ГРАНУЛЯТОР ДЛЯ РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВ Российский патент 1994 года по МПК B29B9/00 

Изобретение относится к химической промышленности к получению гранул из расплавов полимеров.

Известен гранулятор для полимерных материалов, содержащий фильеру, связанную с источником расплава и режущее устройство в виде ротора с радиальными ножами, ось вращения которого расположена параллельно фильере. На поверхности фильеры выполнен уступ, расположенный за отверстиями по ходу ножей, а ось ротора смещена вниз от оси отверстий на величину, равную расстоянию от грани уступа до отверстий.

Этот гранулятор позволяет перерабатывать волокнообразующие полимеры и его работа происходит неустойчиво, а качество гранул не всегда удовлетворяет современным требованиям. В процессе работы наблюдается неодинаковое сцепление свежезатвердевших гранул с ножами, и в результате этого хаотическое отбрасывание их центробежными силами с режущей головки, может привести к поломке ножей. Недостаточно остывшие гранулы легко налипают на кожух и фильеру, нарушая режим работы и, приводя к остановке гранулятора, а также к образованию большого количества отходов.

Наиболее близким к предлагаемому гранулятору по техническому существу и достигаемому эффекту является гранулятор, содержащий фильеру с горизонтальным рядом отверстий на рабочей поверхности связанную со средством подачи расплава, режущее устройство в виде ротора с радиальными ножами, ось вращения которого параллельна рабочей поверхности фильеры и устройство для орошения ротора с соплами для подачи орошающей жидкости, направленными навстречу вращению ротора и расположенными ниже его оси. При этом оси сопел расположена наклонно к передней поверхности ножа, контактирующего с фильерой, и пересекает боковое ребро предыдущего по направлению вращения ротора ножа. Фильера снабжена уступом, расположенным на ее поверхности за экструзионными отверстиями по ходу ножей.

Этот гранулятор позволяет успешно перерабатывать расплавы волокнообразующих полимеров в гранулят. Однако, для больших производительностей фильера должна содержать большое число отверстий, расположенных в ряд. В результате этого фильера, ножи и ротор приобретают большую длину, поэтому обеспечить подачу охлаждающей жидкости в количествах, достаточных не только для охлаждения рабочих органов, но и для смыва гранул с лезвий ножей с помощью только сопла, расположенного у торца ротора невозможно. Более того, невозможно распределить подаваемую орошающую жидкость по всей длине рабочей зоны ножа, а это приведет к неодинаковым условиям сброса гранул с ножа, что в свою очередь приводит к хаотическому полету гранул в полости кожуха, а значит к налипанию их на кожух и рабочие органы. Устранить описанные недостатки путем увеличения расхода воды, или числа сопел невозможно.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности гранулятора.

Для этого гранулятора для расплавов полимеров, содержащем фильеру с горизонтальным рядом отверстий на рабочей поверхности, связанную со средством подачи расплава, режущее устройство в виде ротора с радиальными ножами, ось вращения которого параллельна рабочей поверхности фильеры, и устройство для орошения ротора с соплами для подачи орошающей жидкости, направленные навстречу вращению ротора и расположенные ниже оси его вращения, согласно изобретению, сопла расположены в ряд вдоль рабочей поверхности, фильеры направлены в сторону оси ротора в промежуток между ножом, контактирующим с фильерой и предыдущим ему по направлению вращения ротора. При этом количество сопел в устройстве, орошающемся, соответствует количеству отверстий.

Сопла орошающего ротор устройства расположены так, что выходящие из них струи попадают в промежуток между ножами в момент выхода очередного ножа из контакта с фильерой. При этом, сопла расположены в ряд вдоль всей рабочей зоны гранулятора, чем обеспечивается равномерное распределение жидкости вдоль всего работающего ножа и в количестве, достаточном как для охлаждения рабочих органов и гранулята, а также для смыва каждой гранулы с лезвий ножей. Дозированное количество воды захватывается вращающимся ножом, вследствие чего под действием центробежных сил эта вода устремляется вдоль ножа к лезвию, где сбрасывает гранулу, даже если она подлипла к ножу. Это позволяет создать одинаковые условия работы для каждого отверстия фильеры, при любом их количестве и для каждой гранулы, выходящей из каждого из отверстий, жидкость не может взаимодействовать с фильерой и охлаждать ее, что резко улучшает условия образования гранул.

На чертеже изображено устройство в сечении по оси отверстия фильеры.

Предложенный гранулятор содержит фильеру 1, снабженную экструзионными отверстиями 2, расположенными горизонтально в ряд и связанными со средством подачи расплава, например, в виде шестеренного насоса или экстредура через коллектор 3. Режущее устройство гранулятора выполнено в виде ротора 4, закрепленного на оси вращения 5, связанной с приводом вращения. Ротор снабжен радиально закрепленными ножами 6. Ось ротора расположена параллельно рабочей плоскости фильеры, а лезвия 7 ножей расположены параллельно оси ротора. Гранулятор снабжен рядом сопел 8 для орошающей жидкости (воды), установленных ниже оси вращения ротора и направленных навстречу его вращения. Сопла расположены в ряд вдоль рабочей поверхности фильеры и направлены в сторону оси ротора в промежуток между соседними ножами, один из которых находится в положении контакта ножа с фильерой в момент выхода из контакта, а другой нож уже вышел из контакта с фильерой, т. е. является предыдущим по ходу вращения ротора.

Ротор закрыт кожухом 9 с выгружной горловиной 10. Все сопла подключены к коллектору 11, через который подается вода под давлением. Количество сопел выбирают равным числу отверстий в фильере, таким образом каждая капля, выходящая из отверстий вдоль всего их ряда подвергается воздействию струй 12 жидкости.

В процессе работы гранулятора расплав полимера посредством экструдера или шестеренного насоса подается в коллектор 3 и далее к отверстиям 2 фильеры 1. Вода по коллектору 11 подается к соплам 8, из которых в виде струй подается на орошение ротора. Одновременно с этим приводится во вращение ротор 4, несущий ножи 6, которые поочередно скользят по поверхности фильеры своими лезвиями 7. При этом каждое из лезвий, скользя по поверхности фильеры, соскабливает каплю расплава, выходящего из отверстия 2 и увлекает ее за собой. Расплав в виде капли находится на передней грани ножа. Поскольку фильера сразу за краем отверстия снабжена уступом, то контакт лезвия с фильерой резко прерывается и центробежные силы, действующие на каплю расплава, сбрасывают ее с ножа. Одновременно с этим в рабочую зону гранулятора, а точнее в промежуток между соседними ножами, один из которых выходит из контакта с фильерой, а другой находился в контакте перед ним, из сопел 8 подается вода в виде струи 12. Струя попадает на ротор и увлекается ножом во вращение. В результате действия центробежных сил вода движется вдоль ножа к лезвию и смывает гранулу, даже если она подлипла к ножу, и центробежных сил, действующих на массу капли полимера недостаточно для отрыва ее от лезвия ножа. Орошающая жидкость не взаимодействует с фильерой, поскольку попадает только в промежуток между ножами, что исключает ее негативное влияние на работу гранулятора. (56) Авторское свидетельство СССР N 1065291, кл. B 29 B 9/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР N 1653990, кл. B 29 B 9/00, 1991.

Использование: получение гранул из расплавов полимеров. Сущность изобретения: сопла расположены в ряд вдоль рабочей поверхности фильеры и направлены в сторону оси ротора в промежуток между ножом, контактирующим с фильерой и предыдущим ему по направлению вращения ротора. Кроме того количество сопел в устройстве для орошения ротора соответствует количеству отверстий фильеры. Жидкость смывает гранулу с ножа, не взаимодействия при этом с фильерой. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. ГРАНУЛЯТОР ДЛЯ РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВ, содержащий фильеру с горизонтальным рядом отверстий на рабочей поверхности, связанную со средством подачи расплава, режущее устройство в виде ротора с радиальными ножами, ось вращения которого параллельна рабочей поверхности фильеры, и устройство для орошения ротора с соплами для подачи орошающей жидкости, направленными навстречу вращению ротора и расположенными ниже его оси вращения, отличающийся тем, что сопла расположены в ряд вдоль рабочей поверхности фильеры и направлены в сторону оси ротора в промежуток между ножом, контактирующим с фильерой, и предыдущим ему по направлению вращения ротора. 2. Гранулятор по п. 1, отличающийся тем, что количество сопл в устройстве для орошения ротора соответствует количеству отверстий фильеры.