RU118845U1

RU118845U1 - SCREW EXTRUDER

Info

Publication number: RU118845U1
Application number: RU2012114740/13U
Authority: RU
Inventors: Станислав Сергеевич Будаев; Михаил Александрович Николаев; Валентин Меерович Строяковский
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество "Карбоника-Ф"
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2012-08-10

Abstract

Шнековый экструдер, содержащий корпус, формующую насадку на торце корпуса, установленный внутри корпуса шнек с уменьшающимся шагом винтовой нарезки в направлении формующей насадки, и электропривод для вращения шнека, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок управления, корпус и шнек выполнены ступенчатыми с размерами внешнего диаметра и шагом винтовой нарезки шнека постоянными в пределах каждой ступени и уменьшающимися в направлении формующей насадки, на формующей насадке и смежной с ней ступени корпуса установлены теплообменники с патрубками для подачи и отвода воды, на патрубках для подачи воды установлены электрорегулируемые вентили, а внутри патрубков для отвода воды - термоэлектрические датчики, причем электропривод, электрорегулируемые вентили и термоэлектрические датчики соединены с блоком управления. A screw extruder containing a housing, a forming nozzle at the end of the housing, a screw installed inside the housing with a decreasing pitch of screw thread in the direction of the forming nozzle, and an electric drive for rotating the screw, characterized in that it additionally contains a control unit, the housing and the screw are made stepped with dimensions of the outer diameter and the pitch of the screw thread, constant within each stage and decreasing in the direction of the forming nozzle, heat exchangers with nozzles for water supply and drainage are installed on the forming nozzle and an adjacent stage of the housing, electrically adjustable valves are installed on the water supply nozzles, and inside the nozzles for discharge water - thermoelectric sensors, and the electric drive, electrically adjustable valves and thermoelectric sensors are connected to the control unit.

Description

Устройство относится к экструзионной технике, а именно к шнековым экструдерам, и может быть использовано в теплоэнергетике, химической и других отраслях промышленности, например, для производства брикетов топлива из бурых углей, нетоварной угольной и коксовой мелочи, отходов переработки и обогащения угля, а также торфа.The device relates to extrusion technology, namely to screw extruders, and can be used in the power industry, chemical and other industries, for example, for the production of fuel briquettes from brown coal, non-marketable coal and coke breeze, waste from processing and enrichment of coal, as well as peat .

Известен шнековый экструдер, содержащий цилиндрический корпус, внутри которого установлен шнек с винтовой нарезкой, и формовочную насадку на конце корпуса.Known screw extruder containing a cylindrical body, inside which is installed a screw with a screw thread, and a molding nozzle at the end of the housing.

(См. Патент РФ №2306775, кл. A23P 1/12, 2006 г.)(See RF Patent No. 2306775, CL A23P 1/12, 2006)

В этом устройстве на конце шнека выполнены направляющие канавки, а на внутренней поверхности корпуса выполнена винтовая нарезка, причем направление винтовой нарезки на корпусе противоположно направлению винтовой нарезки на шнеке.In this device, guide grooves are made at the end of the screw, and a screw thread is made on the inner surface of the body, and the direction of the screw thread on the body is opposite to the direction of the screw thread on the screw.

Недостатком такой конструкции являются большие утечки экструдируемого продукта в зазоре между шнеком и корпусом.The disadvantage of this design is the large leakage of the extrudable product in the gap between the screw and the housing.

Этот недостаток преодолен в другом шнековом экструдере, содержащем корпус, формующую насадку на торце корпуса, установленный внутри корпуса шнек с уменьшающимся шагом винтовой нарезки в направлении формующей насадки, и электропривод для вращения шнека.This disadvantage is overcome in another screw extruder comprising a housing forming a nozzle at the end of the housing, a screw installed inside the housing with a decreasing pitch of the screw thread in the direction of the forming nozzle, and an electric drive for rotating the screw.

(См. Патент РФ №2422274, B29C 47/12, 2009)(See RF Patent No. 2422274, B29C 47/12, 2009)

Данное устройство по технической сущности и достигаемому результату наиболее близко к предложенному техническому решению и, поэтому, принято в качестве его ближайшего аналога.This device by technical nature and the achieved result is the closest to the proposed technical solution and, therefore, adopted as its closest analogue.

Известный шнековый экструдер представляет собой цилиндрический корпус, внутри которого установлен транспортирующий шнек постоянного диаметра с винтовой нарезкой с уменьшающимся шагом в сторону конусной насадки, расположенной перед входом в формующую насадку.The known screw extruder is a cylindrical body, inside of which a conveying screw of constant diameter is installed with a screw thread with a decreasing step towards the conical nozzle located in front of the entrance to the forming nozzle.

Формуемый материал перемешивается и постепенно уплотняется сначала винтовой нарезкой шнека с уменьшающимся шагом, а затем в конической насадке пресса, и продвигается в формующую насадку, имеющую заданные геометрические размеры сечения и форму фильеры.The moldable material is mixed and gradually compacted first by screw threading of the screw with a decreasing pitch, and then in the conical nozzle of the press, and is advanced into the molding nozzle having the given geometric section dimensions and the shape of the die.

Наличие конусной насадки существенно повышает сопротивление формуемого материала, на преодоление которого требуется значительное количество энергии прессования, кроме того в конусной насадке невозможно достичь высокой степени гомогенизации частиц перерабатываемого материала, необходимой для обеспечения пластичности и других физико-механических показателей качества конечного продукта.The presence of a conical nozzle significantly increases the resistance of the molded material, overcoming of which requires a significant amount of pressing energy, in addition, it is impossible to achieve a high degree of homogenization of particles of the processed material in the conical nozzle, which is necessary to ensure plasticity and other physical and mechanical quality indicators of the final product.

Техническим результатом разработки является улучшение физико-механических характеристик получаемого продукта при снижении энергозатрат на его формование в шнековом экструдере.The technical result of the development is to improve the physico-mechanical characteristics of the resulting product while reducing energy consumption for its molding in a screw extruder.

Указанный технический результат достигается тем, что шнековый экструдер, содержащий корпус, формующую насадку на торце корпуса, установленный внутри корпуса шнек с уменьшающимся шагом винтовой нарезки в направлении формующей насадки, и электропривод для вращения шнека, дополнительно содержит блок управления, корпус и шнек выполнены ступенчатыми с размерами внешнего диаметра и шагом винтовой нарезки шнека постоянными в пределах каждой ступени и уменьшающимися в направлении формующей насадки, на формующей насадке и смежной с ней ступени корпуса установлены теплообменники с патрубками для подачи и отвода воды, на патрубках для подачи воды установлены электрорегулируемые вентили, а внутри патрубков для отвода воды - термоэлектрические датчики, причем электропривод, электрорегулируемые вентили и термоэлектрические датчики соединены с блоком управления.The technical result is achieved in that the screw extruder comprising a housing forming a nozzle at the end of the housing, a screw installed inside the housing with a decreasing pitch of the screw thread in the direction of the forming nozzle, and an electric drive for rotating the screw, further comprises a control unit, the housing and the screw are made stepwise with the dimensions of the outer diameter and the pitch of the screw thread of the screw are constant within each step and decreasing in the direction of the forming nozzle, on the forming nozzle and the adjacent mortar and frame heat exchangers fitted with pipes for supplying and discharging water to the water supply nozzles are installed electrical valves, and nozzles within the dewatering - thermoelectric sensors, wherein the drive, valves, electrical and thermocouple sensors connected to the control unit.

Экструдер со ступенчатым шнеком при работе в оптимизированном с помощью блока управления режиме, позволяет путем постепенного сжатия в осевом и радиальном направлении перерабатываемого материала, интенсивно гомогенизировать формуемую смесь без образования зон ее застоя, тем самым обеспечивая экономию энергии прессования смеси и формование однородных по влаге и плотности брикетов.An extruder with a step screw, when operating in a mode optimized by the control unit, allows, by gradually compressing the processed material in the axial and radial direction, to intensively homogenize the moldable mixture without forming zones of stagnation, thereby saving the pressing energy of the mixture and molding uniform in moisture and density briquettes.

На фиг.1 представлена схема шнекового экструдера.Figure 1 presents a diagram of a screw extruder.

Шнековый экструдер, содержит корпус 1, патрубок 2 для загрузки смеси исходных материалов, формующую насадку 3 на торце корпуса, блок управления 4. Внутри корпуса установлен шнек, состоящий из двух ступеней 5 и 6, отличающихся размерами внешнего диаметра и шагом винтовой нарезки, которые являются постоянными в пределах каждой ступени и уменьшающимися в направлении формующей насадки. Вращение шнека осуществляется электроприводом 7. На формующей насадке и смежной с ней ступени корпуса установлены теплообменники 8 и 9 с патрубками 10 и 11 для подачи воды и патрубками 12 и 13 для ее отвода. На патрубках для подачи воды установлены электрорегулируемые вентили 14 и 15, а внутри патрубков для отвода воды - термоэлектрические датчики 16 и 17.The screw extruder comprises a housing 1, a nozzle 2 for loading a mixture of raw materials, a forming nozzle 3 at the end of the housing, a control unit 4. Inside the housing there is a screw, consisting of two stages 5 and 6, characterized by the dimensions of the outer diameter and the pitch of the screw thread, which are constant within each step and decreasing in the direction of the forming nozzle. The screw is rotated by electric drive 7. Heat exchangers 8 and 9 with nozzles 10 and 11 for water supply and nozzles 12 and 13 for its discharge are installed on the forming nozzle and the adjacent step of the housing. Electrically adjustable valves 14 and 15 are installed on the pipes for water supply, and thermoelectric sensors 16 and 17 are installed inside the pipes for water drainage.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включенном электроприводе 7, приводящем шнек во вращение, смесь исходных материалов подается в корпус 1 экструдера через загрузочный патрубок 2 и с помощью шнека 5 первой ступени передвигается в сторону шнека 6 второй ступени. Поскольку диаметр и шаг винтовой нарезки шнека второй ступени меньше, чем первой, происходит интенсивная гомогенизация смеси, которая приобретает заданный профиль в формующей насадке 3 и брикетируется. Для охлаждения перерабатываемого материала в теплообменники 8 и 9 при открытых электрорегулируемых вентилях 14 и 15 по патрубкам 10 и 11 из магистрали подается проточная вода, которая отводится по патрубкам 12 и 13, на которых установлены термоэлектрические датчики 16 и 17. Показания термоэлектрических датчиков поступают в блок управления 4. В зависимости от их значений по заранее заданной программе по сигналам из блока управления на электропривод и электрорегулируемые вентили меняют скорость вращения шнека и расход воды в теплообменниках, устанавливая, таким образом, оптимальный для данной смеси исходных материалов режим переработки.When the electric drive 7 is turned on, which drives the screw into rotation, the mixture of raw materials is fed into the extruder body 1 through the loading pipe 2 and, using the screw 5 of the first stage, moves towards the screw 6 of the second stage. Since the diameter and pitch of the screw cutting of the screw of the second stage is smaller than the first, the mixture is intensively homogenized, which acquires a given profile in the forming nozzle 3 and is briquetted. To cool the processed material into heat exchangers 8 and 9 with open electrically adjustable valves 14 and 15, flowing water is supplied from the line through the nozzles 10 and 11, which is discharged through the nozzles 12 and 13, on which thermoelectric sensors 16 and 17 are installed. The readings of thermoelectric sensors enter the unit control 4. Depending on their values, according to a predetermined program, according to the signals from the control unit to the electric drive and electrically adjustable valves, they change the speed of rotation of the screw and the flow rate of water in the heat exchangers, set avlivaya thus optimum for a given mixture of raw materials processing mode.

Использование предложенного устройства позволяет в 1,5-2 раза снизить энергозатраты на производство единицы продукции при формовании высококачественных однородных по влаге и плотности брикетов.Using the proposed device allows 1.5-2 times to reduce energy consumption for the production of a unit of production when molding high-quality briquettes, uniform in moisture and density.

Claims

A screw extruder comprising a housing forming a nozzle at the end of the housing, a screw installed inside the housing with a decreasing screw pitch in the direction of the forming nozzle, and an electric drive for rotating the screw, characterized in that it further comprises a control unit, the housing and the screw are made stepwise with dimensions of the outer diameter and with a step of screw cutting of the screw constant within each step and decreasing in the direction of the forming nozzle, heat exchange is installed on the forming nozzle and the adjacent case step CENI with pipes for supplying and removing water to the water supply nozzles are installed electrical valves, and nozzles within the dewatering - thermoelectric sensors, wherein the drive, valves, electrical and thermocouple sensors connected to the control unit.