CN104526905A - 一种利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，包括螺筒、设在螺筒内的螺杆、螺杆驱动机构、切粒机构以及加热控温系统，其中，所述螺筒的一端设置喂料口，另一端设有穿孔板，所述切粒机构设置在穿孔板外侧，所述加热控温系统设置在螺筒上；所述加热控温系统包括设在螺筒外的外筒，该外筒与螺筒外壁之间构成密闭的夹层空间，所述外筒的一端设有与所述夹层空间连通的尾气进口，另一端设有与所述夹层空间连通的尾气出口，所述尾气进口与移动装置的尾气排放管连接。本发明的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置利用移动装置中发动机的尾气进行加热，对尾气热量进行重复利用，节省电能。

Description

一种利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置

技术领域

本发明涉及一种塑料回收处理设备，具体涉及一种移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置。

背景技术

蓬松塑料(例如发泡塑料、塑料薄膜等)应用广泛，由于存在体积大、质量轻的特点，给回收重复利用带来困难。

例如，在发泡塑料中，如发泡聚苯乙烯(EPS)、发泡聚乙烯(EPE)、发泡聚酯(EPET)等，由于具有良好的保温性能、成型后可根据用途调整变形和刚柔状态、抗冲击能力强等特点，得到广泛的应用。例如，鲜活农产品、电器设备仪器等包装；制作一次性餐具、建筑防震隔热材料等。但是蓬松塑料因具有体积大、重量轻的特性，使得使用后的回收循环利用成为社会难题。例如：

1、因发泡塑料体积大、重量轻，回收时占据的空间大，需要采用车辆运输到专门的回收工厂，运输成本高，利润低，很多厂商不愿意回收。

2、由于发泡塑料较轻，在专门的回收工厂破碎回收时，破碎后的发泡塑料容易被风吹走，造成生产环境污染。

目前，除城市中发泡塑料较为集中使用的地区有回收价值外，其他分散使用的地区往往不回收，形成白色污染。据报道，汶川大地震后，临时板房、快速食品包装箱等大量使用的EPS保温材料，尤其是简易板房的隔热隔音墙体，在拆除后，当地回收人员仅将其中的铁皮撕下回收，剩下的EPS材料散碎后被遗弃，造成严重的环境污染。

又如，对于塑料薄膜来说，由于重量轻，体积蓬松，同样存在运输成本高、回收利润低等不足。例如，塑料薄膜大量应用于大型农场中，这些农场通常位于偏远地区，难以集中回收，使用完毕的农用塑料薄膜通常被遗弃，既浪费资源又污染环境。

因此研发一种能够移动的、可实地对蓬松塑料进行体积缩减的回收装置，将具有重要的社会价值和市场价值。在移动式的蓬松塑料体积缩减装置中，除气缩团造粒装置是进行蓬松塑料体积缩减加工的核心，其原理是通过螺杆挤压将蓬松塑料体内的气体挤出，最终获得的蓬松塑料颗粒的体积可减小至发泡状态时的3％-5％，极大地方便了运输与装卸。在对蓬松塑料进行除气缩团造粒过程中，如果提供适当的温度，可以使得物料易于流变，能更为顺畅地挤出气体，提高气体的逸出速度。除气缩团造粒装置工作是需要的温度可通过常规的电加热来实现，但这样需要消耗电能，如果移动式的蓬松塑料体积缩减装置所工作的地点没有供电或者电力不足，那就难以工作。

发明内容

鉴于现有技术上存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，该移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置利用移动装置中发动机的尾气进行加热，对尾气热量进行重复利用，节省电能，使得移动装置不仅仅为除气缩团造粒装置提供安装的空间，而且还能为除气缩团造粒装置提供工作时所需要的热能。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，包括螺筒、设在螺筒内的螺杆、螺杆驱动机构、切粒机构以及加热控温系统，其中，所述螺筒的一端设置喂料口，另一端设有穿孔板，所述切粒机构设置在穿孔板外侧，所述加热控温系统设置在螺筒上；

所述加热控温系统包括设在螺筒外的外筒，该外筒与螺筒外壁之间构成密闭的夹层空间，所述外筒的一端设有与所述夹层空间连通的尾气进口，另一端设有与所述夹层空间连通的尾气出口，所述尾气进口与移动装置的尾气排放管连接。

本发明的一个优选方案，其中，所述加热控温系统还包括温度调节系统，该温度调节系统包括设置在夹层空间内的冷却水盘管、向冷却水盘管内通入冷却水的供水装置以及温度控制器，其中，所述供水装置包括冷却水水箱、水管以及冷却水泵，所述水管将冷却水水箱、冷却水泵以及冷却水盘管连接成循环流动系统；所述温度控制器包括设在螺筒上的温度传感器和控制单元，所述控制单元分别与所述温度传感器以及冷却水泵连接。

采用上述优选方案的目的在于，利用水作为介质对除气缩团造粒装置的工作温度进行实时调节，使螺筒温度在工作中保持在一定的区间内，这样可以保证螺筒内的被处理蓬松塑料在到达切粒机构处时温度不会过高，从而避免被塑化或者因高温导致分子链的断裂而影响回收利用价值，同时避免塑料加热过程中因温度过高而出现有机气体的排出从而造成的二次污染问题(或者避免由于处理温度过高出现空气污染而需要增加更为复杂的空气处理装置的问题)。其原理是：通过温度传感器实时检测螺筒内的工作温度，当温度偏离设定值时，控制单元控制冷却水泵工作，通过控制冷却水泵的工作时间来控制进入冷却水盘管中的冷却水流量，从而调节螺筒内的工作温度。

本发明的一个优选方案，其中，所述外筒在与尾气进口对应的一端上设有尾气排放旁路，该尾气排放旁路上设有阀门。其目的在于，当螺筒内的工作温度过高时，通过所述尾气排放旁路和阀门，可以让部分尾气排出，实现降温，避免持续通入的尾气造成温度过高而需要更多的冷却水进行冷却。

本发明的一个优选方案，其中，所述夹层空间内设有螺旋形隔板，将夹层空间分隔成螺旋形尾气通道，所述尾气进口和尾气出口分别设置在螺旋形尾气通道的两端。其目的在于，尾气在夹层空间中由尾气进口流动到尾气出口的过程中，尾气在夹层空间中的各个部位的流量可能不一致，出现局部位置“短路”的现象，造成受热不均匀，影响除气缩团造粒的效果，同时从尾气进口到尾气出口的直线距离也较短，使得尾气的流动路径短，影响换热效率；而设置所述螺旋形隔板后，在夹层空间中形成了环绕螺筒外壁的螺旋形尾气通道，尾气在流动过程中对螺筒的各个部位均匀加热，使得螺筒内的温度均匀，同时也延长了尾气的流动路径，使得热交换更加充分，提高除气缩团造粒效果。

本发明的一个优选方案，其中，所述冷却水盘管呈螺旋形环绕在螺筒外的夹层空间中。这样可以对夹层空间的各个部位均匀吸热，提高降温效果。

本发明的一个优选方案，其中，所述喂料口上设置有强制喂料机构，该强制喂料机构包括输送螺筒、输送螺杆和动力机构，其中，所述输送螺杆设置在输送螺筒内，该输送螺筒的内腔为直径渐减结构，所述动力机构与输送螺杆连接。

蓬松塑料在进入除气缩团造粒装置中处理前，需要利用破碎机对其进行破碎，破碎获得的蓬松塑料颗粒或碎片具有体积轻、容易飘逸的点，采用上述优选方案，可以对松散、轻飘的蓬松塑料颗粒或碎片强制向前输送，以便能够顺利的进入到除气缩团造粒装置的螺筒中。

本发明的一个优选方案，其中，沿着物料的输送方向，螺杆的螺距呈渐减结构，所述螺筒的内腔为等径结构。这样螺杆工作时，在将物料向前输送的同时，实现对物料的逐渐压缩，将蓬松塑料体内的气体挤出。

本发明的一个优选方案，其中，沿着物料的输送方向，螺杆的螺距等距分布，外径呈渐减结构；所述螺筒的内腔直径呈渐减结构。通过该结构，也可以实现物料在输送过程中被逐渐挤压，将蓬松塑料体内的气体挤出。

本发明的一个优选方案，其中，所述穿孔板设置在螺筒的末端，该穿孔板上设有多个圆柱形通孔；所述切粒机构包括罩体、切粒刀具和动力机构，其中，所述切粒刀具与动力机构连接，且位于所述罩体内，罩体的底部设有落料口。通过所述穿孔板，让被处理后的物料从其中的通孔中挤出，形成丝条状，再利用切粒刀具将其切成颗粒状，进一步缩减体积，便于存储和运输。

本发明的工作原理是：移动式蓬松塑料体积缩减装置在工作时，待处理的蓬松塑料喂进破碎机破碎成小体积的蓬松塑料碎料，这些蓬松塑料碎料被强制喂入到螺筒的喂料口中，螺杆在螺杆驱动机构的带动下持续转动，将碎料向前输送，并将塑料逐渐压缩，蓬松塑料体内的气体在挤压作用下逸出。

再通过加热控温系统提供适当的温度，使物料易于流变，能更为顺畅地挤出气体，提高气体的逸出速度。温度的提供由尾气实现，由于移动装置一般都是由燃油(气)发动机提供动力，该发动机在工作过程中会排出高温的尾气，普通的移动装置的尾气都是直接排放到空气中，造成热量浪费和环境污染，结合本发明中除气缩团造粒装置在工作过程中需要加热的特点，将移动装置的尾气引入为除气缩团造粒装置提供热能，实现了对尾气中热能的重复利用，使得本发明的除气缩团造粒装置与移动装置在功能上巧妙地结合在一起，实现资源的重复利用。所述尾气加热控温系统的工作原理是，尾气通过尾气进口进入夹层空间中，并流动到尾气出口中排出，该过程中，尾气对螺筒内的蓬松塑料进行加热，为蓬松塑料的除气缩团造粒提供温度。

挤出气体后的塑料从穿孔板中的通孔中挤出，形成丝条状，最后被切粒机构切成颗粒状，体积减小至发泡状态时的3％-5％，极大地方便了运输与装卸。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的除气缩团造粒装置设置在移动装置上，对蓬松塑料进行除气缩团造粒处理，能够将蓬松塑料的体积缩减至原来的3％-5％，极大地方便了运输和存储。

2、利用移动装置发动机排放的尾气为除气缩团造粒装置的工作提供适当的温度，不但能够提高除气缩团造粒的效果，而且能够充分利用尾气中的热能，实现资源的重复利用，也避免了尾气排放到空气中造成污染。

附图说明

图1为本发明的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置的一个具体实施方式的结构示意图。

图2为图1中去掉强制喂料机构后的结构示意图。

图3为本发明的温度调节系统的原理图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

参见图1～图3，本实施例的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置包括螺筒2、设在螺筒2内的螺杆1、螺杆驱动机构、切粒机构4以及加热控温系统，其中，所述螺筒2的一端设置喂料口，另一端设有穿孔板，所述切粒机构4设置在穿孔板外侧，所述加热控温系统设置在螺筒2上。所述加热控温系统包括设在螺筒2外的外筒3，该外筒3与螺筒2外壁之间构成密闭的夹层空间，所述外筒3的一端设有与所述夹层空间连通的尾气进口8，另一端设有与所述夹层空间连通的尾气出口7，所述尾气进口8与移动装置的尾气排放管连接。

参见图1～图3，所述加热控温系统还包括温度调节系统，该温度调节系统包括设置在夹层空间内的冷却水盘管9、向冷却水盘管9内通入冷却水的供水装置以及温度控制器，其中，所述供水装置包括冷却水水箱、水管以及冷却水泵，所述水管将冷却水水箱、冷却水泵以及冷却水盘管9连接成循环流动系统，所述冷却水盘管的两端分别设有进水口10和出水口11；所述温度控制器包括设在螺筒2上的温度传感器和控制单元，所述控制单元分别与所述温度传感器以及冷却水泵连接。利用水作为介质对除气缩团造粒装置的工作温度进行实时调节，使螺筒2温度在工作中保持在一定的区间内，这样可以保证螺筒2内的被处理蓬松塑料在到达切粒机构4处时温度不会过高，从而避免被塑化或者因高温导致分子链的断裂而影响回收利用价值，同时避免塑料加热过程中因温度过高而出现有机气体的排出从而造成的二次污染问题(或者避免由于处理温度过高出现空气污染而需要增加更为复杂的空气处理装置的问题)。其原理是：通过温度传感器实时检测螺筒2内的工作温度，当温度偏离设定值时，控制单元控制冷却水泵工作，通过控制冷却水泵的工作时间来控制进入冷却水盘管9中的冷却水流量，从而调节螺筒2内的工作温度。

参见图1和图2，所述外筒3在与尾气进口8对应的一端上设有尾气排放旁路13，该尾气排放旁路13上设有阀门。其目的在于，当螺筒2内的工作温度过高时，通过所述尾气排放旁路13和阀门，可以让部分尾气排出，实现降温，避免持续通入的尾气造成温度过高而需要更多的冷却水进行冷却。

参见图1和图2，所述夹层空间内设有螺旋形隔板6，将夹层空间分隔成螺旋形尾气通道，所述尾气进口8和尾气出口7分别设置在螺旋形尾气通道的两端。其目的在于，尾气在夹层空间中由尾气进口8流动到尾气出口7的过程中，尾气在夹层空间中的各个部位的流量可能不一致，出现局部位置“短路”的现象，造成受热不均匀，影响除气缩团造粒的效果，而设置所述螺旋形隔板6后，在夹层空间中形成了环绕螺筒2外壁的螺旋形尾气通道，尾气在流动过程中对螺筒2的各个部位均匀加热，使得螺筒2内的温度均匀，提高除气缩团造粒效果。

参见图1和图2，所述尾气进口8设置在外筒3中与喂料口对应的一端，所述尾气出口7设置在外筒3中与穿孔板对应的一端。

参见图1和图2，所述冷却水盘管9呈螺旋形环绕在螺筒2外的夹层空间中，这样可以对夹层空间的各个部位均匀吸热，提高降温效果。

参见图1和图2，所述喂料口上设置有强制喂料机构14，该强制喂料机构14包括输送螺筒14-1、输送螺杆14-2和动力机构，其中，所述输送螺杆14-2设置在输送螺筒14-1内，该输送螺筒14-1的内腔为直径渐减结构，所述动力机构与输送螺杆14-2连接。蓬松塑料在进入除气缩团造粒装置中处理前，需要利用破碎机对其进行破碎，破碎获得的蓬松塑料颗粒或碎片具有体积轻、容易飘逸的点，采用上述优选方案，可以对松散、轻飘的蓬松塑料颗粒或碎片强制向前输送，以便能够顺利的进入到除气缩团造粒装置的螺筒2中。

参见图1和图2，沿着物料的输送方向，螺杆1的螺距呈渐减结构，所述螺筒2的内腔为等径结构。这样螺杆1工作时，在将物料向前输送的同时，实现对物料的逐渐压缩，将蓬松塑料体内的气体挤出。

参见图1和图2，所述穿孔板设置在螺筒2的末端，该穿孔板5上设有多个圆柱形通孔15-1；所述切粒机构4包括罩体4-4、切粒刀具4-2和动力机构4-1，其中，所述切粒刀具4-2与动力机构4-1连接，且位于所述罩体4-4内，罩体4-4的底部设有落料口4-3，所述动力机构4-1可以是电机或者移动装置的发动机输出的动力。通过所述穿孔板5，让被处理后的物料从其中的通孔5-1中挤出，形成丝条状，再利用切粒刀具4-2将其切成颗粒状，进一步缩减体积，便于存储和运输。

参见图1和图2，所述螺杆驱动机构由动力源和皮带传动机构构成，所述螺杆1上设有皮带轮12，所述动力源可以是电机或者移动装置的发动机输出的动力等。

参见图1～图3，本发明的工作原理是：移动式蓬松塑料体积缩减装置在工作时，待处理的蓬松塑料喂进破碎机破碎成小体积的蓬松塑料碎料，这些蓬松塑料碎料被强制喂入到螺筒2的喂料口中，螺杆1在螺杆驱动机构的带动下持续转动，将碎料向前输送，并将塑料逐渐压缩，蓬松塑料体内的气体在挤压作用下逸出。

再通过加热控温系统提供适当的温度，使物料易于流变，能更为顺畅地挤出气体，提高气体的逸出速度。温度的提供由尾气实现，由于移动装置一般都是由燃油(气)发动机提供动力，该发动机在工作过程中会排出高温的尾气，普通的移动装置的尾气都是直接排放到空气中，造成热量浪费和环境污染，结合本发明中除气缩团造粒装置在工作过程中需要加热的特点，将移动装置的尾气引入为除气缩团造粒装置提供热能，实现了对尾气中热能的重复利用，使得本发明的除气缩团造粒装置与移动装置在功能上巧妙地结合在一起，实现资源的重复利用。所述尾气加热控温系统的工作原理是，尾气通过尾气进口8进入夹层空间中，并流动到尾气出口7中排出，该过程中，尾气对螺筒2内的蓬松塑料进行加热，为蓬松塑料的除气缩团造粒提供温度。

挤出气体后的塑料从穿孔板中的通孔中挤出，形成丝条状，最后被切粒机构4切成颗粒状，体积减小至发泡状态时的3％-5％，极大地方便了运输与装卸。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中，沿着物料的输送方向，螺杆的螺距等距分布，外径呈渐减结构；所述螺筒的内腔直径呈渐减结构。通过该结构，也可以实现物料在输送过程中被逐渐挤压，将蓬松塑料体内的气体挤出。

本实施例上述意外的其他实施方式与实施例1相同。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，包括螺筒、设在螺筒内的螺杆、螺杆驱动机构、切粒机构以及加热控温系统，其中，所述螺筒的一端设置喂料口，另一端设有穿孔板，所述切粒机构设置在穿孔板外侧，所述加热控温系统设置在螺筒上；其特征在于：

所述加热控温系统包括设在螺筒外的外筒，该外筒与螺筒外壁之间构成密闭的夹层空间，所述外筒的一端设有与所述夹层空间连通的尾气进口，另一端设有与所述夹层空间连通的尾气出口，所述尾气进口与移动装置的尾气排放管连接。

2.根据权利要求1所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，所述加热控温系统还包括温度调节系统，该温度调节系统包括设置在夹层空间内的冷却水盘管、向冷却水盘管内通入冷却水的供水装置以及温度控制器，其中，所述供水装置包括冷却水水箱、水管以及冷却水泵，所述水管将冷却水水箱、冷却水泵以及冷却水盘管连接成循环流动系统；所述温度控制器包括设在螺筒上的温度传感器和控制单元，所述控制单元分别与所述温度传感器以及冷却水泵连接。

3.根据权利要求1或2所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，所述外筒在与尾气进口对应的一端上设有尾气排放旁路，该尾气排放旁路上设有阀门。

4.根据权利要求1或2所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，所述夹层空间内设有螺旋形隔板，将夹层空间分隔成螺旋形尾气通道，所述尾气进口和尾气出口分别设置在螺旋形尾气通道的两端。

5.根据权利要求2所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，所述冷却水盘管呈螺旋形环绕在螺筒外的夹层空间中。

6.根据权利要求1所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，所述喂料口上设置有强制喂料机构，该强制喂料机构包括输送螺筒、输送螺杆和动力机构，其中，所述输送螺杆设置在输送螺筒内，该输送螺筒的内腔为直径渐减结构，所述动力机构与输送螺杆连接。

7.根据权利要求1所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，沿着物料的输送方向，螺杆的螺距呈渐减结构，所述螺筒的内腔为等径结构。

8.根据权利要求1所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，沿着物料的输送方向，螺杆的螺距等距分布，外径呈渐减结构；所述螺筒的内腔直径呈渐减结构。

9.根据权利要求1所述的利用尾气加热的移动式蓬松塑料除气缩团造粒装置，其特征在于，所述穿孔板设置在螺筒的末端，该穿孔板上设有多个圆柱形通孔；所述切粒机构包括罩体、切粒刀具和动力机构，其中，所述切粒刀具与动力机构连接，且位于所述罩体内，罩体的底部设有落料口。