Design and development of drum granulator

Abstract

Tezin konusu, ilaç, gıda, kimya, deterjan, kompost gübre üretim sektörlerinde yaygın olarak kullanılan tambur granülatör tasarımı ve geliştirmesidir. Tasarlanan tambur granülatörün üretim kapasitesi yaklaşık 10 ton/sa, tambur devri 11 d/dk'dır. Yaş granülasyon yöntemlerinden biri olan tambur granülatörde tasarlanan nozul sistemi ile granülatöre beslenen malzemeye belirli bir oranda su verilerek nemlendirme işlemi gerçekleştirilmektedir. Tamburun toplam boyu 8m, tamur çapı 2m'dir. Tambur, dişli ile tahrik edilmektedir ve eğim açısı 2-3°dir. Tez konusu tambur granülatörde (saf gübre için) yaklaşık %60-65 nem oranına sahip 2-4 mm granüller elde edilmektedir.Tambur granülatör süreci, ön hazırlık süreci ile başlamış, rakip ürün özellikleri, firma araştırması ve pazar araştırması ile tasarlanan granülatörün hedefleri belirlenmiştir. Tasarım sürecinde tahrik sistemi tasarımı, redüktör seçimi, tambur tasarımı ve şasi tasarımı gerçekleştirilmiştir. Sonrasında analiz yapılarak, şasi dayanımı ve tambur dayanımları incelenmiştir. İmalatı tamamlanan granülatörün deneme süreci gerçekleştirilmiş, geliştirme & iyileştirme çalışmaları yapılmıştır. Geliştirme çalışmalarında; malzemenin tambur yüzeyine yapışmasını önleyen PVC konveyör bandı montajı, 2,5° tambur eğim açısında ortaya çıkan taşma problemlerini önleyen tambur giriş tasarımı, malzemenin birikmesini önleyen çıkış tasarımı yapılmıştır. Ayrıca, fire (reject) oranını azaltmak amacıyla beslenen malzeme ağırlığına göre verilen su miktarını ayarlayan bir sistem yapılarak granül üretim sistemine önemli bir katkı sağlanmıştır.

The subject of the thesis is the design and development of drum granulator which is widely used in pharmaceutical, food, chemical, detergent, compost fertilizer production sectors. The production capacity of the designed drum granulator is approximately 10 tons / h and the drum speed is 11 rpm. With the designed nozzle system of the drum granulator, which is one of the wet granulation methods, humidification process is carried out by adding water to the material fed to the granulator. The total length of the drum is 8m and the drum diameter is 2m. The drum is gear driven and has a tilt angle of 2-3 °. 2-4 mm granules with a moisture content of about 60-65% (for fertiliser) are obtained in the drum granulator.The drum granulator process started with the preliminary preparation process. In this process, competitor product characteristics, company research and market research were conducted in general and the targets of the designed granulator were determined. During the design process, drive system design, gearbox selection, drum design and chassis design were realized. Then, the frame strength and drum strength were analyzed. The trial process of the granulator was completed and development & improvement studies were carried out. In development studies; PVC conveyor belt assembly which prevents the material from sticking to the drum surface, drum inlet design which prevents overflow problems at 2.5 ° drum inclination angle, outlet design which prevents the material to be clogged when leaving the drum. Furthermore, in order to reduce the rejection rate, a system which adjusts the amount of water given according to the weight of the material fed has been made. This system has made a significant contribution to the granule production process.