CN210617253U - 一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于保温板生产技术领域，提出了一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，包括一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，包括中心内管和套设在中心内管外的散热管，在中心内管内设置有第一螺旋管和第二螺旋管，在中心内管外壁与散热管内壁之间设置有第三螺旋管和第四螺旋管，第一螺旋管、第二螺旋管、第三螺旋管和第四螺旋管内均形成熔体通道，第一螺旋管的外壁、第二螺旋管的外壁与中心内管的内壁形成第一导热介质通道，第三螺旋管、第四螺旋管将中心内管外壁与散热管内壁之间分成第二导热介质通道。通过上述技术方案，解决了现有技术中挤出发泡设备冷却效果不好的问题。

Description

一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构

技术领域

本实用新型属于保温板生产用发泡设备技术领域，涉及一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构。

背景技术

挤塑式聚苯乙烯隔热保温板又称XPS保温板，是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物，通过加热混合，同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。XPS保温板因具有完美的闭孔蜂窝结构，可形成真空层，避免空气流动散热，确保其保温性能的持久和稳定，并具有极低的吸水性、低热导系数、高抗压性和高抗老化性能；另外，XPS保温板可使用回收的旧塑料为原料，生产过程中不会产生任何工业污染，成本低廉；且因其化学性能稳定所以在使用过程中也不会挥发有害物质，综上这些优异的特性使得XPS保温板在建筑业得到了越来越广泛的应用。

目前，国内生产XPS保温板的设备大多为两台单螺串联或平行双螺杆串联单螺杆加上下游后加工辅机组成，其中第一阶单螺杆或平行双螺杆挤出机用于加热、混合，并注入发泡剂，使原料在高温下进行熔融塑化、混合与发泡剂充分溶解；第二阶单螺杆挤出机则针对聚合物融体进行阶梯式降温，使得聚合物融体在挤出模具前温度满足发泡作业的参数要求。此种设备由于第二阶单螺杆挤出机均为大长径比设计，需配备大型减速机、电机，因此存在占地面积大、成本高、工艺中操控复杂、能耗大等缺点；特别是第二阶单螺杆挤出机，由于从第一阶单螺杆挤出机输出的聚合物具有较高的温度，因此必须通过阶梯式逐步降温的方式对其进行降温处理，这也就要求第二阶单螺杆挤出机要由多节降温段构成，而每节降温段则需要分别控制温度参数，如何做到在保证聚合物性能的基础上减少工艺流程、降低生产成本、减小占地面积是目前挤出设备难以解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，解决了现有技术中挤出发泡设备冷却效果不好的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，包括中心内管，

第一螺旋管，所述第一螺旋管设置在所述中心内管内，所述第一螺旋管为空心结构，其内部形成第一熔体通道，

第二螺旋管，所述第二螺旋管设置在所述中心内管内，所述第二螺旋管为空心结构，其内部形成第二熔体通道，

散热管，所述散热管套设在所述中心内管外，

第三螺旋管，所述第三螺旋管设置在所述中心内管外壁与所述散热管内壁之间，所述第三螺旋管为空心结构，其内形成第三熔体通道，

所述第一螺旋管的一端与所述第三螺旋管的一端连通，另一端设置有第一熔体入口，所述第三螺旋管的另一端设置有第三熔体出口，

第四螺旋管，所述第四螺旋管设置在所述中心内管外壁与所述散热管内壁之间，与所述第三螺旋管并列设置，所述第四螺旋管为空心结构，其内形成第四熔体通道，

所述第二螺旋管的一端与所述第四螺旋管的一端连通，另一端设置有第二熔体入口，所述第三螺旋管的另一端设置有第四熔体出口，

所述第一螺旋管的外壁、所述第二螺旋管的外壁与所述中心内管的内壁形成第一导热介质通道，

所述第三螺旋管、所述第四螺旋管将所述中心内管外壁与所述散热管内壁之间分成第二导热介质通道，

所述第一导热介质通道的一端与所述第二导热介质通道的一端连通，另一端设置有导热介质入口，所述第二导热介质通道的另一端设置有导热介质出口。

作为进一步的技术方案，所述第二螺旋管的螺旋方向与所述第一螺旋管的螺旋方向相反。

作为进一步的技术方案，所述第二导热介质通道为螺旋形通道。

作为进一步的技术方案，还包括熔体分流机构，所述熔体分流机构与所述第一熔体入口、所述第二熔体入口均连通。

作为进一步的技术方案，所述熔体分流机构内形成熔体进入通道以及均与所述熔体进入通道连通的第一熔体分流通道和第二熔体分流通道，所述第一熔体分流通道通向所述第一熔体通道，所述第二熔体分流通道通向所述第二熔体通道，所述第一熔体分流通道的直径沿熔体流动方向先逐渐减小后保持不变，所述第二熔体分流通道的形状与所述第一熔体分流通道的形状相同。

作为进一步的技术方案，所述散热管的外壁上均匀设置有若干翅片。

作为进一步的技术方案，所述散热管远离所述导热介质出口的一端设置有封盖，所述封盖内形成用于将所述第一导热介质通道的一端与所述第二导热介质通道的一端连通的空腔。

作为进一步的技术方案，所述封盖为圆台状封盖，所述圆台状封盖的直径由靠近所述散热管的一端向远离所述散热管的一端逐渐减小。

作为进一步的技术方案，所述封盖为圆锥形封盖，所述圆锥形封盖的锥形部设置在所述其远离所述散热管道的一端。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

1、本实用新型中，部分熔体经第一熔体入口依次进入第一熔体通道、第三熔体通道内流动后经第三熔体出口流出，另一部分熔体经第二熔体入口依次进入第二熔体通道、第四熔体通道内流动后经第四熔体出口流出，导热介质从导热介质入口依次进入第一导热介质通道、第二导热介质通道内流动后经导热介质出口流出，第一熔体通道、第二熔体通道内的熔体与第一导热介质通道内的导热介质进行换热，第三熔体通道、第四熔体通道内的熔体与第二导热介质通道内的导热介质进行换热，也就是在中心内管内，熔体与导热介质进行换热，流出中心内管后在中心内管的外壁与散热管的外壁之间，熔体与导热介质二次换热，实现了对导热介质的充分利用，同时，第一熔体通道、第二熔体通道、第三熔体通道、第四熔体通道均为螺旋通道，延长了熔体的流动路径，因此，使得熔体与导热介质的接触时间更长，换热效果更好，从而提高了中心冷却机构的换热效率，保证了换热过程的高效进行。

2、本实用新型中，第二螺旋管的螺旋方向与第一螺旋管的螺旋方向相反，使得第二螺旋管与第一螺旋管交错开，因此，第二螺旋管与第一螺旋管内的熔体与第一导热介质通道内的导热介质的接触更加充分，熔体冷却效果更好。

3、本实用新型中，第二导热介质通道为螺旋形通道，延长了导热介质的行走路径，从而延长了导热介质与熔体的接触时间，因此，进一步提高了换热效率。

4、本实用新型中，熔体进入熔体冷却器后经熔体分流机构后分流，一部分通过第一熔体入口进入第一熔体通道，另一部分通过第二熔体入口进入第二熔体通道，熔体分流机构的设置，对熔体的流动起到了很好的导向作用，保证了熔体流动的畅通性。

5、本实用新型中，熔体进入熔体冷却器后经熔体进入通道后一部分进入第一熔体分流通道之后进入第一熔体通道，另一部分进入第二熔体分流通道之后进入第二熔体通道，第一熔体分流通道与第二熔体分流通道的直径均沿熔体流动方向先逐渐减小后保持不变，使得熔体进入第一熔体分流通道和第二熔体分流通道后的流速减少，从而在进入中心内管后与导热介质的接触时间更长，换热效率更高。

6、本实用新型中，在散热管的外壁上设置有若干翅片，与散热管外冷却结构内的熔体进行散热翅片的大面积换热，因此，进一步提高了熔体冷却效果，从而提高了熔体冷却器的工作效率。

7、本实用新型中，封盖内形成空腔，空腔将第一导热介质通道的一端与第二导热介质通道的一端连通，使得从第一导热介质通道流动的导热介质通过空腔短暂停留后流向第二导热介质通道后再流出，导热介质的流通路径延长，与熔体的接触面积增大，因此，换热效率更高。

8、本实用新型中，圆台状封盖的直径由靠近散热管的一端向远离散热管的一端逐渐减小，使得导热介质在空腔内的停留时间减少，由于空腔内的导热介质与熔体接触的少，因此，在空腔内停留时间的减少降低导热介质在空腔内的热量损失，从而提高了导热介质的利用率。

9、本实用新型中，圆锥形封盖的直径由靠近散热管的一端向远离散热管的一端逐渐减小，使得导热介质在空腔内的停留时间进一步减少，因此，进一步提高了导热介质的利用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型第三螺旋管、第四螺旋管结构示意图；

图3为本实用新型散热管侧视结构示意图；

图中：1-中心内管，2-第一螺旋管，3-第一熔体通道，4-第二螺旋管，5-第二熔体通道，6-散热管，7-第三螺旋管，8-第三熔体通道，9-第一熔体入口，10-第三熔体出口，11-第四螺旋管，12-第四熔体通道，13-第二熔体入口，14-第四熔体出口，15-第一导热介质通道，16-第二导热介质通道，17-导热介质入口，18-导热介质出口，19-熔体分流机构，20-熔体进入通道，21-第一熔体分流通道，22-第二熔体分流通道，23-翅片，24-封盖，25-空腔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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作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。

如图1～3所示，

一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，包括中心内管1，

第一螺旋管2，第一螺旋管2设置在中心内管1内，第一螺旋管2为空心结构，其内部形成第一熔体通道3，

第二螺旋管4，第二螺旋管4设置在中心内管1内，第二螺旋管4为空心结构，其内部形成第二熔体通道5，

散热管6，散热管6套设在中心内管1外，

第三螺旋管7，第三螺旋管7设置在中心内管1外壁与散热管6内壁之间，第三螺旋管7为空心结构，其内形成第三熔体通道8，

第一螺旋管2的一端与第三螺旋管7的一端连通，另一端设置有第一熔体入口9，第三螺旋管7的另一端设置有第三熔体出口10，

第四螺旋管11，第四螺旋管11设置在中心内管1外壁与散热管6内壁之间，与第三螺旋管7并列设置，第四螺旋管11为空心结构，其内形成第四熔体通道12，

第二螺旋管4的一端与第四螺旋管11的一端连通，另一端设置有第二熔体入口13，第三螺旋管7的另一端设置有第四熔体出口14，

第一螺旋管2的外壁、第二螺旋管4的外壁与中心内管1的内壁形成第一导热介质通道15，

第三螺旋管7、第四螺旋管11将中心内管1外壁与散热管6内壁之间分成第二导热介质通道16，

第一导热介质通道15的一端与第二导热介质通道16的一端连通，另一端设置有导热介质入口17，第二导热介质通道16的另一端设置有导热介质出口18。

本实施例中，部分熔体经第一熔体入口9依次进入第一熔体通道3、第三熔体通道8内流动后经第三熔体出口10流出，另一部分熔体经第二熔体入口13依次进入第二熔体通道5、第四熔体通道12内流动后经第四熔体出口14流出，导热介质从导热介质入口17依次进入第一导热介质通道15、第二导热介质通道16内流动后经导热介质出口18流出，第一熔体通道3、第二熔体通道5内的熔体与第一导热介质通道15内的导热介质进行换热，第三熔体通道8、第四熔体通道12内的熔体与第二导热介质通道16内的导热介质进行换热，也就是在中心内管1内，熔体与导热介质进行换热，流出中心内管1后在中心内管1的外壁与散热管6的外壁之间，熔体与导热介质二次换热，实现了对导热介质的充分利用，同时，第一熔体通道3、第二熔体通道5、第三熔体通道8、第四熔体通道12均为螺旋通道，延长了熔体的流动路径，因此，使得熔体与导热介质的接触时间更长，换热效果更好，从而提高了中心冷却机构的换热效率，保证了换热过程的高效进行。

进一步，第二螺旋管4的螺旋方向与第一螺旋管2的螺旋方向相反。

本实施例中，第二螺旋管4的螺旋方向与第一螺旋管2的螺旋方向相反，使得第二螺旋管4与第一螺旋管2交错开，因此，第二螺旋管4与第一螺旋管2内的熔体与第一导热介质通道15内的导热介质的接触更加充分，熔体冷却效果更好。

进一步，第二导热介质通道16为螺旋形通道。

本实施例中，第二导热介质通道16为螺旋形通道，延长了导热介质的行走路径，从而延长了导热介质与熔体的接触时间，因此，进一步提高了换热效率。

进一步，还包括熔体分流机构19，熔体分流机构19与第一熔体入口9、第二熔体入口13均连通。

本实施例中，熔体进入熔体冷却器后经熔体分流机构19后分流，一部分通过第一熔体入口9进入第一熔体通道3，另一部分通过第二熔体入口13进入第二熔体通道5，熔体分流机构19的设置，对熔体的流动起到了很好的导向作用，保证了熔体流动的畅通性。

进一步，熔体分流机构19内形成熔体进入通道20以及均与熔体进入通道20连通的第一熔体分流通道21和第二熔体分流通道22，第一熔体分流通道21通向第一熔体通道3，第二熔体分流通道22通向第二熔体通道5，第一熔体分流通道21的直径沿熔体流动方向先逐渐减小后保持不变，第二熔体分流通道22的形状与第一熔体分流通道21的形状相同。

本实施例中，熔体进入熔体冷却器后经熔体进入通道20后一部分进入第一熔体分流通道21之后进入第一熔体通道3，另一部分进入第二熔体分流通道22之后进入第二熔体通道5，第一熔体分流通道21与第二熔体分流通道22的直径均沿熔体流动方向先逐渐减小后保持不变，使得熔体进入第一熔体分流通道21和第二熔体分流通道22后的流速减少，从而在进入中心内管1后与导热介质的接触时间更长，换热效率更高。

进一步，散热管6的外壁上均匀设置有若干翅片23。

本实施例中，在散热管6的外壁上设置有若干翅片23，与散热管6外冷却结构内的熔体进行散热翅片的大面积换热，因此，进一步提高了熔体冷却效果，从而提高了熔体冷却器的工作效率。

进一步，散热管6远离导热介质出口18的一端设置有封盖24，封盖24内形成用于将第一导热介质通道15的一端与第二导热介质通道16的一端连通的空腔25。

本实施例中，封盖24内形成空腔25，空腔25将第一导热介质通道15的一端与第二导热介质通道16的一端连通，使得从第一导热介质通道15流动的导热介质通过空腔25短暂停留后流向第二导热介质通道16后再流出，导热介质的流通路径延长，与熔体的接触面积增大，因此，换热效率更高。

进一步，封盖24为圆台状封盖24，圆台状封盖24的直径由靠近散热管6的一端向远离散热管6的一端逐渐减小。

本实施例中，圆台状封盖24的直径由靠近散热管6的一端向远离散热管6的一端逐渐减小，使得导热介质在空腔25内的停留时间减少，由于空腔25内的导热介质与熔体接触的少，因此，在空腔25内停留时间的减少降低导热介质在空腔25内的热量损失，从而提高了导热介质的利用率。

进一步，封盖24为圆锥形封盖24，圆锥形封盖24的锥形部设置在其远离散热管6道的一端。

本实施例中，圆锥形封盖24的直径由靠近散热管6的一端向远离散热管6的一端逐渐减小，使得导热介质在空腔25内的停留时间进一步减少，因此，进一步提高了导热介质的利用率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，包括中心内管(1)，

第一螺旋管(2)，所述第一螺旋管(2)设置在所述中心内管(1)内，所述第一螺旋管(2)为空心结构，其内部形成第一熔体通道(3)，

第二螺旋管(4)，所述第二螺旋管(4)设置在所述中心内管(1)内，所述第二螺旋管(4)为空心结构，其内部形成第二熔体通道(5)，

散热管(6)，所述散热管(6)套设在所述中心内管(1)外，

第三螺旋管(7)，所述第三螺旋管(7)设置在所述中心内管(1)外壁与所述散热管(6)内壁之间，所述第三螺旋管(7)为空心结构，其内形成第三熔体通道(8)，

所述第一螺旋管(2)的一端与所述第三螺旋管(7)的一端连通，另一端设置有第一熔体入口(9)，所述第三螺旋管(7)的另一端设置有第三熔体出口(10)，

第四螺旋管(11)，所述第四螺旋管(11)设置在所述中心内管(1)外壁与所述散热管(6)内壁之间，与所述第三螺旋管(7)并列设置，所述第四螺旋管(11)为空心结构，其内形成第四熔体通道(12)，

所述第二螺旋管(4)的一端与所述第四螺旋管(11)的一端连通，另一端设置有第二熔体入口(13)，所述第三螺旋管(7)的另一端设置有第四熔体出口(14)，

所述第一螺旋管(2)的外壁、所述第二螺旋管(4)的外壁与所述中心内管(1)的内壁形成第一导热介质通道(15)，

所述第三螺旋管(7)、所述第四螺旋管(11)将所述中心内管(1)外壁与所述散热管(6)内壁之间分成第二导热介质通道(16)，

所述第一导热介质通道(15)的一端与所述第二导热介质通道(16)的一端连通，另一端设置有导热介质入口(17)，所述第二导热介质通道(16)的另一端设置有导热介质出口(18)。

2.根据权利要求1所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，所述第二螺旋管(4)的螺旋方向与所述第一螺旋管(2)的螺旋方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，所述第二导热介质通道(16)为螺旋形通道。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，还包括熔体分流机构(19)，所述熔体分流机构(19)与所述第一熔体入口(9)、所述第二熔体入口(13)均连通。

5.根据权利要求4所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，所述熔体分流机构(19)内形成熔体进入通道(20)以及均与所述熔体进入通道(20)连通的第一熔体分流通道(21)和第二熔体分流通道(22)，所述第一熔体分流通道(21)通向所述第一熔体通道(3)，所述第二熔体分流通道(22)通向所述第二熔体通道(5)，所述第一熔体分流通道(21)的直径沿熔体流动方向先逐渐减小后保持不变，所述第二熔体分流通道(22)的形状与所述第一熔体分流通道(21)的形状相同。

6.根据权利要求1所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，所述散热管(6)的外壁上均匀设置有若干翅片(23)。

7.根据权利要求1所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，所述散热管(6)远离所述导热介质出口(18)的一端设置有封盖(24)，所述封盖(24)内形成用于将所述第一导热介质通道(15)的一端与所述第二导热介质通道(16)的一端连通的空腔(25)。

8.根据权利要求7所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，所述封盖(24)为圆台状封盖(24)，所述圆台状封盖(24)的直径由靠近所述散热管(6)的一端向远离所述散热管(6)的一端逐渐减小。

9.根据权利要求7所述的一种挤出发泡生产用熔体冷却器的中心冷却机构，其特征在于，所述封盖(24)为圆锥形封盖(24)，所述圆锥形封盖(24)的锥形部设置在所述其远离所述散热管(6)道的一端。

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