RU201597U1

RU201597U1 - Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов

Info

Publication number: RU201597U1
Application number: RU2020119832U
Authority: RU
Inventors: Валерий Владиславович Дядичев; Александр Валерьевич Дядичев; Екатерина Андреевна Дядичева; Ирина Викторовна Дядичева; Ростислав Витальевич Карвовский
Priority date: 2020-06-08
Filing date: 2020-06-08
Publication date: 2020-12-22

Abstract

Полезная модель относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использована при переработке полимерных и строительных отходов с получением качественных изделий. Устройство содержит корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, причем в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секций с шестью коническими зубьями на боковой поверхности шнека в смешивающей секции, расположенными на равном расстоянии друг от друга, зубья имеют высоту и ширину, равную высоте гребня витка. Технический результат заключается в обеспечении равномерного перемешивания мелких фракций вторичных материалов и наполнителя. 2 ил.

Description

Техническое решение относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использовано при переработке полимерных и строительных отходов с получением качественных изделий.

Известен экструдер для переработки термопластов (патент UA №5779, опубл. 15.03.2005, Бюл. №3), выбранный в качестве прототипа. Экструдер содержит корпус, захватное устройство, шнек, зону питания, зону сжатия, которая состоит из барьерной секции и секции декомпрессии, зону дозирования, выполненную из последовательных конической и цилиндрической секции.

Недостатком известной конструкции является то, что в случае переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, состоящих из вторичного, первичного сырья, наполнителей, красителей и других компонентов, необходимых для вторичных полимерных и строительных материалов (вторичная полимерная смесь) необходим комплект дорогостоящего оборудования для предварительной подготовки исходного сырья (смесители, пресса, пластификаторы, грануляторы). Использование же напрямую неподготовленного предварительного сырья для известной конструкции не дает хорошего качества получаемых вторичных изделий из-за недостаточных смесительных способностей конструкции.

Задачей технического решения является усовершенствование экструдера за счет новой конструкция шнека в зоне дозирования.

Сущность технического решения: экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, причем в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции с шестью коническими зубьями на боковой поверхности шнека в смешивающей секции, расположенных на равном расстоянии друг от друга, зубья имеют высоту и ширину, равную высоте гребня витка. При меньшей глубине и ширине впадин не обеспечивается равномерное перемешивание крупных фракций вторичных материалов, а при большей глубине и ширине впадин не обеспечивается равномерное перемешивание мелких фракций вторичных материалов и наполнителя, а также возможно создание застойных зон материалов и наполнителей, что может привести к их деструкции. При переходе из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8 происходит уменьшение давления, что способствует эффективному удалению легколетучих соединений. Использование шести конических зубьев смешивания обеспечивается качественное смешивание химически активных наполнителей и вторичных полимерных и строительных материалов за счет создания дополнительной разности давления между зубьями и корпусом. При меньшем количестве зубьев не обеспечивается равномерное перемешивание вторичных материалов и мелкодисперсного наполнителя, а при большем количестве зубьев на каждой боковой поверхности шнека возможно создание критических скоростей и деформаций сдвига материалов, что может привести к его деструкции. Общими с прототипом признаками являются:

корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования,

захватное устройство,

шнек, выполненный сборным,

в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции,

в зоне сжатия шнек выполнен в виде последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии.

Отличительными признаками устройства являются:

в зоне дозирования шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секций с шестью коническими зубьями на боковой поверхности шнека,

зубья расположены на равном расстоянии друг от друга,

зубья имеют глубину и ширину, равную высоте гребня витка.

Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, прессование, смешивание, гранулирование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии и соэкструзии.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства.

На фиг. 2 представлена смешивающая секция зоны дозирования с шестью коническими зубьями на боковой поверхности шнека.

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов (фиг. 1) содержит корпус 1, захватное устройство 2, шнек 3, выполненный в виде сборной конструкции. Корпус состоит из зоны питания 4, зоны сжатия 5, зоны дозирования 6. В зоне питания 4 шнек выполнен в виде конической секции. В зоне сжатия 5 шнек состоит из барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8. В зоне дозирования 6 шнек выполнен из двух последовательно расположенных конической 9 и смешивающей 10 секций с шестью коническими зубьями на боковой поверхности шнека. На фиг. 2 представлена смешивающая секция 10 с тремя коническими зубьями на боковой поверхности шнека, содержащая конические зубья 11, размещенные под углом 90° к витку 12 на поверхности шнека 3, при этом смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 13 между корпусом и внутренней пологой частью конического зуба по ходу вращения шнека в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 14 между корпусом и наружной крутой частью конического зуба по ходу вращения шнека, через зазор между зубом и витком 15. Отверстие 16, выполненное в секции декомпрессии 8 зоны сжатия 5 для удаления легколетучих соединений, содержащихся в отходах.

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов работает следующим образом.

Различные полимерные материалы (первичные, вторичные, красители и другие наполнители) и отходы строительных материалов подаются отдельными дозаторами в захватное устройство 2, захватывается шнеком 3, который вращается в корпусе 1, в твердом виде транспортируются, смешиваются, и уплотняются в зоне питания 4, потом в зоне сжатия 5 в барьерной секции 7 происходит полное расплавление полимерной смеси, в секции декомпрессии вторичного полимерного расплава 8 зоны сжатия 5 происходит удаление легколетучих соединений через отверстие 16, которые содержатся в отходах, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяют величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер, смешивающая секция 10 зоны дозирования 6 с тремя коническими зубьями на боковой поверхности шнека обеспечивает равномерное смешивание компонентов в расплавленном виде.

Пример. При высоте гребня витка шнека в зоне питания 4 мм, конические зубья имеют высоту и ширину 4 мм.

Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей, наполненных химически активными веществами, позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии и соэкструзии.

Claims

Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов, включающий корпус, состоящий из зоны питания, зоны сжатия, зоны дозирования, захватное устройство, шнек, выполненный сборным, в зоне питания шнек выполнен в виде конической секции, в зоне сжатия шнек выполнен из двух последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, отличающийся тем, что шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секций с шестью коническими зубьями на боковой поверхности шнека, расположенными на равном расстоянии друг от друга, зубья имеют высоту и ширину, равную высоте гребня витка, и образуют входной канал с низкими сдвиговыми деформациями, выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями и зазор между зубом и витком.