RU157700U1

RU157700U1 - Экструдерный узел устройства для переработки термопластов

Info

Publication number: RU157700U1
Application number: RU2015121595/05U
Authority: RU
Inventors: Людмила Павловна Лазарева; Дмитрий Анатольевич Михайдаров; Валерий Иванович Петухов; Мария Олеговна Третьякова
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2015-12-10

Abstract

1.Экструдерный узел устройства для переработки термопластов, содержащий экструдер, входы которого через дозаторы связаны с выходами двух бункеров-питателей, а выход - с бункером-накопителем, отличающийся тем, что выходы дозаторов связаны со смесителем, снабженным системой подогрева, выход которого связан с экструдером, при этом экструдер содержит датчик давления, установленный в зоне фильтрующей сетки, на выходе из зоны расплава.2. Экструдерный узел устройства для переработки термопластов по п.1, отличающийся тем, что между экструдером и бункером-накопителем готовой продукции установлен кондиционер, с возможностью охлаждения продукции, выходящей из экструдера.

Description

МПК B29B17/00

Экструдерный узел устройства для переработки термопластов

Полезная модель относится к установкам для переработки полимерных материалов и может быть использована для переработки термопластичных пластмассовых отходов путем экструзии.

Известен экструдерный узел устройства для переработки термопластов, содержащий экструдер, вход которого связан с бункером-питателем, а выход с бункером-накопителем (см. RU № 98971, В29В 17/00, В29В 9/00, 2010).

Недостаток устройства - ограниченная область применения, т.к. оно обеспечивает переработку только литейных термопластов и не позволяет выпускать материал, содержащий, по меньшей мере, два исходных компонента.

Известен также экструдерный узел устройства для переработки термопластов, содержащий экструдер, входы которого через дозаторы связаны с выходами двух бункеров-питателей, а выход с бункером-накопителем (см. RU № 116402, B29B17/00, 2012).

Недостаток устройства - недостаточная стабильность качества выпускаемых материалов, особенно при их изготовлении из двухкомпонентных смесей (ввод гранул в экструдер осуществляется через два разных канала, что не позволяет обеспечить равномерное распределение сырья по объему материала поступающему в экструдер, кроме того, отсутствует контроль за стабильностью режимных параметров в экструдере, что не обеспечивает стабильную гомогенезацию расплава. Кроме того, в летнее время, когда температура воздуха достаточно велика, остывание гранул затягивается, что ведет к их деформации и слипанию из-за долгого набора ими прочности.

Задачей полезной модели является обеспечение стабильности качества выпускаемых материалов.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении стабильности качества выпускаемых материалов, особенно при их изготовлении из двухкомпонентных смесей за счет их гомогенезации перед вводом в экструдер, при этом обеспечен контроль за стабильностью режимных параметров в экструдере (обеспечен контроль давления в объеме экструдера примыкающего к зоне фильтрующих сеток, на выходе из зоны расплава), при этом предварительный подогрев смеси, до ее попадания в экструдер, повышает стабильность температурного режима, поддерживаемого в экструдере (исключает «скачки» температуры расплава в экструдере из-за попадания в него «мокрого» и/или «холодного» сырья). Кроме того, при работе в летнее время, когда температура воздуха достаточно велика, обеспечивается ускорение процесса остывания гранул, что исключает ее деформации и слипание из-за замедленного набора ими прочности.

Поставленная задача решается тем, что экструдерный узел устройства для переработки термопластов, содержащий экструдер, входы которого через дозаторы связаны с выходами двух бункеров-питателей, а выход с бункером-накопителем отличается тем, что выходы дозаторов связаны со смесителем, снабженным системой подогрева, выход которого связан с экструдером, при этом экструдер содержит датчик давления, установленный в зоне фильтрующей сетки, на выходе из зоны расплава. Кроме того, между экструдером и бункером-накопителем готовой продукции установлен кондиционер, с возможностью охлаждения продукции, выходящей из экструдера.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков формулы полезной модели обеспечивает решение заявленной задачи, а именно, обеспечение стабильности качества выпускаемых материалов.

Заявленная полезная модель поясняется рисунком, где на фиг.1 изображена схема устройства.

На чертежах показаны экструдер 1, его вход 2, дозаторы 3, бункеры-питатели 4, их выходы 5, смеситель 6, его система подогрева 7, выход 8 экструдера, датчик давления 9, фильтрующая сетка 10, бункер-накопитель 11, кондиционер 12, измельчитель 13, моечно-сушильный комплекс 14.

Экструдерный узел устройства для переработки термопластов, содержит экструдер 1, вход 2 которого через смеситель 6 и дозаторы 3 связан с выходами 5 двух бункеров-питателей 4, а выход 8 экструдера связан с бункером-накопителем 11. При этом смеситель 6 снабжен системой подогрева 7, выход которого непосредственно связан с экструдером, причем экструдер 1 содержит датчик давления 9, установленный в зоне фильтрующей сетки 10 экструдера 1 (на выходе из зоны расплава). Кроме того между экструдером 1 и бункером-накопителем 11 готовой продукции установлен кондиционер 12, с возможностью охлаждения продукции, выходящей из экструдера 1.

Экструдерный узел эксплуатируется в составе линии по переработке термопластов, включающей стандартный набор оборудования, а именно измельчители 13, моечно-сушильные комплексы 14, которые последовательно связаны друг с другом и бункером-питателем 4 средствами передачи обрабатываемого материала (на чертеже не показаны).

В составе линии используются две параллельных и аналогичных цепочки технологического оборудования.

В качестве измельчителей 13 для полиэтиленов экструзионных марок можно использовать дробилки роторного типа серии Торнадо S соответствующей производительности, предназначенные для измельчения легковесных отходов пластмассовых изделий: пенопласта, ПЭТ-бутылок, мелких и средних отходов литья, пленки. Для переработки вторичного полиэтилена литьевых марок в качестве измельчителей 13 можно использовать двухроторный шредер разрывающего типа серии AV мощностью 11 кВт, предназначенный для предварительной переработки и измельчения крупногабаритных отходов из ПЭНД, ПЭВД, ПП, АБС, а также тяжелых экструзионных и литиевых отходов.

В качестве моечно-сушильных комплексов 14 можно использовать известные установки водяной мойки (например, моечно-сушильные комплексы экономкласса МСК, разработанные КБ Nazarov-Systems), предназначенные для отмывки и сушки измельченных сильнозагрязненных (в том числе полигонных) отходов любых видов термопластов производительностью от 300 до 800 кг/час. Также, в качестве моечно-сушильных комплексов 14 можно использовать известные установки сухой мойки DRD (производства компании MAS Maschinen und Anlagenbau Schulz (Австрия), производительностью 500 и 1000 кг/час. Параметры и время цикла мойки зависят от перерабатываемого материала и настраиваются оператором в зависимости от требуемой чистоты и производительности. Сухая мойка происходит за счет сочетания механической и термической обработки материала.

В качестве смесителя может быть использован роторный смеситель известной конструкции снабженный подогревателем, выполненным с возможностью подогрева материала до температуры меньшей температуры его размягчения (предпочтительно, температуры испарения воды) например, инфракрасными излучателями, снабженными соответствующей системой управления, обеспечивающей соблюдение заданного режима тепловой обработки.

В качестве датчика давления 9, может быть использовано устройство известной конструкции, предназначенное для измерения давления в текучей среде, при температурах до 100 -120⁰С. Датчик известным образом подключен к системе управления установкой (если работает в автоматическом режиме) или же к системе сигнализации, например световой и/или звуковой.

Бункеры-питатели 4 конструктивно не отличаются от узлов аналогичного функционального назначения.

В качестве кондиционера 12 используют кондиционер промышленного типа, который по своим рабочим характеристикам соответствует режимным параметрам установки. Его располагают так, чтобы струя холодного воздуха обдувала поток готового (гранулированного) материала или снабжают соответствующим шлангом для подвода охлаждающего воздуха.

Экструдер 1 включает цилиндр с подающим шнеком, фильтр (фильтрующую сетку 10), установленный перед перфорированной головкой (на выходе из зоны расплава) и механизм резки.

Для получения гомогенного расплава используют одношнековый или двухшнековый экструдер, производительность которого соответствует проектной производительности линии. Цилиндр и шнек экструдера принимают на себя основную нагрузку при переработке полимерных отходов, по этой причине они изготавливаются из легированных износостойких сталей (№ 45, 38СrМоА1А) и дополнительно обрабатываются закалкой, азотированием, твердым хромированием. Поверхности полируются.

Перфорированная головка, так называемая стрэнговая голова, обеспечивает получение нитей (стрэнгов) на выходе экструдера, разрушением которых формируют гранулы.

Механизм резки может реализовать принцип резки гранул непосредственно на выходе головки экструдера с дальнейшей пневмотранспортировкой в накопительный бункер, либо горячей резки с водяным охлаждением и транспортировкой.

Заявленное устройство работает следующим образом.

Сырье в виде первичного и вторичного полиэтилена параллельно подается в измельчители 13, откуда после измельчения до заданной крупности по средствам передачи (на чертежах не обозначены), например, шнековым транспортерам, поступают в моечно-сушильные комплексы 14. Затем измельченное и чистое полимерное сырье поступает в бункеры-питатели 4, откуда через дозаторы 3 подается в смеситель 6, где перемешивается и осушается (удаляются остатки воды, оставшиеся после мойки в моечно-сушильном комплексе 14) и прогревается до температуры порядка 95-100⁰С. Далее подготовленная таким образом смесь подается в экструдер 1. Здесь сырьевая смесь расплавляется, образуя гомогенный расплав, температура которого близка к температуре деструкции полимера. Из экструдера расплав, очищенный от механических примесей на фильтре, выдавливается через перфорированную головку с образованием нитей (стрэнгов). Эти нити посредством механизма резки разделяются на гранулы. Если фильтр экструдера засорился, то это приведет к повышению давления в зоне фильтрующей сетки 10 экструдера 1 (на выходе из зоны расплава), что будет зафиксировано датчиком давления 9, и система управления установкой ее остановит после освобождения экструдера от расплава (если установка работает в автоматическом режиме) или же сработает система сигнализации, и оператор прекратит подачу сырья в экструдер и после освобождения экструдера 1 от расплава отключит его от работы. После очистки или замены фильтра работу установки возобновляют.

Получаемый, в процессе переработки на заявленной установке, гранулят отличается хорошими потребительскими свойствами - плотностью и текучестью расплава. Далее гранулы из бункера-накопителя 6 отправляются на расфасовку, где известным образом затариваются в соответствующие емкости (мешки, мягкие контейнеры и т.п.).

Claims

1.Экструдерный узел устройства для переработки термопластов, содержащий экструдер, входы которого через дозаторы связаны с выходами двух бункеров-питателей, а выход - с бункером-накопителем, отличающийся тем, что выходы дозаторов связаны со смесителем, снабженным системой подогрева, выход которого связан с экструдером, при этом экструдер содержит датчик давления, установленный в зоне фильтрующей сетки, на выходе из зоны расплава.

2. Экструдерный узел устройства для переработки термопластов по п.1, отличающийся тем, что между экструдером и бункером-накопителем готовой продукции установлен кондиционер, с возможностью охлаждения продукции, выходящей из экструдера.