тной линией 6 .сообщена с последовательным р дом циклонных сепараторов 7, которые через промежуточную камеру 8 соединены с приемной тарой 9. По линии ввода сжатого газа помольна камера через адсорбер 10, теплообменные аппараты 11 и 12 св зана с выходом компрессора 13. Промежуточные камеры 7 св заны линией 14 подачи стерилизующего раствора- с теплообменным аппаратом 12. Пневмот- ранспортна лини 6 через сменный биологический фильтр 15 соединена с полостью буферной камеры 16, котора св зана с заборной линией 17 компрессора. В камере 16 установлен распылитель стерилизующего раствора и моновакуумметр 19, соединенный с внутренней полостью камеры и лини ми 20 и 21 вакуума и инертного газа.4 з.п. ф-лы. 5 ил.у во/гуд) го Ё -ч ю о о со ч|The invention relates to installations for grinding granular materials of medium and low hardness to finely dispersed powder fractions in a closed technological cycle in an inert gas environment with aseptic conditions and reliable isolation of the product from the external environment and can be used in microbiological, medical and other industrial sectors. The goal is to expand area J using the plant by improving the processing conditions for biologically active bonded and thermolabile materials. The installation contains an oval-ring grinding chamber 1 equipped with a feeder 2 with loading container 3 and a pressure tank 4 with grinding nozzles 5. The grinding chamber 1 is connected with a pneumatic conveying line 6 to a series of cyclone separators 7, which are connected through an intermediate chamber 8 receiving container 9. Through the line of entry of compressed gas, grinding the chamber through the adsorber 10, heat exchangers 11 and 12 is connected to the outlet of the compressor 13. Intermediate chambers 7 are connected by a sterilizing solution supply line 14 a lane exchanger 12. A pneumatic transfer line 6 is connected via a replaceable biological filter 15 to a cavity of a buffer chamber 16, which is connected to a suction line 17 of a compressor. In the chamber 16, a sterilizing solution sprayer and a monovacuummeter 19 are installed, connected to the inner cavity of the chamber and the 20 and 21 lines of vacuum and inert gas. 4 Cp. f-ly. 5 iluo / gud) go Ё-ю oo oo with h |

Description

Изобретение относитс к установкам дл измельчени гранулированных материалов средней и малой твердости до тонкодисперсных порошкообразных фракций и может быть использовано в микробиологической , медицинской, фармацевтической, пищевой отрасл х промышленности дл получени конечного продукта в виде тонкодисперсных фракций, в том числе по замкнутому технологическому циклу, в среде инертного газа, с обеспечением асептических условий и надежной изол ции продукта от внешней среды.The invention relates to installations for grinding granular materials of medium and low hardness to fine powder fractions and can be used in the microbiological, medical, pharmaceutical, food industries to obtain the final product in the form of fine fractions, including in a closed technological cycle, in an environment inert gas, ensuring aseptic conditions and reliable isolation of the product from the external environment.

Цель изобретени - расширение области использовани установки путем улучшени условий переработки биологически активных, св зных и термолабильных материалов .The purpose of the invention is to expand the field of use of the plant by improving the processing conditions of biologically active, bonded and thermolabile materials.

На фиг. 1 изображена технологическа схема установки; на фиг. 2 - загрузочный питатель, разрез; на фиг, 3 - промежуточна камера, разрез; на фиг. 4 - помольна камера с измельчительными соплами; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4.FIG. 1 shows the technological scheme of the installation; in fig. 2 - loading feeder, section; Fig, 3 - intermediate chamber, section; in fig. 4 - grinding chamber with grinding nozzles; in fig. 5 is a view A of FIG. four.

Установка содержит овально-кольцевую помольную камеру 1, оснащенную питателем 2 с загрузочной тарой 3 и нагнетательным резервуаром 4 с измельчительными соплами 5. Помольна камера 1 пневмотранспортной линией 6 сообщена с последовательным р дом циклонных сепараторов 7, которые через промежуточную камеру 8 соединены с приемной тарой 9. По линии ввода сжатого газа помольна камера через адсорбер 10, теплообменные аппараты 11 и 12 св зана с выходом компрессора 13. Промежуточные камеры 8 св заны линией 14 подачи стерилизующего раствора с теплообменным аппаратом 12. Пневмотранспортна лини 6 через сменный биологический фильтр 15 соединена с полостью буферной камеры 16, котора св зана с заборной линией 17 компрессора. В камере 16 установлены распылитель 18 стерилизующего раствора и мановакуумметр 19, соединенный с внутренней полостью камеры и лини ми 20 вакуума и 21 инертного газа,The installation contains an oval-ring grinding chamber 1 equipped with a feeder 2 with a loading container 3 and a discharge tank 4 with grinding nozzles 5. The grinding chamber 1 is connected by a pneumatic conveying line 6 with a series of cyclone separators 7, which are connected to a receiving container 9 through an intermediate chamber 8 On the compressed gas injection line, grinding chamber through adsorber 10, heat exchangers 11 and 12 are connected to outlet of compressor 13. Intermediate chambers 8 are connected by line 14 of sterilizing solution supply with heat transfer 12. The pneumatic conveying line 6 is connected via a replaceable biological filter 15 to the cavity of the buffer chamber 16, which is connected to the intake line 17 of the compressor. In the chamber 16, a nebulizer 18 of the sterilizing solution and a man-vacuum meter 19 are installed, which is connected to the inner cavity of the chamber and 20 lines of vacuum and 21 inert gas,

Измельчительные сопла 5 установлены в два р да с образованием спутных перекрестных потоков в зоне 22 осевой линии помольной камеры 1. Угол а наклона упом нутых сопел к плоскости камеры составл ет 17-25° (фиг. 4 и 5).The grinding nozzles 5 are installed in two rows with the formation of tangled cross-flows in the zone 22 of the axial line of the grinding chamber 1. The angle of inclination of said nozzles to the plane of the chamber is 17-25 ° (Figs. 4 and 5).

Питатель 2 (фиг. 2) имеет загрузочную горловину 23, в которой размещен упругий элемент 24, взаимодействующий с витками шнека 25. У выходного конца шнека установлено пневматическое сопло 26 с разгонной трубой 27. Между горловинойThe feeder 2 (Fig. 2) has a loading neck 23, in which an elastic element 24 is placed, which interacts with the turns of the screw 25. At the output end of the screw there is a pneumatic nozzle 26 with an accelerating pipe 27. Between the neck

загрузочной тары 3 и горловиной 23 питател установлена промежуточна камера 8.the loading container 3 and the mouth 23 of the feeder are installed intermediate chamber 8.

Промежуточна камера 8 (фиг. 3) выполнена в виде двух разъемных обечаек 28 и 29,The intermediate chamber 8 (Fig. 3) is made in the form of two detachable shells 28 and 29,

в каждой из которых установлена поворотна диаметральна заслонка 30 с проходным уголковым каналом в ее плоскости, при этом входной радиальный участок 31 выполнен по оси поворота заслонки, а выходнойin each of which a diametrical valve 30 is installed which is rotatable with an angular passage through it in its plane, while the inlet radial section 31 is made along the axis of rotation of the valve, and the outlet

участок 32 направлен в сторону полости 33 между разъемами обечаек. Герметизаци заслонок 30 в закрытом положении осуществл етс тороидальным уплотнением 34. Установка оснащена запорно регулирующей арматурой, контрольно-измерительными приборами, блоком управлени (не показаны).section 32 is directed towards the cavity 33 between the connectors of the shells. The sealing of the shutters 30 in the closed position is carried out by a toroidal seal 34. The installation is equipped with shut-off control valves, instrumentation, a control unit (not shown).

Работа установки основана на принципе измельчени частиц при соударении вThe operation of the plant is based on the principle of grinding particles in collisions

потоке сжатого газа, без мелющих тел.compressed gas flow, without grinding media.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Подлежащий измельчению материал из загрузочной тары 3 через стерилизуемуюThe material to be crushed from the loading container 3 through the sterilizable

промежуточную камеру 8 при открытой заслонке 30 поступает в приемную горловину 23 питател 2. Размещенный в горловине упругий элемент 24 взаимодействует с витками шнека 25 и предотвращает образование свода на выходе из горловины 23. Изменение подачи осуществл ют путем регулировани частоты вращени шнека. На выходе шнека материал подхватываетс струей газа, выход щей из сопла 26, попадает в разгонную трубку 27 и далее в нижнее колено помольной камеры 1. Потоки газа, проход щие из нагнетательного резервуара 4 через два р да измельчительных сопел 5, сталкиваютс в нижней части камеры и вызывают интенсивное измельчение частиц материала. Измельченный материал поднимаетс в верхнее колено, в котором происходит сепараци частиц. Крупные частицы под действием центробежных сил прижимаютс к внешней стенке камеры и возвращаютс в размольную зону нижнего колена на доизмельчение, а мелкие, подхваченные потоками газа, через отбойную жалюзийную решетку поступают к отводному штуцеру камеры .the intermediate chamber 8 when the flap 30 is opened enters the receiving neck 23 of the feeder 2. The elastic element 24 located in the neck interacts with the turns of the screw 25 and prevents the formation of a dome at the exit of the neck 23. The feed change is carried out by adjusting the frequency of rotation of the screw. At the screw outlet, the material is picked up by the gas jet coming out of the nozzle 26, enters the accelerating tube 27 and further into the lower knee of the grinding chamber 1. The gas flows passing from the pressure reservoir 4 through two rows of grinding nozzles 5 collide at the bottom of the chamber and cause intense grinding of the material particles. The crushed material rises into the upper knee, in which the particles are separated. Large particles under the action of centrifugal forces are pressed against the outer wall of the chamber and return to the grinding zone of the lower knee for regrinding, and small particles, picked up by gas streams, through the break louvre grille come to the branch fitting of the chamber.

Отделение измельченного продукта из пылегазовой смеси осуществл етс в двух последовательно установленных циклонных сепараторах 7. Из сепараторов готовый продукт через промежуточную камеру 8 поступает в приемную тару 9. Дальнейша очистка газа происходит в сменном биологическом фильтре 15, после чего очищенный газ попадает в буферную камеру 16.The crushed product is separated from the dust-gas mixture in two successively installed cyclone separators 7. From the separators, the finished product through the intermediate chamber 8 enters the receiving container 9. Further gas cleaning occurs in the replaceable biological filter 15, after which the purified gas enters the buffer chamber 16.

Буферна камера сглаживает пульсации давлени между всасывающим и напорным участками технологической линии. Этот процесс контролируют по мановакуумметру 19, установленному на камере 16. При нор- мальном режиме давление в камере равно атмосферному. Устойчивое понижение давлени в камере свидетельствует о забивке биологического фильтра 15 и служит сигналом дл его замены.The buffer chamber smoothes the pressure pulsations between the suction and discharge sections of the process line. This process is monitored by a pressure sensor 19 mounted on chamber 16. Under normal conditions, the pressure in the chamber is atmospheric. A steady decrease in the pressure in the chamber indicates a blockage of the biological filter 15 and serves as a signal for its replacement.

Из буферной камеры газ поступает в компрессор 13 и далее через теплообмен- ные аппараты 11 и 12, адсорбер 10 в нагнетательный резервуар 4 помольной камеры и измельчительные сопла 5. Затем цикл повтор етс . В теплообменном аппарате 12 сжатый воздух нагреваетс до 60-80°С и используетс дл осушени промежуточных камер 7 после стерилизации и промывки. В теплообменном аппарате 11 охлаждаетс основной поток газа до более низких температур (20-30°С) в зависимости от исходных требований к переработке материала.From the buffer chamber, the gas enters the compressor 13 and further through the heat exchangers 11 and 12, the adsorber 10 into the pressure tank 4 of the grinding chamber and the grinding nozzles 5. Then the cycle is repeated. In the heat exchanger 12, the compressed air is heated to 60-80 ° C and is used to dry the intermediate chambers 7 after sterilization and rinsing. In the heat exchanger 11, the main gas stream is cooled to lower temperatures (20-30 ° C), depending on the initial requirements for processing the material.

При замене приемной 9 и загрузочной 3 тары провод т стерилизацию разъемов с помощью промежуточных камер 8. Дл этого в каждой обечайке 28 и 29 перекрывают сечение с помощью поворотных заслонок 30. Через участки 31 и 32 между заслонками подают на проход стерилизующий раствор с линии 14. Затем раствор сливают и осуществл ют просушку гор чим сжатым воздухом от теплообменного аппарата 12, При замене биологического фильтра 15 его предварительно вместе с полостью камеры 16 обрабатывают стерилизующим раствором из распылител 18.When replacing the receiving 9 and loading 3 containers, the connectors are sterilized using intermediate chambers 8. To do this, in each shell 28 and 29, the section is blocked using rotary valves 30. Through sections 31 and 32 between the valves, the sterilizing solution from line 14 is fed to the passage. Then the solution is drained and dried with hot compressed air from the heat exchanger apparatus 12. When replacing the biological filter 15, it is preliminarily processed together with the cavity of the chamber 16 with a sterilizing solution from the sprayer 18.

При проведении измельчени в среде инертного газа (аргона) все операции провод тс после замены воздушной среды на аргоновую путем вакуумировани установки через буферную камеру 16 до остаточно- го давлени 0,05 МПа и дальнейшего вентилировани установки сухим аргоном. Дл соблюдени асептических условий аргон подают через биологический фильтр.When grinding in inert gas (argon) is carried out, all operations are carried out after replacing the air medium with argon gas by evacuating the installation through the buffer chamber 16 to a residual pressure of 0.05 MPa and further venting the installation with dry argon. Argon is fed through a biological filter to maintain aseptic conditions.

Проведенные испытани экспериментальной установки подтвердили надежность ее работы с обеспечением требований по асептике, герметичности и температурному режиму, что позвол ет ис- пользовать ее дл более широкого круга перерабатываемых материалов.The tests carried out on the experimental setup confirmed the reliability of its work with the requirements for asepsis, tightness and temperature, which allows using it for a wider range of recyclable materials.

Claims

1. An apparatus for the production of fine powder materials containing an oval-annular grinding chamber equipped with a feed feeder and an injection tank with grinding nozzles, communicated at the outlet through a series of cyclone separators with a receiving container for the finished product, a compressor connected through an adsorber with a pressure tank the grinding chamber, a system of pneumatic conveying lines with filters and valves and fittings, characterized in that, in order to expand the region using the plant by improving the processing conditions of biologically active associated and heat-sensitive materials, it is additionally equipped with a buffer chamber with a removable biological filter and intermediate chambers with a sterilizable connector, the buffer chamber at the inlet being connected to the pneumatic transport and technological lines; the intake line of the compressor, and the intermediate chambers are installed at the point of connection of the loading feeder and the receiving container and connected to the supply lines of the sterilizing agent and a heat exchanger mounted on an output line of the compressor.

2. The installation according to claim 1, that is, the intermediate chamber is made in the form of two detachable shells, each of which has a rotating flap with an angled passage channel in its plane, while the input radial the channel section is made along the axis of rotation of the valve, and the output is directed towards the cavity between the shells.

3. Installing pop. 1, characterized in that the buffer chamber is equipped with a viewing window and means for sterilizing its cavity and biological filter.

4. Installation according to claim 1, of the first and foremost, with the fact that an elastic element is installed in the feed neck of the feed feeder, periodically interacting with the turns of the auger, and a pneumatic nozzle is installed directly at the outlet of the latter.

5. The installation according to claim 1, from l and h and y and the fact that the grinding nozzles of the grinding chamber are installed in two rows with the formation of cross-stream flows.

Compiled by N. Bibin. Editor L. Veselovska Tehred M. Morgental Corrector I. Muska

Order 1225 Circulation: Subscription

VIIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, 4/5 Raushsk nab.