Устройство для гранулирования и чешуирования расплава полимера

Авторы патента:

7 B01J2/00 -

Полезная модель относится к устройствам для гранулирования и чешуирования расплавов смолообразных полимерных материалов, переходящих при охлаждении в твердое состояние, и может быть использована в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Предлагаемое устройство для гранулирования и чешуирования расплава полимера включает горизонтальный ленточный транспортер с кольцевой металлической лентой, приводом и двумя барабанами, один из которых установлен в опорах с возможностью поворота, средство поворота этого барабана, устройство для подачи расплава полимера на ленту транспортера, водяной охладитель расплава полимера, выполненный в виде коллектора и установленный под лентой транспортера, средство для срезания отвержденного полимера с ленты транспортера, выгрузной патрубок, воздушный охладитель, выполненный в виде кожуха, расположенного над лентой транспортера и снабженного воздухораспределителем и шиберной заслонкой, при этом средство поворота барабана снабжено пневматическим мембранным приводом. Технический результат - расширение области применения устройства для гранулирования расплава полимера, повышение его производительности и эксплуатационной надежности в целом.

Известно устройство для гранулирования расплавленных материалов, включающее бесконечную ленту, размещенную на барабанах, один из которых установлен в опорах с возможностью поворота, средство поворота этого барабана, выполненное в виде реверсивного электропривода, соединенного винтом с одной из опор этого барабана, и выключателей электропривода, установленных около противоположных кромок бесконечной ленты (А.С. СССР №1433490, МПК В 01 J 2/24, опубл. 30.10.88).

Охлаждение слоя расплава в описанном устройстве происходит только снизу за счет охлаждения ленты, что увеличивает время отверждения расплава и тем самым снижает производительность устройства. Другим недостатком устройства является то, что с открытой поверхности расплава происходит загрязнение воздуха рабочей зоны испарениями. Кроме того, механизм поворота барабана состоит из множества узлов и деталей с кинематическими связями, которые при эксплуатации требуют постоянного обслуживания и регулирования. Конструктивная сложность этого узла снижает надежность устройства в целом.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для чешуирования смолообразных продуктов, включающее горизонтальный ленточный транспортер, питатель для подачи расплава на ленту, коллектор для подвода охлаждающей воды, установленный под верхней ветвью транспортера, средство для срезания отвержденного материала с ленты и приемный

бункер для чешуек (А.С. СССР №990285, МПК В 01 J 2/24, опубл. 23.01.83).

Охлаждение слоя расплава происходит так же только снизу за счет охлаждения ленты, что снижает производительность устройства. Этот же недостаток приводит к тому, что устройство может использоваться только для расплавов с малой вязкостью, т.е. ограничена область применения устройства.

Задачей полезной модели является расширение области применения устройства для гранулирования расплавов полимеров, повышение его производительности и эксплуатационной надежности в целом.

Поставленная задача решается разработкой устройства для гранулирования и чешуирования расплава полимера, включающего горизонтальный ленточный транспортер с кольцевой металлической лентой, приводом и двумя барабанами, один из которых установлен в опорах с возможностью поворота, средство поворота этого барабана, устройство для подачи расплава полимера на ленту транспортера, водяной охладитель расплава полимера, выполненный в виде коллектора и установленный под лентой транспортера, средство для срезания отвержденного полимера с ленты транспортера, выгрузной патрубок, воздушный охладитель, выполненный в виде кожуха, расположенного над лентой транспортера и снабженного воздухораспределителем и шиберной заслонкой, при этом средство поворота барабана снабжено пневматическим мембранным приводом.

Коллектор водяного охладителя снабжен средствами для равномерного орошения поверхности ленты охлаждающей водой и оборудован регулирующей арматурой.

Средство для срезания отвержденного полимера выполнено из антифрикционного материала и снабжено устройством для постоянного поджатия к ленте транспортера.

Привод ленточного транспортера снабжен устройством регулирования скорости движения ленты.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2-вид А - вид сверху.

Устройство для гранулирования расплава полимера содержит:

- горизонтальный ленточный транспортер с рамой 1, приводом 2, устройством регулирования скорости движения ленты 3, кольцевой металлической лентой 4, приводным барабаном 5 и натяжным поворотным барабаном 6, установленным в опорах с возможностью поворота;

- средство поворота барабана 6 с пневматическим мембранным приводом 7, включающим левую 8 и правую 9 пневматические камеры, и управляющим устройством 10;

- питатель 11 для подачи расплава полимера на ленту транспортера;

- водяной охладитель, выполненный в виде коллектора 12, снабженного форсунками 13 для равномерного орошения ленты 4 охлаждающей водой, регулирующей арматурой(задвижкой) 14 для регулирования скорости охлаждения расплава полимера и водосборной ванной 15;

- воздушный охладитель, выполненный в виде кожуха 16 с отверстиями для входа и выхода воздуха, снабженный воздухораспределителем 17 с регулируемыми жалюзийными панелями 18 для равномерного обдува ленты воздухом и шиберной заслонкой 19 для регулирования скорости охлаждения расплава полимера;

- средство 20 для срезания отвержденного полимера, выполненное из антифрикционного материала, с устройством 21 для постоянного поджатия к ленте 4;

- выгрузной патрубок 22 для гранул и чешуек отвержденного полимера.

Устройство работает следующим образом.

Кольцевая металлическая лента 4, установленная на барабанах 5 и 6, приводится в движение приводом 2. Из питателя 11 расплав полимера подается каплями, струйками или сплошным слоем на движущуюся ленту 4. Нижняя сторона ленты 4 охлаждается водой из водяного охладителя. Верхняя сторона ленты 4 со слоем расплава полимера охлаждается воздухом

из воздушного охладителя. По мере движения ленты происходит отвердевание расплава. В конце ленточного транспортера на барабане 6 происходит срезание гранул или чешуек отвержденного полимера средством 20 и их выгрузка через выгрузной патрубок 22.

Воздушный охладитель обдувает через воздухораспределитель 17 с регулируемыми жалюзийными панелями 18 верхний слой расплава полимера. Скорость охлаждения расплава воздушным охладителем регулируется жалюзийными панелями 18 и шиберной заслонкой 19, установленной на отверстии для входа воздуха в кожух 16. Входные и выходные отверстия кожуха соединяются с системой вентиляции, обеспечивающей гарантированное разрежение внутри кожуха для исключения загрязнения рабочей зоны парами расплава полимера.

Водяной охладитель выполнен в виде коллектора 12, состоящего из труб переменного сечения, с форсунками 13 для равномерного орошения поверхности ленты охлаждающей водой и снабжен регулирующей арматурой (задвижкой) 14. Переменное сечение труб коллектора обеспечивает подачу воды с одинаковым давлением на каждую форсунку, форсунки со спиральной вставкой обеспечивают развитый и равномерный факел орошения ленты. Скорость охлаждения расплава полимера регулируется задвижкой 14. Отработанная вода собирается в ванну 15 и отводится в оборотную систему водоснабжения.

Возможность регулирования скорости охлаждения расплава полимера расширяет область применения предлагаемого устройства, т.к. для гранулирования и чешуирования подходят расплавы полимеров с широким диапазоном вязкостей и любой чистотой, можно получать чешуйки и гранулы различной толщины. Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет регулировать производительность устройства.

Натяжной поворотный барабан б установлен на опорах на раме 1 с возможностью, как поворота, так и продольного перемещения опор вдоль

рамы 1. Одна опора соединена с пневматическим мембранным приводом 7 средства поворота барабана 6. Управляющее устройство 10 средства поворота барабана 6 установлено на раме 1 с касанием своим роликом боковой кромки ленты 4. Ролик постоянно поджат к кромке ленты пружиной. В исходном положении лента 4 вручную выставляется в среднем положении барабанов 5 и 6. При смещении ленты 4 от среднего положения вверх ролик управляющего устройства 10 смещается и открывает клапан подачи воздуха в левую камеру 8 пневматического мембранного привода 7. Привод 7 толкает ось барабана 6 вправо, что приводит к смещению ленты 4 вниз до среднего положения, при котором клапан подачи воздуха закрывается. При смещении ленты 4 вниз от среднего положения ролик управляющего устройства 10 смещается и открывает клапан подачи воздуха в правую камеру 9 пневматического мембранного привода 7. Привод 7 тянет ось барабана влево и смещает ленту 4 до исходного среднего положения, при котором клапан подачи воздуха закрывается. Таким образом, осуществляется непрерывный контроль положения ленты и автоматическое поддержание ленты в среднем положении.

Предлагаемое средство поворота барабана характеризуется высокой чувствительностью и быстродействием, простотой настройки и высокой эксплуатационной надежностью. Непрерывный контроль положения ленты 4 обеспечивает ее долговечность, так как исключаются вытягивание и деформация кромок ленты.

Средство 20 для срезания отвержденного полимера выполнено из антифрикционного материала - фторопласта, капролактама или другого аналогичного полимерного материала. Средство 20 снабжено устройством 21 для постоянного поджатия к ленте 4, выполненным в виде пружин с шарнирным соединением с рамой 1 и средством 20. Применение антифрикционного материала исключает износ и задиры и обеспечивает долговечность ленты 4. Постоянное поджатие средства 20 к ленте 4 обеспечивает

полное срезание отвержденного полимера. Узел в целом не требует обслуживания и характеризуется стабильной работой при эксплуатации.

Привод 2 ленточного транспортера снабжен устройством 3 для регулирования скорости движения ленты 4. Устройство регулирования является электронным модулем, изменяющим частоту вращения электродвигателя привода. Применение устройства регулирования скорости движения ленты транспортера обеспечивает быстрый и безотходный выход устройства на рабочий режим при запуске и позволяет регулировать производительность устройства.

Предлагаемое устройство для гранулирования и чешуирования расплавов полимеров характеризуется широкой областью применения в условиях изменяющихся нагрузок и вязкостей расплавов полимеров, высокой производительностью, стабильностью и надежностью в эксплуатации.

1. Устройство для гранулирования и чешуирования расплава полимера, включающее горизонтальный ленточный транспортер с кольцевой металлической лентой, приводом и двумя барабанами, один из которых установлен в опорах с возможностью поворота, средство поворота этого барабана, устройство для подачи расплава полимера на ленту транспортера, водяной охладитель расплава полимера, выполненный в виде коллектора и установленный под лентой транспортера, средство для срезания отвержденного полимера с ленты транспортера и выгрузной патрубок, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено воздушным охладителем, выполненным в виде кожуха, расположенного над лентой транспортера и снабженного воздухораспределителем и шиберной заслонкой, при этом средство поворота барабана снабжено пневматическим мембранным приводом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коллектор водяного охладителя снабжен средствами для равномерного орошения поверхности ленты охлаждающей водой.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коллектор водяного охладителя оборудован регулирующей арматурой.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для срезания отвержденного полимера выполнено из антифрикционного материала.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство для срезания отвержденного полимера снабжено устройством для постоянного поджатия к ленте транспортера.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод ленточного транспортера снабжен устройством регулирования скорости движения ленты.