CN102363355A - 同向双螺杆反应型挤出机 - Google Patents

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CN102363355A CN2011103330620A CN201110333062A CN102363355A CN 102363355 A CN102363355 A CN 102363355A CN 2011103330620 A CN2011103330620 A CN 2011103330620A CN 201110333062 A CN201110333062 A CN 201110333062A CN 102363355 A CN102363355 A CN 102363355A
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王艳群
梁超
孙凤萍
吕剑锐
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Hengli Petrochemical Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种同向双螺杆反应型挤出机，包括主电机、安全联轴器、减速器、挤压系统、双螺杆排气系统、真空排气系统和排料阀装置，主电机通过安全联轴器与减速器连接，减速器通过机筒联接装置与挤压系统连接，双螺杆排气系统和真空排气系统分别与挤压系统连接，排料阀装置安装在挤压系统的末端，挤压系统中的螺杆长径比为56，挤压系统的机筒和螺杆组成物料缩聚反应区和脱挥排气区。本发明同向双螺杆反应型挤出机，可完成对位芳纶颗粒的生产制造过程，螺杆直径为135mm，长径比为56的同向双螺杆反应型专用挤出机挤出的芳纶颗粒达到国家标准规定的制品要求。

Description

同向双螺杆反应型挤出机
技术领域
本发明涉及一种主要用于生产对位芳纶的同向双螺杆反应型挤出机。
背景技术
用于生产对位芳纶的核心设备主要为双螺杆挤出机，在国际上，双螺杆挤出机著名的生产厂商主要有德国的科倍隆集团（Coperion Werner & Pfeiderer简称Coperion W&P）和日本制钢所（JSW）两家。目前国内还没有一家单位拥有设计、制造对位芳纶用的成套大、中型双螺杆挤出机组的实际经验，关键部件的设计计算原理及理论依据更是无从谈起。由于我国对位芳纶长期以来一直依赖进口，国外制造厂商就有可能进行技术垄断，联手抬价，并且在备品备件的供应上进行控制，牟取暴利的现象，因此国内需要对位芳纶生产线项目的研发及制造，以打破国际封锁，为国家节省大量外汇资金。
我国开发研制的双螺杆挤出机组多为中小机型，目前已能生产直径150mm以下的通用型双螺杆挤出机组3000套，直径超过150mm的双螺杆挤出机很少能制造，并且长径比一般在30以下，双螺杆制造材质为正常的钢材，而生产对位芳纶用的长径比为56的大规格同向双螺杆挤出机专用机组在国内尚未有厂家设计制造，并且制造螺杆和机筒所用的哈氏合金材质的加工经验和加工技术在国内全部为空白。
发明内容
本发明的目的是提供一种可完成对位芳纶颗粒的生产制造过程的同向双螺杆反应型挤出机。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种同向双螺杆反应型挤出机，包括主电机（1）、安全联轴器（2）、减速器（3）、挤压系统（6）、双螺杆排气系统（7）、真空排气系统（8）和排料阀装置（9），所述主电机（1）通过安全联轴器（2）与减速器（3）连接，减速器（3）通过机筒联接装置（5）与挤压系统（6）连接，双螺杆排气系统（7）和真空排气系统（8）分别与挤压系统（6）连接，排料阀装置（9）安装在挤压系统（6）的末端，挤压系统（6）中的螺杆长径比为56，挤压系统（6）的机筒和螺杆组成物料缩聚反应区和脱挥排气区。
所述减速器（3）上设有减速器润滑装置（4）。
所述挤压系统（6）上安装有机筒控温系统（10）。
所述机筒为18节，第1到第6节机筒和螺杆组成的区间为物料缩聚反应区，其余各节机筒和螺杆组成的区间为脱挥排气区。
所述双螺杆排气系统（7）包括排气直联减速器（11）、排气双螺杆（12）和排气管路（13），所述排气直联减速器（11）安装在双螺杆排气系统（7）的机架上，所述排气双螺杆（12）设置在机筒中，所述排气管路（13）与机筒相连。
所述排气双螺杆（12）为两根同向旋转的双螺杆。
所述排料阀装置（9）包括摆动气缸（14）和两路排料阀（15）。
所述真空排气系统（8）包括真空泵（16）、酸碱中和池（17）、粉末收集罐（18）和抽气管路（19），所述真空泵（16）和酸碱中和池（17）分别与抽气管路（19）连接。
本发明一种同向双螺杆反应型挤出机，可完成对位芳纶颗粒的生产制造过程，螺杆直径为135mm，长径比为56的同向双螺杆反应型专用挤出机挤出的芳纶颗粒达到国家标准规定的制品要求。
附图说明
图1是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的结构示意图。
图2是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的机筒组合结构示意图。
图3是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的螺杆组合结构示意图。
图4是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的双螺杆排气系统结构示意图。
图5是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的排料阀装置结构示意图。
图6是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的排料阀装置结构示意图。
图7是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的机筒联接装置结构示意图。
图8是本发明一种同向双螺杆反应型挤出机的抽真空系统结构示意图。
图中：1、主电机；2、安全联轴器；3、减速器；4、减速器润滑装置；5、机筒联接装置；6、挤压系统；7、双螺杆排气系统；8、真空排气系统；9、排料阀装置；10、机筒控温系统；11、排气直联减速器；12、排气双螺杆；13、排气管路；14、摆动气缸；15、两路排料阀；16、真空泵；17、酸碱中和池；18、粉末收集罐；19、抽气管路；20、花键套联轴器。
具体实施方式
如图1-图8所示，同向双螺杆反应型挤出机，包括主电机1、安全联轴器2、减速器3、挤压系统6、双螺杆排气系统7、真空排气系统8和排料阀装置9，主电机1通过安全联轴器2与减速器3连接，减速器3通过机筒联接装置5与挤压系统6连接，双螺杆排气系统7和真空排气系统8分别与挤压系统6连接，排料阀装置9安装在挤压系统6的末端，挤压系统6中的螺杆长径比为56，挤压系统6的机筒和螺杆组成物料缩聚反应区和脱挥排气区，减速器3上设有减速器润滑装置4，挤压系统6上安装有机筒控温系统10，本挤出机的螺杆直径为135mm，长径比为56；共18节机筒，其中前6节机筒为反应段，其它机筒为排气段；双螺杆排气系统使物料反应后形成的挥发物及时排出机筒外部；特殊构型的积木组合式螺杆达到物料的反应要求；两路排料的排料阀装置满足出口物料的需求；物料在机筒中的停留时间大于5min，达到设计要求；机筒联接装置使减速箱输出轴和螺杆输入端精确的联接；反应型抽真空系统使物料在筒体中反应后形成的挥发性气体能很好的被反应、吸收和利用。
工作时，原料通过计量泵加入到双螺杆挤出机，在电机1、安全联轴器2、减速器3、机筒联接装置5的驱动下，从挤压系统6中的加料口进入到机筒中，通过两根同向旋转的组合螺杆的作用在机筒中进行塑化混炼并发生化学反应，反应产生的挥发物通过排气系统7和抽真空系统8排除，混炼好的物料从排料阀9处挤出，完成整个反应过程。为使物料在机筒中进行充分的化学反应，挤压系统6中的螺杆长径比设计为56，螺杆分为不同的功能区；设计为18节机筒，依次分为不同的功能区，在开始的第1到第6节机筒和螺杆组成的区间是物料进行缩聚反应区，通过特殊构型的螺杆组合和特殊的机筒温控系统使物料的反应温度控制在-10℃左右达到反应要求，其它机筒为脱挥排气区；为使反应过程中的生成的氯化氢（HCl）气体及时排出，设计一套双螺杆排气系统达到此要求，排气直联减速器11提供动力使两根同向旋转的排气双螺杆12在机筒中旋转把反应物中的挥发物等气体排出机筒外，为了防止氯化氢气体泄漏和对人体伤害，特设计一套真空排气系统把挥发的氯化氢气体与碱液产生中和反应后生成可利用的水溶液，利用真空泵16把反应后的气体和微小的固体颗粒通过抽气管路19分别抽到酸碱中和池17和粉末收集罐18中， 完成整个真空排气过程；传统的排气系统只是用真空泵直接从机筒中抽出气体排放在大气中，本设计很好的完成了芳纶反应过程中的挥发物收集过程；为便于检测反应后的生成物是否合格，特设计一套排料阀装置，排料阀15有两个出口，通过摆动气缸14可以分别使每个出口打开或关闭，便于检查和排放合格与不合格的物料，传统的排料阀使用手动闸板开闭，无法进行整个流程的联锁控制，本设计可以达到联锁控制；为使减速箱输出轴和螺杆输入轴达到精确的联接扭矩传递，在机筒联接装置中采用花键套联轴器20联接，两组渐开线花键联接配合的精度高，提高了螺杆的直线度、同轴度等要求，本发明挤出机完成物料的反应过程，挤出的芳纶颗粒达到国家标准规定的制品要求。

Claims (8)

1.一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：包括主电机（1）、安全联轴器（2）、减速器（3）、挤压系统（6）、双螺杆排气系统（7）、真空排气系统（8）和排料阀装置（9），所述主电机（1）通过安全联轴器（2）与减速器（3）连接，减速器（3）通过机筒联接装置（5）与挤压系统（6）连接，双螺杆排气系统（7）和真空排气系统（8）分别与挤压系统（6）连接，排料阀装置（9）安装在挤压系统（6）的末端，挤压系统（6）中的螺杆长径比为56，挤压系统（6）的机筒和螺杆组成物料缩聚反应区和脱挥排气区。
2.根据权利要求1所述的一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：所述减速器（3）上设有减速器润滑装置（4）。
3.根据权利要求1所述的一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：所述挤压系统（6）上安装有机筒控温系统（10）。
4.根据权利要求1所述的一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：所述机筒为18节，第1到第6节机筒和螺杆组成的区间为物料缩聚反应区，其余各节机筒和螺杆组成的区间为脱挥排气区。
5.根据权利要求1所述的一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：所述双螺杆排气系统（7）包括排气直联减速器（11）、排气双螺杆（12）和排气管路（13），所述排气直联减速器（11）安装在双螺杆排气系统（7）的机架上，所述排气双螺杆（12）设置在机筒中，所述排气管路（13）与机筒相连。
6.根据权利要求5所述的一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：所述排气双螺杆（12）为两根同向旋转的双螺杆。
7.根据权利要求1所述的一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：所述排料阀装置（9）包括摆动气缸（14）和两路排料阀（15）。
8.根据权利要求1所述的一种同向双螺杆反应型挤出机，其特征在于：所述真空排气系统（8）包括真空泵（16）、酸碱中和池（17）、粉末收集罐（18）和抽气管路（19），所述真空泵（16）和酸碱中和池（17）分别与抽气管路（19）连接。
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