Червячная машина для обезвоживания каучука Советский патент 1993 года по МПК B29B13/06 

ел С

Использование: в химической промышленности, для обезвоживания синтетических каучуков. Сущность изобретения; червячная машина снабжена жестко связанным с материальным цилиндром дополнительным цилиндром 2. В последнем установлен соосно .червячному валу выгрузной червяк. Диск смонтирован между торцами цилиндров, На торце диска, обращенном к выгрузочному червяку, выполнены дополнительные спиральные ребра. Кольцевой элемент установлен с возможностью осевого перемещения между боковыми поверхностями материальных цЛлиндров. Внутренние каналы образованы выполненными на торце кольцевого элемента фасками. На цилиндрической поверхности диска выполнены рифления. 1 з.п, ф-лы, 6 ил,

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в червячных машинах, -предназначенных для обезвоживания синтетических каучуков.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса сушки материала.

На фиг.1 изображен общий вид червячной машины, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б фиг.1; на фиг.4- разрез В-В фйг.1; на фиг.5- разрез Г-Г фиг.4; на фиг.6 - разрез Д-Д фиг.1.

Червячная машина содержит жестко связанные между собой обогреваемые основной 1 и дополнительный 2 материальные цилиндры. В основном цилиндре 1 смонтирован приводной червячный вал 3. а в дополнительном цилиндре 2 установлен соосно червячному валу 3 выгрузной червяк 4.

На конце червячного сала 3 между торцами цилиндров 1 и 2 смонтирован диск 5 со

спиральными ребрами 6. На торце диска 5, обращенном к выгрузному червяку 4, выполнены дополнительные спиральные ребра 7. По периферии диск 5 охватывает кольцевой элемент 8, установленный с возможностью осевого перемещения между боковыми поверхностями материальных цилиндров 1 и 2.

На торце кольцевого элемента 8 изнутри посекторно выполнены фаски 9, образующие каналы 10 для перетока материала через зазор между диском 5 и кольцевым элементом 8. Длина каналов 10 определяется положением торца кольцевого элемента 8 относительно цилиндрической поверхности диска 5. Оси каналов 10 повернуты под углом а 60-75° в направлении вращения диска 5. На цилиндрической поверхности диска 5 выполнены рифления 11. В стенке 12, замыкающей полость материального ци- линдра 2, установлены фильеры 13 с канала00

ш-А

ю

Я«Д

«А

ел

ми, образованными двумя соосными конфу- зорными отверстиями 14. В стенке 12 размещен карман 15, соединенный радиально расположенными каналами 16с полостью цилиндра 2 с патрубком 17 с системой для подачи сжатого газа (условно не показана).

Между спиральными ребрами 6 образованы каналы 18, а между спиральными ребрами 7 образованы каналы 19.

Цилиндры 1 и 2 связаны между собой распорными втулками 20 и болтами 21 (фиг.б)..

В цилиндре 1 имеется загрузочная воронка (условно не показаны).

Червячная машина для обезвоживания каучука работает следующим образом.

Влажный гранулированный каучук подается в червячную машину через загрузочную воронку, поступаете винтовой канал питающего червяка 3 и транспортируется им вдоль обогреваемого цилиндра 1 в направлении диска 5. При этом происходит уплотнение и разогрев каучука. После достижения диска 5 каучук поступает в спиральные каналы 18. Направляемый спиральными ребрами 6 каучук транспортируется к периферии диска 5. Под действием гидродинамического давления, развиваемого материалом.в винтовом канале червяка 3 и спиральных каналах 18 диска 5, он экстру дируется через каналы ТО и попадает в каналы 19.

Разворотом осей каналов 10 под углом а 60-75° в направлении вращения диска 5 и наличием рифлений 11, выполненных на его цилиндрической поверхности, обеспечивается интенсивная механическая обра- . ботка материала в полостях каналов 10 и возможность самоочистки этих каналов. Ре гулировка гидравлического сопротивления каналов 10 достигается путем изменения их длины относительно цилиндрической поверхности диска 5 и обеспечивается с помощью резьбового соединения между кольцевым элементом 8 и материальным цилиндром 1. В конструкции предусмотрена возможность фиксации кольцевого элемента 8 относительно материального цилиндра 1. Каучук, поступивший в каналы 1, направляемый спиральными ребрами 7, транспортируется от периферии диска 5 к его центральной части, поступает в винтовой канал выгрузного червяка 4 и транспортируется им в направлении стенки 12, в которой установлены фильеры 1.3 с каналами, образованными двумя соосными конфузорными отверстиями 14, предназначенными для выгрузки каучука из машины. Под действием гидродинамического давления в материале, находящемся в винтовом канале питающего

червяка и спиральных каналах 18 на диске 5, предотвращается возможность вскипания влаги, содержащейся в каучуке. В то же время после экструзии через каналы 10 имеет место падение давления в материале,

приводящее к вскипанию содержащейся в

нем влаги, причем это состояние материала

поддерживается путем вывода машины на

режим работы, при котором давление в м.атериале, находящемся в винтовом канале выгрузного червяка 4, на большой части его длины не превышает давления насыщенных паров влаги. Вывод машины на такой режим работы осуществляется за счет регулировав

ния гидравлического сопротивления каналов 10, частоты вращения выгрузного червяка 4 и расхода газа, подаваемого через патрубок 17, карман 15 и каналы 15 в полость материального цилиндра 2. Изменением гидравлического сопротивления каналов 10, осуществляемым путем осевого перемещения кольцевого элемента 8, допускаемого резьбовым соединением, до- . стигается регулирование объемной

производительности машины и температуры разогрева перерабатываемого материала. Изменением частоты вращения выгрузного червяка 4 регулируется давление в материале, находящемся в его винтовом канале, и характер его изменения по длине винтовой нарезки. Изменением расхода газа, подаваемого в полость материального цилиндра 2 перед фильерами 13, регулируется толщина пристенного, смазочного слоя в заходной части отверстий 14, требуемая для поддержания необходимого уровня давления в материале на входе в фильеры 13. Наличие конической заходной части у отверстий 14 способствует образованию на этом участке фильеры 13 устойчивого пристенного газового слоя. При использовании фильер 13 с малым проходным диаметром на стыке заходной и выходной конфузориых частей отверстий 14

возможно достижение режима экструзии

материала через фильеры 13, при котором будет происходить чередование выхода газа и продукта, что может быть полезным при реализации процесса сушки некоторых типов влажных каучуков.

За время транспортировки выгрузным червяком 4 материала, в нем формируется пористая структура/вызванная вскипанием содержащейся в каучуке влаги, а при достижении материалом фильер 13 с каналами, образованными отверстиями 14, он экстру- дируется через фильеры 13 в режиме стрельбы, при котором, в результате бурного роста паровых включений, выгружаемый каучук рвется на части и из фильер 13 вылетают дискретные частицы материала. Благодаря образованию в экструдируемом материале пористой структуры и высокой скорости сброса давления в нем, происходит интенсивное обезвоживание продукта путем выхода влаги в виде пара из частиц каучука. Далее цикл повторяется. Формула изобретения 1. Червячная машина для обезвоживания каучука, содержащая материальный цилиндр, смонтированный в нем приводной червячный вал, установленный на его выходном конце диск со спиральными ребрами, охватывающий по периферии диск кольцевой элемент с образованием внутренних каналов для перетока материала между диском и кольцевым элементом, оси которых повернуты в направлении вращения диска, и загрузочную воронку, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сушки, она снабжена жестко связанным с материальным цилиндром дополнительным цилиндром и

установленным в нем соосно с червячным валом выгрузным червяком, диск смонтирован между торцами материальных цилиндров и снабжен дополнительными спиральными ребрами, выполненными на

его торце, обращенном к выгрузному червяку, а кольцевой элемент установлен с возможностью осевого перемещения между боковыми поверхностями материальных цилиндров, причем внутренние каналы образованы выполненными на торце кольцевого элемента фасками.

Рш.З

6-В

«Put. I