CN204673829U - 一种聚甲醛造粒设备及其换网器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换网器，可安装于加工聚甲醛的造粒机与切粒机的造粒模头之间，该换网器包括进料板、出料板以及夹持在进料板和出料板之间的可滑移的往复板，进料板设有进料孔并与造粒机的第15段相连，进料孔与往复板相对的一端的横截面积大于造粒机的第15段的出口端通流截面的横截面积，出料板设有出料孔且直接连接于切粒机的造粒模头。本方案取消了造粒机原有的第16段和第17段，简化了造粒机的结构，并改变了进料孔的结构，使进料板的横截面积大于第15段通流截面的横截面积以防止换网器产生过大的压力降，防止真空管吸料，从而可以方便地安装换网器。本实用新型还提供了一种包括上述换网器的聚甲醛造粒设备。

Description

一种聚甲醛造粒设备及其换网器

技术领域

本实用新型涉及聚甲醛加工制备技术领域，尤其涉及一种聚甲醛造粒设备及其换网器。

背景技术

聚甲醛造粒工艺是聚甲醛的核心工艺，聚合物稳定化处理，脱气和造粒均由造粒机完成，粒料经离心脱水、筛分、干燥、包装而出厂至用户。

现有的聚甲醛造粒生产工艺如图1所示，图1中的箭头是指物料及其中间产生物的流经方向。前工段来的物料通过喂料器01进入造粒机。造粒机为同向双螺杆挤出机，共有17段筒体，每段筒体均有加热系统02控制温度。进入造粒机的粉料被筒体加热后变为熔融态，流经造粒机的各段筒体时，熔融物料内聚合程度较低的轻组分逐渐分解变为气态并在第6、9、11、13段被真空泵03抽出，造粒机第16段04和第17段05为过渡段，第16段04将8字孔(即双螺杆筒体横截面形成的孔)变为单孔，且单孔的截面积小于8字孔的孔口面积，第17段05用于连接造粒模头06及安装大功率加热器以补偿水环切粒带走的热量，结构如图2所示。合格的熔融物料经造粒模头06及切粒机07变成直径为3～4mm的椭球形颗粒，粒料被脱水、干燥后送往包装工段。

上述工艺采用造粒机直接连接切粒机07的方式，其存在以下缺点：1、由于造粒机的每段筒体均需维持在220℃左右的温度，而设备运行时筒体内壁总会附着一定量的物料，这些物料长时间受热会逐渐碳化变黑、变硬，当达到一定厚度后会随着螺杆的旋转而脱落。脱落的大块碳化料(＞3mm)将堵塞造粒模头的模孔，使造粒成型越来越差，必须每隔几天清理一次模孔，较小的碳化料可能穿过模孔进入终产品并降低产品品质。2、造粒模头06的结构如图3至图5所示，因颗粒成形所需，模孔08的结构为前大后小，形状合适的杂质易进入模孔08的前部较大的流道，然后卡在Φ3的孔处，极难疏通。3、前系统螺块磨损时，会造成粉料中存在细小的铁屑，这样通过造粒后，使最终产品中存在铁屑料，影响产品质量。

现有技术中一般采用增加换网器的方式来克服上述缺点，换网器是一个包括滤网的切换装置，用于在塑化物料流过滤网时把外来颗粒和杂质过滤掉。造粒机对物料的粉料进行加热熔融，使其中不稳定组分分解气化，所以造粒机中段设计有真空脱气。正常运行时物料熔融料在造粒机腔体下部，因为其具有粘性，所以不会被真空抽出来。如果第17段05连接的造粒模头06堵料，造成腔体内压力升高，物料熔融料就会在腔体内堆集，在真空作用下进入真空管，造成真空口吸料堵管。因此，对于这类大型造粒机，如需在造粒机中增加换网器，一般都需要在造粒机出口与换网器入口之间增设一台熔融泵(齿轮泵)，这样可以保证造粒机出口压力低而换网器入口压力高，使物料熔融料通过换网器时克服换网器的阻力。

由于造粒机后系列设备已经安装定位，如果安装一般传统的换网器，需要新增300mm的空间用于安装换网器，而如果再添加设置熔融泵的话，需要将整个造粒机进行拆解并重新布置安装空间，费时费力，有时现场的空间还不够安装这些设备，所以，给生产带来很大不便。

因此，如何便于将换网器安装到聚甲醛造粒设备，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种换网器，该换网器可以方便地安装到聚甲醛造粒设备中，节省设备布置空间。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种换网器，用于安装于加工聚甲醛的造粒机和切粒机之间，包括进料板、出料板以及夹持在所述进料板和所述出料板之间的可滑移的往复板，所述进料板设有进料孔，所述进料板的一侧用于连接于造粒机的第15段且另一侧连接于所述出料板，所述进料孔与所述往复板相对的一端的横截面积大于所述造粒机的第15段的出口端通流截面的横截面积，所述出料板设有出料孔且用于连接于所述切粒机的造粒模头。

优选地，在上述换网器中，所述进料孔与所述造粒机的第15段相对的一端的孔口轮廓与所述造粒机的第15段的孔口轮廓相同，且所述进料孔的两端孔口之间设有用于引导物料流动的平滑过渡段。

优选地，在上述换网器中，所述进料孔与所述往复板相对的一端的孔口为圆形孔口。

优选地，在上述换网器中，所述造粒机的第15段包括两个相互啮合的螺杆以及用于容纳两个所述螺杆的螺杆孔，所述螺杆孔包括大小相同并相交的第一螺杆孔和第二螺杆孔，所述进料孔与所述往复板相对的一端的横截面积至少为所述第一螺杆孔的横截面积的1.37倍。

优选地，在上述换网器中，所述进料板和所述出料板均设置有至少一组电加热棒以及用于插装所述电加热棒的加热棒安装孔。

优选地，在上述换网器中，所述进料板和所述出料板均设置有用于检测物料的温度和压力的温压检测装置以及用于检测所述电加热棒温度的温度检测装置。

本实用新型提供的一种换网器，用于安装于加工聚甲醛的造粒机和切粒机之间，包括进料板、出料板以及夹持在进料板和出料板之间的可滑移的往复板，进料板设有进料孔，进料板的一侧用于连接于造粒机的第15段且另一侧连接于出料板，进料孔与往复板相对的一端的横截面积大于造粒机的第15段的出口端通流截面的横截面积，出料板设有出料孔且用于连接于切粒机的造粒模头。本方案取消了造粒机原有的第16段和第17段，将换网器的进料板连接造粒机的第15段筒体，将换网器的出料板直接连接切粒机的造粒模头。并将进料板相对往复板一侧的横截面积设计为大于第15段出料端通流截面的横截面积，以放大流道尺寸，减小阻力，防止真空管吸料堵管。可见，本方案通过改变换网器的结构简化了造粒机的结构，从而可以方便地将换网器安装到聚甲醛造粒设备中。

本实用新型还提供了一种聚甲醛造粒设备，包括造粒机和切粒机，还包括如上述任一项所述的换网器，所述换网器安装于所述造粒机和所述切粒机之间。该聚甲醛造粒设备产生的有益效果的推导过程与上述换网器带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有聚甲醛造粒机的工艺流程示意图；

图2为现有造粒机的第16段和第17段连接结构示意图；

图3为现有切粒机的造粒模头结构示意图；

图4为造粒模头的模孔的纵截面示意图；

图5为造粒模头的纵截面示意图；

图6为本实用新型具体实施例方案中增设换网器后的聚甲醛造粒机的工艺流程示意图；

图7为聚甲醛造粒机的第15段的双螺杆孔内腔结构示意图；

图8为本实用新型具体实施例方案提供的换网器的结构示意图；

图9为本实用新型具体实施例方案中的换网器与造粒机以及造粒模头连接结构局部截面示意图；

图10为本实用新型具体实施例方案中的换网器的整体结构简图；

图11为本实用新型具体实施例方案中的换网器的进料板结构主视图；

图12为图11的A-A向剖视图；

图13为图11的B-B向剖视图；

图14为图11的仰视图；

图15为本实用新型具体实施例方案中的换网器的出料板结构主视图；

图16为图15的C-C向剖视图；

图1至图5中：

喂料器-01、加热系统-02、真空泵-03、第16段-04、第17段-05、造粒模头-06、切粒机-07、模孔-08；

图6至图16中：

喂料器-1、加热系统-2、真空泵-3、第15段-4、换网器-5、造粒模头-6、切粒机-7、第一螺杆孔-41、第二螺杆孔-42、第一安装孔-43、进料板-8、出料板-9、往复板-10、滤网-11、驱动系统-12、电加热棒-13、温压检测装置-14、温度检测装置-15、进料孔-81、第一加热棒安装孔-82、第一温压检测孔-83、第一温度检测孔-84、第二安装孔-85、密封台阶-86、第三安装孔-87、第一孔口-811、第二孔口-812、平滑过渡段-813、出料孔-91、第二加热棒安装孔-92、第四安装孔-93、第五安装孔-94、第二温度检测孔-95、第二温压检测孔-96。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型具体实施例方案提供的换网器及其所应用的聚甲醛造粒设备等附图具体请参照图6至图16。

在一种具体实施例方案中，本实用新型提供了一种换网器，用于安装于加工聚甲醛的造粒机和切粒机7之间，包括进料板8、出料板9以及夹持在进料板8和出料板9之间的可滑移的往复板10，进料板8设有进料孔81，进料板8的一侧用于连接于造粒机的第15段4且另一侧连接于出料板9，进料孔81与往复板10相对的一端的横截面积大于造粒机的第15段4的出口端通流截面的横截面积，出料板9设有出料孔91且用于连接于切粒机7的造粒模头6。

需要说明的是，本文中所述的第15段4的出口端的“通流截面”具体指的是第15段4的空腔横截面减去螺杆横截面之后的腔体横截面，也就是说，“通流截面”是物料实际可流过的腔体的横截面。

在使用本实用新型提供的换网器时，本方案将造粒机原有的第16段和第17段去掉，将换网器的进料板8直接连接于造粒机的第15段4的筒体，将换网器的出料板9直接连接切粒机7的造粒模头6。并将进料板8相对往复板10一侧的横截面积设计为大于第15段4出料端通流截面的横截面积，以放大流道尺寸，减小阻力，防止真空管吸料堵管。可见，本方案通过改变换网器的结构简化了造粒机的结构，从而可以方便地将换网器安装到聚甲醛造粒设备中，解决了现有技术中造粒机与换网器的安装困难问题。

下面结合图6至图16详细介绍一下该换网器的结构。

该换网器具体包括进料板8、出料板9、往复板10、驱动系统12和滤网11等部分，本方案对换网器的进料板8和出料板9都做了改进。如图9所示，进料板8为造粒机第15段4的筒体与换网器之间的过渡联接，出料板9为换网器与造粒模头6之间的过渡联接，它们的主要作用是转换结构及夹持往复板10。由于本实用新型所应用的造粒机为同向双螺杆挤出机，造粒机的第15段4包括两个相互啮合的螺杆以及用于容纳两个螺杆的螺杆孔，螺杆孔包括大小相同并相交的第一螺杆孔41和第二螺杆孔42，如图7所示，第一螺杆孔41与第二螺杆孔42平行布置且相交连通，以便于两个螺杆进行啮合传动，所以，第15段4的筒体内部的螺杆孔的横截面则呈8字形孔，这两个分别用于容纳螺杆的螺杆孔都不是完整的圆形空腔，而是相交组成用于容纳双螺杆的一个腔体。上述“通流截面”在此具体指的是8字形孔的横截面减去两个螺杆的横截面之后的腔体横截面。为了便于将第15段4和换网器的进料板8连接固定，本方案在第15段4的端面上设置了多个用于连接固定进料板8的第一安装孔43，相应的，进料板8上设有与第一安装孔43一一对应的第二安装孔85，进料板8和第15段4可以选择螺栓连接的方式进行固定。

造粒机内的聚甲醛熔融物料温度需维持在一定范围内，而造粒机各段筒体均具有较大外表面，有较大的热损失，所以每段筒体均需带自动控制的加热器补偿热量。电加热带适用于造粒机筒体为圆形或方形等规则筒体，而换网器的中间夹滤网11的往复板10需滑动以更换过滤网11，进料板8和出料板9也不是规则的筒体结构，因此不适应电加热带的方式，需采用电加热棒的方式。如图8和图10所示，进料板8与出料板9的筒壁上均装有电加热棒13及温压检测装置14，用以调节物料温度及监测物料压力，图10中的箭头表示物料的流动方向。

具体的，请参见图11、14、15和16，优选地，进料板8和出料板9均设置有至少一组电加热棒13以及用于插装电加热棒13的加热棒安装孔。进料板8上设置有用于安装电加热棒13的第一加热棒安装孔82，出料板9上设置有用于安装电加热棒13的第二加热棒安装孔92，第一加热棒安装孔82和第二加热棒安装孔92的数量和布置方式可以根据物料具体所需的加热温度进行设置，本文不做具体限定。加热棒安装孔的结构可以为通孔或盲孔，例如图11和图15所示，进料板8和出料板9上的加热棒安装孔均有通孔和盲孔两种结构形式，根据加热棒安装孔的不同长度和直径，用户可以选用不同尺寸的电加热棒13，本文不做赘述。

换网器的核心部件为往复板10，往复板10具有两个滤板，当往复板10随油缸往复运动时，两个滤板之间实现在用与备用的切换；同时，在用的滤板前部安装滤网11，滤网11的目数可根据物料特性及工艺参数进行调整(通常选用50～60目的滤网)。

需要说明的是，换网器的在工作时，由于滤板及滤网11增大了料流阻力，会产生压力增大的不利影响，因此，为了消除该影响，本方案增大了换网器的直径，即增大了物料流经进料板8和滤网11时的空腔，这样就使得物料在换网器内腔中的压力降低。具体的，如图12所示，进料孔81与往复板10相对的一端(即第二孔口812)的横截面积大于造粒机的第15段4的出口端通流截面的横截面积，第15段4的出口端直接连接进料板8的第一孔口811，因此，第二孔口812的横截面积大于第一孔口811的横截面积。

进一步地，为了保证换网器以及造粒机内腔中的压力不至于升高，优选地，本方案将进料孔81与往复板10相对的一端(第二孔口812)的横截面积设计成至少为第一螺杆孔41(或第二螺杆孔42)的横截面积的1.37倍。

当熔融物料从第15段4流经进料板8时，由于流道截面的变化可能会导致物料流动产生死区，这样会导致物料产生碳化等不良影响。为了消除这些影响，优选地，本方案将进料孔81与造粒机的第15段4相对的一端(即第一孔口811)的孔口轮廓设计成与造粒机的第15段4的孔口轮廓相同，且进料孔81的两端孔口之间设有平滑过渡段813。如图11所示，进料孔81的孔口的形状与第15段4的孔口的形状相同，均为8字形孔结构。

平滑过渡段813用于引导物流流动，由于第一孔口811与第15段4的孔口轮廓相同，所以，平滑过渡段813不会存在死角，物流也就不会积存在进料孔81的某一角落，从而使得物料能够顺利通过进料孔81。图12和图13从两个剖视方向展示了该具体实施例方案中的平滑过渡段813的截面形状。具体的，平滑过渡段813的形状可以设计为多种结构形式，其形状主要根据两端孔口进行设计，两端孔口之间的过渡段应该平滑无死角，直线、圆弧或曲线过渡等均可以，因此，本文对平滑过渡段813不做具体限定。

进一步地，为了便于制造加工进料板8，优选地，本方案将进料孔81与往复板10相对的一端的孔口，即第二孔口812设计为圆形孔口。如此设置，还简化了往复板10的结构，降低了往复板10的加工难度，便于往复板10进行操作。

为了保证进料板8与出料板9以及往复板10之间的密封连接，本方案在进料板8上设置有用于安装密封垫的密封台阶86。进料板8设有用于与出料板9连接的第三安装孔87，出料板9上则相应地设置有第四安装孔93，两者可以通过螺栓固定连接。

换网器的工作原理如下：由于滤网11孔径十分细小，碳化料或其他杂质流经滤网11时会被拦截下来，随着杂质堆积量增多，滤网11表面会堵塞，造成滤网11面积减少，滤网11前部压力将增大，当换网器前后压差达到一定值时，即压力达到报警值时，先在备用滤板前安装好新滤网，并操作油缸使备用滤板滑进处于使用状态；而原来的在用滤板被推出，清理掉推出的滤网11及杂质以备下次换网，以保证机组正常运行。如此往复，产品中的杂质大量减小，产品质量得到提高。

优选地，进料板8和出料板9均设置有用于检测物料的温度和压力的温压检测装置14以及用于检测电加热棒13温度的温度检测装置15。

为防止造粒机机筒内压力过高致使真空脱气口冒料，需设置熔融物料压力探头，保证造粒机腔体内压力不会超压，以免造成物料熔融料堆积从真空口吸出。由于机筒壁温与熔融物料温度肯定存在差异，造粒机组至少需设置一组熔融物料温度探头，以监测加热棒加热温度，控制熔融物料的温度，以避免加热超温对物料造成影响。同时还需根据滤网11前后的压差监测滤网11的运行状况。

具体的，请参见图11、14、15和16，进料板8设有用于安装温压检测装置14的第一温压检测孔83，还设有用于安装温度检测装置15的第一温度检测孔84。出料板9则设置有用于安装温压检测装置14的第二温压检测孔96，还设置有用于安装温度检测装置15的第二温度检测孔95。

本实用新型还提供了一种聚甲醛造粒设备，包括造粒机和切粒机7，还包括上文所述的换网器，该换网器安装于造粒机和切粒机7之间。本实用新型提供的聚甲醛造粒设备的造粒生产工艺流程如图6所示，图6中的箭头是指物料及其中间产生物的流经方向。前工段的物料通过喂料器1进入造粒机，本实用新型中的造粒机取消掉了原有的第16段和第17段筒体，一共只剩了15段筒体，每段筒体均有加热系统2控制温度。进入造粒机的粉料被筒体加热后变为熔融态，流经造粒机的各段筒体时，熔融物料内聚合程度较低的轻组分逐渐分解变为气态并在第6、9、11、13段被真空泵3抽出。造粒机的第15段4与换网器5的进料板8连接，换网器5的出料板9通过第五安装孔94与切粒机7的造粒模头6连接，合格的熔融物料经造粒模头6及切粒机7变成直径为3～4mm的椭球形颗粒，粒料被脱水、干燥后送往包装工段。

该聚甲醛造粒设备产生的有益效果的推导过程与上述换网器带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

综上所述，本实用新型将造粒机、换网器和切粒机进行一体化设计，改变现有聚甲醛造粒机和换网器、切粒机的连接方式，减少尺寸满足现场安装需求，并通过流道尺寸的改变，减少阻力，以防止真空管吸料。本实用新型提供了一种适用于现有聚甲醛造粒机的换网器，以滤除聚甲醛造粒时熔融料中的铁屑料和碳化料，提高产品质量，保证下游客户的使用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种换网器，用于安装于加工聚甲醛的造粒机和切粒机(7)之间，其特征在于，包括进料板(8)、出料板(9)以及夹持在所述进料板(8)和所述出料板(9)之间的可滑移的往复板(10)，所述进料板(8)设有进料孔(81)，所述进料板(8)的一侧用于连接于造粒机的第15段(4)且另一侧连接于所述出料板(9)，所述进料孔(81)与所述往复板(10)相对的一端的横截面积大于所述造粒机的第15段(4)的出口端通流截面的横截面积，所述出料板(9)设有出料孔(91)且用于连接于所述切粒机(7)的造粒模头(6)。

2.根据权利要求1所述的换网器，其特征在于，所述进料孔(81)与所述造粒机的第15段(4)相对的一端的孔口轮廓与所述造粒机的第15段(4)的孔口轮廓相同，且所述进料孔(81)的两端孔口之间设有用于引导物料流动的平滑过渡段(813)。

3.根据权利要求2所述的换网器，其特征在于，所述进料孔(81)与所述往复板(10)相对的一端的孔口为圆形孔口。

4.根据权利要求1所述的换网器，其特征在于，所述造粒机的第15段(4)包括两个相互啮合的螺杆以及用于容纳两个所述螺杆的螺杆孔，所述螺杆孔包括大小相同并相交的第一螺杆孔(41)和第二螺杆孔(42)，所述进料孔(81)与所述往复板(10)相对的一端的横截面积至少为所述第一螺杆孔(41)的横截面积的1.37倍。

5.根据权利要求1至4任一项所述的换网器，其特征在于，所述进料板(8)和所述出料板(9)均设置有至少一组电加热棒(13)以及用于插装所述电加热棒(13)的加热棒安装孔。

6.根据权利要求5所述的换网器，其特征在于，所述进料板(8)和所述出料板(9)均设置有用于检测物料的温度和压力的温压检测装置(14)以及用于检测所述电加热棒(13)温度的温度检测装置(15)。

7.一种聚甲醛造粒设备，包括造粒机和切粒机(7)，其特征在于，还包括如权利要求1至6任一项所述的换网器，所述换网器安装于所述造粒机和所述切粒机(7)之间。