SU1382652A1 - Экструзионна головка дл нанесени покрыти на трубы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  изготовлени  труб с теплогидро- изолирующим покрытием. Целью изобретени   вл етс  повышение качества теплогид- роизол ционного покрыти  труб из вспененного полимера. Экструзионна  головка состоит из корпуса, камеры низкого давлени  с уплотнительной манжетой и индукционным нагревателем и размещенной на выходе камеры охлаждени  с калибратором. В корпусе размеш,ен дорновый блок с двум  полыми коаксиально расположенными дор- нами. В щелевом канале между первым и вторым дорном поверхности дорнов выполнены криволинейными - соответственно вогнутыми и выгнутыми. Площадь дугообразных участков между первым и вторым дорнами в поперечном сечении посто нна . В полости первого дорна имеютс  направл юща  труба и подпружиненные шары дл  центровки покрываемой трубы. Вспененна  композици  подаетс  к общему каналу по дугообразным участкам щелевого канала. На входе в общий канал образуетс  структура вспененного сло  и сливаетс  с монолитным расплавом полимера. Затем расплав в виде двухслойного рукава плотно прилегает к нагретой поверхности покрываемой трубы. Далее труба поступает в камеру охлаждени  с калибратором. Последующа  фиксаци  структуры осуществл етс  в камере термостабилизации. 3 з.п.ф-лы, 5 ил. (О (Л оо 00 N3 Oi СП N5

Description

1

Изобретение относитс  к оборудованию но нереработке полимеров методом экструзии при нанесении теплогидроизолирующе- го покрыти  на трубы и может быть использовано в энергетическом строительстве нри осун1ествлении производства теплопроводов , преимущественно на заводах битумо- перлитовой изол ции труб дл  бесканальных тепловых сетей.

Целью изобретени   вл етс  повьииение качества теплогидроизол ционного покрыти  труб из вспененного полимера.

На фиг. 1 представлена принципиальна  конструктивна  схема головки, продольный разрез; на фиг. 2 - внешний элемент конструкции первого дорна, аксонометри ; на фиг. 3местный разрез блока дорнов,

в месте подвода хладагента; на фиг. 4 узел I на фиг. 1, где показаны каналы в месте сли ни  потоков массы расплавов полимеров; на фиг. 5вариант установки подпружиненных niapoB.

Экструзионн  головка содержит корпус 1 с выходным отверстием 2, ка.меру 3 низкого давлени  с уплотнительной манжетой 4, уста- р{овленной со стороны входного отверсти  5 дл  подачи покрываемой трубы. В корпусе 1 размещен дорновый блок, выполненный в виде полых коаксиально расположенных первого 6 и второго 7 дорнов. В первом дор- не 6 выполнена камера 8 дл  циркул ции теплоносител , св занна  с источником подачи хлада1 ента (не изображен) посредством трубок 9 и 10 дл  подвода и отвода соответственно .

Л1ежду наружной поверхностью первого дорна 6 и внутренней поверхностью второго дорна 7 образован щелевой канал 11. Между наружной поверхностью второго дорна 7 и корпусом I образован питающий канал 12. Щелевой II и питающий 12 каналы сообщены с коллекторами 13 и 14 подачи материала покрыти . На выходе из головки щелевой 11 и питаюп1ий 12 каналы образуют общий канал 15 течени . Первый 6 и второй 7 дорны выполнены в виде усеченных звездообразных пирамид, обращенных меиьп ими основани ми в сторону коллекторов 13 и 14. Дорны 6 и 7 выполнены с криволинейными соответственно вогнутыми 16 и выгнутыми 17 поверхност ми дл  образовани  дугообразных участков 18 щелевого канала 11, сужающихс  в направлении общего канала 15. В первом дорне 6 разделительные грани 19 на входе и выходе выполнены скощенными. На выходе скощенные грани 19 переход т в цилиндрический дорнодержа- тель 20. Площади дугообразных участков 18 в поперечном сечении выбраны посто нными по длине дорна 6 до общего канала 15. Первый 6 и второй 7 дорны консольно смонтированы в корпусе 1 посредством фланцевой втулки 21, болтов 22 и промежуточной втулки 23. Камера 3 низкого давлени  снабжена кольцевым индукционным нагрева

826522

телем 24, размещенным за уплотнительной манжетой 4. За выходным отверстием 2 размещена камера 25 охлаждени  с калибратором 26 из гигроскопического малериала 5 дл  подачи через него под давлением 0,1-0,3 МПа хладагента.

По меньщей мере один из дорнов 6 или 7 установлен с возможностью осевого пере- .мещени  с последующей фиксацией фланцевой втулкой 21 дл  регулировани  вели 0 чины щелевых каналов 11.

В полости 27 первого дорна 6 расположена направл юща  труба 28 со смонтированными по ее контуру подпружиненными тарами 29 дл  центровки псжрываемой тру .с бы и плавного неремещени  ее в процессе нанесени  полимерной изол ции. В корпусе 1 расположено подпорное кольцо 30 с регулировочными болтами 31, и с возможностью осевого перемен1ени  смонтированы сборный стакан 32 с мундщтуком 33

20 и сменным вкладышем 34, св занные с приводной шестерней 35 дл  регулировани  величины сопротивлени  выходного отверсти  2.

Экструзионна  головка выполнена с входными каналами 36 и 37 дл  подачи вспененной полимерной композиции. На корпусе I смонтированы нагреватели 38 и термопары 39 дл  регулировани  температурного режима.

Второй дорн 7 снабжен на выходе дуго- ,,. образных участков 18 насадкой 40, пере25

крывающей по длине скощенные грани 19 первого дорна 6. Насадка 40 закреплена на торце второго дорна.

Работа головки осуществл етс  следующим образом.

jr Предварительно праймированную покрываемую трубу, расположенную по оси направл ющей трубы 28, подаютс  в камеру 3 низкого давлени , где при включенном индукционном нагревателе 24 происходит нагрев поверхности трубы до определенной темпе40 ратуры (в пределах 50- 75°С). Перемеща сь внутри головки, труба самоцентрируетс  подпружиненными щарами 29 и останавливаетс  на выходном отверстии 2 дл  наложени  полимерного покрыти . Композици  вспененного полимера (Г1Э, ПС, ПВХ) с химическим или физическим газообразовате- лем, например азодикарбоксамидом или низкомолекул рной (низкокип щей) органической смесью, определ ющим размеры и структуру  чеек в массе, в виде тегеро Q генного расплава поступает во входной канал 36, равномерно распредел  сь по тороидальному коллектору 13, постепенно растекаетс  в щелевом канале 11 по дугообразным участкам 18. Аналогично в коллектор 14 подаетс  монолитный поли.мер и далее

55 поступает в питающий канал 12.

Расплав вспененной полимерной композиции на дугообразных участках 18 растекаетс  по поверхност м 16 и постепенно

начинает сжиматьс  за счет интенсивной подачи хладагента в камеру 8 первого дор- на 6. Температура расплава постепенно падает до 85-100°С), в зкость расплава и давление возрастают, вспененна  масса полимера поступает на участок размещени  насадки 40, где благодар  снижению температуры , повышению в зкости и возрастающему давлению образуетс  мелко чеиста  структура нижнего сло  потока и переходна  структура внешнего сло  того же потока , но с более высокой температурой, позвол ющей вспененной полимерной композиции слитьс  в СПЛО1ПНОЙ поток с монолитным расплавом полимера, поступающим от второго экструдера и служащим гидроизол ционным покрытием.

При этом сопротивление каналов 11 и 12 раздельного течени  расчитываетс  таким образом, что суммарное давление верхнего монолитного потока расплава в месте сли ни  с потоком вспененного полимера, больше суммарного давлени  вспененной композиции примерно на 0,5- 1,5 МПа, что обеспечивает нормальные услови  сли ни  потоков , предотвраща  возможность преждевременного вспенивани  за счет коалепсцен- ции, направленной к внещним сло м вспененного потока. С нарастающей скоростью, при вполне уже сформировавшейс  структуре полимерного покрыти  поток устремл етс  к выходному отверстию 2, где создаетс  максимальное давление (8 21 МПа), позвол ющее получить многократность вспенивани  (пор дка 5-7-и кратного) и получить требуемое качество изол ционного ю- крыти , соответствующего техническим и эксплуатационным услови м на данный вид продукции . Дл  регулировани  скорости верхнего сплошного гидроизол ционного потока полимера предусмотрено подпорное кольцо 30, смещающеес  по отношению к потоку расплава посредством регулировочных болтов 31. Величина BbixojiHoro отверсти  2 регулируетс  осевым перемещением первого дор- на 6.

При выходе двухслойного рукава из выходного отверсти  2 осуществл етс  заправка его на торце трубы, включаетс  вакуум-насос (не показан) и расплав в виде двухслойного рукава плотно прилегает к нагретой поверхности трубы с образованием плотного адгезионного поверхностного нижнего сло , обрамленного сплошной поверхностной пленко й. После наложени  тепло- гидроизол ционного сло , с практически уже сформировавшейс  структурой покрыти , труба поступает в камеру 25 охлаждени  с калибратором 26.

Калибратор 26 может быть изготовлен спеканием керамического порошка или же набором пакета поровиниловых сепараторов , что обеспечивает надежную и долговечную их работу в процессе длительной эксплуатации. Наход сь под посто нным

0

давлением 0,1-0,3 МПа охлаждающей среды , проход щей через поры калибратора 26, равномерно охлаждает внешний гидроизол ционный слой покрыти  трубы. Последующа  фиксаци  микро- и макроструктуры осуществл етс  на рольгангах в камере термостабилизации (не показана).

Дл  повышени  качества гидроизол ционного покрыти , заключающегос  в придании внешней поверхности блеска, улучшающего товарный вид издели , предотвра- П1а  преждевременного старени  покрыти  и повышени  прочностных показателей издели  в состав основного материала вводитс  дибензилиденсорбит в количестве

5 0.5 1,5%.

Надежный контакт формующих, переходных и уплотнительных деталей головки исключает потери вспенивающегос  материала, содержащего в нем порофора или инертного газа. Случайное проникновение хладаген0 та из камеры 8 в щелевой канал 11 не ухудшает качества готового издели , так как увеличенна  поверхность теплоотдачи (в 1,5-3,5 раза больше по сравнению с цилиндрической такой же длины) сразу обра5 зует перегретый пар, который  вл етс  также неплохим газообразователем. Объемна  масса газообразовател  в общем не должна превышать 12% от объемной массы основного материала.

В щелевом канале 11 предусмотрено

0 посто нство поперечных сечений на всей длине , а со стороны нижнего сло  потока в камере 8 первого дорна 6 циркулирует хладагент , постепенно повьица  в зкость расплава при охлаждении сужающегос  потока, что обеспечивает ведение процесса в соот5 ветствии с физико-химическим и реологическим состо нием расплавленного полимера в процессе структуро-и формообразовани , позвол ющим получать качественное покрытие с заданными свойствами.

Изобретение позвол ет получать изол ционное покрытие в широком диапазоне кажущейс  плотности (150- 300 кг/м ) при общей толщине покрыти  10-25 мм с коэффициентом теплопроводности не более 0,035 ккал/м.ч.°С при температуре расплас ва на выходном отверстии не более 85 100°С.

Приведенные характеристики позвол ют снизить потери тепла в коммуникаци х теплопроводов в 1,5-2,5 раза по сравнению с нормативными допускаемыми потер ми (3 5%), что дает возможность продлить срок службы тепловых технологических коммуникаций , вследствии избавлени  от коррозии наружной поверхности стальных .

0

Claims (4)

1. Экструзионна  головка дл  нанесени  покрыти  на трубы, содержаща  корпус с выходны.м отверстием, мундштук, каме )у Hii.fKoro давлени  с уплотиительной манжетой, установленной со стороны входного отверсти  дл  подачи юкрываемой трубы, размещенный в полости корпуса дор- новый блок, выполненный в виде полых коак- сиально расположенных первого и второг о дорнов, причем дорны смонтированы с образованием между наружной поверхностью первого дорна и внутренней поверхностью второго дорна щелевого канала и с образованием между наружной поверхностью второго дорна и корпусом питающего кана- та, при этом щелевой и питающий каналы сообп1ены с коллекторами подачи материала покрыти  и расположены с образованием обп1,его канала течени  на выходе из головки, отличающа с  тем, что, с целью повьлпени  качества теплогидроизол пион- }|ого покрыти  труб из вспененного полимера , первый и второй дорны выполнены в виде усеченных звездообразных пирамид, обрап енных меныпими основани ми в сторону коллекторов, и с криволинейными соответственно вогнутыми и выгнутыми поверхност ми дл  образовани  в щелевом канале дуг ообразньгч участков с разделительными гран ми, сужающихс  в направлении обп;его канала, причем площади дугообразных

0

5

0

5

участков в поперечном сечении выбраны посто нными по длине дорна до обще|-о канала , а в первом дорне выполнена камера дл  хладагента, при этом камера низкого давлени  снабжена кольцевым индукционным нагревателем, головка снабжена размещенной на ее выходе камерой охлаждени  с калибратором из гигроскопического материала д;1  подачи через него под давлением хладагента.

2.Головка по п. 1, отличающа с  тем, что, по меньп1ей мере один из дорнов установлен с возможностью осевого перемещени , а мундн тук снабжен сменным вкладышем.

3.Головка по п. 1, отличающа с  тем, что в первом дорне разделительные грани дугообразных участков на входе и выходе выполнены скоп1енными, причем второй дорн на выходе снабжен закренленной на его торце насадкой дл  перекрыти  по длине скошенных разделительных |-раней первого дорна.

4.Головка по п. 1, отличающа с  тем, что она снабжена расположенной в полости первого дорна направл ющей трубой и подпружиненными П1арами, расположенными по меньшей мере на двух участках по контуру направл ющей трубы.

2f

2/ 26   / % /, 36

25

6 JO Риг.1

I

J5

13

20

J6

Фиг. г

18

29

Фиг.З

1

40

//////////A///Jr ///////// л/ ///////// /у ////// /I

////////// ////////////////A////////.

II

8 28

ФигМ

29

/////7

29

Xi