Мобильный экструдерный комплекс для изготовления полимерных погонажных изделий Российский патент 2025 года по МПК B29C48/00 B29C48/25 

Область техники

Изобретение относится к области экструдерного производства полимерных погонажных изделий и может быть использовано при изготовлении полимерных труб диаметром от 32 до 1200 миллиметров для непрерывных трубопроводов транспортирования жидких и газообразных сред под давлением и различных полимерных профилей.

Уровень техники

Известны экструдерные линии для переработки термопластов из первичного и вторичного сырья при производстве различных полимерных изделий, таких как гранулят, полиэтиленовая пленка, погонажные изделия типа труб, уголков, различной формы профилей.

Для производства каждого вида изделий обычно разрабатывают и изготавливают специальные стационарные экструдерные линии, обеспечивающие выпуск того или иного изделия и обычно предназначенные для работы на одном виде полимера для производства одного вида изделий.

Характерной особенностью экструдерных линий для производства полимерных труб большой длины и большого диаметра является их обычное стационарное размещение, значительная протяженность (до 40 и более метров) и с возможность производства труб стандартной для грузоперевозок длиной 3 или 6 метров.

Известна универсальная модульная линия для производства пленки, гранул и погонажных изделий из термопластов, состоящая из экструдера со сменными смесительными элементами и головкой шнека, загрузочного устройства, основания, сменных формующих модулей и вспомогательного оборудования для производства пленки, гранул и погонажных изделий [RU 48868 B29C 47/00, Опубл. 10.11.2005 Бюл. №31].

В универсальной модульной линии по RU 48868 шнек экструдера имеет винтовую нарезку и конусный сердечник, расположенный в зоне сжатия, при этом зона смешения расположена между зоной сжатия и зоной дозирования, смесительные элементы перемешивающего устройства экструдера выполнены в виде по крайней мере двух кулачков, расположенных со смещением относительно друг друга и выполненных с нарезкой по наружному контуру или гладкой поверхностью, головка шнека экструдера выполнена гладкой или с винтовой нарезкой с шириной гребня 0,095-0,112d, высотой гребня 0,1-2 мм, шагом нарезки 0,7d-1,1d, где d - диаметр шнека, а сменный формующий модуль для производства пленки выполнен в виде головки пленочной, которая состоит из корпуса, дорна с мундштуком, расположенных концентрично, матрицы для формования расплава термопласта, средства подачи сжатого воздуха, средства обогрева и терморегулирующего датчика, а вспомогательное оборудование включает обдувочное средство в виде кольца, тянущее средство, разрезное средство и средство намотки или в виде головки профильной, которая состоит из корпуса, дорна с рассекателем, матрицы для формования расплава термопласта, средства обогрева и терморегулирующего датчика, а вспомогательное оборудование включат калибрующее средство, охлаждающее средство, тянущее средство, отрезное средство и средство намотки, или сменный формующий модуль для производства гранул выполнен в виде головки стренговой, которая выполнена многоручьевой, и состоит из корпуса, содержащего средства обогрева, терморегулирующие датчики и фильеру, средства для регулировки проходного сечения фильеры, а вспомогательное оборудование для производства гранул включат, по крайней мере, одну ванну охлаждения и гранулятор для порезки стренг, имеющий регулируемый привод, подающие прижимные ролики, обеспечивающие равномерную подачу стренг и средство для порезки стренг.

Недостатками универсальной модульной линии по RU 48868 являются ее стационарное размещение и невозможность изготовления на ней полимерных труб.

Известен мобильный производственный комплекс, содержащий технологическую линию, установленную в, по меньшей мере, двух жестких контейнерах, снабженных, по меньшей мере, одним съемным ограждением, предназначенным для установки между контейнерами, которые в рабочем состоянии размещены на расстоянии друг от друга таким образом, что суммарная длина контейнеров и промежутков превышает длину технологической линии. Съемное ограждение включает съемный полог и съемный пол, которые выполнены утепленными. Контейнеры установлены на самоходном транспортном средстве и прицепе к нему и снабжены средствами для выравнивания высоты их полов. Технологическая линия комплекса предназначена для производства композитных профильных изделий методом пултрузии - технологии формирования и отверждения пропитанных полимерным связующим волокон стержней протяжкой через систему фильер с постепенно уменьшающимся сечением [RU 137784 B60P 3/00 Опубл. 27.02.2014 Бюл. №].

Техническим результатом комплекса по RU 137784, является повышение надежности эксплуатации комплекса за счет того, что промежутки между контейнерами в рабочем положении изолированы от внешней среды съемными ограждениями, что обеспечивает осуществление технологического процесса в стабильных условиях температуры и влажности, а также сокращение времени на ввод комплекса в эксплуатацию за счет обеспечения возможности оперативного удлинения защитной оболочки комплекса при его переводе из транспортного положения в рабочее.

Недостатками комплекса по RU 137784 является невозможность производства полимерных изделий методом экструзии, поскольку экструзионные линии требуют наличия водяного охлаждения и иное отсутствующее в комплексе по RU 137784 вспомогательное оборудование.

Известен мобильный технологический комплекс для производства твердых пеногенерирующих стержней методом экструзии, в котором для повышения эффективности технологии производства твердых пеногенерирующих стержней и обеспечения их одновременного помещения в формосохраняющую упаковку и изготовления стержней непосредственно на месте их применения на нефтяных и газовых месторождениях, содержит блок предварительного смешивания сырья и экструдерный блок, блок изготовления формосохраняющей упаковки, предназначенный для изготовления формосохраняющей полиэтиленовой оболочки твердых пеногенерирующих стержней с формой и размерами, оптимизированными для применения в реализуемом с помощью технологического комплекса процессе изготовления твердых пеногенерирующих стержней, и представляющий собой устройство для запайки размеченной необходимым образом полиэтиленовой пленки путем нагрева. Экструзия изделия происходит в указанную формосохраняющую упаковку из экструдерного блока через формообразующую выходную трубку. Блок предварительного смешивания сырья связан с экструдерным блоком через накопительную емкость. Мобильный технологический комплекс конструктивно выполнен в виде отдельных блоков, обеспечивающих упрощенные разборку, транспортирование и сборку [RU 2768253 E21B 43/00, C09K 8/536, Опубл. 23.03.2022 Бюл. №9].

Недостатком мобильного технологического комплекса по RU 2768253 является невозможность производства на нем полимерных труб.

Известен способ ремонта трубопроводов и технологический комплекс для его осуществления, включающий введение пластиковой трубы в ремонтируемую стальную трубу. В начале трубопровода устанавливают блок непрерывного изготовления пластиковой трубы. Переднюю часть изготовленной пластиковой трубы соединяют канатом с тяговым органом, установленным в конечной точке ремонтируемой трубы. Затем начинают процесс непрерывного изготовления пластиковой трубы с одновременной ее подачей в ремонтируемую трубу и заполнением пространства между трубами веществом с отсроченным временем полимеризации. Время полимеризации назначают больше времени прохода пластиковой трубы в ремонтируемой трубе. Технологический комплекс для осуществления способа содержит блок непрерывного изготовления пластиковой трубы, выполненный в виде устройства для однослойного или многослойного экструдирования, и/или литья, и/или наплавки пластмассы. В конце ремонтируемой стальной трубы установлен тяговый орган с гибким тяговым элементом, свободный конец которого соединен с передней частью пластиковой трубы. Технический результат: сокращение времени ремонта, снижение материалоемкости, увеличение протяженности ремонтируемого трубопровода [RU 2379573 F16L 55/165, F16L 55/00, F16L 58/10, Опубл. 20.01.2010 Бюл. №2].

Известен мобильный технологический комплекс производства и укладки непрерывного полимерного трубопровода, включающий экструзионную линию изготовления полимерного трубопровода, в состав которой входят как минимум один экструдер с загрузочным бункером, вакуум-калибровочная камера и ванна водяного охлаждения, армирующая машина, отрезное устройство, тянущее устройство, отличающийся тем, что мобильный комплекс состоит как минимум из одной платформы на колесном или гусеничном ходу с приводом, на которой размещается экструзионная линия, силовая установка, установка для хранения и подготовки полимерного сырья и устройство укладки трубопровода, а привод синхронизирован с тянущим устройством экструзионной линии [RU 120178 F16L 1/038? F16L 9/12, Опубл. 10.09.2012 Бюл. №25].

Мобильный комплекс производства и укладки непрерывного полимерного трубопровода по RU 120178 установлен на мобильных платформах: платформе с силовой частью, платформе с первой ступень экструзионной линии и платформе со второй ступенью экструзионной линии. Первая ступень экструзионной линии - изготовление внутреннего полимерного слоя труб и последующее армирование трубы. Вторая ступень экструзионной линии - образование наружного полимерного слоя трубы, протяжка и укладка готовых труб. Силовая часть мобильного технологического комплекса производства и укладки непрерывного полимерного трубопровода устанавливается на платформе и содержит дизель-электростанцию, силовой привод, емкость для полимерного сырья и емкость для топлива.

Первая ступень экструзионной линии по RU 120178 устанавливается на отдельной мобильной платформе и содержит бункер для гранул (полимерного сырья), первый экструдер, формирующую головку, вакуум-калибровочную камеру, ванну водяного охлаждения и армирующие устройство (намотчик).

Вторая ступень экструзионной линии по RU 120178 устанавливается на другой отдельной мобильной платформе и содержит второй бункер для гранул, второй экструдер, трубную головку, вакуумно-калибровочную камеру, ванну водяного охлаждения, тянущее устройство, отрезной устройство и устройство укладки труб.

Силовая часть комплекса по RU 120178 обеспечивает работу двух ступеней экструзионной линии. Дизель-электростанция обеспечивает электричеством комплекс, силовой привод, который синхронизирован с тянущим устройством, обеспечивает передвижение комплекса. На первой ступени экструзионной линии из емкости гранулы (полимерное сырье) загружаются в бункер, из которого в дальнейшем поступают в первый экструдер. Выдавленная через головку первый полимерный слой для армированной полимерной трубы для сохранения формы отправляется в вакуум-калибровочную камеру, с последующим охлаждением в ванне водяного охлаждения. Полученный внутренний слой полимерной трубы армируется с помощью армирующего устройства. На второй ступени экструзионной линии гранулы второго полимерного слоя, загруженные в бункер, поступают во второй экструдер и через трубную головку формируют внешний полимерный слой армированной полимерной трубы. Полученная многослойная труба, пройдя через вакуумно-калибровочную камеру и водяную ванну охлаждения образует конечную стадию армированной полимерной трубы. Для задания определенной скорости передвижения полимерной армированной трубы необходимо тянущее устройство, которое синхронизировано с силовым приводом. Отрезные операции производятся специальным устройством. Укладка трубы происходит посредством специального устройства.

Существенным недостатком RU 120178 является сложность конструкции платформ и сложность синхронизации всех частей комплекса при постоянном движении, поскольку в процессе движения ось каждого компонента экструдерной линии не должна отклоняться от оси линии экструдера, что практически проблематично при движении комплекса такого размера и значительной массы по бездорожью по реальному пути прокладки трубопровода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту (прототипом) является мобильный производственный комплекс для производства продукции методом пултрузии, содержащий технологическую линию, расположенную в морских контейнерах, установленных на самоходном транспортном средстве и, по меньшей мере, одном прицепе, отличающийся тем, что, по меньшей мере, часть контейнеров установлена с возможностью сдвига в продольном направлении до совмещения их торцов, имеющих проемы со съемными дверями [RU 138261 B60P 3/00, B65D 88/12 Опубл. 10.03.2014 Бюл. №7].

Мобильный производственный комплекс по RU 138261 (прототипу) размещен в трех морских контейнерах, содержащих части рассоединенной технологической линии пултрузии (технологии формирования и отверждения пропитанных полимерным связующим волокон стержней протяжкой через систему фильер с постепенно уменьшающимся сечением). Контейнеры установлены на самоходном транспортном средстве и сцепленных с ними прицепах. Контейнеры имеют проемы со съемными дверями, по меньшей мере, на торцах. Двери навешиваются на время перевозки комплекса и отправляются на склад при переводе комплекса в рабочее состояние. При необходимости, вызванной характером технологического процесса или используемым оборудованием, контейнеры могут иметь проемы в обоих торцах и/или в части одной или обеих боковых стенок.

Недостатком мобильного производственного комплекса для производства продукции только методом пултрузии по RU 138261 (прототипу) является отсутствие водяного охлаждения, необходимого для работы экструзионной линии, существенно меньшие размеры по сравнению с экструзионной линией, наличие не применимой для работы и транспортировки мобильного экструдерного комплекса компоновки.

Задача и технический результат

Задачей и техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эффективности экструдерной линии производства погонажных изделий в виде полимерных труб для непрерывных трубопроводов транспортирования жидких и газообразных сред под давлением и различных полимерных профилей, за счет обеспечения возможности транспортировки оборудования экструдерной линии различным грузовым транспортом в условиях бездорожья к месту использования, быстрого развертывания и монтажа экструдерной линии на месте укладки трубопровода и на местах ее использования.

Сущность изобретения

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что предлагаемый мобильный экструдерный комплекс для изготовления полимерных погонажных изделий выполнен с возможностью изготовления полимерных погонажных изделий в виде труб с диаметром от 32 до 1200 мм и профилей и содержит:

соединенные торцевыми и боковыми сторонами друг с другом контейнеры для грузоперевозок с расположенным в них модульным оборудованием и технологическими коммуникациями, частично расположенным в соединенных торцевыми сторонами контейнерах и частично расположенным в соединенных боковыми сторонами контейнерах,

средства сборно/разборного соединения контейнеров друг с другом,

средства сборно/разборного соединения технологических коммуникаций модульного оборудование экструдерной линии,

средства регулирования аксиального и продольного положения модульного оборудования по технологической оси экструдерной линии внутри контейнеров и

средства регулирования высоты и горизонтального положения оснований контейнеров,

средства жесткой фиксации положения модульного оборудования в контейнерах при транспортировке контейнеров, а

средства фиксации модульного оборудования в контейнерах при их транспортировке выполнены в виде вкрученных в металлические основания контейнеров транспортировочных болтов с возможностью жесткой фиксации стропами положения модульного оборудования экструдерной линии в центрах тяжести контейнеров при транспортировке контейнеров с закрепленным в них модульным оборудованием экструдерной линии.

Располагаемое в контейнерах модульное оборудование экструзионной линии содержит

основной экструдер для изготовления полимерных погонажных изделий,

соэкструдер для изготовления маркировочных полос на погонажных изделиях,

экструдер для нанесения защитных оболочек погонажных изделий,

вакуумную ванну,

ванну охлаждения,

тянущее и отрезное устройство,

маркиратор,

сушилку с системой пневмоподачи сыпучего полимерного сырья,

технологические коммуникации со съемно/разъемными соединениями в виде системы водоподготовки и циркуляции воды, системы охлаждения и аварийного слива воды, системы вентиляции и системы электропитания и

мобильную лабораторию для контроля качества изделий

и модуль генерации электроэнергии.

Мобильный экструдерный комплекс в качестве контейнеров для грузоперевозок содержит 20-футовые морские контейнеры класса ISO или контейнер типа 1СС (1С) по ГОСТ Р53350-2009, внутренние стенки которых теплоизолированы и которые содержат металлическое основание с вкрученными в него транспортировочными болтами для жесткой фиксации положения оборудования в контейнерах стропами при транспортировке отдельных контейнеров с закрепленным в них модульным оборудованием экструдерной линии, с возможностью установки контейнеров на модульные дорожные бетонные или полимерные плиты.

При этом в предлагаемом мобильном экструдерном комплексе

средства сборно/разборной фиксации контейнеров относительно друг друга выполнены в виде резьбовых скоб с возможностью люфта контейнеров относительно друг друга для снижения нагрузок на контейнеры при подвижках грунта или основания,

средства регулирования аксиального и продольного положения модульного оборудования по технологической оси экструдерной линии внутри контейнеров изготовлены в виде колес и рельс, а

средства регулирования высоты и горизонтального положения нижних сторон каждого из контейнеров выполнены в виде регулируемых стоек, а

средства фиксации модульного оборудования в контейнерах при их транспортировке выполнены в виде вкрученных в металлические основания контейнеров транспортировочных болтов с возможностью жесткой фиксации стропами положения модульного оборудования экструдерной линии в центрах тяжести контейнеров при транспортировке контейнеров с закрепленным в них модульным оборудованием экструдерной линии.

Краткое описание чертежей

Технические, конструктивные и технологические особенности предлагаемого мобильного экструдерного комплекса в виде соединяемых друг с другом торцевыми и боковыми сторонами контейнеров для грузоперевозок с расположенным в них модульным оборудованием и технологическими коммуникациями экструдерной линии, частично расположенным в соединенных торцевыми сторонами контейнерах и частично расположенным в соединенных боковыми сторонами контейнерах, а также особенностями компоновки модульного оборудования в контейнерах в рабочем и транспортном положениях, иллюстрируются фигурами чертежей, на которых показаны номерами позиций:

1 - контейнер №1; 2 - контейнер №2; 3 - контейнер №3; 4 - контейнер №4; 5 - контейнер №5; 6 - контейнер №6; 7 - контейнер №7; 8 - контейнер №8; 9 - емкость-еврокуб для крошки полимерного сырья (полиэтилена); 10 - блок сушильного устройства; 11 - блок экструдера; 12 - экструзионная голова; 13 - вакуумная ванна; 14 - оросительная ванна; 15 - покрывная экструзионная голова; 16 - блок тянущего устройства; 17 - блок отрезного устройства; 18 - компрессор; 19 - чиллер (охладитель); 20 - емкости с водой; 21 - емкости для слива воды; 22 - лазерный маркиратор; 23 - печь нагрева; 24 - лебедка; 25 - вакуумный загрузчик; 26 - тепловентилятор сушильного устройства; 27 - пульт управления; 28 - емкость полипропилена; 29 - шкаф для инструмента; 30 - двигатель отвода тепла; 31 - стартовые трубы; 32 - погрузчик; 33 - стеллаж для оснастки; 34 - зона размещения оснастки; 35 - зона размещения деталей бухто-намотчика; 36 - зона размещения полиэтилена; 37 зона размещения пресса; 38 - купол загрузчика; 39 - блок покрывного устройства; 40 - условное обозначение линии примыкания контейнеров при их сборке в рабочее положение;. 41 - стойки усиления (подпорки) краевых поверхностей в контейнерах с удаленными боковыми стенками.

На фиг. 1 представлен чертеж смонтированного подготовленного к эксплуатации мобильного экструдерного комплекса (МЭК) с расстановкой оборудования экструдерной линии в рабочем положении, где штриховыми линиями показаны места соединения торцами контейнеров №1, №2, №3, №4 и №5 в продольном направлении и соединения боковыми сторонами контейнера № 1 с контейнером №8, контейнеров №3 и №4 с контейнером №7 и контейнера № 5 с контейнером № 6 с образованием единой экструдерной линии, технологическая ось которой обозначена штрих-пунктирной линией, а стрелками показано направление движения технологического потока полимерного материала от поступления исходного сырья в экструдер до выхода полимерных погонажных изделий в виде труб или профилей.

На фиг. 2 - чертежи комплекта отдельно расположенных и подготовленных для транспортировки контейнеров №1, №2, №3, №4, №5, №6, №7 и №8 с расположенным и закрепленным в отдельных контейнерах модульным оборудованием экструдерной линии в транспортном положении:

В контейнере №1 в транспортном положении показаны располагаемые в нем: 38 - купол загрузчика; 9 - емкость-еврокуб для крошки полимерного сырья (полиэтилена); 25 - вакуумный загрузчик; 26 - тепловентилятор сушильного устройства; 11 - блок экструдера; 12 - экструзионная голова; 30 - двигатель отвода тепла.

В контейнере №2 в транспортном положении показаны располагаемые в нем: 29 - шкаф для инструмента; 13 - вакуумная ванна; 31 - стартовые трубы.

В контейнере №3 в транспортном положение показаны располагаемые в нем: 34 - зона размещения оснастки; 21 - емкости для слива воды; 14 - оросительная ванна; 35 - зона размещения деталей бухто-намотчика; 36 - зона размещения полиэтилена.

В контейнере №4 в транспортном положении показаны располагаемые в нем: 29 - шкаф для инструмента; 15 - покрывная экструзионная голова; 14 - оросительная ванна.

В контейнере № 5 в транспортном положении показаны располагаемые в нем: 16 - блок тянущего устройства; 17 - блок отрезного устройства; 24 - лебедка; 27 - пульт управления; 29 - шкаф для инструмента; 33 - стеллаж для оснастки.

В контейнере № 6 в транспортном положении показаны располагаемые в нем: 18 - компрессор; 30 - двигатель отвода тепла; 32 - погрузчик; 34 - зона размещения оснастки.

В контейнере № 7 в транспортном положении показаны располагаемые в нем: 20 - емкости с водой; 19 - чиллер (охладитель); 34 - зона размещения оснастки; 27 - пульт управления; 25 - вакуумный загрузчик; 39 - блок покрывного устройства; 10 - блок сушильного устройства.

В контейнере №8 в транспортном положении показаны располагаемые в нем: 33 - стеллаж для оснастки; 29 - шкаф для инструмента; 10 - блок сушильного устройства; 22 - лазерный маркиратор; 35 - зона размещения деталей бухто-намотчика.

На фиг. 3 - контейнер №1 с присоединенным к нему сбоку контейнером № 8 в рабочем положении и расположенные в них: 9 - емкость-еврокуб для крошки полимерного сырья (полиэтилена); 10 - блок сушильного устройства; 11 - блок экструдера; 12 - экструзионная голова; 25 - вакуумный загрузчик; 26 - тепловентилятор сушильного устройства; 27 - пульт управления; 29 - шкаф для инструмента; 30 - двигатель отвода тепла; 40 - условное обозначение линии примыкания контейнеров при их сборке в рабочее положение; 41 - стойки усиления (подпорки) краевых поверхностей в контейнерах №1 и №8 с удаленными боковыми стенками.

На фиг. 4 - контейнер № 2 в рабочем положении с присоединенным к нему с одного торца контейнером №1 с присоединенным сбоку контейнером № 8 м с присоединенном к нему с другого торца контейнером №8 в рабочем положении и расположенные в них: 13 - вакуумная ванна; 21 - емкости для слива воды; 14 - оросительная ванна. Штриховыми линиями на фиг. 4 показаны линии соединения контейнеров № 1, №2 и №8.

На фиг. 5 - контейнер № 3в рабочем положении с присоединенным к нему с одного торца контейнером № 2 и с присоединенном к нему у другого торца сбоку контейнером № г в рабочем положении и расположенные в них: 21 - емкость для слива воды; 14 - оросительная ванна; 20 - емкости с водой; 19 - чиллер (охладитель). Штриховыми линиями на фиг. 5 показаны линии соединения контейнеров №2, №3 и №7.

На фиг. 6 - контейнер №4 в рабочем положении с присоединенным к нему с одного торца контейнером №3 с присоединенным сбоку контейнером №7 в рабочем положении и расположенные в них: 19 - чиллер (охладитель); 25 - вакуумный загрузчик; 27 - пульт управления; 39 - блок покрывного устройства; 10 - блок сушильного устройства; 23 - печь нагрева; 25 - вакуумный загрузчик; 28 - емкость полипропилена; 21 - емкость для слива воды; 15 - покрывная экструзионная голова; 14 - оросительная ванна; 22 - лазерный маркиратор; 41 - стойки усиления (подпорки) краевых поверхностей контейнеров в местах с удаленными боковыми стенками.

На фиг. 7 - контейнер №5 с присоединенным сбоку контейнером №6 в рабочем положении и расположенные в них: 18 - компрессор; 24 - лебедка; 16 - блок тянущего устройства; 17 - блок отрезного устройства; 29 - шкаф для инструмента; 41 - стойки усиления (подпорки) краевых поверхностей контейнеров в местах с удаленными боковыми стенками.

На фиг. 8 - фото стоек усиления (подпорок) краевых поверхностей в зонах сопряжения контейнеров с удаленными боковыми стенками

На фиг. 9 - фото варианта конструктивного исполнения резьбовой скобы для соединения смежных контейнеров при монтаже экструдерной линии.

Осуществление изобретения

Предлагаемый мобильный экструдерный комплекс для изготовления полимерных погонажных изделий включает преимущественно 8-мь соединяемых друг с другом с возможностью раздельного транспортирования контейнеров для грузоперевозок с размещенным в них модульным оборудованием экструдерной линии в виде: основного экструдера изготовления основной продукции, соэкстурдера, предназначенного для изготовления маркировочных полос, экструдера для нанесения защитной оболочки, вакуумной ванны, ванн охлаждения, тянущего и отрезного устройства, маркиратора, сушилки с системой пневмоподачи сыпучих материалов, мобильной лаборатории для испытания изготовленной продукции, и вспомогательного оборудования - системы водоподготовки, циркуляции воды, охлаждения воды.

Каждая часть располагаемого в контейнерах оборудования экструдерной линии выполнена по модульной схеме с возможностью расположения отдельных объектов оборудования при транспортировке в отдельных контейнерах (фиг. 2) в транспортном положении и последующего объединения в единую экструдерную линию при соединении контейнеров и соединении технологических коммуникаций между контейнерами в рабочем положении (фиг. 1).

Стенки контейнеров теплоизолированы, например гидрофобизированным аэрогелем Alison Aerogel Blanket DRT06-Z, минеральной ватой или плитами вспененного полистирола, что позволяет достичь качественной теплоизоляции при минимальных потерях рабочей площади контейнеров.

Часть торцевых и боковых стенок контейнеров удалена с возможностью их соединения в рабочем положении экструдерной линии торцевыми и боковыми сторонами с возможность соответствующего перемещения и объединения в них оборудования и коммуникаций в рабочем положении в единую экструдерную линию, как это показано на фиг. 1.

Для увеличения жесткости стенок контейнеров установлены приварные ребра жесткости, а внутри контейнеров с удаленными боковыми стенками между основаниями контейнеров и верхними стенками установлены поддерживающие стойки (фиг. 8).

В рабочем положении оборудование экструдерной линии может перемещаться вдоль технологической оси смонтированной экструдерной линии на специальных колесах и по рельсам.

Вентиляция внутри контейнеров обеспечивается за счет закрывающихся изнутри контейнеров окон, с внешней стороны окна закрыты металлическими жалюзи для защиты от попадания внутрь контейнеров осадков и возможности регулирования вентиляции.

Рабочая температура внутри соединенных в рабочем положении контейнеров обеспечивается выделяемым экструдером теплом и нагретым материалом полимерных изделий при остывании.

Для производства полимерных труб может быть использован, в частности, полиэтилен по ГОСТ Р 58121.1.

Перед запуском экструдерной линии в работу внутреннее помещение соединенных контейнеров прогревают до приемлемой температуры с помощью тепловых пушек, а охлаждение обеспечивают за счет естественной вентиляции зимой и принудительной вентиляции летом.

Для обеспечения соединения контейнеров друг с другом в верхней части соединяемых контейнеров устанавливаются резьбовые скобы, не позволяющие контейнерам разъезжаться, но с возможностью люфта и движения контейнеров относительно друг друга при подвижках грунта или основания, что предотвращает поломку соединенных контейнеров и снижает нагрузки на соединенные в рабочем положении контейнеры.

Система водоснабжения содержит две емкости общим объемом не менее 8 м³, чиллер (охладитель), проходящий вдоль всего комплекса вплоть до последней ванны охлаждения трубопровода с трубами из полиэтилена ПЭ-100 по ГОСТ 18599/ГОСТ Р 58121.2.

Трубы системы водоснабжения между контейнерами соединяются компрессионными фитингами из полипропилена.

Система циркуляции воды подключена к системе аварийного питания для обеспечения возможности слива воды из ванн охлаждения и трубопроводов в случае нештатного отключения электроэнергии в холодное время года.

Соединение электрических кабелей между контейнерами обеспечивается стандартными переносными водостойкими кабельными розетками со степенью герметизации IP68.

В транспортном положении разъединенное модульное оборудование экструдерной линии смещают в центры тяжести каждого контейнера и жестко фиксируют стропами к транспортировочным болтам, вкрученным в металлические основания контейнеров с приваренными к ним стойками и ребрами жесткости, увеличивающими жесткость стенок контейнеров.

Распределение и положение модульного оборудования экструдерной линии в контейнерах в транспортном положении показано на фиг. 2.

Проемы в местах удаленных торцевых и боковых стенок контейнеров при их транспортировке закрывают двухслойными тентами из полиэстера и полиэтилена для обеспечения механической прочности и защиты от проникновения влаги, при этом защитные тенты накрывают контейнеры полностью со всех сторон.

Мобильный контейнерный комплекс транспортируют, монтируют и подготавливают к использованию следующим образом:

Отдельные контейнеры с закрепленным в них модульным оборудованием экструдерной линии (фиг. 2) доставляют различными видами грузового транспорта в место установки, монтажа и использования экструдерного комплекса.

После транспортировки контейнеры с оборудованием экструдерной линии устанавливают на заранее подготовленную площадку с полимерными или бетонными, уложенными в одной горизонтальной плоскости дорожными плитами.

Положение оснований соединенных контейнеров выравнивают в единой горизонтальной плоскости, затем контейнеры соединяют друг с другом резьбовыми скобами, а модульное оборудования комплекса внутри соединенных контейнеров перемещают в показанное на фиг. 1 рабочее положение.

Смонтированный мобильный экструдерный комплекс на примере изготовления полиэтиленовой трубы функционирует следующим образом:

В расположенную в контейнере №1 емкость-еврокуб путем ручного раскрытия мешков с ближайшего паллета засыпают крошку или гранулы полиэтилена.

Из емкости-еврокуба крошка или гранулы полиэтилена с помощью вакуумных загрузчиков подаются в блок сушильного устройства, где с помощью тепловентилятора сушильного устройства производится их сушка.

Затем полиэтилен поступает в цилиндр экструдера, в котором происходит пластикация и расплав полиэтилена, который через экструзионную голову поступает в расположенную в контейнере №2 вакуумную камеру, которая выполняет функции придания формы трубы и или профиля и охлаждения.

Вакуумная камера выполнена с возможность перемещения внутри контейнеров по рельсам (ход по рельсам 740 мм) из транспортного в рабочее положение.

В вакуумную ванну с помощью насоса подается охлаждающая вода, которая затем отводится в емкость слива воды. На ванне расположен щит управления.

В контейнере №3 друг за другом на одной оси расположены две оросительные ванны, также выполненных с возможностью перемещения по рельсам из транспортного в рабочее положение.

Контроль температуры экструзионной полиэтиленовой трубы осуществляют посредством датчиков температуры в оросительных ваннах.

В расположенную в контейнере №4 печь нагрева при необходимости подаются полипропилен для формирования защитной полипропиленовой оболочки.

Полипропилен в виде расплава проходит через покрывную экструзионную голову, с помощью которой на полиэтиленовой трубе образуется защитная оболочка.

При отключении данного блока производят полиэтиленовые трубы без защитного полипропиленового покрытия.

Далее сформированная труба проходит через оросительную ванну, куда охлаждающая вода подается насосом и отводится в емкость для слива.

После оросительной ванны посредством лазерного маркиратора производится маркировка или на защитной полипропиленовой оболочке полиэтиленовой трубы или непосредственно на полиэтиленовой трубе.

Перемещение изготовляемой трубы в экструзионной линии осуществляется расположенным в контейнере №5 блоком тянущего устройства, в котором находится лебедка для перемещения стартовой трубы для случая недостатка ее собственной длины.

С помощью движущихся силиконовых траков обеспечивается сцепление с поверхностью трубы и ее сдвиг. Рядом находится рабочее место, где оператор контролирует параметры тянущего блока.

Далее посредством блока отрезного устройства труба разрезается на отрезки требуемой длины.

Отрезание производится дисковыми пилами, которые двигаются вдоль трубы со скоростью равной линейной скорости экструзии и движения трубы.

В совмещенном с контейнером №5 контейнере №6 расположен предназначенный для тянущего устройства компрессор.

Характерными отличительными особенностями предлагаемого экструдерного комплекса является наличие:

соединяемых друг с другом торцевыми и боковыми сторонами контейнеров для грузоперевозок с расположенным в них модульным оборудованием экструдерной линии, частично расположенным в соединенных торцевыми сторонами контейнерах и частично расположенным в соединенных боковыми сторонами контейнерах,

средств сборно/разборного соединения контейнеров друг с другом, выполненных с возможностью люфта контейнеров относительно друг друга для снижения нагрузок на контейнеры при подвижках грунта или основания

средств сборно/разборного соединения технологических коммуникаций модульного оборудование экструдерной линии между контейнерами,

средств регулирования аксиального и продольного положения модульного оборудования оси экструдерной линии внутри контейнеров в рабочем положении,

средств фиксации модульного оборудования в контейнерах при их транспортировке, выполненных в виде металлических оснований контейнеров с вкрученными в них транспортировочными болтами для жесткой фиксации положения оборудования в центрах тяжести контейнеров стропами при транспортировке контейнеров с закрепленным в них модульным оборудованием экструдерной линии,

средств регулирования высоты и горизонтального положения оснований каждого из контейнеров.

Отдельные детали и узлы модульного оборудования экструдерной линии в мобильном экструдерном комплексе могут быть изготовлены из обычно используемых в технике экструдирования материалов, на обычном оборудовании по обычным технологиям.

Как показали дополнительные натурные испытания использование предлагаемого мобильного экструдерного комплекса обеспечивает уверенное достижение технического результата - повышение эффективности экструдерной линии производства погонажных изделий в виде полимерных труб диаметром от 32 до 1200 миллиметров для непрерывных трубопроводов транспортирования жидких и газообразных сред под давлением и различных полимерных профилей, за счет возможности транспортировки оборудования экструдерной линии различным грузовым транспортом в условиях бездорожья к месту использования, быстрого развертывания и монтажа экструдерной линии на месте укладки трубопровода, с возможностью выпуска труб и профилей с длиной более стандартной с существенным упрощением, ускорением и снижением затрат времени и средств на монтаж и эксплуатацию экструдерной линии.

Новизна отдельных и совокупности существенных признаков, техническое решение проблемы, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков, детально раскрытых в описании и показанных на чертежах, доказанную в разделе «Осуществление изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, уверенное решение актуальной проблемы, уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения , доказывают, что предложенные технические решения актуальной проблемы соответствуют всем установленным, предъявляемым к изобретениям требованиям охраноспособности, а также доказывают раскрытие сущности заявленного изобретения в документах заявки с полнотой, достаточной для осуществления изобретения.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.

Изобретение относится к мобильному экструдерному комплексу. Техническим результатом является повышение эффективности экструдерной производственной линии. Технический результат достигается мобильным экструдерным комплексом для изготовления полимерных погонажных изделий. Комплекс содержит соединенные друг с другом контейнеры для грузоперевозок с расположенным в них модульным оборудованием и технологическими коммуникациями, средства сборно/разборного соединения контейнеров друг с другом в виде резьбовых скоб, средства сборно/разборного соединения технологических коммуникаций модульного оборудование экструдерной линии, средства регулирования аксиального и продольного положения модульного оборудования по технологической оси экструдерной линии внутри контейнеров и средства регулирования высоты и горизонтального положения оснований контейнеров. Причем средства фиксации модульного оборудования в контейнерах при их транспортировке представляют собой вкрученные в металлические основания контейнеров транспортировочные болты с возможностью жесткой фиксации стропами положения модульного оборудования экструдерной линии в центрах тяжести контейнеров при транспортировке контейнеров с закрепленным в них модульным оборудованием экструдерной линии. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Мобильный экструдерный комплекс для изготовления полимерных погонажных изделий, характеризующийся тем, что содержит

соединенные друг с другом контейнеры для грузоперевозок с расположенным в них модульным оборудованием и технологическими коммуникациями,

средства сборно/разборного соединения контейнеров друг с другом в виде резьбовых скоб,

средства сборно/разборного соединения технологических коммуникаций модульного оборудование экструдерной линии,

средства регулирования аксиального и продольного положения модульного оборудования по технологической оси экструдерной линии внутри контейнеров и

средства регулирования высоты и горизонтального положения оснований контейнеров,

средства фиксации модульного оборудования в контейнерах при их транспортировке в виде вкрученных в металлические основания контейнеров транспортировочных болтов с возможностью жесткой фиксации стропами положения модульного оборудования экструдерной линии в центрах тяжести контейнеров при транспортировке контейнеров с закрепленным в них модульным оборудованием экструдерной линии.

2. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что модульное оборудование экструзионной линии содержит

основной экструдер для изготовления полимерных погонажных изделий,

соэкструдер для изготовления маркировочных полос на погонажных изделиях,

экструдер для нанесения защитных оболочек погонажных изделий,

вакуумную ванну,

ванну охлаждения,

тянущее и отрезное устройство,

маркиратор,

сушилку с системой пневмоподачи сыпучего полимерного сырья,

технологические коммуникации со съемно/разъемными соединениями в виде системы водоподготовки и циркуляции воды, системы охлаждения и аварийного слива воды, системы вентиляции и системы электропитания и

мобильную лабораторию для контроля качества изделий.

3. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что выполнен с возможностью изготовления полимерных погонажных изделий в виде труб с диаметром от 32 до 1200 мм и профилей.

4. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что в качестве контейнеров для грузоперевозок содержит 20-футовые морские контейнеры, внутренние стенки которых теплоизолированы и которые содержат средства жесткой фиксации модульного оборудования при транспортировке отдельных контейнеров, выполненные в виде вкрученных в основания контейнеров транспортировочных болтов.

5. Мобильный экструдерный комплекс по п.1, характеризующийся тем, что содержит модуль генерации электроэнергии.

6. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что часть модульного оборудования экструдерной линии расположена в соединенных торцами контейнерах, а часть модульного оборудования расположена в соединенных боковыми сторонами контейнерах.

7. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что контейнеры изготовлены с возможностью установки на модульные дорожные бетонные или полимерные плиты.

8. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что средства сборно/разборной фиксации контейнеров относительно друг друга выполнены в виде резьбовых скоб с возможностью люфта контейнеров относительно друг друга для снижения нагрузок на контейнеры при подвижках грунта или основания.

9. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что средства регулирования аксиального и продольного положения модульного оборудования по технологической оси экструдерной линии внутри контейнеров изготовлены в виде колес и рельс.

10. Мобильный экструдерный комплекс по п. 1, характеризующийся тем, что средства регулирования высоты и горизонтального положения нижних сторон каждого из контейнеров выполнены в виде регулируемых стоек.