SU802037A1

SU802037A1 - Device for receiving and cooling thermoplastic granules

Info

Publication number: SU802037A1
Application number: SU792776179A
Authority: SU
Inventors: Гарольд Викторович Головизнин
Original assignee: Предприятие П/Я В-8406
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1979-04-04
Publication date: 1981-02-07

Description

tt

Изобретение относитс к переработке синтетических полимерных мат риалов гранул цией и может быть использовано дл приема и охлаждени гранул из полистирола и других видов термопластов,The invention relates to the processing of synthetic polymeric materials by granulation and can be used to receive and cool polystyrene granules and other types of thermoplastics.

Известно устройство дл приема и охлаждени гранул при гор чей резке расплава термопласта непосредственно на плоскости фильеры, содержащее камеру дл приема гранул, имеющу патрубки дл вхбда и выхода охлаждающей среды fl . Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает интенсивной турбулизации потока охлаждающей среды и, следовательно, интенсивного охлаждени гранул.A device for receiving and cooling granules during hot cutting of a melt of a thermoplastic directly on the spinneret plane is known, comprising a chamber for receiving granules, having connections for inlet and outlet of the cooling medium fl. A disadvantage of the known device is that it does not provide intensive turbulence in the flow of the cooling medium and, therefore, intensive cooling of the granules.

Ближайшим по технической сущности к изобретению вл етс устройств.о дл приема и охлаждени гранул из термопластов , содержащее цилиндрическую камеру, тангенциально смонтированные на ней сопло дл подачи и патрубок дл выхода вод ной среды 2 .The closest to the technical essence of the invention is devices for receiving and cooling thermoplastic granules, comprising a cylindrical chamber, a feeding nozzle tangentially mounted thereon and a nozzle for exiting the aqueous medium 2.

Работа известного устройства сводитс к следующему. Охлаждающа вод на среда вытекает из сопла с высокой скоростью тангенциально к внутренней поверхности цилиндрической камеры и, ввиду действи центрр-. бежных сил, образует на этой поверхности движущийс в осевом направлении кольцевой слой толщиной 8-10 мм. Б этот слой вод ной среды попадают срезанные ножевой головкой непосредственно на фильере гранулы и, совершив 1-1,5 оборота в цилиндрической камере, унос тс вод ной средой на The operation of the known device is as follows. The cooling water on the medium flows out from the nozzle at high speed tangentially to the inner surface of the cylindrical chamber and, in view of the action of the center. The running forces form an axially moving annular layer with a thickness of 8-10 mm on this surface. This layer of water enters the granules cut by the knife head directly on the spinneret and, having completed 1–1.5 turns in a cylindrical chamber, is carried away with water

0 устройство дл последующей одсушки. При своем движении гранулы охлаждаютс вод ной средой до температуры , обеспечивающей их неслипаемость в устройстве дл подсушки гранул.0 device for subsequent drying. During its movement, the granules are cooled with an aqueous medium to a temperature that ensures their incompressibility in the device for drying the granules.

Недостатками известного устройст5 ва вл ютс следующие:The disadvantages of the known device are the following:

1.Малое врем нахождени гранул в цилиндрической камере, что приводит к необходимости установки дополнительных средств охлаждени гранул 1.Small granule residence time in the cylindrical chamber, which necessitates the installation of additional means for cooling the granules.

0 и, следовательно, - к непроизводительным потер м производственной площади и к излишней металлоемкости конструкции.0 and, therefore, to the unproductive losses of the production area and to the excessive metal intensity of the structure.

5five

2.При движении гранул с охлаждающей средой в устройстве температура охлаждающей вод ной среды увеличиваетс . Это требует некоторого занижени температуры охлаждающей вод ной среды на входе в рассматриваемое2. When the granules move with the cooling medium in the device, the temperature of the cooling water medium increases. This requires a certain lowering of the temperature of the cooling water at the entrance to the considered

0 устройство, так как высока температура охлаждающей среды на выходе при водит к слипанию гранул в устройстве дл их подсушки. Занижение температу ры вод ной среды на входе в устройст во дл приема и охлаждени гранул при гор чей резке некоторых видов термопластов, в частности суспензионного полистирола, приводит к образованию в гранулах усадочных полостей , т.е. к уменьшению их насыпного веса, что делает гранулы малопригодными дл последующей переработки. Цель изобретени - расширение диапазона перерабатываемых материалов и уменьшение металлоемкости конструкции . Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл приема и охлаждени гранул из термопластов, содержащем цилиндрическую камеру, тангенциально смонтированные на ней сопло дл подачи и патрубок дл выхода вод ной среды, согласно изобретени цилиндрическа камера снабжена расположенной внутри нее кольцево обечайкой и направл ющей спиралью, установленной между наружной поверхностью обечайки и внутренней поверхностью цилиндрической камеры и образующей с ними спиралевидный канал. Кроме того, нап1 авл юща спираль расположена на участке цилиндрическо камеры, длина которого меньше длины ее образующей, цилиндрическа камера выполнена по меньшей мере из двух частей, соединенных между собой патрубками . Изобретение по сн етс чертежами где на фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез Л-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг.1 на фиг. 4 - вариант выполнени камеры из двух частей. Устройство содержит цилиндрическу камеру 1 с тангенциально смонтирован ными на ней соплом 2 дл подачи и патрубком 3 дл выхода вод ной среды расположенную внутри камеры кольцеву обечайку 4 и направл ющую спираль 5 установленную между н&ружной поверхностью кольцевой обечайки 4 и внутре ней поверхностью цилиндрической каме ры 1 и образукадую с ними спиралевидный каиал 6 пр моугольной либо друго форады, что определ етс конфигурацией сечени направл ющей спирали 5. Спиралевидный канал сопр жен с патру ком 3 цилиндрической камеры. Направл юща спираль 5 расположена на участке цилиндрической камеры длина которого меньше длины ее образующей . Цилиндрическа камера 1 выполнена с кольцевьаи каналом 7, штуце рами 8 и 9 дл подачи и отвода теплоносител . В варианте выполнени камеры из двух частей (фиг. 4) эти части соеди нены при помощи патрубков 10 и 11. Работа устройства дл приема и охлаждени гранул из термоп.частов заключаетс в следующем. Вод на среда вытекает из сопла 2 с высокой скоростью (25 м/сек) тангенциально к внутренней цилиндрической поверхности камеры и, ввиду действи центробежных сил, образует на этой поверхности движущийс в осевом направлении кольцевой слой толщиной 8-10 мм. Далее поток вод ной среды попадает в спиралевидный канал б и, пройд его, выходит через патрубок 3 и водоотделитель, непосредственно на вибросито либг другое устройство дл сушки гранул (на чертежах не показаны ) . Срезанные ножевой головкой непосредственно на фильере (на чертеже изображено тонкой линией) гранулы из расплава термопласта попадают в кольцевой поток охлаждающей вод ной среды, имеющей температуру 85-92с, и вынос тс им через спиралевидный канал на вибросито (через водоотделитель ) . При своем движении гранулы охлаждаютс вод ной средой, в зависимости от количества витков спирали 5 и скорости истечени вод ной среды через сопло 2 охлаждающий зффект различен. С увеличением количества витков спирали 5 удлин етс путь движени гранул с охлаждающей вод ной средой, однако ввиду кольцевого движени врем движени увеличиваетс быстрее- в сравнении с увеличением пути. При горизонтальном исполнении устройства большое количество витков спирали требует большой скорости истечени из сопла, в то врем , как при вертикальном исполнении количество витков спирали может быть неограничено . При необходимости удлинени пути охлаждени гранул при их резке на фильере, имеющей горизонтальную ось, можно использовать раздельный вариант, т.е. разделить цилиндрическую камеру на две части, одна из которых будет горизонтального , а друга вертикального исполнени . Обе части должны соедин тьс через патрубки. В этом случае при относительно малой скорости истечени вод ной среды через сопло получаем необходимый путь и эффект охлаждени . При движении гранул с охлаждающей средой в предлагаемом устройстве температура охлаждающей вод ной среды не повышаетс . Это не требует некоторого занижени температуры охлаждающей среды на входе в устройство и обеспечивает неслипаемость гранул в устрюйстве дл их подсушки при полностью кондиционном гранул те. С целью предотвращени повышени температуры охлаждающей вод ной в кольцевой канал 7 цилиндрической камеры подаетс вода температуры 18-25Зс. При этом происходит теплообмен между двум вод ными средами через стенку цилиндрической камеры.0 device, since the high temperature of the cooling medium at the outlet leads to adhesion of the granules in the device for their drying. Lowering the temperature of the water medium at the entrance to the device for receiving and cooling the granules during hot cutting of some types of thermoplastics, in particular, suspension polystyrene, leads to the formation of shrinkage cavities in the granules, i.e. to reduce their bulk density, which makes the granules unsuitable for further processing. The purpose of the invention is to expand the range of processed materials and reduce the metal structure. This goal is achieved by the fact that in a device for receiving and cooling granules from thermoplastics, comprising a cylindrical chamber, a feed nozzle and a nozzle for escaping a water medium, tangentially mounted on it, the cylindrical chamber is provided with an annular shell arranged inside it, installed between the outer surface of the shell and the inner surface of the cylindrical chamber and forming with them a spiral channel. In addition, the supporting helix is located on a section of a cylindrical chamber, the length of which is less than the length of its generator, a cylindrical chamber made of at least two parts interconnected by connections. The invention is illustrated in the drawings where in FIG. 1 shows a general view of the device; in fig. 2 is a sectional view of FIG. one; in fig. 3 is a section bB of FIG. 1 in FIG. 4 shows an embodiment of a two-part camera. The device contains a cylindrical chamber 1 with a feed nozzle 2 tangentially mounted on it and a nozzle 3 for exiting the aqueous medium an annular ring 4 located inside the chamber and a guide helix 5 an annular shell 4 installed between the bottom surface and the inner surface of a cylindrical chamber 1 and form spiral-shaped kaial 6 with them, either rectangular or another, which is determined by the configuration of the cross section of the guide helix 5. The spiral-shaped channel is coupled with the pattern 3 of the cylindrical chamber. The guide coil 5 is located on a portion of the cylindrical chamber whose length is less than the length of its generator. The cylindrical chamber 1 is made with an annular channel 7, fittings 8 and 9 for supplying and discharging coolant. In an embodiment of a two-part chamber (Fig. 4), these parts are connected by means of nozzles 10 and 11. The operation of the device for receiving and cooling the granules from the thermoplastic parts is as follows. Water flows into the medium from the nozzle 2 at high speed (25 m / s) tangentially to the inner cylindrical surface of the chamber and, due to centrifugal forces, forms an axially moving annular layer with a thickness of 8-10 mm on this surface. Next, the flow of the aqueous medium enters the spiral channel b and, after passing through it, goes out through the pipe 3 and the water separator, another device for drying the granules (not shown in the drawings) is directly to the vibrating screen. Cut the knife head directly on the filler (in the drawing shows a thin line) granules from a thermoplastic melt fall into the annular flow of cooling water medium, having a temperature of 85-92 s, and is carried by them through the spiral channel to the vibrating screen (through the water separator). During its movement, the granules are cooled with a water medium, depending on the number of turns of the helix 5 and the speed of the outflow of the water medium through the nozzle 2, the cooling effect is different. With an increase in the number of turns of the helix 5, the path of movement of the granules with the cooling water medium lengthens; however, due to the ring movement, the time of movement increases more rapidly in comparison with the increase in the path. When the device is horizontal, a large number of turns of the spiral requires a high flow rate from the nozzle, while in the vertical version the number of turns of the spiral can be unlimited. If it is necessary to extend the cooling path of the granules, when cutting them on a die with a horizontal axis, a separate version can be used, i.e. divide the cylindrical chamber into two parts, one of which will be horizontal and the other vertical. Both parts must be connected through connections. In this case, at a relatively low rate of outflow of the aqueous medium through the nozzle, we obtain the necessary path and cooling effect. When the granules move with the cooling medium in the proposed device, the temperature of the cooling water medium does not increase. This does not require a certain lowering of the temperature of the cooling medium at the entrance to the device and ensures that the granules are not sticky in the device for drying them with a fully conditioned granule. In order to prevent the temperature of the cooling water from rising, a temperature of 18-25 C is supplied to the annular channel 7 of the cylindrical chamber. In this case, heat exchange occurs between two aqueous media through the wall of the cylindrical chamber.

Эффективность устройства по изобретению заключаетс в следук цем:The effectiveness of the device according to the invention is as follows:

1.Меньша металлоемкость устройства ввиду компактноси.и и простоты его конструктивного оформлени .1. Less metal consumption of the device due to compactness and simplicity of its structural design.

2.Меньшие габариты устройства, и следовательно, меньша занимаема производственна площадь при необхо димости пути охлаждени гранул.2. Smaller dimensions of the device, and consequently, less occupied production space with the need for a cooling path of the granules.

3.Одностороннее охлаждение гранул вследствие действи на них центробежных сил при движении в устройстве с вод ной средой. При этом качество получаемого гранул та резко возрастает из-за исключени усадочных полостей. Это позвол ет легко гранулировать такие полимерные материалы, как различные полистиролы, считающиес трудно гранулируемыми таким способом.3. Unilateral cooling of the granules due to the action of centrifugal forces on them when moving in a device with a water medium. At the same time, the quality of the obtained granulate increases dramatically due to the exclusion of shrinkage cavities. This makes it easy to granulate polymeric materials such as various polystyrenes, which are considered difficult to granulate in this way.

4.Увеличение единичной мощности оборудовани дл гранулировани полистирола от 2 до 5 раз.4. Increase the unit capacity of the equipment for the granulation of polystyrene from 2 to 5 times.

Claims

Claim 1. Device for receiving and cooling granules from thermoplastic materials, comprising a cylindrical chamber, a supply nozzle tangentially mounted thereon, and a nozzle for evacuating an aqueous medium, characterized in that, in order to expand the range of materials to be processed, the cylindrical chamber is provided with an annular shell and a guide helix installed between the outer surface of the annular shell and the inner surface of the cylindrical chamber and forming with them a spiral channel

2. The device according to claim. Characterized in that the guide

5 the helix is located on the section of the cylindrical chamber, the length of which is less than the length of its forming.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, it is characterized in that the cylindrical chamber is made of at least two parts interconnected by nozzles.

Sources of information taken into account in the examination

1. The patent of England No. 1109918,

5 cl. B 29 B 1/02, 1968.

2. The patent of France No. 2228587,. B 29 B 1/02, 1975 (prototype).

Fog.g