SU1004123A1

SU1004123A1 - Granulator

Info

Publication number: SU1004123A1
Application number: SU813342647A
Authority: SU
Inventors: Викентий Андреевич Родионов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Машин Для Производства Синтетических Волокон
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1981-09-28
Publication date: 1983-03-15

Description

(54) ГРАНУЛЯТОР(54) GRANULATOR

Изобретение относитс к химическому машиностроению, а более конкретно оно касаетс конструкции устройства дл преобразовани расплавов полимеров в гранулы , т. е. конструкции гранул торов. Известен гранул тор, содержащий фильеру , сообщающуюс с устройством подачи расплава. Соосно фильере установлен вал, св занный с приводом вращени . Вал снабжен диском, на котором укреплены радиально направленные ножи, взаимодействующие с поверхностью фильеры. В теле диска выполнена полость, сообщающа с через осевой канал в валу с системой нагнетани охлаждающей жидкости. На боковой поверхности диска выполнены отверсти , направленные под острым углом к поверхности фИЛЬеры 1. Однако в процессе работы капли расплава , образующиес на поверхности фильеры , смываютс мощными стру ми воды, в результате чего они охлаждаютс и покрываютс полуотвердевшей пленкой полимера. Кроме этого, струи стрем тс сорвать и отбросить каплю. Таким образом, при срезании ножом полуотвердевшей капли снимаетс веро тность налипани ее на нож. но даже в случае налипани струи воды смывают ее и отбрасывают в зону охлаждени Данный гранул тор способен перерабатывать волокнообразующие полимеры, но имеет целый р д недостатков, т. е. контакт фильеры и ножей, нагретых до 250-300°С с водой, приводит к быстрому выходу их из стро , а интенсивное выделение пара вызывает трудности с его удалением. Кроме того, на создание мощных вод ных струй и срезание полуотвердевших капель требуютс значительные затраты энергии. Это вление усиливаетс в случае нарушени режима работы, когда капли переохлаждаютс . В этом случае процесс резки превращаетс в процесс рубки твердого полимера, 4to иногда грозит поломкой ножей и ухудшением качества гранул та. Наиболее близким к предлагаемому вл етс гранул тор, содержащий смонтированные в корпусе фильеру дл подачи расплава , ножевую голову с приводом вращени и ножами, взаимодействующими с поверхностью фильеры, устройство дл охлаждени капель расплава, выполненное в виде кольцевого желоба, установленногоThe invention relates to chemical engineering, and more specifically it relates to the construction of a device for converting polymer melts into granules, i.e. the design of granulators. A granulator is known that includes a die connected to a melt feeder. A shaft connected to the rotational drive is mounted coaxially with the die. The shaft is provided with a disk on which radially directed knives are fixed, interacting with the surface of the die. A cavity is formed in the disk body, communicating via the axial channel in the shaft with the coolant injection system. On the side surface of the disk there are holes directed at an acute angle to the surface of the FILERS 1. However, during operation, the melt droplets formed on the surface of the die are washed off with powerful jets of water, as a result of which they are cooled and covered with a semi-hardened polymer film. In addition, the jet tends to break and drop a drop. Thus, when a semi-hardened drop is cut off with a knife, the likelihood of it sticking to the knife is removed. but even in the case of sticking of a jet of water, it is washed off and thrown into the cooling zone. This granulator is capable of processing fiber-forming polymers, but it has a number of disadvantages, i.e. contact of the spinnerets and knives heated to 250-300 ° C with water leads to their rapid breakdown, and the intensive release of steam makes it difficult to remove it. In addition, the creation of powerful water jets and the cutting off of semi-solidified droplets requires significant energy consumption. This phenomenon is enhanced in the event of a malfunction, when the droplets are supercooled. In this case, the cutting process turns into the process of cutting solid polymer, 4to sometimes threatens to break the knives and deteriorate the quality of the granules. Closest to the present invention, there is a granulator comprising a die plate mounted in the housing for feeding the melt, a rotary cutter head and knives interacting with the die surface, a device for cooling the melt drops, made in the form of an annular groove installed

концентрично фильере и сообщающегос с системой подачи охлаждающей жидкости 2.concentric to the die and communicating with the coolant supply system 2.

В известном устройстве срезаемые ножом капли из-за того, что «фильера неподвижна , а вращаютс ножи, принимают неправильную (неокруглую) форму, что затрудн ет дальнейщую их переработку.In the known device, the drops cut by a knife due to the fact that the die is stationary and the knives rotate take on an irregular (non-circular) shape, which makes it difficult to further process them.

Цель изобретени - повышение качества гранул та.The purpose of the invention is to improve the quality of the granulate.

Поставленна цель достигаетс тем, что гранул тор, содержащий смонтированные в корпусе фильеру дл подачи расплава, ножевую голову с приводом вращени и ножами , взаимодействующими с поверхностью фильеры, устройство дл охлаждени капель расплава, выполненное в виде кольцевого желоба, установленного концентрично фильере и сообщающегос с системой подачи охлаждающей жидкости, снабжен приводом вращени фильеры дл подачи расплава , а последн установлена в корпусе посредством подщипников.The goal is achieved by the fact that a granulator containing a die mounted for feeding the melt, a rotary cutter head and knives interacting with the die surface, a device for cooling the melt droplets made in the form of an annular groove mounted concentrically to the die and communicating with the system coolant supply; it is provided with a rotation drive of the spinneret for feeding the melt, and the latter is installed in the housing by means of liners.

На чертеже изображен гранул тор, разрез , по оси фильеры.The drawing shows a granulator, section, along the axis of the spinneret.

Представленный гранул тор содержит смонтированную в корпусе 1 фильеру 2,. котора посредством подщипников 3 установлена в корпусе и через канал 4 в валу сообщаетс с системой подачи расплава, например , щестеренным насосом или экструдером (не показана). Вал фильеры св зан с приводом вращени (не показан). Соосно фильере установлена ножева головка 5, содержаща несколько ножей б, лезви которых взаимодействуют с рабочей поверхностью фильеры. Головка смонтирована на валу 7, установленном посредством подщипников 8, в корпусе и св занном с приводом вращени любой известной конструкции. Устройство охлаждени капель выполнено в виде кольцевого желоба 9, размещенного концентрично фильере, сообщающегос с системой подачи охлаждающей жидкости (воды). Кольцеобразный слой воды в желобе создают либо вращением желоба, либо подачей воды через систему сопел, установленных по касательной к дну желоба.The presented granulator contains mounted in case 1 a die plate 2 ,. which, by means of sub-supports 3, is installed in the housing and through the channel 4 in the shaft communicates with the melt supply system, for example, a shear pump or an extruder (not shown). The die shaft is coupled to a rotational drive (not shown). Coaxially the die is fitted with a knife head 5, containing several knives b, the blades of which interact with the working surface of the die. The head is mounted on a shaft 7, mounted by means of the supports 8, in a housing and coupled to a rotational drive of any known construction. The droplet cooling device is made in the form of an annular gutter 9 placed concentrically with the die, which communicates with the coolant (water) supply system. An annular layer of water in the gutter is created either by rotating the gutter or by supplying water through a system of nozzles installed tangentially to the bottom of the gutter.

В процессе работы гранул тора расплав полимера насосом или экструдером подаетс в полость фильеры 2 через канал 4 в валу. Одновременно фильере через вал от привода сообщаетс вращение. Через отверстие фильеры 2 расплав выходит на ее рабочую поверхность, где образует капли. Это достигаетс за счет давлени , создаваемого системой подачи и центробежных сил, действующих на массу расплава в полости вращающейс фильеры 2. Образующиес на поверхности фильеры капли расплава, срезаютс лезви ми ножей 6 и отбрасываютс центробежными силами в желоб 9 сDuring the operation of the granulator, the polymer melt is pumped or extruded into the cavity of the die 2 through channel 4 in the shaft. At the same time, the die is driven through the shaft by a drive. Through the hole of the die 2, the melt reaches its working surface, where it forms droplets. This is achieved due to the pressure created by the feed system and the centrifugal forces acting on the mass of the melt in the cavity of the rotating die 2. The melt drops formed on the surface of the die are cut off by the blades of the knives 6 and thrown by centrifugal forces into the groove 9 seconds.

водой, где охлаждаютс и затвердевают. Кажда капл , наход ща с на поверхности фильеры 2, нагружена центробежными усили ми, которое обусловлено вращением фильеры 2. В результате капл вы т гиваетс .в радиальном направлении и находитс в равновесии из-за равенства центробежной силы и силы поверхностного нат жени . Поэтому в момент касани ею движущегос вдоль фильеры 2 лезви ножа 6 легко происходит отделение расплава от фильеры 2, который в виде капли отбрасываетс в желоб 9 охлаждающего устройства . Возможны два варианта работы гранул тора: когда фильера и ножева головка вращаютс в одну сторону и когда они вращаютс встречно. При первом варианте подшипниковые узлы головки необходимо выполн ть более скоростными, т. е. более сложными, но исключаетс возможность налипани капель на нож. При втором варианте требуетс простые подшипниковые узлы, но есть опасность налипани капель на нож. Выбор варианта зависит от склонности полимера к налипанию.water where it is cooled and solidified. Each droplet located on the surface of the spinneret 2 is loaded by centrifugal forces, which is caused by the rotation of the spinneret 2. As a result, the droplet is pulled in the radial direction and is in equilibrium due to the equality of the centrifugal force and the surface tension force. Therefore, when it touches the moving along the die plate 2 of the blade of the knife 6, the melt separates from the die plate 2, which is dropped in the form of a drop into the chute 9 of the cooling device. The granulator can be operated in two ways: when the die and the knife head rotate in one direction and when they rotate counter. In the first embodiment, the bearing units of the head must be made faster, i.e. more complicated, but the possibility of droplets sticking to the knife is excluded. In the second embodiment, simple bearing assemblies are required, but there is a danger of droplets sticking to the knife. The choice of option depends on the tendency of the polymer to stick.

Поскольку в предлагаемом гранул торе отделение капли происходит не только за счет действи ножа, но и за счет центробежных сил, действующих на каплю в результате вращени фильеры, он работает устойчиво и надежно.Since in the proposed granulator the droplet separation occurs not only due to the knife, but also due to the centrifugal forces acting on the droplet as a result of the spinneret rotation, it works stably and reliably.

Кроме этого, нагрузка на ножи в несколько раз снижена. Предлагаемый гранул тор поглощает меньшее количество энергии на единицу продукции. Гранулы принимают удобную дл перереботки окружную форму.In addition, the load on the knives is several times reduced. The proposed granulator absorbs a smaller amount of energy per unit of production. The granules take a convenient form for processing the circular shape.

Claims

1. US Patent No. 3341892, cl. 18-12, published. 1965.

2. USSR author's certificate for application number 3320280 / 23-05, cl. B 29 B 1/02, 07.16.81 (prototype).