ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЬ ПЛАСТМАСС Российский патент 2002 года по МПК B02C18/44 

Изобретение относится к технике измельчения пластмасс, преимущественно гранул полиэтилена высокого давления, и может быть использовано в химической и многих других отраслях промышленности.

Известны ножевые мельницы для измельчения полимерных материалов, содержащие ножи, расположенные на роторе с наклоном к оси вращения (а.с. РФ 256210, кл. В 02 С 18/00, В 29 В 1/12; 536062, кл. В 29 В 17/00; 614957, кл. В 29 В 13/10).

Недостатком этих устройств является их громоздкость и сложность в изготовлении.

Известна установка для измельчения пластмасс, содержащая загрузочный бункер с дозатором, мельницу, циклон грубой очистки, циклон тонкой очистки, сортировочное ситовое устройство, бункер готовой продукции, измельчитель волокнистых комков, выгрузочный бункер (а.с. РФ 707601, кл. В 02 С 21/00, В 02 С 18/44 от 20.08.76).

Недостатком этой установки является ее громоздкость, большая энергоемкость и низкая производительность.

Наиболее близким к предлагаемому измельчителю по технической сущности и количеству совпадающих признаков является устройство для измельчения пластмасс, содержащее загрузочный бункер с дозатором, мельницу с камерой измельчения и расположенными в ней неподвижными ножевыми элементами и калибрующей решеткой, вихревую камеру, ротор с ножами (пат. РФ 2036728, кл. В 02 С 18/44 от 27.04.92).

Это устройство для измельчения пластмасс принято за прототип предлагаемого изобретения. Недостатками прототипа являются большая энергоемкость и невозможность получения полиэтилена в виде хлопьевидных частиц.

Задача изобретения - осуществление возможности измельчения гранул полиэтилена до хлопьевидных частиц с рваными краями.

Технический результат - улучшение контакта рабочих поверхностей ножей ротора и ножевых элементов камеры измельчения с полиэтиленом, предотвращение комкования и оплавления полиэтилена в камере измельчителя.

Указанный технический результат достигается тем, что в предложенном измельчителе, содержащем загрузочный бункер с дозатором, мельницу, включающую камеру измельчения с неподвижными ножевыми элементами, калибрующую решетку и ротор с ножами, согласно изобретению ножевые элементы выполнены с рифленой поверхностью, закреплены в стенках камеры с возможностью радиального перемещения и установлены относительно ножей ротора с зазором 0,1-0,4 мм, при этом последние выполнены с режущей кромкой под углом 5-15^o, а ротор и ножевые элементы снабжены водяным охлаждением.

Отличие предложенного измельчителя пластмасс от прототипа заключается в том, что в нем ножевые элементы выполнены с рифленой поверхностью, закреплены в стенках камеры с возможностью радиального перемещения и установлены относительно ножей ротора с зазором 0,1-0,4 мм, при этом последние выполнены с режущей кромкой под углом 5-15^o, а ротор и ножевые элементы снабжены водяным охлаждением.

Использование указанных признаков позволяет выполнить задачу изобретения за счет достижения технического результата.

Выполнение ножевых элементов с рифленой поверхностью, закрепление их в стенках камеры с возможностью радиального перемещения и установление относительно ножей ротора, имеющих режущую кромку под углом 5-15^o, с зазором 0,1-0,4 мм, а также оснащение ротора и ножевых элементов водяным охлаждением дает возможность получать полиэтилен необходимых размеров в виде хлопьевидных частиц с рваными краями.

Истирание полиэтилена происходит в зазоре между неподвижными регулируемыми ножами с рифленой режущей поверхностью, которые закреплены в стенках камеры, и ножами ротора, установленными на роторе и выполненными с режущей кромкой под углом 5-15^o.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 схематически изображен измельчитель пластмасс; на фиг.2 представлено сечение мельницы; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - водяное охлаждение ротора; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - элемент В на фиг.5.

Измельчитель пластмасс (см. фиг.1) состоит из загрузочного бункера 1, дозатора 2, мельницы 3, выгрузочного устройства 4.

На фиг. 2 изображено сечение мельницы, где 5 - камера измельчения, 6 - неподвижные ножевые элементы, 7 - ротор, 8 - ножи ротора, 9 - калибрующая решетка, 10 - выгрузочный бункер.

На фиг.3 показана система охлаждения неподвижных ножевых элементов 6, а на фиг.4 и 5 - система охлаждения ротора 7.

На фиг.6 показан угол заточки ножа ротора.

Измельчитель работает следующим образом. Исходный материал, гранулы полиэтилена высокого давления, засыпается в загрузочный бункер 1, откуда через дозирующее устройство 2 поступает в камеру измельчения 5 мельницы 3. В камере измельчения 5 гранулы полиэтилена подвергаются дроблению в зазоре между неподвижными ножевыми элементами 6 с рифленой рабочей поверхностью и ножами ротора 8 с режущей кромкой, изготовленной под углом 5-15^o при одновременном водяном охлаждении ротора 7 и неподвижных ножевых элементов 6. Далее продукты дробления проходят через калибрующую решетку 9, установленную в камере измельчения 5, и поступают в выгрузочный бункер 10.

Предлагаемый измельчитель пластмасс позволяет получать частицы полиэтилена хлопьевидной формы с рваными краями, насыпная плотность которых 110-130 кг/м³ и размер 0,05-1,0 мм, благодаря рифленой рабочей поверхности ножевых элементов, зазору между ними и ножами ротора 0,1-0,4 мм, режущей кромке ножей ротора, выполненной под углом 5-15^o и системе водяного охлаждения ротора и ножевых элементов. Водяное охлаждение исключает разогрев и оплавление измельченного полиэтилена, образование комков, налипание полиэтилена на своды камеры и забивание сетки, что повышает эксплуатационную надежность, производительность, улучшает эффективность работы измельчителя пластмасс, уменьшает энергозатраты при высоком качестве измельчения исходного полиэтилена.

При зазоре между ножевыми элементами и ножами ротора 0,1-0,4 мм получается полиэтилен в виде хлопьевидных частиц нужного размера. При зазоре менее 0,1 мм полиэтилен измельчается до тонкодисперсного порошка, а при зазоре более 0,4 мм частицы полиэтилена не проходят через калибрующую решетку.

В результате многочисленных экспериментов установлено, что только при угле заточки режущей кромки ножей ротора 5-15^o получаются частицы полиэтилена хлопьевидной формы. При выходе за пределы указанного интервала задача изобретения не выполняется, так как получаются частицы крупчатой формы. Для подтверждения эффективности измельчителя пластмасс и целесообразности его промышленного использования были изготовлены промышленные образцы, на которых производилось измельчение гранул полиэтилена высокого давления до мелких хлопьевидных частиц с рваными краями, необходимых для нужд разных производств. Испытания показали эффективность, высокую производительность измельчителей пластмасс и большую перспективу для их реализации.

Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на выполнение поставленной задачи, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.

Изобретение предназначено для измельчения пластмасс, преимущественно гранул полиэтилена высокого давления, и может быть использовано в химической и многих других отраслях промышленности. Измельчитель содержит загрузочный бункер с дозатором, камеру измельчения с неподвижными ножевыми элементами, калибрующую решетку и ротор с ножами-билами, при этом ножевые элементы выполнены с рифленой рабочей поверхностью, закреплены в стенках камеры с возможностью радиального перемещения и установлены относительно ножей ротора с зазором 0,1-0,4 мм, последние выполнены с режущей кромкой под углом 5-15^o, а ротор и ножевые элементы снабжены водяным охлаждением. Изобретение позволяет повысить эффективность измельчения. 6 ил.

Измельчитель пластмасс, содержащий загрузочный бункер с дозатором, мельницу с камерой измельчения и неподвижными ножевыми элементами, калибрующую решетку и ротор с ножами, отличающийся тем, что ножевые элементы выполнены с рифленой поверхностью, закреплены в стенках камеры с возможностью радиального перемещения и установлены относительно ножей ротора с зазором 0,1-0,4 мм, при этом последние выполнены с режущей кромкой под углом 5-15^o, а ротор и ножевые элементы снабжены водяным охлаждением.