Червячный пресс для обезвоживания высоковязких материалов Советский патент 1985 года по МПК B29B15/02 B30B9/12 

Изобретение относится к химическому машиностроению, направлено на усовершенствование червячных прессов для обезвоживания высоковязких полимерных материалов, например каучуков стереорегулярного строения, и является усовершенствованием устройства, описанного в авт. св. № 823170.

Цель изобретения - уменьшение термодеструкции материала и предотвращения водородной коррозии рабочих органов червячного пресса.

На фиг. 1 изображен предлагаемый пресс, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.

Червячный пресс содержит цилиндрический корпус 1 с защитными гильзами 2, загрузочное 3 и выгрузочное 4 устройство, и электропривод (не показан) с редуктором 5, которые расположены на раме 6. Внутри корпуса установлен червячный вал 7 с червячными втулками 8, закрепленный в подшипнике 9. Рабочий канал цилиндрического корпуса разделен неподвижно закрепленными радиальными смесительными эле.ментами 10 в виде трехгранных усеченных пирамид на зону а предварительного прессования и зону в окончательного прессования. Каждая из усеченных пирамид обращена меньшим основанием к червячному валу 7, ребром - к зоне предварительного прессования а навстречу движущемуся потоку полимера, а .гранью, противолежащей этому ребру - к зоне 8 окончательного прессования. На сместительных элементах концентрично закреплены кольцевые перегородки 11, расположенные на равном расстоянии одна относительно другой с образованием дросселирующедиспергирующей решетки 12с конфузорными каналами с.

Площадь выходного сечения каждого из каналов и суммарная площадь выходных сечений каналов составляют соответственно 0,0002 - 0,0005 и 0,004 - 0,01 от площади поперечного сечения диспергирующе-дросселирующей решетки. На валу 7 смонтированы ножи 13, расположенные по ходу материала за сместительными элементами 10 вблизи последних в камере 14, имеющей отводной патрубок 15.

Червячный пресс работает следующим образом.

Полимерный высоковязкий материал, например крошка каучука, содержащий до 15% воды, подается через загрузочное приспособление 3 в зону а рабочего канала. Червячные втулки 8 вала 7, имеющие в начале большой шаг витка, при вращении

вала от привода 5 перемещают крощку, постепенно сжимая ее, к дросселирующедиспергирующей решетке. По мере все большего сжатия каучука при движении его вдоль корпуса от трения и деформаций сдвига при механодеструкции температура каучука повыщается, а влага из-за повышенного давления не может испариться и находится в массе каучука в перегретом состоянии. Дросселирующе-диспергирующая рещетка, образованная смесительными элементами 10 и перегородками 11, имеет конфузорные каналы (фиг. 4), которые формируют поток материала, обеспечивая постепенное медленное увеличение давления

5 массы каучука по направлению движения потока без механодеструкции полимерных молекул. На выходе из решетки происходит резкий сброс давления в камере 14, которая соединена с атмосферой патрубком 15, и вследствие дроссель-эффекта происходит

0 мгновенное испарение влаги. На выходе из решетки частицы каучука разрываются от внутреннего давления (перепад давления может быть 70 - 100 атм), и высвобождающаяся влага отводится через патрубок 15.

5 При этом процессе вследствие эффекта Джоуля - Томпсона полимерный поток снижает свою температуру, что необходимо для ументьщения термической деструкции и выделения водорода. Причем дроссель-эффект, как показали испытания, вызывающий снижение температуры каучука, возможен лищь в выбранных пределах геометрических размеров выходных сечений каналов рещетки. В противном случае при больших площадях из каналов и большей суммарной плошади выходных сечений каналов не происходит резко сброса давления (а постепенно его уменьшение) и не проявляется эффект Джоуля - Томпсона с уменьшением температуры каучука. При меньших же площадях выходных сечений каналов резко возрастает сопротивление движению потока, увеличивается затрачиваемая мощность и падает производительность червячного пресса.

Ножи 13, смонтированные на валу 7 и прижатые своими режущими кромками к дросселирую ще-диспергирующей решетке,

5 при вращении измельчают, перемешивают и гранулируют полимер на входе в камеру 14. Этот процесс обезвоживания повторяется в зоне 0 окончательного прессования. В зависимости от предельно допустимой температуры нагрева перерабатываемого полимера, при которой не происходит его термодеструкции и выделения водорода, может быть выбрано оптимальное каличество зон прессования, например более двух зон.

ЧЕРВЯЧНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ВЫСОКОВЯЗКИХ МАТЕРИАЛОВ по авт. св. № 823170, отличающийся тем, что, с целью уменьшения термодеструкции материала и предотвращения водородной коррозии рабочих органов червячного пресса, он снабжен концентрично смонтированным на сместительных элементах кольцевыми перегородками, расположенными на равном расстоянии одна относительно другой с образованием дросселирующе-диспергирующей решетки с конфузорными каналами, причем площадь выходного сечения каждого из каналов и суммарная площадь всех выходных сечений каналов составляет соответственно 0,0002-0,0005 и 0,004-0,01 от площади поперечного сечения диспергирующе-дросселирующей решетки. S/W 8 / 2 Ц 11 TZZZZTZZzZZZL -продукта