RU7633U1

RU7633U1 - DISPERSANT

Info

Publication number: RU7633U1
Application number: RU97112291/20U
Authority: RU
Inventors: С.Е. Шаховец; Б.Л. Смирнов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Эласт-Технологии"
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1998-09-16

Abstract

1. Диспергатор, включающий цилиндрический корпус с рубашкой охлаждения, загрузочный и разгрузочный патрубки, установленный соосно кожуху шнековый вал, разделенный на секции, отличающийся тем, что первая секция вала снабжена конической поверхностью, расширяющейся в направлении потока материала, между гребнями шнека второй секции и корпусом имеется зазор, обеспечивающий возможность рециркуляции материала, а вал второй секции снабжен конической поверхностью, сужающейся в направлении потока материала, при этом внутренние поверхности участков кожуха, охватывающих конические поверхности вала, выполнены также коническими коаксиальными с образованием узкой щели.2. Диспергатор по п.1, отличающийся тем, что конические участки корпуса выполнены съемными.3. Диспергатор по пп.1 и 2, отличающийся тем, что углы схождения конусов составляют 15 - 60.4. Диспергатор по пп.1 - 3, отличающийся тем, что ширина кольцевой щели составляет 1 - 5 мм.5. Диспергатор по пп.1 - 4, отличающийся тем, что зазор между гребнями шнека второй секции и внутренней поверхностью корпуса составляет 1,5 - 5 мм.1. Disperser, including a cylindrical body with a cooling jacket, loading and unloading nozzles, a screw shaft installed coaxially to the casing, divided into sections, characterized in that the first shaft section is provided with a conical surface expanding in the direction of material flow between the screw ridges of the second section and the housing there is a gap that allows recirculation of the material, and the shaft of the second section is provided with a conical surface, tapering in the direction of material flow, while the internal surfaces are taken into account tkov casing covering the conical surface of the shaft are formed as conical form coaxial with narrow scheli.2. Dispersant according to claim 1, characterized in that the conical sections of the housing are removable. Dispersant according to claims 1 and 2, characterized in that the angles of convergence of the cones are 15-60.4. Dispersant according to claims 1 to 3, characterized in that the width of the annular gap is 1 to 5 mm. 5. Dispersant according to claims 1 to 4, characterized in that the gap between the ridges of the screw of the second section and the inner surface of the housing is 1.5 - 5 mm.

Description

ДИСПЕРГАТОРDISPERSANT

Полевнач модель относится к обладзти обработки полимеров, а именно,к устройствам для регенерации эладзтомеров и может быть испольвоЕЕна в химическом проивводстве.Field-wise, the model relates to the possession of polymer processing, namely, to devices for the regeneration of elastomers and can be used in chemical production.

Иввестно устройство для предварительной обработш формуемых масс ревины Е11.В устройстве вагружаемая мазса с помощью винта подается в вавор,обравованный между оребренной конической насадкой и корпусом,где дополнительно ивмельчается ,а ватем шнеком подается на вторую коническую насадр:у с гладрюй поверхностью, на вьжоде ив нюторой установлена решетка. Обе конические насадки сужаются в сторону выгружного патрубка. Пла зтикация с частичной деструкцией осуществляется при перемещении массы в ваворач, обравованных между коническими насадками и втулкагли,установленными в корпусе.A device is known for pre-processing the molded masses of E11 rhubarb. In the device, the injected mazza is fed with a screw to a vavor, edged between a finned conical nozzle and a body, where it is further grinded, and then a screw is fed to a second conical nasadr: y with a smooth surface, and the grill is installed with a nutera. Both conical nozzles taper towards the discharge nozzle. Partial degradation is carried out when the mass is moved to a vavor, grafted between the conical nozzles and the hub bush installed in the housing.

Прототипом ваявляемой полевной модели является устройство, пред назначенное для деструкции полимера ( высокополшлериаированного полиивобутилена). Такой экструдер g содержит равмещенный в кожухе трехсекционный вал , на рютором подающие (шнековые) участки чередуются с ц1-1линдрами трения. При этом определярошими являются соотношения между диаметра ли цилиндров трения первой, второй и третьей секций и соотношения соответствующих кольцевых ваворов, обравованных между цилиндрами вала и внутренней поверхностью кожуха. Ptopnyc снабжен несв 29 в 17/00The prototype of the sculpted field model is a device designed for the destruction of the polymer (highly polleriated polyivobutylene). Such an extruder g comprises a three-section shaft located in the casing; on the rutor, the feeding (screw) sections alternate with t1-1 friction cylinders. In this case, the ratios between the diameters of the friction cylinders of the first, second, and third sections and the ratios of the corresponding annular lugs framed between the shaft cylinders and the inner surface of the casing are determined by some factors. Ptopnyc is supplied with nesv 29 at 17/00

кольки1,и нзгревающми и охлаждающими устройствали о датчикам температуры. На входе эрктрудера уст.ановлен вагрузочкый бункер, а на выходе раоположена зона охлаждения и дегазации полученного продукта. Экотрудер ооущеотвляет деотрукцию полимера, предварительно подогретого до температуры 150-250-- С, а также предусматривает обязательное наличие дополнительных устройств подогрева продукта до температуры 250- 400° С в процессе его переработрш.kolki1, and with heating and cooling devices about temperature sensors. At the inlet of the ercruder, a hopper hopper is installed, and at the outlet there is a cooling and degassing zone of the obtained product. The ecotruder ensures the de-production of the polymer preheated to a temperature of 150-250 ° C, and also provides for the mandatory availability of additional devices for heating the product to a temperature of 250-400 ° C during its processing.

Устройство-прототип имеет большую протяженность (длина шнека равна 27-32 диаметрам),обусловленную наличием трех зон переработк , также тем, что длина цилиндра трения составляет 2-4 диа летра.The prototype device has a large length (screw length is 27-32 diameters), due to the presence of three processing zones, as well as the fact that the length of the friction cylinder is 2-4 diameters.

В основу полезной модели поставлена задача: при обеспечении высорюго качества рюнечного продукта устранить перечисленные выше недостатки прототипа , а именно уменьшить удельные энергозатраты за счет исключения специальных подогреванэщих устройств, а тарже уменьшить линейный размер установка за счет уменьшения кол1таества зон обработки и уменьшения длины технологической зоны.The utility model is based on the task: while ensuring the highest quality of the rune product, to eliminate the above disadvantages of the prototype, namely, to reduce specific energy consumption by eliminating special heated devices, and also to reduce the linear size of the installation by reducing the number of processing zones and reducing the length of the technological zone.

Поставленная задача решается тем, что в диспергаторе, содержаш,ем цилиндрический корпус с рубашкой охлаждения, загрузочный и разгрузочный патрубки, установленный соосно рюжуху шнерювый вал, разделенный на секции, согласно полезной модели, первая секция вала снабжена конической поверхностью, расширяюш,ейся в направлении потока материала, между гребнями шнека второй серщии и корпусом шлеется зазор, обеспечивающийThe problem is solved in that in the disperser, containing, we have a cylindrical body with a cooling jacket, loading and unloading pipes, coaxial shaft mounted coaxially to the gun, divided into sections, according to a utility model, the first section of the shaft is provided with a conical surface, expanding in the direction of flow material, between the crests of the auger of the second shell and the body, a gap is glued, providing

возможнооть решфкуляции материала , а вал второй секции окабжен рюничеокой поверхностью, сужающейся в направлении потока материала, при этом внутренние поверхности участков кожуха, охватывающи:-: конические поверхности вала выполнены также коническими коаксиальными с образованием узкой щели.it is possible to re-materialize, and the shaft of the second section is surrounded by a runic surface, tapering in the direction of material flow, while the inner surfaces of the casing sections, covering: -: the conical surfaces of the shaft are also conical coaxial with the formation of a narrow gap.

Для удобства эксплуатации целесообразно конические учадзтки корпуса выполнить съемньыи.For ease of operation, it is advisable to make conical sections of the housing removable.

Наилучший результат достигается при следующих параметра ::The best result is achieved with the following parameters:

-углы схождения конусов - 15 - 60°,- convergence angles of the cones - 15 - 60 °,

-ширина кольцевой щели - 1 - 5 мм,- width of the annular gap - 1 - 5 mm,

-зазор между гребнями шнек второй секлии и внутренней поверхностью корпуса - 1,5 - 5 мм.- the gap between the crests of the screw of the second section and the inner surface of the body - 1.5 - 5 mm.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлен пример реализации заявляемого диспергатора.The utility model is illustrated in the drawing, which shows an example implementation of the inventive dispersant.

Диспергатор вришчает цилиндрический корпус 1 с рубашкой охлаждения S, загрузочным патрубком 3 и разгрузочные патрубрюм 4. Расположенный внутри корпуса 1 вал 5 выполнен двухсекционньм и включает:The dispersant grinds a cylindrical housing 1 with a cooling jacket S, a loading nozzle 3 and an unloading nozzle 4. The shaft 5 located inside the housing 1 is made two-section and includes:

-первая серщия: первый ( подающий) шнек 6 и коническая часть 7, конус которой расширяется в сторону разгрузочного патрубка 4,- first shershka: the first (feed) screw 6 and the conical part 7, the cone of which extends towards the discharge pipe 4,

-вторая серщия: второй шнек 8 и коническая часть 9, конус рюторой сужается в сторону разгрузочного патрубка. 4.- second shershost: the second screw 8 and the conical part 9, the cone of the rutor tapers towards the discharge pipe. 4.

За основными технологическшж зонами может быть расположена камера 10 охла;вдения и дегазации. На конце ваяа 5 выполнен выгружной шнек 11.Behind the main technological zones, a cooling chamber 10 may be located; inlets and outgassings. At the end of vayaa 5, a discharge screw 11 is made.

Участки 12 и 13 корпуса 1, имеют внутреншзю кснриескую поверхность, коаксиаль.нувз охватываемшл РМИ конусам вала и могут быть обравованы, например., с помощью втулок 14 или иным образом. Ка конической поверхности первой секции целесообразно выполнить небольшие зубцы или ребра.The sections 12 and 13 of the housing 1 have an internal contact surface, coaxial. They are covered by the RMI by the shaft cones and can be trimmed, for example, by means of bushings 14 or otherwise. On the conical surface of the first section, it is advisable to make small teeth or ribs.

Диспергатор работает следующим образом.Dispersant works as follows.

Предварительно измельченный эластомерный материал при нормальной (комнатной) температуре загружается через загрузочный патрубок 3 внутрь корпуса 1 диспергатора и подается первы л подарзщим шнеком 5 в первую зону диспергации, а шленно в щель J образованную между конической частью 7 и внутренней конической поверхностью 12 корпуса. В виду того, что конус расширяется в направлении вдоль потока материала (перерабатываемой крошки), плопщць проходного сечения увеличивается, а, следовательно, уменьшается давление, воздействующее на матери.ал. В узкой щели крупные частицы подвергаются дополните ль нОМу измельчениьо, при этом в олучае налряия зубцов или ребер на поверхности конуса, процесс измельчения становится более эффективные. .Мелкие частицы подвергаются поверхностной деструкции и устремляются в зону пониженного давления, то есть в камеру, образованную между корпусом 1 и вторым шнеком 8. Процесс деструкции более крупньк частиц, обладающих большей теплоёмкостью, происходит медленнее, и они рецирр улируьзт в зоне повышенного давления до тех пор, пока не достигнут необходр1мой степени деструкции. В следствие рециркуляции крупных чадг-тиц в первой щели повышается однородность фракционного состава на выходе из первой зоны.Pre-crushed elastomeric material at normal (room) temperature is loaded through the loading pipe 3 into the disperser body 1 and fed first with a screw auger 5 into the first dispersion zone, and sewn into the slot J formed between the conical part 7 and the inner conical surface 12 of the body. In view of the fact that the cone expands in the direction along the flow of material (processed chips), the penetration of the passage section increases, and, consequently, the pressure acting on the material.al decreases. In a narrow slit, large particles are supplemented by grinding, while in the case of teeth or ribs on the surface of the cone, the grinding process becomes more efficient. .Fine particles undergo surface destruction and rush into the low pressure zone, that is, into the chamber formed between the housing 1 and the second screw 8. The process of destruction of larger particles with a higher heat capacity is slower, and they recycle in the high pressure zone until until the necessary degree of destruction is reached. As a result of the recirculation of large chadgits in the first slit, the uniformity of the fractional composition at the exit from the first zone increases.

На первом этапе поддерживается температура дисоипационкох-о нагрева 50 - 150 С. Уотановка и регулирование температуры определяется различными фактораьли: шириной щели., фракционным составом крошки, скоростью подачи (расходом), дополнительным теплоотводом черев рубашку охл.эждения 2. В з-звисЗШости от физико-химичеок1Ж свойств обрабатываемого эластомера, температуру задают в предела:, указанных выше. Экспершлентально установлено, что уменьшение температуры ниже 50 С может привести к отсутствию поверхностной деструкции, повьппение свыше 150 С - к пиролизу мелких частиц.At the first stage, the heating temperature is maintained at 50–150 ° C. The adjustment and temperature control are determined by various factors: the width of the slit., The fractional composition of the crumbs, the feed rate (flow rate), and the additional heat sink through the cooling jacket 2. In connection with physicochemical properties of the treated elastomer, the temperature is set in the limit: indicated above. It has been experimentally established that a decrease in temperature below 50 ° C can lead to the absence of surface degradation, and temperatures above 150 ° C can lead to the pyrolysis of small particles.

Полученный на первом техно лог i-raecKOM этапе однородный поверхностно деструктированный продукт подаётся шнеком 8 во узкую щель, образованную конусом 9 и внутренней конической поверхностью 13 корпуса. Кольцевая коническая щель сужается в сторону выгружного патрубка 4, проходное сечение уменьшается, а следовательно давление в щели повьш1ается в направлении вдоль потока материала (в сторону выгружного шнерш, 4). Под действием усилий среза в узкой щели частицы подвергаются диссипационному нагреву, температуру рюторого поддерживают вылпе, чем на первом этапе, но не превышающей С. В противном случае это также может привести к пиролизу чаотиц.The homogeneous surface-degraded product obtained at the first i-raecKOM technology is fed by the screw 8 into a narrow slot formed by the cone 9 and the inner conical surface 13 of the housing. The annular conical slit narrows toward the discharge pipe 4, the flow area decreases, and therefore the pressure in the slot increases in the direction along the material flow (towards the discharge pipe, 4). Under the action of shear forces in a narrow slit, the particles undergo dissipation heating, the temperature of the rye rhino is supported by vomiting than at the first stage, but not exceeding C. Otherwise, this can also lead to pyrolysis of chaotitsa.

Под воздейотвием повьш1енного давления на выходе из второй зоны непродеструктированные ча1зтицы вытесняются обратно в зону пошженного давления, то есть в камеру, образованнуп т между шнеком 8 и корпусом 1. Вследствие наличия вазора между гребнями шнека 8 и внутренней поверхностью корпуса становится Боеможной рециркуляция некондиционных чаотиц и получение гомогенизироБанного продукта на выходе из второй зоны. Полученный однородный полноотью продеструктированный материал поотупает через зону дегазации 10 (где общеиввеотншли опоообами выделявзт газообразные продукты j образующиеоя в процеоое деотрукции) в выгружной патрубок 4.Under the influence of increased pressure at the exit from the second zone, non-destructed particles are pushed back to the zone of pressured pressure, that is, into the chamber, formed between the screw 8 and the housing 1. Due to the presence of a vasor between the ridges of the screw 8 and the inner surface of the housing, the reclamation of substandard chaotic women becomes homogenized product at the exit of the second zone. The obtained material, which is homogeneous with full flow, will flow through the degassing zone 10 (where it is generally possible to release gaseous products j forming in the process of de-extraction) into the discharge pipe 4.

Эффект он1Шения/повышения давления в зон.ах деструкщ-ш и рециркуляция материала может быть доотигнут различными конотрукционными решениями. Однако в заявляемом уотройотве это реализуетоя наиболее проотым образом, а именно наличием конуоных рюльцевых щелей , а также наличием регламентированного зазора между внутренней цилиндричеокюй поверхноотью корпуоа и гребнями шнека 8.The effect of pressure increase / increase in zones of destruction and material recirculation can be completed by various conotruction solutions. However, in the claimed water heater, this is realized in the most simple way, namely, by the presence of konuynyh Ruletsovyh cracks, as well as the presence of a regulated gap between the inner cylindrical surface of the body and the ridges of the screw 8.

При этом углы охождения конусов могут выбираться в предел.а} 15-60- и. конкретное значение этого параметра зависит от свойств обрабатываемого материала и той степени деструкции конечного продукта, которую стремятся получить на выходе из диопергатора. Ширина рюльцевой щели устанавливается в пределах 1-5 мм, при этом зазор может быть как постоянны л (вдоль оси), так и изменяющимся.In this case, the angles of the cones can be selected to the limit. A} 15-60- and. the specific value of this parameter depends on the properties of the processed material and the degree of degradation of the final product, which they strive to obtain at the exit of the diopergator. The width of the back of the gap is set within 1-5 mm, while the gap can be both constant l (along the axis), and varying.

Конусные щели позволяют, о одной стороны, изменять давление в процессе диссипации , что приводит к дополнительной рещф.куляции и повышению эффективности гомогенизации, с другой стороны, в конусных щелях поток обрабатываемого материала дополнительно турбулизируется, что повышает эффективность диссипации и в конечном итоге позволяет уменьшить линейный оавмер зоны диссипации.The conical slots allow, on the one hand, to change the pressure during the dissipation process, which leads to additional reshf.kulatsiya and increase the efficiency of homogenization, on the other hand, in the conical slits the flow of the processed material is additionally turbulized, which increases the dissipation efficiency and ultimately reduces the linear Measurement of the dissipation zone.

Эксперт-лентально установлено,, что завор между гребнями шнека второй иекщш и внутренней поверхностью корпуса следует оставлять в предела; 1,5- 5 лм. Такой зазор обеспечивает активную рециркуляцию материала на входе во щель.It has been expertly established that the breach between the crests of the screw of the second and the inner surface of the housing should be left to the limit; 1.5-5 lm. Such a gap provides active recirculation of the material at the entrance to the slot.

Конструктивные отличия диопергатора позволяют осуществлять деструкцию эластомеров без предварительного подогрева исходной крошки и без дополнительного (черев корпус) подогрева, продурьта в процессе переработки. Высокая степень однородности полностью продеотруктированного продукта достигается при двухстадийной переработке в устройстве, линейный размер которого лишь в 8-10 рав больше диэ летра вала.The structural differences of the diopergator allow the destruction of elastomers without preheating the initial chips and without additional (through the casing) heating, purged during processing. A high degree of homogeneity of a fully prodructural product is achieved by two-stage processing in a device whose linear size is only 8-10 equal to the dielectric roll.

Примеры конкретной реализации заявляемого устройства представлены в Таблице, в которой указаны определяющие геометр1Г-1ескл-1е параметры узлов (угол схождения конуоов первой и второй зоны и ширина обеих щелей выбирались практически одинаковыми) , температуры в зонах переработки и характеристики полученного продукта. Примера14и может служить переработка отходов шинной ревины (строки 1-4 Таблицы) и отходов бутиловых резин (строки 5-7 Таблицы). Отходы измельчались до размера частиц 10-15 мм на стандартном оборудовании, затем без предварительного подогрева и без подогрева в процессе переработрш в диспергаторе осуществлялась деструрщия и гомогенизация продукта.Examples of specific implementations of the claimed device are presented in the Table, which shows the parameters of the nodes determining the geometer 1G-1eskl-1e (the angle of convergence of the conoes of the first and second zones and the width of both slots were chosen almost the same), temperatures in the processing zones and characteristics of the obtained product. Example 14i can be used for the processing of tire tire howl (lines 1-4 of the Table) and butyl rubber waste (lines 5-7 of the Table). The waste was crushed to a particle size of 10-15 mm using standard equipment, then without preheating and without preheating, the product was disintegrated and homogenized in the disperser.

В результате работы на выходе ив разгрузочного патрубка был получен однородный гомогенный регенерат с заданной степенью деструкции и вязкостью. Ан-алогичным образом могут перерабьатыватьоя различные отходы резинотехнических изделий.As a result of work at the outlet of the willow discharge pipe, a homogeneous homogeneous regenerate with a given degree of destruction and viscosity was obtained. In a similar way, they can recycle various waste rubber products.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

l.AC COOP 2352S1l.AC COOP 2352S1

2.Патент Франции N 2003134 (прототип)2.France patent N 2003134 (prototype)

Claims

1. Disperser, including a cylindrical body with a cooling jacket, loading and unloading nozzles, a screw shaft installed coaxially to the casing, divided into sections, characterized in that the first shaft section is provided with a conical surface expanding in the direction of material flow between the screw ridges of the second section and the housing there is a gap that allows recirculation of the material, and the shaft of the second section is provided with a conical surface, tapering in the direction of material flow, while the internal surfaces are taken into account tkov casing covering the conical surface of the shaft are formed as coaxial conical to form a narrow slit.

2. The dispersant according to claim 1, characterized in that the conical sections of the housing are removable.

3. Dispersant according to claims 1 and 2, characterized in that the angles of convergence of the cones are 15-60 ^o .

4. Dispersant according to claims 1 to 3, characterized in that the width of the annular gap is 1 to 5 mm.

5. Dispersant according to claims 1 to 4, characterized in that the gap between the ridges of the screw of the second section and the inner surface of the housing is 1.5 - 5 mm.