CN216941743U - 一种再生塑料熔体激光过滤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种废旧塑料熔融再生设备，包括底座、机体、熔融装置、过滤板、刮屑装置、驱动电机和控制系统，所述机体和驱动电机设置在底座上。本实用新型再生塑料熔体激光过滤机是专门为高污染废旧塑料熔融过滤而开发的专用过滤设备，本设备可以实现节省人力、减少物料损耗、节能减排、提高效益的目的。对于部分再生塑料的回收利用可以替代以前大量水清洗的工序，不仅节省人力物力，而且为节能环保作出贡献，填补了本领域的国内空白，技术水平和设备能力达到国际先进水平。

Description

一种再生塑料熔体激光过滤机

技术领域

本实用新型涉及过滤机技术，尤其涉及一种再生塑料熔体激光过滤机。

背景技术

目前高污染废旧塑料的再生利用(造粒)，其核心过程离不开物料的清洗和过滤。主要通过人工把原料送入清洗生产线上，然后经过撕碎、摩擦和大量的水清洗并搅拌后送入过滤机，来达到熔融物造粒的标准。此过程中往往会造成污染物停留时间长而且清洗不达标，能源与水资源损耗过大、清洗过程中产生的污水需要进行二次处理、过滤机操作人员劳动强度过大和人工成本过高等问题。与国际先进水平比较，已经无法适应当今社会以人为本、绿色环保、节能减排的社会理念。

现在市场上投入应用的过滤机主要有两种，既“有网换网器”和“无丝网过滤器”。这两种过滤机已经远远无法满足行业发展的需求，其主要表现为：

1、过滤物料单一：例如含标签纸的物料过滤不理想、过滤硅胶的效果只能去除约50％、含铝箔和锡箔的物料无法过滤或者只能通过频繁人工换网 (5-10分钟的节拍)来维持。

2、设备无法连续自动运行。因为排废料的方式为间歇模式，需要通过频繁的人工换网和清洗来实现，杂质每次都不能完全排干净，换网期间还会造成原料浪费严重。

3、过滤网、网板寿命短：对于有网换网器，其滤网的更换周期非常短，对于污染程度高的物料或者特定复合物料例如纸塑、铝塑等甚至达到5-10分钟就需要更换。对于无丝网过滤器，由于刮刀对工具钢制造的网板的持续磨损，造成网板损坏和过滤网清洗周期缩短，导致频繁更换网板。典型的例如 1-2天或者多至3-5天，根据不同的物料及污染程度。

4、过滤网、网板目数：过滤的目数直接决定了滤后物料的清洁程度，现有过滤机一般只能做到30、40或者60目，而且对于部分物料还必须增加二级过滤机。

5、造粒操作：为了实现连续作业，一般需要一个人专职进行换网以应对平均5-10分钟的工作节拍；由于过滤质量不佳造成造粒拉条不稳定，换网时非常容易产生断条即不合格料。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对目前过滤机存在的诸多问题，提出一种再生塑料熔体激光过滤机，该过滤机能实现高污染废旧塑料熔融过滤，能节省人力、减少物料损耗、节能减排、提高效益。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种再生塑料熔体激光过滤机，包括底座、机体、熔融装置、过滤板、刮屑装置、驱动电机和控制系统，所述机体和驱动电机设置在底座上；

所述机体为卧式的圆柱形腔体，所述熔融装置设置在机体内部靠前端的位置，所述驱动电机设置在机体外靠后边的位置，所述过滤板安装在熔融装置内部，所述主轴将熔融装置、过滤板以及驱动电机连在一起，所述驱动电机通过主轴驱动过滤板旋转；所述刮屑装置的刮刀与过滤板外侧相接触；所述机体上设置有进料口、出料口和排渣出口，所述进料口与熔融装置和过滤板间的腔体顶部连通，所述出料口与过滤板内腔连通，所述排渣出口与熔融装置和过滤板间的腔体底部连通；随着驱动电机带动过滤板不停的转动，熔融物通过过滤板反复过滤，这样好料进入出料通道由出料口排出，残渣被隔在过滤板外侧，通过刮刀刮下，进入排渣通道由排渣出口排出；这样就实现了物料的熔融、过滤、刮屑和排渣同时进行。以上所述装置均由控制系统控制其运行；所述控制系统分别与主机体、熔融装置、过滤及刮屑装置和排渣及冷却装置电连。

进一步地，所述底座为焊接结构件，采用槽钢及钢板焊接，以确保其强度和稳定性，所述底座下方设置有多个可调节高度的支腿。

进一步地，所述机体材料为合金结构钢。

进一步地，所述主轴和驱动电机处设置有温度传感器；所述机体的进料口和出料口处设置有流量计；所述机体腔内设置有压力传感器，所述温度传感器、流量计、压力传感器均与控制系统电连。

进一步地，所述熔融装置包括多个铝制加热器和/或陶瓷加热器，加热器均匀分布在机体的外表面，可以保证加热速度和各部分均匀受热。

进一步地，所述过滤板包括多层不同过滤精度的网板，所述网板采用粉末冶金超高硬度复合材料D2，硬度高达HRC67-69，采用激光技术精密加工而成。所述过滤板安装在机体内部，一般为四层，其中内侧的两层为20目，外侧的两层为80目。

进一步地，所述刮屑装置包括刮刀和控制刮刀的送进元件，所述送进元件可控制刮屑力的大小。所述刮刀包括两组，分别从机体的前后插入机体内，并与过滤板外侧相接触，所述过滤板旋转过滤时滤出的残渣，由刮刀刮下，送入排渣系统。所述送进元件背离刮刀的一端固定在底座上，所述送进元件包括但不限于精密液压缸。

进一步地，所述再生塑料熔体激光过滤机还包括排渣装置，所述排渣装置为蜗杆排渣装置，排渣装置由排渣电机驱动，排渣电机能精确的控制蜗杆排渣装置的排料螺杆。

进一步地，所述再生塑料熔体激光过滤机还包括冷却装置，所述冷却装置为冷却风机，所述冷却风机能对设备中无需加热的元件进行冷却；本实用新型所述冷却风机为两个，分别安装在驱动电机与驱动轴的连接处。

进一步地，所述控制系统包括但不限于设置有PLC控制程序的远程监控计算机，所述控制系统设置在机体旁边的底座上。

进一步地，所述机体上方扣设有外观防护罩，所述外观防护罩上布设有多个通孔。

进一步地，所述生塑料熔体激光过滤机还包括悬臂、吊具和吊装支架，所述吊装支架位于机体和电气柜之间，采用拱门形状的焊接结构件，既保证了强度又美观大方。所述悬臂水平设置，并与吊装支架(拱形支架)相连，所述吊具用滑轮挂于悬臂上。过滤机正常工作时，吊具位于悬臂根部，需要换网时，操作者拉动吊具带动滑轮使之到达过滤板所在位置，先用吊具固定好要换下的滤板，然后松开滤板的紧固螺钉，再拉动吊索把用过的滤板放到指定位置取下；接着再通过吊具把新滤板安装到设备上，如此一个循环，即完成了换网。

本实用新型的另一个目的还公开了一种再生塑料熔体激光过滤机在过滤废塑料领域的用途。

进一步地，本实用新型再生塑料熔体激光过滤机适合过滤的废塑料： LDPE、HDPE、PP、ABS、PS及其它不含PVC、PVDC、EVA的物料和严重腐蚀污染的塑料过滤；可去除：纸张，木材，铝箔，锡箔，橡胶，PET和不融化物料。

本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的工作原理：物料从入料口进入熔体腔，热熔后经过滤板过滤，合格的物料从出口流出，污染物残留在滤板表面，最迟在转一圈后由刮刀刮落经排料螺杆排出。过滤板通过主轴与节能电机相连，通过电机驱动，可以精确的控制过滤主轴旋转，从而把料送入排料口。两个排料螺杆直接与两个排料电机相连，通过电机驱动，把废料送入排渣口。过滤主轴和排料螺杆可以通过PLC分别设置，这样就可以保证持续开放和洁净的过滤表面，同时还能充分的降低损耗。

本实用新型再生塑料熔体激光过滤机，是专门为高污染废旧塑料连续、自动、无需人工干预的熔融过滤而开发的专用过滤设备，与现有技术相比较具有以下优点：

(1)设备具有远程云端控制功能；

(2)设备高度集成，全自动连续运转，无需人工干预。相对于目前国内现有过滤板需要人工频繁清理残渣和/或换滤网滤板而言，生产效率更高，具备明显的经济价值；

(3)本实用新型过滤板采用新型粉末冶金超高硬度复合材料，硬度高达 HRC67-69，采用激光技术进行精密加工；寿命可以超过传统网板50％到 100％，根据不同物料及污染程度。同时过滤目数可以达到80到100目，意味着100目以下的过滤精度要求的话，只需一台设备无需二级过滤，设备投入更低，产品附加值更高。

(4)过滤腔(熔融腔)压力稳定(±2bar)；

监测腔内的压力传感器由PLC统一控制，确保物料被过滤时受力均匀，防止物料堆积；同时保证了出料压力恒定有利于后续造粒机稳定工作。

(5)最小的材料损耗；

过滤板旋转对物料进行过滤的方式，保证了残渣率控制到最小；

(6)过滤板表面上污染物停留时间极短；

过滤板不停旋转，配合刮刀持续刮削，可大大缩短物料在过滤板上的停留时间，避免板孔堵塞。

(7)刮屑装置有压力补偿功能，可以通过手动可调的精密液压缸实现刮刀增压，从而保持恒定的刮削压力。恒定的刮削压力一是可以保证排渣的效率和质量，二是能够有效提高滤网板的使用寿命。

(8)适用物料杂质的多样性：

包括硅胶、橡胶、铝箔、铁、不锈钢、砂子、秸秆、棉花、不熔物等；其中对于棉花、铝箔等杂质污染物的过滤处理是业内公认的难点。

(9)排料方式

PLC控制连续排料，设备可以根据物料污染严重程度进行调整

(10)过滤面积大，产能更高。以500-D型号为例，过滤机实际过滤面积可以达到3472cm²，可以提供高达1800公斤/小时的吞吐能力，相对于国内 500左右规格的过滤机过滤面积超过50％到100％。

(11)集成设计的过滤单元更换装置：设备配置了吊装支架8和定制化吊装工具，可以实现单人2-3个小时内独立完成全部换网操作。相对于传统过滤机至少需要一天时间停机更换，效率提升50％以上。吊装支架8位于机体和电气柜之间，采用拱门形状的焊接结构件，既保证了强度又美观大方。悬臂与拱形支架相连，吊具用滑轮挂于悬臂上。过滤机正常工作时，吊具位于悬臂根部，需要换网时，操作者拉动吊具带动滑轮使之到达过滤板所在位置，先用吊具固定好要换下的滤板，然后松开滤板的紧固螺钉，再拉动吊索把用过的滤板放到指定位置取下；接着再通过吊具把新滤板安装到设备上。如此一个循环，即完成了换网。

(12)控制系统嵌入了底层自动化控制程序，可实现无人干预的自动化连续生产。同时还配置了交互式触摸屏，可实时监控设备运行状态。该系统还配置并实现了远程云控制。

综上，本实用新型再生塑料熔体激光过滤机采用全封闭系统，物料与空气完全隔绝，工作腔体压力的一致性高，其中热融、过滤、刮削、排渣、冷却等核心系统均采用全自动PLC控制，极大的降低了污染物的停留时间和熔化损耗。控制系统嵌入了底层自动化控制程序，可实现无人干预的自动化连续生产。同时还配置了交互式触摸屏，可实时监控设备运行状态。该系统还配置并实现了远程云控制。过滤机关键技术核心“滤板”采用粉末冶金超高硬度复合材料，通过高精度激光穿孔加工而成。本设备结构简洁，可靠性高，不易损坏，系统智能高效，生产过程中无需人工清理滤板，工作效率高。达到了节约人力，减少损耗，节能环保、提高效益的目的。

附图说明

图1为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的立体图一；

图2为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机无防护罩示意图；

图3为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的立体图二；

图4为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的主视图；

图5为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的左视图；

图6为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的俯视图；

图7为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的右视图；

图8为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的剖视图；

图9为本实用新型再生塑料熔体激光过滤机的示意图。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种再生塑料熔体激光过滤机，如图1-9所示，包括底座4、机体3、熔融装置2、过滤板12、刮屑装置5、驱动电机11和控制系统9，所述机体3和驱动电机11设置在底座4上；所述底座4为焊接结构件，采用槽钢及钢板焊接，以确保其强度和稳定性，所述底座下方设置有多个可调节高度的支腿。所述机体3材料为合金结构钢。所述机体3上方扣设有外观防护罩10，所述外观防护罩10上布设有多个通孔。

所述机体3为卧式的圆柱形腔体，所述熔融装置2设置在机体3内部靠前端的位置，所述熔融装置2包括多个加热器15，加热器15均匀分布在机体3的外表面，可以保证加热速度和各部分均匀受热。所述加热器15为铝制加热器和/或陶瓷加热器。

所述驱动电机11设置在机体3外靠后边的位置，所述过滤板12安装在熔融装置2内部，所述过滤板12包括多层不同过滤精度的网板，所述网板采用新型粉末冶金超高硬度复合材料，硬度高达HRC67-69，采用激光技术精密加工而成。所述过滤板12安装在机体内部，一般为四层，其中内侧的两层为20目，外侧的两层为80目。

所述主轴将熔融装置2、过滤板12以及驱动电机11连在一起，所述驱动电机11通过主轴驱动过滤板12旋转；所述刮屑装置5的刮刀13与过滤板 12外侧相接触；所述刮屑装置包括刮刀和控制刮刀的送进元件，所述送进元件可控制刮屑力的大小。所述刮刀包括两组，分别从机体3的前后插入机体内，并与过滤板12外侧相接触，所述过滤板12旋转过滤时滤出的残渣，由刮刀刮下，送入排渣系统。所述送进元件背离刮刀的一端固定在底座4上。

所述机体3上设置有进料口1、出料口7和排渣出口，所述进料口1与熔融装置和过滤板12间的腔体(熔融腔16)顶部连通，所述出料口与过滤板12内腔(过滤板环绕而成的腔体)连通，所述排渣出口与熔融装置和过滤板12间的腔体底部连通。

随着驱动电机11带动过滤板12不停的转动，熔融物通过过滤板12反复过滤，这样好料进入出料通道由出料口7排出，残渣被隔在过滤板12外侧，通过刮刀刮下，进入排渣通道由排渣出口排出；这样就实现了物料的熔融、过滤、刮屑和排渣同时进行。以上所述装置均由控制系统控制其运行；所述控制系统分别与主机体、熔融装置、过滤及刮屑装置和排渣及冷却装置电连。

所述主轴和驱动电机11处设置有温度传感器；所述机体3的进料口1和出料口7处设置有流量计；所述机体3的熔体腔内设置有压力传感器，所述温度传感器、流量计、压力传感器均与控制系统9电连。所述控制系统9包括但不限于设置有PLC控制程序的远程监控计算机，所述控制系统9设置在机体3旁边的底座4上。

所述再生塑料熔体激光过滤机还包括排渣装置6，所述排渣装置6设置在机体3旁的底座4上，所述排渣装置包括两个蜗杆排渣装置，所述两个蜗杆排渣装置分别由两个排渣电机驱动，电机驱动能精确的控制排料螺杆。

所述再生塑料熔体激光过滤机还包括冷却装置，所述冷却装置为冷却风机14，所述冷却风机能对设备中无需加热的元件进行冷却；本实用新型所述冷却风机为两个，分别安装在驱动电机与驱动轴的连接处。

本发实施例再生塑料熔体激光过滤机适合过滤的废塑料：LDPE、 HDPE、PP、ABS、PS及其它不含PVC、PVDC、EVA的物料和严重腐蚀污染的塑料过滤；可去除：纸张，木材，铝箔，锡箔，橡胶，PET和不融化物料。

本实施例再生塑料熔体激光过滤机由熔融加热装置、激光过滤网板，变频调速刮屑装置，连续式蜗杆排渣装置、冷却装置等组成。整机采用全自动 PLC自动控制并自动采集各项参数、主轴温度、电机温度、进排料管流量等，时时监测设备的运行状况，超限即报警，以避免设备各部件损坏。同时在有一定的授权条件下，实现远程控制。系统在正常运行过程中，不管工作在何种工作方式，均可实时将设备现场的各种运行参数、设备状态通过光纤传送到远程监控计算机。

该过滤机独立性强，无需水、气等能源，只需接入一根电缆即可正常运转。灵活多用，可以组装到现有的任何一种塑料生产线中；无需频繁换网，可以实现几周甚至几个月换网一次。本产品为系列产品，可以根据产能选择不同型号的设备。本机可以处理污染物最高达15％的废塑料，包括PE、 PP、PS、ADS、HDPE等；可以提供高达1800公斤/小时的吞吐能力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，包括底座(4)、机体(3)、熔融装置(2)、过滤板(12)、刮屑装置(5)、驱动电机(11)和控制系统(9)，所述机体(3)和驱动电机(11)设置在底座(4)上；

所述机体(3)为卧式的圆柱形腔体，所述熔融装置(2)设置在机体(3)内部靠前端的位置，所述驱动电机(11)设置在机体(3)外靠后边的位置，所述过滤板(12)安装在熔融装置(2)内部，所述驱动电机(11)通过主轴驱动过滤板(12)旋转；所述刮屑装置(5)的刮刀(13)与过滤板(12)外侧相接触；所述机体(3)上设置有进料口(1)、出料口(7)和排渣出口，所述进料口(1)与熔融装置和过滤板(12)间的腔体顶部连通，所述出料口与过滤板(12)内腔连通，所述排渣出口与熔融装置和过滤板(12)间的腔体底部连通。

2.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，所述主轴和驱动电机(11)处设置有温度传感器；所述机体(3)的进料口(1)和出料口(7)处设置有流量计；所述机体(3)腔内设置有压力传感器，所述温度传感器、流量计、压力传感器均与控制系统电连。

3.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，所述熔融装置(2)包括多个铝制加热器和/或陶瓷加热器，加热器均匀分布在机体(3)的外表面。

4.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，所述过滤板(12)包括多层不同过滤精度的网板，所述过滤板(12)安装在机体内部，为四层，其中内侧的两层为20目，外侧的两层为80目。

5.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，所述刮屑装置包括刮刀和控制刮刀的送进元件，所述送进元件可控制刮屑力的大小；所述刮刀包括两组，分别从机体(3)的前后插入机体内，并与过滤板(12)外侧相接触，所述过滤板(12)旋转过滤时滤出的残渣，由刮刀刮下，送入排渣系统；所述送进元件背离刮刀的一端固定在底座(4)上。

6.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，包括排渣装置，所述排渣装置设置在机体旁的底座上，所述排渣装置为蜗杆排渣装置。

7.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，包括冷却装置，所述冷却装置为冷却风机，所述冷却风机能对设备中无需加热的元件进行冷却。

8.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，所述控制系统(9)包括但不限于设置有PLC控制程序的远程监控计算机，所述控制系统(9)设置在机体(3)旁边的底座(4)上。

9.根据权利要求1所述再生塑料熔体激光过滤机，其特征在于，所述机体(3)上方扣设有外观防护罩(10)，所述外观防护罩(10)上布设有多个通孔。

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