CN105170028A - 一种交联聚乙烯生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种交联聚乙烯生产设备,涉及高分子化合物生产设备技术领域，包括上料烘干装置、动态反应机和静态反应机，动态反应机包括与真空泵相连的锅体，锅体顶部设第三进料口和与上料烘干装置的出口相连的第一进料口、底部设第一出料口，锅体内设加热元件和由电机驱动的搅拌元件，第一出料口下方设储料箱；静态反应机包括反应仓、吸气管、吸料管和物料仓，与反应仓上端连通的吸气管通过第一风机向外抽气，设在储料箱内的吸料管与反应仓连通，反应仓和物料仓之间设出口阀门，出口阀门位于包装袋口的上方。将聚乙烯物料利用上料烘干装置进行烘干，烘干后的聚乙烯物料进入动态反应机与助剂进行反应，通过静态反应机自然冷却，最后打包装袋。

Description

一种交联聚乙烯生产设备

技术领域

本发明涉及高分子化合物生产设备技术领域,尤其涉及一种交联聚乙烯生产设备。

背景技术

交联聚乙烯是通过聚乙烯分子间的共价键形成一个网状的三维结构，可迅速改变聚乙烯的性能，使其具有优异的耐热性能及绝缘性能，提高了机械特性和耐化学特性。我国自上世纪八十年代初就对硅烷交联聚乙烯进行研究并取得了一些成就，但因国内各种因素的影响，发展一直很缓慢。随着技术不断的更新与发展，硅烷接枝交联聚乙烯技术也取得很大的进展，并且在各方面也取得了应用，尤其是在电线电缆方面，聚乙烯交联后，不仅使耐热性提高了，而且在拉伸强度、高温保持率以及耐环境应力开裂都有相当的改善。但是目前很多生产厂家使用通用设备，采用传统生产产品的方法制得的产品不仅质量不稳定而且成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单紧凑、操作方便、环保无污染的交联聚乙烯生产设备，可保证产品质量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种交联聚乙烯生产设备,包括上料烘干装置、动态反应机和静态反应机，所述动态反应机包括底座、电机和锅体，所述锅体通过真空管路与真空泵相连，所述锅体顶部设有第一进料口、第三进料口和测温元件，锅体底部侧面设有第一出料口，锅体内设由电机驱动的搅拌元件,锅体外设炉套、且锅体外壁与料筒之间设有加热元件，所述第一出料口下方设有储料箱，所述第一进料口与上料烘干装置的出口相连；所述静态反应机包括控制箱、反应仓、吸气管、第一风机、吸料管、出口阀门和物料仓，所述第一风机与控制箱相连、且第一风机通过吸气管与反应仓上端进气口连通，所述吸料管与反应仓的物料进口连通，所述吸料管进口设置在储料箱的物料内，所述出口阀门设置在反应仓和物料仓之间，所述物料仓下设物料出口，所述物料出口位于包装袋口的上方。

优选的，所述上料烘干装置包括料筒、电控箱、第二风机、电热管、电热筒和过滤部件，所述料筒顶部设有第二进料口和排气管，所述过滤部件设置在料筒下部，所述第二风机出口通过电热筒与过滤部件下部连通，所述电热管设置在第二风机出口与电热筒的连接处，所述过滤部件下端与第二出料口之间设有可推拉的大插板，所述第二风机和电热管均与电控箱相连，所述第二进料口与真空吸料管相连，所述第二出料口与动态反应机的第一进料口相连。

优选的，所述过滤部件包括锥形漏斗和筛网，所述筛网包括上筛网和下筛网，所述上筛网设置在漏斗上部，所述下筛网设置在漏斗侧壁，所述漏斗上端与料筒底部一端通过合页铰接在一起、、另一端通过锁紧装置连接。

优选的，所述料筒顶部设有顶盖，所述顶盖与料筒侧壁一端通过合页铰接在一起、另一端通过锁紧装置连接，所述第二进料口和排气管设置在顶盖上。

优选的，所述漏斗下设出料接头，所述第二进料口斜向下设置在出料接头侧面，所述出料接头上设有视窗，所述大插板设置在出料接头与漏斗之间，所述第二进料口与出料接头间设有小插板。

优选的，所述测温元件为热电偶，所述热电偶探入锅体内的下部设置在导流板内，所述导流板具有流线型表面，所述加热元件为导热油电加热管；所述搅拌元件包括主轴和搅拌桨，所述搅拌桨均布设置在主轴上，所述主轴垂直设置在锅体底部、且通过传动部件由电机驱动。

优选的，所述锅体顶部设有上盖，所述上盖一端与气缸活塞相连、另一端通过锁紧装置与锅体侧壁连接，所述气缸设置在锅体外壁；所述第一出料口设有气动阀门，所述气动阀门与卸料气缸相连。

优选的，所述第三进料口与上盖之间设有三通管路，三通管路的支路为与真空泵相连的真空管路，所述第三进料口下方的进料管路上设有阀门，所述阀门与三通管路之间设有进料仓。

优选的，所述吸料管通过输送管与反应仓的物料进口连通，且在吸料管与输送管之间设有二次吸风口和真空管接头，所述真空管接头与输送管相连；所述第一风机进气口与吸气管之间还设有滤清箱，用来过滤进入第一风机内的空气。

优选的，所述反应仓的出口阀门为电磁阀、且在反应仓出口安装一个与电磁阀联动的微动开关，所述微动开关与电磁阀均与控制箱相连。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：将聚乙烯物料通过上料烘干装置达到烘干的目的，烘干后的聚乙烯物料自第一进料口进入动态反应机的锅体，从第三进料口加入助剂后利用锁紧装置对锅体进行密封，利用真空泵对锅体内抽真空，利用导热油电加热管作为加热元件对锅体进行加热，驱动搅拌元件开始搅拌，让聚乙烯和各种助剂在特定温度下进行渗透反应；反应完毕，停止加热搅拌，将锅体内物料放入储料箱，再通过静态反应机的吸料管将物料吸入静态反应机的反应仓内，使物料在静止状态下自然冷却，反应更完全，最后打包装袋。本发明具有结构简单紧凑、操作方便、环保无污染的优点，利用本发明制备的交联聚乙烯性能更稳定，质量更易保证，且生产成本大幅度降低，适合大规模生产应用。

附图说明

图1是本发明实施例的动态反应机的结构示意图；

图2是本发明实施例的静态反应机的结构示意图；

图3是本发明实施例的上料烘干装置的结构示意图；

图4是图3的右视图；

图中：1-底座，2-电机，3-锅体，4-第一进料口，5-第三进料口，6-第一出料口，7-加热元件，8-储料箱，9-控制箱，10-反应仓，11-吸气管，12-第一风机，13-吸料管，14-出口阀门，15-物料仓，16-物料出口，17-料筒，18-电控箱，19-第二风机，20-电热管，21-电热筒，22-第二进料口，23-排气管，24-漏斗，25-筛网，26-合页，27-顶盖，28-出料接头，29-视窗，30-炉套，31-主轴，32-搅拌桨，33-上盖，34-气缸，35-锁紧装置，36-进料仓，37-输送管，38-二次吸风口，39-真空管接头，40-滤清箱，41-微动开关，42-导流板，43-小插板,44-测温元件，45-卸料气缸,46-球阀,47-真空管路，48-信号线,49-大插板,50-视镜,51-吊环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：一种交联聚乙烯生产设备,包括上料烘干装置、动态反应机和静态反应机，如图1所示的动态反应机包括底座1、电机2和锅体3，所述锅体3通过真空管路与真空泵相连，所述锅体3顶部设有第一进料口4、第三进料口5和测温元件44，锅体3底部侧面设有第一出料口6，锅体3内设由电机2驱动的搅拌元件,锅体3外设炉套30、且锅体3外壁与料筒30之间设有加热元件7，可避免热量流失，保护操作人员人身安全，所述第一出料口6下方设有储料箱8，所述第一进料口4与上料烘干装置的出口相连；如图2所示的静态反应机包括控制箱9、反应仓10、吸气管11、第一风机12、吸料管13、出口阀门14和物料仓15，所述第一风机12与控制箱9相连、且第一风机12通过吸气管11与反应仓10上端进气口连通，所述吸料管13与反应仓10的物料进口连通，所述吸料管13进口设置在储料箱8的物料内，所述出口阀门14设置在反应仓10和物料仓15之间，所述物料仓15下设物料出口16，所述物料出口16位于包装袋口的上方。

图1中的测温元件44为热电偶，所述热电偶上的外露显示器可直观地显示锅体3内温度，热电偶探入锅体3内的下部设置在导流板42内，所述导流板42具有流线型表面，导流板42一方面可避免搅拌过程中的物料过度摩擦而损坏热电偶，另一方面可使物料循环运动，使物料混合更充分，导流板42的具体位置取决于将要混合的物料，其导流角度和高度均可调；所述加热元件7为导热油电加热管，将间隔均布在锅体3外的弧形电热板浸在导热油内，通过电热板将导热油加热，进而将热量传递至锅体3，同时在炉套30外壁上还设有温控装置，可根据炉套30内导热油的温度来控制锅体3内的温度；所述搅拌元件包括主轴31和搅拌桨32，所述搅拌桨32均布设置在主轴31上，所述主轴31垂直设置在锅体3底部、且通过传动部件由电机2驱动，通过电机2驱动主轴31转动，从而带动搅拌桨32充分搅拌锅体3内物料。

为了方便拆装及维修，所述锅体3顶部设有上盖33，所述上盖33一端与气缸34活塞相连、另一端通过锁紧装置35与锅体3侧壁连接，所述气缸34设置在锅体3外壁，通过锁紧装置35可打开和锁紧上盖33，在气缸34的作用下可将协助打开上盖33，降低操作人员劳动强度；所述第一出料口6设有气动阀门，所述气动阀门与卸料气缸45相连。锁紧装置35的规格可根据需要从市场上购买。

图1中的第三进料口5与上盖33之间设有三通管路，三通管路的支路为与真空泵相连的真空管路47，所述第三进料口5下方的进料管路上设有球阀46，所述球阀46与三通管路之间设有进料仓36。

图2中的吸料管13通过输送管37与反应仓10的物料进口连通，且在吸料管13与输送管37之间设有二次吸风口38和真空管接头39，所述真空管接头39与输送管37相连，在输送管37内抽吸力的作用下外界空气经二次吸风口38吸入形成空气流，可以将吸料管13内的物料携带进入输送管37而进入反应仓10；所述第一风机12进气口与吸气管11之间还设有滤清箱40，用来过滤进入第一风机12内的空气，可避免吸气管11内的空气中的杂质进入第一风机12而影响其正常运转。

为了提高设备的自动化程度，所述反应仓10的出口阀门14选用电磁阀、且在反应仓10出口安装一个与电磁阀联动的微动开关41，所述微动开关41与电磁阀通过信号线48均与控制箱9相连。在吸料管13开始吸料前关闭电磁阀，同时触动微动开关41，控制箱9对第一风机12发出指令，启动第一风机12通过吸气管11开始抽风，使反应仓10内形成真空，同时输送管37内也形成负压，在输送管37内抽吸力作用下，经过二次吸风口38和真空管接头39进入输送管37的气流可将吸料管13内物料顺利吸入输送管37内。

如图3所示，所述上料烘干装置包括料筒17、电控箱18、第二风机19、电热管20、电热筒21和过滤部件，所述料筒17顶部设有第二进料口22和排气管23，所述过滤部件设置在料筒17下部，所述第二风机19出口通过电热筒21与过滤部件下部连通，所述电热管20设置在第二风机19出口与电热筒21的连接处，所述过滤部件下端与第二出料口22之间设有可推拉的大插板49，所述第二风机19和电热管20均与电控箱18相连，所述第二进料口22与真空吸料管相连，所述第二出料口22与动态反应机的第一进料口4相连。

所述过滤部件包括锥形漏斗24和筛网25，所述筛网25包括上筛网和下筛网，所述上筛网设置在漏斗24上部，所述下筛网设置在漏斗25侧壁，物料在热风流的作用下进行烘干，出料过程中需经过筛网25的两级过滤；为了便于拆卸及维修，所述漏斗24上端与料筒17底部一端通过合页26铰接在一起、另一端通过锁紧装置35连接；所述料筒17顶部设有顶盖27，所述顶盖27与料筒17侧壁一端通过合页26铰接在一起、另一端通过锁紧装置35连接，所述第二进料口22和排气管23设置在顶盖27上；同时在料筒17底部边缘装有吊环51，方便安装拆卸，在料筒17侧壁安装视镜50，可以更方便地观察料筒17内物料，。

所述漏斗24下设出料接头28，所述第二进料口22斜向下设置在出料接头28侧面。为了方便观察料筒17的出料情况，在出料接头28上设有视窗29，所述大插板49设置在出料接头28与漏斗24之间，在物料烘干过程中，利用大插板49将漏斗24下端封堵，使加热的空气流依次进入漏斗24和料筒17，使内部物料充分干燥；所述第二进料口22与出料接头28间设有小插板43，通过推拉小插板43可控制出料。

具体操作步骤如下：

（1）将聚乙烯物料通过真空吸料管抽入上料烘干装置的料筒17，利用第二风机19将经电热管20加热的空气输送至料筒17内与物料充分接触达到烘干的目的；

（2）打开小插板43，将烘干筛选后的聚乙烯物料经第二出料口22转移到动态反应机的锅体3内，从第三进料口5加入助剂后，利用锁紧装置35对锅体3进行密封；

（3）利用真空泵将锅体3内抽真空、用热电偶加热，驱动搅拌元件开始搅拌，让聚乙烯和各种助剂在特定温度下进行渗透反应；

（4）过一定时间后，停止加热搅拌，将锅体3内物料放入储料箱，再通过静态反应机的吸料管13将物料吸入反应仓10内，使物料在静止状态下自然冷却，反应更完全；

（5）将反应完全、温度也降为室温的交联聚乙烯料，打包装袋。

综上所述，本发明具有结构简单紧凑、操作方便、环保无污染的优点，利用本发明制备的交联聚乙烯性能更稳定，质量更易保证，且生产成本大幅度降低，适合大规模生产应用。

Claims (10)

1.一种交联聚乙烯生产设备,其特征在于：包括上料烘干装置、动态反应机和静态反应机，所述动态反应机包括底座（1）、电机（2）和锅体（3），所述锅体（3）通过真空管路与真空泵相连，所述锅体（3）顶部设有第一进料口（4）、第三进料口（5）和测温元件（44），锅体（3）底部侧面设有第一出料口（6），锅体（3）内设由电机（2）驱动的搅拌元件,锅体（3）外设炉套（30）、且锅体（3）外壁与料筒（30）之间设有加热元件（7），所述第一出料口（6）下方设有储料箱（8），所述第一进料口（4）与上料烘干装置的出口相连；所述静态反应机包括控制箱（9）、反应仓（10）、吸气管（11）、第一风机（12）、吸料管（13）、出口阀门（14）和物料仓（15），所述第一风机（12）与控制箱（9）相连、且第一风机（12）通过吸气管（11）与反应仓（10）上端进气口连通，所述吸料管（13）与反应仓（10）的物料进口连通，所述吸料管（13）进口设置在储料箱（8）的物料内，所述出口阀门（14）设置在反应仓（10）和物料仓（15）之间，所述物料仓（15）下设物料出口（16），所述物料出口（16）位于包装袋口的上方。

2.如权利要求1所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述上料烘干装置包括料筒（17）、电控箱（18）、第二风机（19）、电热管（20）、电热筒（21）和过滤部件，所述料筒（17）顶部设有第二进料口（22）和排气管（23），所述过滤部件设置在料筒（17）下部，所述第二风机（19）出口通过电热筒（21）与过滤部件下部连通，所述电热管（20）设置在第二风机（19）出口与电热筒（21）的连接处，所述过滤部件下端与第二出料口（22）之间设有可推拉的大插板（49），所述第二风机（19）和电热管（20）均与电控箱（18）相连，所述第二进料口（22）与真空吸料管相连，所述第二出料口（22）与动态反应机的第一进料口（4）相连。

3.如权利要求2所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述过滤部件包括锥形漏斗（24）和筛网（25），所述筛网（25）包括上筛网和下筛网，所述上筛网设置在漏斗（24）上部，所述下筛网设置在漏斗（25）侧壁，所述漏斗（24）上端与料筒（17）底部一端通过合页（26）铰接在一起、另一端通过锁紧装置（35）连接。

4.如权利要求3所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述料筒（17）顶部设有顶盖（27），所述顶盖（27）与料筒（17）侧壁一端通过合页（26）铰接在一起、另一端通过锁紧装置（35）连接，所述第二进料口（22）和排气管（23）设置在顶盖（27）上。

5.如权利要求4所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述漏斗（24）下设出料接头（28），所述第二进料口（22）斜向下设置在出料接头（28）侧面，所述出料接头（28）上设有视窗（29），所述大插板（49）设置在出料接头（28）与漏斗（24）之间，所述第二进料口（22）与出料接头（28）间设有小插板（43）。

6.如权利要求1所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述测温元件（44）为热电偶，所述热电偶探入锅体（3）内的下部设置在导流板（42）内，所述导流板（42）具有流线型表面，所述加热元件（7）为导热油电加热管；所述搅拌元件包括主轴（31）和搅拌桨（32），所述搅拌桨（32）均布设置在主轴（31）上，所述主轴（31）垂直设置在锅体（3）底部、且通过传动部件由电机（2）驱动。

7.如权利要求1所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述锅体（3）顶部设有上盖（33），所述上盖（33）一端与气缸（34）活塞相连、另一端通过锁紧装置（35）与锅体（3）侧壁连接，所述气缸（34）设置在锅体（3）外壁；所述第一出料口（6）设有气动阀门，所述气动阀门与卸料气缸（45）相连。

8.如权利要求7所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述第三进料口（5）与上盖（33）之间设有三通管路，三通管路的支路为与真空泵相连的真空管路（34），所述第三进料口（5）下方的进料管路上设有阀门（35），所述阀门（35）与三通管路之间设有进料仓（36）。

9.如权利要求8所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述吸料管（13）通过输送管（37）与反应仓（10）的物料进口连通，且在吸料管（13）与输送管（37）之间设有二次吸风口（38）和真空管接头（39），所述真空管接头（39）与输送管（37）相连；所述第一风机（12）进气口与吸气管（11）之间还设有滤清箱（40），用来过滤进入第一风机（12）内的空气。

10.如权利要求9所述的交联聚乙烯生产设备,其特征在于：所述反应仓（10）的出口阀门（14）为电磁阀、且在反应仓（10）出口安装一个与电磁阀联动的微动开关（41），所述微动开关（41）与电磁阀均与控制箱（9）相连。