Гранулятор Советский патент 1983 года по МПК B29B1/02 

(54) ГРАНУЛЯТОР

Изобретение относится к химическому машиностроению, а более конкретно оно касается конструкции устройства для преобразования расплавов полимеров в гранулы, т. е. конструкции грануляторов. Известен гранулятор, содержащий фильеру, сообщающуюся с устройством подачи расплава. Соосно фильере установлен вал, связанный с приводом вращения. Вал снабжен диском, на котором укреплены радиально направленные ножи, взаимодействующие с поверхностью фильеры. В теле диска выполнена полость, сообщающаяся через осевой канал в валу с системой нагнетания охлаждающей жидкости. На боковой поверхности диска выполнены отверстия, направленные под острым углом к поверхности фИЛЬеры 1. Однако в процессе работы капли расплава, образующиеся на поверхности фильеры, смываются мощными струями воды, в результате чего они охлаждаются и покрываются полуотвердевшей пленкой полимера. Кроме этого, струи стремятся сорвать и отбросить каплю. Таким образом, при срезании ножом полуотвердевшей капли снимается вероятность налипания ее на нож. но даже в случае налипания струи воды смывают ее и отбрасывают в зону охлаждения Данный гранулятор способен перерабатывать волокнообразующие полимеры, но имеет целый ряд недостатков, т. е. контакт фильеры и ножей, нагретых до 250-300°С с водой, приводит к быстрому выходу их из строя, а интенсивное выделение пара вызывает трудности с его удалением. Кроме того, на создание мощных водяных струй и срезание полуотвердевших капель требуются значительные затраты энергии. Это явление усиливается в случае нарушения режима работы, когда капли переохлаждаются. В этом случае процесс резки превращается в процесс рубки твердого полимера, 4to иногда грозит поломкой ножей и ухудшением качества гранулята. Наиболее близким к предлагаемому является гранулятор, содержащий смонтированные в корпусе фильеру для подачи расплава, ножевую голову с приводом вращения и ножами, взаимодействующими с поверхностью фильеры, устройство для охлаждения капель расплава, выполненное в виде кольцевого желоба, установленного

концентрично фильере и сообщающегося с системой подачи охлаждающей жидкости 2.

В известном устройстве срезаемые ножом капли из-за того, что «фильера неподвижная, а вращаются ножи, принимают неправильную (неокруглую) форму, что затрудняет дальнейщую их переработку.

Цель изобретения - повышение качества гранулята.

Поставленная цель достигается тем, что гранулятор, содержащий смонтированные в корпусе фильеру для подачи расплава, ножевую голову с приводом вращения и ножами, взаимодействующими с поверхностью фильеры, устройство для охлаждения капель расплава, выполненное в виде кольцевого желоба, установленного концентрично фильере и сообщающегося с системой подачи охлаждающей жидкости, снабжен приводом вращения фильеры для подачи расплава, а последняя установлена в корпусе посредством подщипников.

На чертеже изображен гранулятор, разрез, по оси фильеры.

Представленный гранулятор содержит смонтированную в корпусе 1 фильеру 2,. которая посредством подщипников 3 установлена в корпусе и через канал 4 в валу сообщается с системой подачи расплава, например, щестеренным насосом или экструдером (не показана). Вал фильеры связан с приводом вращения (не показан). Соосно фильере установлена ножевая головка 5, содержащая несколько ножей б, лезвия которых взаимодействуют с рабочей поверхностью фильеры. Головка смонтирована на валу 7, установленном посредством подщипников 8, в корпусе и связанном с приводом вращения любой известной конструкции. Устройство охлаждения капель выполнено в виде кольцевого желоба 9, размещенного концентрично фильере, сообщающегося с системой подачи охлаждающей жидкости (воды). Кольцеобразный слой воды в желобе создают либо вращением желоба, либо подачей воды через систему сопел, установленных по касательной к дну желоба.

В процессе работы гранулятора расплав полимера насосом или экструдером подается в полость фильеры 2 через канал 4 в валу. Одновременно фильере через вал от привода сообщается вращение. Через отверстие фильеры 2 расплав выходит на ее рабочую поверхность, где образует капли. Это достигается за счет давления, создаваемого системой подачи и центробежных сил, действующих на массу расплава в полости вращающейся фильеры 2. Образующиеся на поверхности фильеры капли расплава, срезаются лезвиями ножей 6 и отбрасываются центробежными силами в желоб 9 с

водой, где охлаждаются и затвердевают. Каждая капля, находящаяся на поверхности фильеры 2, нагружена центробежными усилиями, которое обусловлено вращением фильеры 2. В результате капля вы тягивается .в радиальном направлении и находится в равновесии из-за равенства центробежной силы и силы поверхностного натяжения. Поэтому в момент касания ею движущегося вдоль фильеры 2 лезвия ножа 6 легко происходит отделение расплава от фильеры 2, который в виде капли отбрасывается в желоб 9 охлаждающего устройства. Возможны два варианта работы гранулятора: когда фильера и ножевая головка вращаются в одну сторону и когда они вращаются встречно. При первом варианте подшипниковые узлы головки необходимо выполнять более скоростными, т. е. более сложными, но исключается возможность налипания капель на нож. При втором варианте требуется простые подшипниковые узлы, но есть опасность налипания капель на нож. Выбор варианта зависит от склонности полимера к налипанию.

Поскольку в предлагаемом грануляторе отделение капли происходит не только за счет действия ножа, но и за счет центробежных сил, действующих на каплю в результате вращения фильеры, он работает устойчиво и надежно.

Кроме этого, нагрузка на ножи в несколько раз снижена. Предлагаемый гранулятор поглощает меньшее количество энергии на единицу продукции. Гранулы принимают удобную для перереботки окружную форму.

Формула изобретения

Гранулятор, содержащий смонтированные в корпусе фильеру для подачи расплава, ножевую головку с приводом вращения и ножами, взаимодействующими с поверхностью фильеры, устройство для охлаждения капель расплава, выполненное в виде кольцевого желоба, установленного концентрично фильере и сообщающегося с системой подачи охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения качества гранулята, гранулятор снабжен приводом вращения фильеры для подачи расплава, а последняя установлена в корпусе посредством подщипников.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 3320280/23-05, кл. В 29 В 1/02, 16.07.81 (прототип).