CN114262468B - 一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，属于再生胶生产技术领域，该设备在第一内壳体中设有第一传动轴组，第一传动轴组包括至少三根并列设置的第一传动轴，在每根第一传动轴上设有多组呈积木式组合的啮合式螺杆与脱硫剪切块；第一传动轴与啮合式螺杆之间设有第一冷却通道，第一传动轴与啮合式螺杆通过花键联接，在花键联接处设有多条第二冷却通道，每条第二冷却通道均与第一冷却通道连通；第一传动轴与脱硫剪切块之间设有相同结构的冷却通道。本发明在传动轴与啮合式螺杆之间和传动轴与脱硫剪切块之间设有特殊的冷却通道，保障脱硫过程中温度的可控和稳定，不会出现欠脱或过脱情况，保障了再生胶的质量稳定性。

Description

一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备

技术领域

本发明涉及再生胶生产技术领域，特别涉及一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备。

背景技术

我国以轮胎为主的橡胶消费持续高增长，使中国成为世界最大的废橡胶产生国，废旧橡胶的综合利用是橡胶工业循环经济的核心，对于降低我国橡胶资源对外依存度，节约石化资源，保护环境具有重要意义 。利用物理，化学或者生物等方法，打开废橡胶三维交联网络，制备再生胶是目前我国废橡胶循环再利用的最主要方式，理想的再生是只断开交联键，而橡胶分子主链（C-C分子链）保持完好。据不完全统计 ，我国2010年再生胶产量达到300万吨左右，再生胶产品应用于橡胶制 品各行业，其中管带、胶鞋和轮胎的再生胶使用量居多。

制备再生胶的主要设备为脱硫设备与精炼设备。

其中，脱硫设备有传统动态油水法脱硫罐，其存在以下缺点：1.脱硫罐工艺温度为270-310℃之间； 2.生产过程存在污水排放；3.废气存在开放式无组织排放；4.高压罐存在爆炸危险； 5.非连续生产。

现有技术通过单螺杆脱硫设备替代脱硫罐，可以实现连续生产，但是还是纯依据温度脱硫，温度与脱硫罐一致，在270-310℃之间，且胶粉因无翻转而导致受热不均，易出现脱硫不均的风险；还存在通过螺杆时间短，门尼反弹风险大的问题。

现有技术还通过多螺杆脱硫设备替代脱硫罐，可以实现连续生产，略微降低脱硫温度，但是在剪切块剪切瞬间产生高温，对冷却要求高，仅通过螺杆芯部通水，冷却易因不及时而出现过脱风险。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备。

本发明所采取的技术方案如下： 一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，包括第一外壳体与第一内壳体，所述第一内壳体中依次设有预热区、中温脱硫区与冷却区；

所述第一内壳体中设有第一传动轴组，所述第一传动轴组包括至少三根并列设置的第一传动轴，在每根所述第一传动轴上设有多组呈积木式组合的啮合式螺杆与脱硫剪切块；

所述第一传动轴与啮合式螺杆之间设有第一冷却通道，所述第一传动轴与啮合式螺杆通过花键联接，在所述花键联接处设有多条第二冷却通道，每条所述第二冷却通道均与第一冷却通道连通；

所述第一传动轴与脱硫剪切块之间同样设有所述第一冷却通道与第二冷却通道且互相连通。

所述第一传动轴组包括三根并列设置的第一传动轴。

在每根所述第一传动轴上依次设有第一啮合式螺杆、第一脱硫剪切块、第二啮合式螺杆、第二脱硫剪切块，第三啮合式螺杆、第三脱硫剪切块、第四啮合式螺杆、第四脱硫剪切块与第五啮合式螺杆。

所述第一啮合式螺杆位于预热区内；所述第一脱硫剪切块、第二啮合式螺杆、第二脱硫剪切块，第三啮合式螺杆与第三脱硫剪切块组位于中温脱硫区内；所述第四啮合式螺杆、第四脱硫剪切块与第五啮合式螺杆位于冷却区内。

所述预热区对应的第一内壳体上设有加热装置。

所述中温脱硫区与冷却区对应的第一内壳体上设有第三冷却通道。

还包括用于排放废气的抽真空装置与脱硫控制系统。

所述脱硫控制系统用于控制冷却通道中冷却液循环、加热装置温度、抽真空装置排放废气与第一传动轴组运行。

本发明的有益效果如下：本发明采用清洁环保型多螺杆脱硫设备，具体为三螺杆脱硫设备具有以下优点：

1. 本发明的三螺杆脱硫设备相较于单双螺杆脱硫设备，塑化能力强、混合好及有较好的自洁性能，而且三螺杆每旋转一周都会增加物料混炼、均化、揉捏和剪切的次数，设备的混炼、熔融和分散混合的能力更强；对于胶粉在脱硫过程中能得到更全面的脱硫，不会出现部分欠脱情况。

2. 本发明的三螺杆脱硫设备在内壳体上设置冷却通道，又在传动轴与啮合式螺杆之间和传动轴与脱硫剪切块之间设有特殊的冷却通道，相对于现有技术将冷却通道设置在传动轴内，本发明的冷却通道结构，保证了传动轴的刚性，还使冷却通道更加靠近脱硫胶，提升冷却效果，保证有效的热交换过程，并通过PID程序化自动控制，及时有效进行温度控制。从而保障脱硫过程中温度的可控和稳定，不会出现欠脱或过脱情况，保障了再生胶的质量稳定性。

3. 本发明的三螺杆脱硫设备相较单双螺杆脱硫设备，多出的一根螺杆和机筒容积带来更多的工作容积；另一方面多出的螺杆增加啮合次数，剪切面积和搅拌效果成倍增加；上述两项特性增加了粉体容入聚合物熔体中的效率，从而提升挤出机的喂料量。

4. 本发明的三螺杆脱硫设备在同等产量下，由于采用长径比、螺杆直径、和电机功率都小于双螺杆挤出机，因此三螺杆挤出机具备更小的能耗比。

5. 本发明的三螺杆脱硫设备基于啮合式螺杆与脱硫剪切块的积木式机械组合原理，对于不同规格产品的生产工艺调整要求均可实现快速更换调整，啮合式螺杆与脱硫剪切块有损坏或磨损时，仅换损坏部分，无需更换整根。

6. 本发明的三螺杆脱硫设备自身配置抽真空装置，提前将废气有组织集中吸取并经管道通至废气处理设备，达成绿色环保化生产要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1为本发明多螺杆脱硫设备的剖面示意图；

图2为本发明多螺杆脱硫设备的示意图；

图3为本发明第一冷却通道与第二冷却通道的示意图；

图中，2-多螺杆脱硫设备,21-第一传动轴组,211-第一传动轴,22-第一内壳体,221-预热区，222-中温脱硫区，223-冷却区，23-加热装置,24-啮合式螺杆,241-第一啮合式螺杆,242-第二啮合式螺杆,243-第三啮合式螺杆,244-第四啮合式螺杆,245-第五啮合式螺杆,25-脱硫剪切块,251-第一脱硫剪切块,252-第二脱硫剪切块,253-第三脱硫剪切块,254-第四脱硫剪切块,第三冷却通道,27-第一外壳体,28-抽真空装置,291-第一冷却通道，292-第二冷却通道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是 为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二” 仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再 一一说明。

本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。

如图1至图3所示，为本发明提供的一种实施例：一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其包括第一外壳体27与第一内壳体22，所述第一内壳体22中依次设有预热区221、中温脱硫区222与冷却区223；所述第一内壳体22中设有第一传动轴组21，所述第一传动轴组21包括至少三根并列设置的第一传动轴211，在每根所述第一传动轴211上设有多组呈积木式组合的啮合式螺杆24与脱硫剪切块25。

在本实施例中，三螺杆脱硫设备2具体结构为，所述第一传动轴组21包括三根并列设置的第一传动轴211，三螺杆脱硫设备2是结合成本与产能实践出的较合理的结构，另外，若采用更多螺杆进行脱硫还需结合实际生产设计；在每根所述第一传动轴211上依次设有第一啮合式螺杆241、第一脱硫剪切块251、第二啮合式螺杆242、第二脱硫剪切块252，第三啮合式螺杆243、第三脱硫剪切块253、第四啮合式螺杆244、第四脱硫剪切块254与第五啮合式螺杆245；所述第一啮合式螺杆241位于预热区221内；所述第一脱硫剪切块251、第二啮合式螺杆242、第二脱硫剪切块252，第三啮合式螺杆243与第三脱硫剪切块253组位于中温脱硫区222内；所述第四啮合式螺杆244、第四脱硫剪切块254与第五啮合式螺杆245位于冷却区223内。

单双及多螺杆脱硫工艺的难点在于温度的可控和稳定性，本发明所述第一传动轴211与每根啮合式螺杆24之间均设有第一冷却通道291，所述第一传动轴211与啮合式螺杆24通过花键联接，在所述花键联接处设有多条第二冷却通道292，每条所述第二冷却通道292均与第一冷却通道291连通；所述第一传动轴211与脱硫剪切块25之间同样设有所述第一冷却通道291与第二冷却通道292且互相连通；其中，若只是啮合式螺杆24较长，需合理添加花键数量，保证连接强度。

在本实施例中，所述花键联接为第一传动轴211圆周表面的外花键与啮合式螺杆24内圆周面上的内花键相配合，但是外花键数量少于内花键数量，两者配合时形成的多个配合空隙，这些空隙即可作为第二冷却通道292；所述第一冷却通道291可以为第一传动轴211与啮合式螺杆24之间的间隙，也可以为所述第一传动轴211与啮合式螺杆24之间通过轴套连接，而所述第一冷却通道291为在轴套上的中空段，即在轴套上设置中空流道；由于第一冷却通道291与第二冷却通道292连通，冷却液可在所有冷却通道中流动，第一传动轴211与脱硫剪切块25的冷却通道结构同原理。

相对于现有技术将冷却通道设置在传动轴内，本发明的冷却通道结构，保证了传动轴的刚性，还使冷却通道更加靠近脱硫胶，提升冷却效果，保证有效的热交换过程，从而保障脱硫过程中温度的可控和稳定，不会出现欠脱或过脱情况，保障了再生胶的质量稳定性。

所述多螺杆脱硫设备2还包括用于排放废气的抽真空装置28与脱硫控制系统，脱硫控制系统采用PID程序化自动控制。

所述预热区221对应的第一内壳体22上设有加热装置23，在本实施例中，采用远红外加热器，为热辐射加热，受热均匀、加热快、温控精准且稳定，同时安装方便快捷，比普通加热器节能。

所述中温脱硫区222与冷却区223对应的第一内壳体22上设有第三冷却通道26。

所述脱硫控制系统控制冷却液在冷却通道中循环实现降温，还控制加热装置23保证各区域的温度，同时控制抽真空装置28排放废气与第一传动轴组21的运行。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，包括第一外壳体（27）与第一内壳体（22），其特征在于，所述第一内壳体（22）中依次设有预热区（221）、中温脱硫区（222）与冷却区（223）；

所述第一内壳体（22）中设有第一传动轴组（21），所述第一传动轴组（21）包括至少三根并列设置的第一传动轴（211），在每根所述第一传动轴（211）上设有多组呈积木式组合的啮合式螺杆（24）与脱硫剪切块（25）；

所述第一传动轴（211）与啮合式螺杆（24）之间设有第一冷却通道（291），所述第一传动轴（211）与啮合式螺杆（24）通过花键联接，在所述花键联接处设有多条第二冷却通道（292），每条所述第二冷却通道（292）均与第一冷却通道（291）连通；

所述第一传动轴（211）与脱硫剪切块（25）之间同样设有所述第一冷却通道（291）与第二冷却通道（292）且互相连通；

所述花键联接为所述第一传动轴（211）圆周表面的外花键与所述啮合式螺杆（24）内圆周面上的内花键相配合，外花键数量少于内花键数量，两者配合时形成的多个配合空隙，所述空隙为所述第二冷却通道（292）；所述第一冷却通道（291）为所述第一传动轴（211）与所述啮合式螺杆（24）之间的间隙；或所述第一传动轴（211）与所述啮合式螺杆（24）之间通过轴套连接，而所述第一冷却通道（291）为在轴套上的中空段。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其特征在于，所述第一传动轴组（21）包括三根并列设置的第一传动轴（211）。

3.根据权利要求2所述的一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其特征在于，在每根所述第一传动轴（211）上依次设有第一啮合式螺杆（241）、第一脱硫剪切块（251）、第二啮合式螺杆（242）、第二脱硫剪切块（252），第三啮合式螺杆（243）、第三脱硫剪切块（253）、第四啮合式螺杆（244）、第四脱硫剪切块（254）与第五啮合式螺杆（245）。

4.根据权利要求3所述的一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其特征在于，所述第一啮合式螺杆（241）位于预热区（221）内；所述第一脱硫剪切块（251）、第二啮合式螺杆（242）、第二脱硫剪切块（252），第三啮合式螺杆（243）与第三脱硫剪切块（253）组位于中温脱硫区（222）内；所述第四啮合式螺杆（244）、第四脱硫剪切块（254）与第五啮合式螺杆（245）位于冷却区（223）内。

5.根据权利要求1所述的一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其特征在于，所述预热区（221）对应的第一内壳体（22）上设有加热装置（23）。

6.根据权利要求1所述的一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其特征在于，所述中温脱硫区（222）与冷却区（223）对应的第一内壳体（22）上设有第三冷却通道（26）。

7.根据权利要求1所述的一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其特征在于，还包括用于排放废气的抽真空装置（28）与脱硫控制系统。

8.根据权利要求7所述的一种用于制备再生胶生产线的清洁环保型多螺杆脱硫设备，其特征在于，所述脱硫控制系统用于控制冷却通道中冷却液循环、加热装置（23）温度、抽真空装置（28）排放废气与第一传动轴组（21）运行。

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