CN108437272A - 塑料冷却设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料加工设备的技术领域，具体公开了一种塑料冷却设备，包括电机和冷却塔，电机的输出端连接有转轴，冷却塔内壁固定连接有隔板，隔板将冷却塔分隔为上腔室和下腔室，隔板开设有若干进气孔；上腔室顶壁开设有若干出气孔，上腔室内壁固定连接有若干倾斜设置的斜板，相邻斜板的倾斜方向相反；斜板镶嵌有冷却通道，相邻斜板上的冷却通道之间连通有竖管，位于顶部的冷却通道连通有进水管，位于底部的冷却通道连通有出水管；下腔室连通有进风管，转轴同轴固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮同轴固定连接有若干扇叶，扇叶位于进风管内。本发明能够对塑料进行双重冷却，并且能够避免塑料骤冷，提高塑料的质量。

Description

塑料冷却设备

技术领域

本发明涉及塑料加工设备的技术领域，具体公开了一种塑料冷却设备。

背景技术

在加塑料颗粒的过程中，需要先将塑料融化，然后通过模具使塑料成型，从而得到塑料颗粒。塑料颗粒在进行下一步加工工序之前，需要将其冷却。现有的塑料颗粒冷却方式一般采用风冷的冷却方式，但是风冷方式存在较多的问题，例如，鼓风机产生的气流温度受制于环境温度，风冷带走的热量有限；耗能高、占地面积大、维护设备成本较高等。另外，如果采用水冷方式对塑料颗粒进行冷却时，虽然冷却效果比风冷方式好，但是粒料的含水量大，后续需要干燥，延长塑料颗粒加工的时间，增加塑料颗粒加工的成本。

为解决上述问题，申请号为201310266775.9的中国发明专利在2013年10月23日公开了一种塑料造粒冷却设备，该设备包括输送槽，所述输送槽具有进料口和出料口，用于输送粒料，所述输送槽的下方对应设有冷却水层，所述冷却水层具有进水口和出水口，通过冷却水层对输送槽降温从而对粒料进行冷却。但是，有些塑料例如聚丙烯塑料和聚乙烯塑料需要采用缓慢冷却的方式进行冷却，以减少塑料颗粒的内应力，进而提高塑料颗粒的质量，而上述发明专利所公开的技术方案并不能解决这个技术问题。

发明内容

本发明意在提供一种塑料冷却设备，以解决现有技术中的塑料颗粒冷却设备对塑料颗粒进行冷却时造成塑料颗粒内应力增加，从而导致塑料颗粒的质量下降的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：塑料冷却设备，包括机架和冷却塔，机架上固定安装有电机，电机的输出端固定连接有转轴，所述冷却塔内壁固定连接有隔板，隔板将冷却塔分隔为上腔室和下腔室，隔板开设有若干均匀分布的进气孔，进气孔连通上腔室和下腔室；所述上腔室顶壁开设有若干出气孔，上腔室顶壁连接有进料管，上腔室内壁的竖直方向上固定连接有若干斜板，斜板倾斜设置，相邻斜板的倾斜方向相反，上腔室侧壁开设有开口，靠近上腔室底壁的斜板贯穿所述开口设置；所述斜板镶嵌有冷却通道，相邻斜板上的冷却通道之间连通有竖管，靠近上腔室顶壁的冷却通道连通有进水管，靠近上腔室底壁的冷却通道连通有出水管；所述下腔室连通有进风管，所述转轴同轴固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮垂直啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮同轴固定连接有若干扇叶，扇叶位于进风管内；所述机架固定安装有冷却水箱，冷却水箱内盛装有温度为70℃～90℃的温水，所述转轴同轴固定连接有水泵，水泵与冷却水箱之间连通有输水管，所述进水管连接至水泵，所述出水管连接至冷却水箱。

本基础方案的工作原理在于：电机驱动转轴转动，与转轴同轴固定连接的第一锥齿轮发生转动，由于第一锥齿轮与第二锥齿轮垂直啮合，因此，第二锥齿轮发生转动，与第二锥齿轮同轴固定连接的扇叶发生转动，转动中的扇叶产生气流，气流经进风管进入冷却塔的下腔室内。由于隔板上均匀分布着进气孔，于是气流通过进气孔均匀地进入冷却塔的上腔室内，对斜板上的塑料颗粒进行冷却，气流携带塑料颗粒上的热量从上腔室顶壁的出气孔离开，实现对塑料颗粒的风冷。

转轴转动时，水泵开始工作，将冷却水箱中的温水从进水管泵入冷却通道内，温水灌满冷却通道和竖管，最终温水从出水管离开并回流至冷却水箱内。过程中，温水对冷却通道进行降温，而塑料颗粒接触冷却通道的表面，塑料颗粒的热量通过接触传递给冷却通道，从而实现对塑料颗粒的水冷。并且，由于温水的温度为70℃～90℃，避免了塑料颗粒遭受骤冷，减少了塑料颗粒的内应力。另外，在冷却过程中，由于斜板是倾斜设置的，因此，塑料颗粒会在重力的作用下，沿斜板逐渐向下腔室方向滑动，最终从上腔室侧壁的开口离开冷却塔，完成冷却工作。

上述过程中，由于气流的流向与塑料颗粒的移动方向、以及温水的流向方向相反，因此，气流能够对塑料颗粒进行冷却的同时，对冷却通道进行冷却降温，避免温水的温度上升。并且，冷却塔内，沿下腔室至上腔室的方向上，气流携带的热量逐渐增多，在冷却塔内形成了温度梯度，冷却塔上腔室顶部的温度高于冷却塔上腔室底部的温度，所以，塑料颗粒从上腔室顶部进入冷却塔后，经历的冷却为缓慢冷却过程。

本基础方案的有益效果在于：

1、本基础方案中，进风管设置在冷却塔的底部，而进水管和塑料颗粒的进料管均位于冷却塔的顶端，因此，气流的流向与塑料颗粒的移动方向、温水的流向方向相反，冷却塔内形成了温度梯度，即冷却塔的温度从上至下逐渐降低，所以，塑料颗粒在冷却塔内经历的冷却过程为缓慢冷却过程，能够避免塑料颗粒遭受骤冷，减少塑料颗粒的内应力，从而提高塑料颗粒的质量，延长塑料制品的使用寿命。并且，气流能够在冷却塑料颗粒的同时，对冷却通道进行冷却，避免冷却通道内的温水的温度上升，进而避免温水吸热后发生沸腾。

2、相较于现有技术，本基础方案中，由于斜板是倾斜设置在冷却塔内的，因此，在冷却过程中，塑料颗粒在重力的作用下，沿斜板逐渐向下腔室方向滑动，并且，塑料颗粒从上一个斜板掉落至下一个斜板上时，由于塑料颗粒与下一个斜板之间发生碰撞，因此，塑料颗粒受到撞击力，使得因来不及冷却而粘结的塑料颗粒分离开来，有效减少塑料颗粒之间的粘结，提高塑料颗粒的冷却质量。

3、在塑料颗粒从上一个斜板掉落在下一个斜板上的过程中，塑料颗粒是腾空的，此时，塑料颗粒与气流的接触面积增大，气流单位时间内从塑料颗粒处带走的热量增多，提高了塑料颗粒的冷却效率。

4、电机驱动转轴转动时，与转轴同轴固定连接的水泵开始工作，将冷却水箱内的温水从进水管泵入冷却通道和竖管内，温水经出水管回到冷却水箱中，实现温水的循环利用，避免水资源的浪费。

进一步，所述机架固定安装有用于收集冷却后的塑料的收集箱，收集箱内滑动连接有筛网，筛网将收集箱分隔为第一腔室和第二腔室，筛网和第二腔室底壁之间固定连接有弹簧，所述转轴固定连接有用于推动筛网的凸起部。

电机驱动转轴转动时，固定连接在转轴上的凸起部发生转动，转动中的凸起部对筛网施加间歇性的推力，当凸起部对筛网施加推力时，筛网向第一腔室方向滑动，此时弹簧受到拉伸力而具有弹性恢复力；当凸起部不对筛网施加推力时，筛网在弹簧的作用下向第二腔室方向滑动。因此，在弹簧和凸起部的作用下，筛网实现往复滑动，进而对掉落在筛网上的塑料颗粒进行筛分，将粘结在一起的塑料颗粒截留在第一腔室内。

进一步，所述斜板与水平面所形成的锐角夹角的度数为10°～25°。

当斜板与水平面所形成的锐角夹角的度数超过25°时，塑料颗粒在重力作用下滑动的速度较大，塑料颗粒的冷却时间不足，冷却效果较差；当斜板与水平面所形成的锐角夹角的度数小于10°时，塑料颗粒的滑动速度较小，造成塑料颗粒的堆积，不利于塑料颗粒的冷却，冷却效率降低。

进一步，所述进风管内固定安装有防尘网。

防止外界空气中的灰尘等杂质被吸入冷却塔内，从而保证塑料颗粒的洁净度。

进一步，所述冷却通道的竖直截面呈凹字形，冷却通道的凹面上设有若干凸包，凸包的内腔与冷却通道连通。

凸包一是能够减缓塑料颗粒滑动的速度，二是能够增大塑料颗粒与冷却通道的接触面积，进一步提高塑料颗粒的冷却效果。

进一步，所述竖管靠近上腔室顶壁的一端连接在冷却通道的底部，竖管靠近上腔室底壁的一端连接在冷却通道的侧壁或底壁。

避免竖管妨碍塑料颗粒在斜板上的滑动。

进一步，所述斜板固定连接有用于限制塑料滑动方向的挡板。

限制塑料颗粒的滑动轨迹，避免塑料颗粒从斜板的两侧滑出，进而直接掉落在隔板上。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大剖面图；

图3为斜板的结构示意图；

图4为图3中A-A线的剖面示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：冷却塔1、电机2、冷却水箱3、收集箱4、转轴5、第一锥齿轮6、第二锥齿轮7、扇叶8、筛网9、第一腔室10、第二腔室11、弹簧12、凸起部13、水泵14、输水管15、隔板16、进气孔17、上腔室18、下腔室19、出气孔20、进料管21、斜板22、挡板23、冷却通道24、竖管25、进水管26、出水管27、凸包28、进风管29、防尘网30。

实施例基本如图1所示，塑料冷却设备，包括机架和冷却塔1，机架上固定安装有电机2、冷却水箱3和用于收集冷却后的塑料颗粒的收集箱4，冷却水箱3内盛装有温度为85℃的温水。电机2的输出端固定连接有转轴5，转轴5同轴固定连接有第一锥齿轮6，第一锥齿轮6垂直啮合有第二锥齿轮7，第二锥齿轮7同轴固定连接有若干扇叶8。收集箱4内滑动连接有筛网9，筛网9将收集箱4分隔为第一腔室10和第二腔室11，筛网9和第二腔室11底壁之间固定连接有弹簧12，转轴5固定连接有用于推动筛网9的凸起部13。转轴5同轴固定连接有水泵14，水泵14与冷却水箱3之间连通有输水管15。

冷却塔1内壁固定连接有隔板16，隔板16将冷却塔1分隔为上腔室18和下腔室19，隔板16开设有若干均匀分布的进气孔17，进气孔17连通上腔室18和下腔室19。上腔室18顶壁开设有若干出气孔20，上腔室18顶壁连接有进料管21。上腔室18内壁的竖直方向上固定连接有若干斜板22，斜板22与水平面所形成的锐角夹角为15°，相邻斜板22的倾斜方向相反，斜板22固定连接有用于限制塑料滑动方向的挡板23。上腔室18侧壁开设有开口，位于上腔室18最底层的斜板22贯穿开口设置。

结合图2所示，斜板22镶嵌有冷却通道24，相邻斜板22上的冷却通道24之间连通有竖管25，竖管25的上端连接在位于竖管25上方的冷却通道24的底壁上，竖管25的下端连接在位于竖管25下方的冷却通道24的侧壁上。位于上腔室18最上层的冷却通道24连通有进水管26，位于上腔室18最底层的冷却通道24连通有出水管27。出水管26连接至冷却水箱3，进水管27连接至水泵14。结合图3和图4所示，冷却通道24的竖直截面呈凹字形，冷却通道24的凹面上设有若干凸包28，凸包28的内腔与冷却通道24连通。

下腔室19连通有进风管29，扇叶8位于进风管29内，进风管29内固定安装有防尘网30。

具体工作时，启动电机2后从进料管21向上腔室18内添加待冷却的塑料颗粒，电机2带动转轴5顺时针转动，与转轴5同轴固定连接的第一锥齿轮6发生顺时针转动，由于第一锥齿轮6与第二锥齿轮7垂直啮合，因此，第二锥齿轮7发生逆时针转动，与第二锥齿轮7同轴固定连接的扇叶8发生逆时针转动，逆时针转动的扇叶8在进风管29内产生气流，气流经进风管29进入冷却塔1的下腔室19内。并且，进风管29内的防尘网30将空气中的灰尘等杂质截留，保证气流的清洁度，进而避免对塑料颗粒造成污染。

由于隔板16上均匀分布着进气孔17，于是气流通过进气孔17均匀地进入冷却塔1的上腔室18内，对斜板22上的塑料颗粒进行冷却，气流携带塑料颗粒上的热量从上腔室18顶壁的出气孔20离开，实现对塑料颗粒的风冷。

转轴5顺时针转动的同时，同轴固定连接在转轴5上的水泵14开始工作，将冷却水箱3内的温水从进水管27泵入冷却通道24和竖管25内，温水经出水管26回到冷却水箱3中，实现温水的循环利用，避免水资源的浪费。过程中，温水对冷却通道24进行降温，而塑料颗粒接触冷却通道24的表面，塑料颗粒的热量通过接触传递给冷却通道24，从而实现对塑料颗粒的水冷，而且，由于温水的温度为85℃，因此，塑料颗粒不会遭受骤冷，以此减少塑料颗粒的内应力，以提高塑料颗粒的质量。另外，由于气流向上流动，气流对塑料颗粒进行冷却的同时，能够对冷却通道进行冷却降温，从而避免温水吸热后温度上升而发生沸腾，保证温水的的顺利循环。

在冷却过程中，由于斜板22与水平面所形成的锐角夹角的度数为15°，因此，塑料颗粒会在重力的作用下，沿斜板22逐渐向下滑动，塑料颗粒的各个部位与冷却通道24的表面充分接触，提高塑料颗粒的冷却效果。塑料颗粒最终从上一个斜板22掉落在下一个斜板22上，于是，塑料颗粒掉落在下一个斜板22时，两者之间发生碰撞，塑料颗粒受到撞击力，使得因来不及冷却而粘结在一起的塑料颗粒分离开来，有效减少塑料颗粒之间的粘结，提高塑料颗粒的冷却质量，进而减少塑料颗粒的再加工成本。

上述过程中，气流流向向上，而塑料颗粒的移动方向和温水的流向向下，气流向上流动的过程中携带的热量逐渐增多，因此，冷却塔1内形成了温度梯度，冷却塔1从下至上的温度逐渐升高，所以，塑料颗粒从上腔室18顶部进入冷却塔1后，经历的冷却为缓慢冷却过程，有效避免了塑料颗粒遭受骤冷，减少塑料颗粒的内应力，提高塑料颗粒的质量。

塑料颗粒经双重冷却后，沿最底层的斜板22滑出冷却塔1，掉落在收集箱4内的筛网9上。此时，固定连接在转轴5上的凸起部13对筛网9施加间歇性的向上的推力，使得筛网9向上滑动，而当凸起部13不对筛网9时间向上的推力时，在弹簧12的作用下，筛网9向下滑动。于是，在弹簧12和凸起部13的作用下，筛网9开始上下往复滑动，对塑料颗粒进行筛分，将粘结在一起形成大颗粒的塑料颗粒截留在第一腔室10内，而正常的塑料颗粒则通过筛网9堆积在第二腔室11内。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.塑料冷却设备，包括机架和冷却塔，机架上固定安装有电机，电机的输出端固定连接有转轴，其特征在于：所述冷却塔内壁固定连接有隔板，隔板将冷却塔分隔为上腔室和下腔室，隔板开设有若干均匀分布的进气孔，进气孔连通上腔室和下腔室；所述上腔室顶壁开设有若干出气孔，上腔室顶壁连接有进料管，上腔室内壁的竖直方向上固定连接有若干斜板，斜板倾斜设置，相邻斜板的倾斜方向相反，上腔室侧壁开设有开口，靠近上腔室底壁的斜板贯穿所述开口设置；所述斜板镶嵌有冷却通道，相邻斜板上的冷却通道之间连通有竖管，靠近上腔室顶壁的冷却通道连通有进水管，靠近上腔室底壁的冷却通道连通有出水管；所述下腔室连通有进风管，所述转轴同轴固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮垂直啮合有第二锥齿轮，第二锥齿轮同轴固定连接有若干扇叶，扇叶位于进风管内；所述机架固定安装有冷却水箱，冷却水箱内盛装有温度为70℃～90℃的温水，所述转轴同轴固定连接有水泵，水泵与冷却水箱之间连通有输水管，所述进水管连接至水泵，所述出水管连接至冷却水箱。

2.根据权利要求1所述的塑料冷却设备，其特征在于：所述机架固定安装有用于收集冷却后的塑料的收集箱，收集箱内滑动连接有筛网，筛网将收集箱分隔为第一腔室和第二腔室，筛网和第二腔室底壁之间固定连接有弹簧，所述转轴固定连接有用于推动筛网的凸起部。

3.根据权利要求2所述的塑料冷却设备，其特征在于：所述斜板与水平面所形成的锐角夹角的度数为10°～25°。

4.根据权利要求3所述的塑料冷却设备，其特征在于：所述进风管内固定安装有防尘网。

5.根据权利要求4所述的塑料冷却设备，其特征在于：所述冷却通道的竖直截面呈凹字形，冷却通道的凹面上设有若干凸包，凸包的内腔与冷却通道连通。

6.根据权利要求5所述的塑料冷却设备，其特征在于：所述竖管靠近上腔室顶壁的一端连接在冷却通道的底部，竖管靠近上腔室底壁的一端连接在冷却通道的侧壁或底壁。

7.根据权利要求6所述的塑料冷却设备，其特征在于：所述斜板固定连接有用于限制塑料滑动方向的挡板。