Устройство для приема и охлаждениягранул из термопластов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ов802037

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 04,0479 (21) 2776179/23-05

<зцм. к .

В 29 В 1/02 с присоединением заявки N9

Государствеииый комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07,0281. Бюллетень М

Дата опубликования описания 070?81 (53) УДК 678 054 (088.8) (72) Автор изобретения

Г. В. Головизнин (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ОХЛАЖДЕНИЯ

ГРАНУЛ ИЗ ТЕРМОПЛАСТОВ

Изобретение относится к переработке синтетических полимерных материалов 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, имеющую патрубки для входа и выхода охлаждающей среды $1(. Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не обеспечивает интенсивной тур- f5 булизации потока охлаждающей среды и, следовательно, интенсивного охлаждения гранул.

Ближайшим по техничесКой сущности к изобретению является устройство для 20 приема и охлаждения гранул из термопластов, содержащее цилиндрическую камеру, тангенциально смонтированные на ней сопло для подачи и патрубок для выхода водяной среды $2J .

Работа известного устройства сводится к следующему. Охлаждающая водяная среда вытекает из сопла с высокой скоростью тангенциально к внутренней поверхности цилиндричес- 30 кой камеры и ввиду действия центробежных сил, образует на этой поверхности движущийся в осевом направлении кольцевой слой толщиной 8-10 мм.

В 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 устройство для последующей "одсушки.

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

Недостатками известного устройства являются следующие:

1. Малое время нахождения гранул в цилиндрической камере, что приводит к необходимости установки дополнительных средств охлаждения гранул и, следовательно, — к непроизводительным потерям производственной площади и к излишней металлоемкости конструкции.

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

802037 устройство, так как высокая температура охлаждающей среды на выходе приводит к слипанию гранул в устройстве для их подсушки. Занижение температуры водяной среды на входе в устройство 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. 35

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для приема и охлаждения гранул из термопластов, содержащем цилиндрическую камеру, тангенциально смонтированные на ней 20 сопло для подачи и патрубок для выхода водяной среды, согласно изобретения цилиндрическая камера снабжена расположенной внутри нее кольцевой обечайкой и направляющей спиралью, установленной между наружной поверхностью обечайки и внутренней поверхностью цилиндрической камеры и образующей с ними спиралевидный канал.

Кроме того, направляющая спираль расположена на участке цилиндрической ЗО камеры, длина которого меньше длины ее образующей, цилиндрическая камера выполнена по меньшей мере из двух частей, соединенных между собой патрубками. 35

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 цилиндрическую камеру 1 с тангенциально смонтированными на ней соплом 2 для подачи и патрубком 3 для выхода водяной среды, 45 расположенную внутри камеры кольцевую обечайку 4 и направляющую спираль 5, установленную между наружной поверхностью кольцевой обечайки 4 и внутренней поверхностью цилиндрической каме- $p ры 1 и образующую с кими спиралевидный какал 6 прямоугольной либо другой формы, что определяется конфигурацией сечения направляющей спирали 5.

Спиралевидный канал сопряжен с патрубком 3 цилиндрической камеры.

Направляющая спираль 5 расположена на участке цилиндрической камеры, длина которого меньше длины ее образующей. Цилиндрическая камера 1 выполнена с кольцевым каналом 7, штуце- dp рами 8 и 9 для подачи и отвода теплоносителя..

В варианте выполнения камеры нз двух частей (фиг. 4) зти части соединены при помощи патрубков 10 и 11. 65

Работа устройства для приема и охлаждения гранул из термоплаc ТоН заключается в следующем.

Водяная среда вытекает из сопла 2 с высокой скоростью (25 м/сек) тан генциально к внутренней цилиндрн еской поверхности камеры н, 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 6 и, пройдя его, выходит через патрубок 3 и водоотделитель, непосредственно на вибросито либ другое устройство для сушки гранул (на чертежах не показаны).

Срезанные ножевой головкой непосредственно на фильере (на чертеже изображено тонкой линией) гранулы иэ расплава термопласта попадают в кольцевой поток охлаждающей водяной среды, имеющей температуру 85-92 С, 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 эффект 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 иэ 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 устройстве для их подсушки при полностью кондиционном грануляте.

С целью предотвращения повышения температуры охлаждающей водяной среды в кольцевой канал 7 цилиндричес802037

) К кой камеры подается вода температуры 18-250С. При этом происходит теплообмен между двумя водяными средами через стенку цилиндрической камеры.

Эффективность устройства по изобретению заключается в следующем:

1. Меньшая металлоемкость устройства ввиду компактнос;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, о т л и ч а ю щ е е с я 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 поверх-!

О ностью цилиндрической камеры и образующей с ними спиралевидный канал.

2. Устройство по п.", о т л и ч аю щ е е с я тем, что направляющая

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

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что цилиндрик ческая камера выполнена по меньшей мере иэ двух частей, соединенных между собой патрубками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии Р 1109918, кл. В 29 В 1/02, 1968.

2. Патент Франции Р 2228587, кл. В 29 В 1/О?, 1975 (прототип).

802037

Составитель Л. Кольцова

Техред Л.Лекар Корректор О. Билак

Редактор Л. Ушакова

Заказ 104 Ii/15 Тираж 705 Подписное

BHHHFIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ITIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4