CN210174159U - 剪切型螺杆挤出机及其冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种剪切型螺杆挤出机的冷却系统，包括套筒单元冷却系统，套筒单元冷却系统包括风扇冷却系统，风扇冷却系统通过管路连接设置于套筒单元上的进水口与出水口；风扇冷却系统与套筒单元的进水口连接的管路上设置有套筒单元冷却水泵和止回阀，风扇冷却系统与套筒单元的出水口连接的管路上设置有电控阀门。本实用新型解决了热油加热式的剪切型螺杆挤出机存在的安全隐患及环境污染问题，实现剪切型螺杆挤出机在低温时进行胶粉脱硫。各个泵及电动阀门均可远程操作、系统可以远程监控，实现了“无人工厂化”的管理，具有节能、环保、安全、可靠性高的优点。

Description

剪切型螺杆挤出机及其冷却系统

技术领域

本实用新型涉及胶粉低温脱硫设备领域，具体是一种剪切型螺杆挤出机及其冷却系统。

背景技术

现有常规的剪切型螺杆挤出机采用热油加热进行胶粉高温脱硫，热油经电加热器加热至200℃以上，然后经管道输送至剪切型螺杆挤出机的套筒、螺杆，对螺杆及挤出机内的胶粉进行循环加热。当热油温度超过250℃时，热油需经过冷水机组进行降温处理，避免热油温度过高，降低胶粉脱硫效果。这种技术存在的问题是，热油温度较高，对周围环境散热量较大，需配备大功率的通风降温设备。若热油管路出现密封不良，漏油事故，将对工作人员的健康造成不良影响，并会严重污染环境。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种剪切型螺杆挤出机及其冷却系统。

技术方案：本实用新型的一种剪切型螺杆挤出机，包括螺筒，螺筒内设置有螺杆，螺杆上的螺纹设置6-12段，各段螺纹采用DEM双螺槽分离性螺纹、菠萝混炼头、Eagan斜槽屏障型螺纹、分流型混炼头Saxton混炼头、Dulmage混炼头中的一种；各段螺纹长度占螺杆螺纹总长度的比例为：DEM双螺槽分离性螺纹为35-45％、Eagan斜槽屏障型螺纹为15-25％、分流型混炼头Saxton混炼头为15-25％、Dulmage混炼头为5-15％、菠萝混炼头为5-15％；螺杆转速为100～300转/分钟；螺杆连接减速机，减速机连接驱动电机，在螺筒外侧设置有套筒单元，套筒单元、螺杆内以及减速机的外壳上均设置有水道。

本实用新型还提供了一种剪切型螺杆挤出机的冷却系统，包括套筒单元冷却系统，套筒单元冷却系统包括风扇冷却系统，风扇冷却系统通过管路连接设置于套筒单元上的进水口与出水口；风扇冷却系统与套筒单元的进水口连接的管路上设置有套筒单元冷却水泵和止回阀，风扇冷却系统与套筒单元的出水口连接的管路上设置有电控阀门。

还包括螺杆中心冷却系统，螺杆中心冷却系统包括风扇冷却水塔，风扇冷却水塔通过进水管和出水管连接冷媒水箱，冷媒水箱内设置冷却水箱，冷却水箱通过进水管和出水管连接设置于螺杆上的进水口和出水口；在风扇冷却水塔与冷媒水箱连接的进水管上设置有冷水机组冷却水泵、止回阀以及电动阀门，在风扇冷却水塔与冷媒水箱连接的出水管上设置有电动阀门；冷却水箱与螺杆的进水口连接的进水管上设置有螺杆中心冷却水泵、电动阀门以及止回阀，冷却水箱与螺杆的出水口连接的出水管上设置有电动阀门。

其中，在各个管路以及进水管、出水管上均设置有温度压力传感器。

其中，冷却水箱和风扇冷却系统均通过出水管和补水管连接膨胀水箱。

其中，膨胀水箱下方设置有泄放阀。

其中，膨胀水箱与冷却水箱和风扇冷却系统连接的透气管路上均设置有节流孔板。

其中，膨胀水箱与冷却水箱和风扇冷却系统连接的补水管上均设置有补水控制阀。

其中，膨胀水箱内设置有液位计、温度计以及液位开关。

其中，减速机的外壳上的水道连接套筒单元冷却系统。

有益效果：本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型解决了热油加热式的剪切型螺杆挤出机存在的安全隐患及环境污染问题，实现剪切型螺杆挤出机在低温时进行胶粉脱硫。各个泵及电动阀门均可远程操作、系统可以远程监控，实现了“无人工厂化”的管理，具有节能、环保、安全、可靠性高的优点。

附图说明

图1为套筒单元冷却系统结构示意图，图中所示管路Ⅱ和Ⅲ与图2中的管路Ⅱ和Ⅲ连接；

图2为螺杆冷却系统；

图3为本实用新型的结构示意图；

图4为分流型混炼头Saxton混炼头；

图5为Dulmage混炼头结构示意图；

图6为菠萝混炼头结构示意图；

图7为DEM双螺槽分离性螺纹结构示意图；

图8为Eagan斜槽屏障型螺纹结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图3-图8所示，一种剪切型螺杆挤出机，包括设置在支架81上的螺筒82，螺筒82内沿其长方向设置有螺杆85，螺杆85上的螺纹设置6-12段，各段螺纹采用DEM双螺槽分离性螺纹104、菠萝混炼头103、Eagan斜槽屏障型螺纹105、分流型混炼头Saxton混炼头101、Dulmage混炼头102中的一种；各段螺纹长度占螺杆85螺纹总长度的比例为：DEM双螺槽分离性螺纹104为35-45％、Eagan斜槽屏障型螺纹105为15-25％、分流型混炼头Saxton混炼头101为15-25％、Dulmage混炼头102为5-15％、菠萝混炼头103为5-15％；螺杆85转速为100～300转/分钟；螺杆85连接减速机83，减速机83连接驱动电机84，在螺筒82外侧设置有套筒单元21，套筒单元21、螺杆85的中心以及减速机83的外壳84上均设置有水道，水道的结构可采用现有技术中常规的水道结构。螺杆在转速为100-300转/分钟的情况下会因强剪切力产生高温，因此需要向各水道内通入循环的冷却水进行冷却，由此，需要冷却系统。

本实用新型还提供一种剪切型螺杆挤出机的冷却系统，如图1所示，包括套筒单元冷却系统，套筒单元冷却系统包括风扇冷却系统15，风扇冷却系统15通过管路2、5连接设置于套筒单元21上的进水口与出水口；风扇冷却系统15与套筒单元21的进水口连接的管路上设置有套筒单元冷却水泵17和止回阀10，风扇冷却系统15与套筒单元21的出水口连接的管路上设置有电控阀门3。在各条管路上均设置有温度压力传感器4，用于检测管路上的循环水温度和压力，进而为调整风扇冷却系统15的运行状况提供依据。图1中的各管路上的箭头所指方向为冷却水流动方向。在管路2、5上还可设置变径管6以及不锈钢软管7作为连接过渡段。

如图2所示，所述的冷却系统还包括螺杆中心冷却系统，螺杆中心冷却系统包括风扇冷却水塔16，风扇冷却水塔16通过进水管和出水管连接冷媒水箱19，冷媒水箱19内设置冷却水箱191，冷却水箱191通过进水管2和出水管5连接设置于螺杆85上的进水口和出水口；在风扇冷却水塔16与冷媒水箱19连接的进水管上设置有冷水机组冷却水泵18、止回阀10以及电动阀门3，在风扇冷却水塔16与冷媒水箱19连接的出水管上设置有电动阀门3；冷却水箱191与螺杆85的进水口连接的进水管上设置有螺杆中心冷却水泵192、电动阀门3以及止回阀10，冷却水箱191与螺杆85的出水口连接的出水管上设置有电动阀门3。在2进水管、出水管5上均设置有温度压力传感器4，通过检测进出水的水温，调整冷却系统的运行状态。在进水管2和出水管5上还可设置变径管6以及不锈钢软管7作为过渡连接段。

冷却水箱和风扇冷却系统15均通过出水管和补水管连接膨胀水箱20，膨胀水箱20用于收集螺杆中心冷却系统和套筒单元冷却系统流出的水，以及向两个冷却系统补充冷却水。膨胀水箱20下方设置有泄放阀110，当膨胀水箱20内的水位超过预警值时，打开泄放阀110放水，膨胀水箱20与冷却水箱191和风扇冷却系统15连接的透气管路上均设置有节流孔板1，节流孔板1用于平衡冷却水管路与膨胀透气管路的阻力。膨胀水箱20与冷却水箱191和风扇冷却系统15连接的补水管上均设置有补水控制阀11。膨胀水箱内设置有液位计14、温度计13以及液位开关12，膨胀水箱20上还设置有补水/加药口9。减速机3的外壳84上的水道连接套筒单元冷却系统。

具体的，套筒单元冷却系统和螺杆中心冷却系统，可均连接多个需要冷却的螺杆挤出机的套筒单元21、螺杆85以及减速机3外壳84的水道，如图1所示，多个螺杆挤出机以并联方式，通过管路与两个冷却系统连接。在各螺杆挤出机的套筒单元21的进水管2和出水管5上，均设置有独立电动阀门3。根据对剪切型螺杆挤出机产出的脱硫胶粉进行工厂实验，并对实验结果进行对比，得出最佳脱硫效果时各套筒单元螺杆的工作温度。使用CFD对不同型式的套筒单元冷却通道进行流体阻力和耦合换热温度场分析，得出理论阻力系数；经与套筒单元工厂冷却水实验数据对比，得以验证理论数值与实际阻力系数非常接近。再结合套筒单元及螺杆的冷却水进、出口的温度压力传感器4，记录下最佳脱硫效果时的温差和压差，经计算可得出各套筒单元及螺杆的冷却水流量及换热量。

通过套筒单元21及螺杆85进、出口冷却水管路上的电控阀门3，可遥控调节阀门开度，控制流通冷却水量。通过冷却水进出口管路上安装的压力、温度传感器，可远程监控冷却系统的工作状态。在冷却系统总管最高处设置透气管路至膨胀水箱20，防止管路中产生的气泡形成气蚀。同时该膨胀水箱20可向冷却系统补水，防止水汽蒸发而使冷却水流量减小。

冷却套筒单元后的高温冷却水经布置在工厂室外的风扇冷却系统15自有的远置散热水箱循环冷却；冷却螺杆后的高温冷却水经冷媒水箱19冷却，冷媒水箱19内的冷媒水通过冷水机组冷却水泵18送至室外的风扇冷却水塔16循环冷却。冷却水箱及风扇冷却水塔布置在工厂室外可降低工厂内的噪音。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种剪切型螺杆挤出机，其特征在于：包括螺筒，螺筒内设置有螺杆，螺杆上的螺纹设置6-12段，各段螺纹采用DEM双螺槽分离性螺纹、菠萝混炼头、Eagan斜槽屏障型螺纹、分流型混炼头Saxton混炼头、Dulmage混炼头中的一种；各段螺纹长度占螺杆螺纹总长度的比例为：DEM双螺槽分离性螺纹为35-45％、Eagan斜槽屏障型螺纹为15-25％、分流型混炼头Saxton混炼头为15-25％、Dulmage混炼头为5-15％、菠萝混炼头为5-15％；螺杆转速为100～300转/分钟；螺杆连接减速机，减速机连接驱动电机，在螺筒外侧设置有套筒单元，套筒单元、螺杆内以及减速机的外壳上均设置有水道。

2.一种用于权利要求1所述剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：包括套筒单元冷却系统，套筒单元冷却系统包括风扇冷却系统，风扇冷却系统通过管路连接设置于套筒单元上的进水口与出水口；风扇冷却系统与套筒单元的进水口连接的管路上设置有套筒单元冷却水泵和止回阀，风扇冷却系统与套筒单元的出水口连接的管路上设置有电控阀门。

3.根据权利要求2所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：还包括螺杆中心冷却系统，螺杆中心冷却系统包括风扇冷却水塔，风扇冷却水塔通过进水管和出水管连接冷媒水箱，冷媒水箱内设置冷却水箱，冷却水箱通过进水管和出水管连接设置于螺杆上的进水口和出水口；在风扇冷却水塔与冷媒水箱连接的进水管上设置有冷水机组冷却水泵、止回阀以及电动阀门，在风扇冷却水塔与冷媒水箱连接的出水管上设置有电动阀门；冷却水箱与螺杆的进水口连接的进水管上设置有螺杆中心冷却水泵、电动阀门以及止回阀，冷却水箱与螺杆的出水口连接的出水管上设置有电动阀门。

4.根据权利要求3所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：在各个管路以及进水管、出水管上均设置有温度压力传感器。

5.根据权利要求3所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：冷却水箱和风扇冷却系统均通过出水管和补水管连接膨胀水箱。

6.根据权利要求5所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：膨胀水箱下方设置有泄放阀，膨胀水箱上方设置有透气口。

7.根据权利要求5所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：膨胀水箱与冷却水箱和风扇冷却系统连接的透气管路上均设置有节流孔板。

8.根据权利要求5所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：膨胀水箱与冷却水箱和风扇冷却系统连接的补水管上均设置有补水控制阀。

9.根据权利要求5所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：膨胀水箱内设置有液位计、温度计以及液位开关。

10.根据权利要求2所述的剪切型螺杆挤出机的冷却系统，其特征在于：减速机的外壳上的水道连接套筒单元冷却系统。

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