Устройство для приема и охлаждениягРАНул из ТЕРМОплАСТОВ Советский патент 1981 года по МПК B29B1/02 

t

Изобретение относится к переработке синтетических полимерных мат риалов грануляцией и может быть использовано для приема и охлаждения гранул из полистирола и других видов термопластов,

Известно устройство для приема и охлаждения гранул при горячей резке расплава термопласта непосредственно на плоскости фильеры, содержащее камеру для приема гранул, имеющу патрубки для вхбда и выхода охлаждающей среды fl . Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает интенсивной турбулизации потока охлаждающей среды и, следовательно, интенсивного охлаждения гранул.

Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройств.о дл приема и охлаждения гранул из термопластов, содержащее цилиндрическую камеру, тангенциально смонтированные на ней сопло для подачи и патрубок для выхода водяной среды 2 .

Работа известного устройства сводится к следующему. Охлаждающая водяная среда вытекает из сопла с высокой скоростью тангенциально к внутренней поверхности цилиндрической камеры и, ввиду действия центрр-. бежных сил, образует на этой поверхности движущийся в осевом направлении кольцевой слой толщиной 8-10 мм. Б этот слой водяной среды попадают срезанные ножевой головкой непосредственно на фильере гранулы и, совершив 1-1,5 оборота в цилиндрической камере, уносятся водяной средой на

0 устройство для последующей одсушки. При своем движении гранулы охлаждаются водяной средой до температуры, обеспечивающей их неслипаемость в устройстве для подсушки гранул.

Недостатками известного устройст5ва являются следующие:

1.Малое время нахождения гранул в цилиндрической камере, что приводит к необходимости установки дополнительных средств охлаждения гранул

0 и, следовательно, - к непроизводительным потерям производственной площади и к излишней металлоемкости конструкции.

5

2.При движении гранул с охлаждающей средой в устройстве температура охлаждающей водяной среды увеличивается. Это требует некоторого занижения температуры охлаждающей водяной среды на входе в рассматриваемое

0 устройство, так как высокая температура охлаждающей среды на выходе при водит к слипанию гранул в устройстве для их подсушки. Занижение температу ры водяной среды на входе в устройст во для приема и охлаждения гранул при горячей резке некоторых видов термопластов, в частности суспензионного полистирола, приводит к образованию в гранулах усадочных полостей, т.е. к уменьшению их насыпного веса, что делает гранулы малопригодными для последующей переработки. Цель изобретения - расширение диапазона перерабатываемых материалов и уменьшение металлоемкости конструкции. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для приема и охлаждения гранул из термопластов, содержащем цилиндрическую камеру, тангенциально смонтированные на ней сопло для подачи и патрубок для выхода водяной среды, согласно изобретения цилиндрическая камера снабжена расположенной внутри нее кольцево обечайкой и направляющей спиралью, установленной между наружной поверхностью обечайки и внутренней поверхностью цилиндрической камеры и образующей с ними спиралевидный канал. Кроме того, нап1 авляющая спираль расположена на участке цилиндрическо камеры, длина которого меньше длины ее образующей, цилиндрическая камера выполнена по меньшей мере из двух частей, соединенных между собой патрубками. Изобретение поясняется чертежами где на фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез Л-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг.1 на фиг. 4 - вариант выполнения камеры из двух частей. Устройство содержит цилиндрическу камеру 1 с тангенциально смонтирован ными на ней соплом 2 для подачи и патрубком 3 для выхода водяной среды расположенную внутри камеры кольцеву обечайку 4 и направляющую спираль 5 установленную между н&ружной поверхностью кольцевой обечайки 4 и внутре ней поверхностью цилиндрической каме ры 1 и образукадую с ними спиралевидный каиал 6 прямоугольной либо друго форады, что определяется конфигурацией сечения направляющей спирали 5. Спиралевидный канал сопряжен с патру ком 3 цилиндрической камеры. Направляющая спираль 5 расположена на участке цилиндрической камеры длина которого меньше длины ее образующей. Цилиндрическая камера 1 выполнена с кольцевьаи каналом 7, штуце рами 8 и 9 для подачи и отвода теплоносителя. В варианте выполнения камеры из двух частей (фиг. 4) эти части соеди нены при помощи патрубков 10 и 11. Работа устройства для приема и охлаждения гранул из термоп.частов заключается в следующем. Водяная среда вытекает из сопла 2 с высокой скоростью (25 м/сек) тангенциально к внутренней цилиндрической поверхности камеры и, ввиду действия центробежных сил, образует на этой поверхности движущийся в осевом направлении кольцевой слой толщиной 8-10 мм. Далее поток водяной среды попадает в спиралевидный канал б и, пройдя его, выходит через патрубок 3 и водоотделитель, непосредственно на вибросито либг другое устройство для сушки гранул (на чертежах не показаны) . Срезанные ножевой головкой непосредственно на фильере (на чертеже изображено тонкой линией) гранулы из расплава термопласта попадают в кольцевой поток охлаждающей водяной среды, имеющей температуру 85-92с, и выносятся им через спиралевидный канал на вибросито (через водоотделитель) . При своем движении гранулы охлаждаются водяной средой, в зависимости от количества витков спирали 5 и скорости истечения водяной среды через сопло 2 охлаждающий зффект различен. С увеличением количества витков спирали 5 удлиняется путь движения гранул с охлаждающей водяной средой, однако ввиду кольцевого движения время движения увеличивается быстрее- в сравнении с увеличением пути. При горизонтальном исполнении устройства большое количество витков спирали требует большой скорости истечения из сопла, в то время, как при вертикальном исполнении количество витков спирали может быть неограничено. При необходимости удлинения пути охлаждения гранул при их резке на фильере, имеющей горизонтальную ось, можно использовать раздельный вариант, т.е. разделить цилиндрическую камеру на две части, одна из которых будет горизонтального, а другая вертикального исполнения. Обе части должны соединяться через патрубки. В этом случае при относительно малой скорости истечения водяной среды через сопло получаем необходимый путь и эффект охлаждения. При движении гранул с охлаждающей средой в предлагаемом устройстве температура охлаждающей водяной среды не повышается. Это не требует некоторого занижения температуры охлаждающей среды на входе в устройство и обеспечивает неслипаемость гранул в устрюйстве для их подсушки при полностью кондиционном грануляте. С целью предотвращения повышения температуры охлаждающей водяной в кольцевой канал 7 цилиндрической камеры подается вода температуры 18-25Зс. При этом происходит теплообмен между двумя водяными средами через стенку цилиндрической камеры.

Эффективность устройства по изобретению заключается в следукяцем:

1.Меньшая металлоемкость устройства ввиду компактноси.и и простоты его конструктивного оформления.

2.Меньшие габариты устройства, и следовательно, меньшая занимаемая производственная площадь при необхо димости пути охлаждения гранул.

3.Одностороннее охлаждение гранул вследствие действия на них центробежных сил при движении в устройстве с водяной средой. При этом качество получаемого гранулята резко возрастает из-за исключения усадочных полостей. Это позволяет легко гранулировать такие полимерные материалы, как различные полистиролы, считающиеся трудно гранулируемыми таким способом.

4.Увеличение единичной мощности оборудования для гранулирования полистирола от 2 до 5 раз.

Формула изобретения 1. Устройство для приема и охлаждения гранул из термопластов, содержащее цилиндрическую камеру, тангенциально смонтированные на ней сопло для подачи и патрубок для выхода водяной среды, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона перерабатываемых материалов, цилиндрическая камера снабжена расположенной внутри нее кольцевой обечайкой и направляющей спиралью, установленной между наружной поверхностью кольцевой обечайки и внутренней поверх0ностью цилиндрической камеры и образующей с ними спиралевидный канал.

2.Устройство по п., отличающееся тем, что направляющая

5 спираль расположена на участке цилиндрической камеры, длина которого меньше длины ее образующей.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т личающееся тем, что цилиндри0ческая камера выполнена по меньшей мере из двух частей, соединенных между собой патрубками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии № 1109918,

5 кл. В 29 В 1/02, 1968.

2.Патент Франции № 2228587, .кл. В 29 В 1/02, 1975 (прототип).

Фог.г