RU212585U1 - Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов - Google Patents
Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU212585U1 RU212585U1 RU2022101967U RU2022101967U RU212585U1 RU 212585 U1 RU212585 U1 RU 212585U1 RU 2022101967 U RU2022101967 U RU 2022101967U RU 2022101967 U RU2022101967 U RU 2022101967U RU 212585 U1 RU212585 U1 RU 212585U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- zone
- blade
- height
- blades
- Prior art date
Links
- 239000004566 building material Substances 0.000 title claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 7
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 5
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использована при переработке полимерных отходов с получением качественных изделий. Техническая решение, включающее 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, шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секций, в смешивающей секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы, высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека, высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека, высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека, высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, лопасти витков имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом. Технический результат обеспечивает возможность сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии за счет использования в зоне дозирования последовательно расположенных конической и смешивающей секций со специальной конструкцией лопастей. 2 ил.
Description
Техническое решение относится к области обработки полимерных материалов давлением и может быть использовано при переработке полимерных 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 из двух последовательно расположенных барьерной секции и секции декомпрессии, шнек в зоне дозирования выполнен из двух последовательно расположенных конической и смешивающей секции, в смешивающей секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы, высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека, высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека, высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека, высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, лопасти витков имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом.
При меньшей высоте и ширине лопастей не обеспечивается равномерное перемешивание мелких и средних фракций вторичных материалов, а при слишком большой высоте лопастей возможно создание критических скоростей и деформаций сдвига материалов, так как в зоне дозирования образуется большое давление, и лопасти одинакового размера не могут последовательно протолкнуть материал, 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 витком лопасти прямоугольной формы,
высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека,
высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека,
высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека,
высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека,
лопасти витка имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека.
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 обеспечивает качественное смешение компонентов смеси.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства.
На фиг. 2 представлена барьерная секция.
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 3 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.
На (фиг. 2) представлена смешивающая секция 10 с витком, состоящим из четырех лопастей прямоугольной формы 11, 12, 13, 14, при этом смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 15, образованный между корпусом и внутренней частью шнека в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 16, образованный между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, через зазор между вершиной витка и корпусом 17. Удаление легколетучих соединений, которые содержатся в отходах, происходит через отверстие 18.
Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов работает следующим образом (фиг. 1).
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 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, которые содержатся в отходах, через отверстие 18, коническая секция 9 зоны дозирования 6 определяет величину и стабильность давления и производительности, которые развивает экструдер, смешивающая секция 10 зоны дозирования 6 с прямоугольными лопастями, имеющих разную высоту, обеспечивает равномерное перемешивание смеси и формирование однородного расплава. Смесь полимерных и строительных материалов переходит из входного канала с низкими сдвиговыми деформациями 15 в выходной канал с высокими сдвиговыми деформациями 16 через зазор между вершиной витка и корпусом 17. Наличие барьерной секции 7 и секции декомпрессии 8 в зоне сжатия 5 обеспечивает стабилизацию давления и производительность экструдера. Наличие конической секции в зоне питания 4 обеспечивает равномерную подачу и уплотнение материала в твердом виде.
Пример. В барьерной секции шнек выполнен в виде витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы, при диаметре шнека 30 мм высота первой лопасти 3 мм, высота второй лопасти 6 мм, высота третьей лопасти 9 мм, высота четвертой лопасти 12 мм, лопасти витков имеют ширину, равную 5 мм. Конструктивные размеры шнека будут измеряться цифровым штангенциркулем с точностью измерения 0,01 мм.
В процессе переработки отходов строительных и полимерных материалов с созданием новых композитных изделий, например, на основе твердых бытовых отходов с использованием метода соэкструзионного и экструзионного выдавливания в секции смешивания 10 за счет использования витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы 11, обеспечивается на 30% однородность перемешивания крупных фракций твердых многослойных вторичных полимерных и строительных материалов и на 36% однородность перемешивание мелких фракций твердых многослойных вторичных полимерных материалов и известняка, имеющих размер частиц 100 мкм. Виток 11 имеет четыре лопасти прямоугольной формы, высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека, высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека, высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека, высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, лопасти витков имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между прямоугольным витком шнека и корпусом, содержит зазор между витком и корпусом. При меньше четырех лопастей 11, 12, 13 и 14 не обеспечивается равномерное перемешивание вторичных полимерных материалов на основе твердых бытовых отходов, размер частиц которых составляет 3-4 мм и создается избыточное давление в зоне питания, которое препятствует продвижению смеси, а при больше четырех лопастей 11, 12, 13 и 14 не обеспечивается равномерное перемешивание фракций многослойного полимерного материала с размерами частиц 4-6 мм и известняка с размером частиц 100 мкм. Использование витков с четырьмя лопастями 11, 12, 13 и 14 имеющих прямоугольную форму, обеспечивает качественное смешивание отходов на основе твердых бытовых отходов и строительных материалов за счет создания дополнительной разности давления между лопастями и корпусом.
Использование заявленного экструдера при переработке разнородных вторичных полимерных и строительных смесей позволяет сочетать подготовительные операции (наполнение, смешивание, гранулирование, прессование) и операцию получения новых качественных изделий методом экструзии за счет использования в зоне дозирования последовательно расположенных конической и смешивающей секции со специальной конструкцией лопастей.
Claims (1)
- 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 секции и смешивающей секции, выполненной в виде витка с четырьмя лопастями прямоугольной формы, высота первой лопасти равна 0,1 диаметра шнека, высота второй лопасти равна 0,2 диаметра шнека, высота третьей лопасти равна 0,3 диаметра шнека, высота четвертой лопасти равна 0,4 диаметра шнека, лопасти витков имеют ширину, равную 0,2 диаметра шнека, входной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека, выходной канал образован между корпусом и внутренней частью шнека по ходу вращения шнека, содержит зазор между вершиной витка и корпусом.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU212585U1 true RU212585U1 (ru) | 2022-07-29 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA5779U (ru) * | 2004-08-21 | 2005-03-15 | Східноукраїнський Національний Університет Імені Володимира Даля | Экструдер для переработки термопластов |
EP2353839B1 (de) * | 2010-01-27 | 2014-12-10 | Coperion GmbH | Verfahren und aufbereitungsanlage zur entgasung von polymerschmelzen |
EP2018946B1 (de) * | 2007-07-25 | 2017-01-11 | Buss AG | Misch- und Knetmaschine für kontinuierliche Aufbereitungsprozesse sowie Verfahren zur Durchführung von kontinierlichen Aufbereitungsprozessen mittels einer Misch- und Knetmaschine |
RU197084U1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-03-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов |
RU201374U1 (ru) * | 2020-06-08 | 2020-12-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA5779U (ru) * | 2004-08-21 | 2005-03-15 | Східноукраїнський Національний Університет Імені Володимира Даля | Экструдер для переработки термопластов |
EP2018946B1 (de) * | 2007-07-25 | 2017-01-11 | Buss AG | Misch- und Knetmaschine für kontinuierliche Aufbereitungsprozesse sowie Verfahren zur Durchführung von kontinierlichen Aufbereitungsprozessen mittels einer Misch- und Knetmaschine |
EP2353839B1 (de) * | 2010-01-27 | 2014-12-10 | Coperion GmbH | Verfahren und aufbereitungsanlage zur entgasung von polymerschmelzen |
RU197084U1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-03-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов |
RU201374U1 (ru) * | 2020-06-08 | 2020-12-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU164876U1 (ru) | Экструдер для переработки мелкодисперсных строительных и полимерных материалов | |
RU185853U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU163853U1 (ru) | Экструдер для переработки строительных и полимерных материалов | |
RU185823U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU201865U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU162271U1 (ru) | Экструдер для переработки строительных и полимерных материалов | |
RU202893U1 (ru) | Экструдер для переработки биологических материалов | |
RU185843U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU191971U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU212585U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU185848U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU185855U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU212584U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU212583U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU212698U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU176483U1 (ru) | Экструдер для переработки мелкодисперсных строительных и полимерных материалов | |
RU214490U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU185816U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU185820U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU185817U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU193345U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU185815U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU206196U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов | |
RU203523U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных материалов | |
RU206345U1 (ru) | Экструдер для переработки разнородных вторичных полимерных и строительных материалов |