устройство для переработки отходов полиэтиленовой пленки

Формула изобретения

Устройство для переработки отходов полиэтиленовой пленки, содержащее рабочую камеру, загрузочную воронку, лоток для выгрузки продукции, ножи для измельчения продукции, отличающееся тем, что конусообразное пространство образовано неподвижным корпусом рабочей камеры и подвижным коническим шнеком и заканчивается в нижней части каналами, размер которых регулируется в зависимости от типа сырья, на внутренней поверхности неподвижного корпуса рабочей камеры размещены по винтовой линии ножи, между витками также по винтовой линии размещены ножи, расположенные на наружной поверхности подвижного конического шнека, при этом на торце конического шнека установлены ножи для срезания поступающих по каналам расплавленных стренг.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для переработки отходов полиэтиленовой пленки и может быть использовано для переработки отходов других пластических материалов, близких по температуре плавления.

Известны устройства для переработки пластических масс.

В патенте РФ [1] описан шнековый пластификатор для переработки волокнонаполненных реактопластов. В его вертикально расположенном корпусе смонтирован шнек, выполненный с конической и цилиндрическими секциями, с двигателем, вход которого связан с источником питания, причем коническая секция шнека выполнена в виде упругого элемента, закрепленного верхним витком на резьбовой втулке, смонтированной на цилиндрической секции шнека, а нижним витком на гильзе, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации крайнего нижнего положения.

Для повышения надежности в работе и точности дозирования пластификатор снабжен регулятором числа оборотов, связанным с источником питания и двигателем привода, и жесткой тягой для соединения гильзы с входом регулятора числа оборотов.

Общим с предлагаемой нами конструкцией является только регулирование загрузки полуфабрикатов, подаваемых в установку, в зависимости от нагруженности электродвигателя. В известном изобретении это достигается путем регулирования числа оборотов, в предлагаемом нами - путем уменьшения подачи полупродукта в смеситель.

Использование шнекового пластификатора для переработки отходов полиэтиленовой пленки не представляется возможным по следующим причинам:

- отходы полиэтиленовой пленки представляют собой длинные узкие полоски пленки и при попадании их в шнек они будут его забивать;

- даже если их удастся пропустить через шнек, предварительно измельчив, то по схеме рассматриваемого патента мы должны выпускать готовую продукцию, в нашем случае отходы полиэтиленовой пленки после пластификации поступают на основную линию производства изделий из полиэтилена и не требуется дублировать производство.

В патенте РФ [2] предложено устройство для переработки пластичных материалов, содержащее корпус с загрузочным и выходным отверстиями, снабженный нагревателями, и размещенный в корпусе рабочий орган. Он выполнен в виде последовательно зацепляющихся зубчатых валков, образующих внутреннюю полость. Эта полость сообщается с загрузочными отверстиями через зазор между двумя крайними валками последовательности и расположена под загрузочным отверстием, причем зубья валков, находящихся под загрузочным отверстием корпуса, выполнены уменьшенной высоты. Также имеется устройство для изменения величины зазора.

Известное изобретение предназначено для переработки пластичных материалов путем их подогрева, а затем пропускания расплавленной массы через рабочий орган - зубчатые валки.

Известное изобретение предназначено для переработки пластичных материалов.

В этом случае так же, как и в предыдущем, устройство предназначено для изготовления готового изделия из отходов пластичных материалов.

Целью изобретения является возвращение отходов полиэтиленовой пленки на основную технологическую линию производства изделий из полиэтилена. Здесь также возникает проблема измельчения узких длинных полос, что безусловно увеличит затраты на электроэнергию. Различен принцип расплавления отходов.

Известна также [3] установка для переработки политетрафторэтилена. Она содержит реактор с вертикальной входной частью, крышкой и выходными трубопроводами подвода и отвода газов. Установка снабжена трубчатой печью предварительного нагрева, установленной на вертикальной входной части реактора, шнековым питателем для непрерывной подачи политетрафториэтилена в реактор. На крышке реактора соосно с ним размещены центробежный вентилятор и ловушки для сора тонкодисперсного порошка, которые соединены с реактором входными и выходными трубопроводами. В реакторе установлена цилиндрическая вставка с перфорированным дном, с зазором от его стенок и соединенной с реактором по окружности входной частью реакционной зоны. Верхняя кромка вставки расположена на уровне или ниже отверстий в реакторе для выхода продуктов термодеструкции, между камерой шнекового питателя и холодильником выполнено отверстие с установленными в нем входным и выходным патрубками для продува продуктов термообработки.

В указанном изобретении предусматривается переработка политетрафторэтилена в реакторе при достаточно высоких температурах и с получением продуктов термодеструкции. В нашем случае не требуется ни специальной печи для подогрева загружаемого продукта, ни самой печи. Разогрев происходит благодаря переходу механической энергии в тепловую.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для производства регенерата пластмассы [4].

Это устройство содержит загрузочную воронку, рабочую камеру с входным и выходным отверстиями и размещенным внутри нее поршнем, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом рабочая камера снабжена нагревателем. С целью повышения процесса регенерации устройство снабжено устройством для уплотнения отходов или перфорированным диском, размещенным в выходном отверстии рабочей камеры. Подводящее приспособление выполнено в виде шнекового транспортера и снабжено нагревателем. Кроме того, рабочая камера имеет нагреватель, размещенный у ее входного отверстия. Также имеется приспособление для размельчения регенерата пластмассы, установленное за перфорированным диском.

Недостатком данной конструкции является необходимость иметь нагревательные устройства во входном шнеке для подогрева отходов и второе нагревательное устройство на входе в рабочую камеру. К недостаткам также относится достаточно сложная конструкция рабочей камеры с поршнем, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения, тогда как в предлагаемом устройстве эти недостатки устранены.

Целью предлагаемого устройства является переработка отходов полиэтиленовой пленки с минимальными энергозатратами и получение отходов полиэтилена в виде гранул и мелких частиц для использования их при производстве полиэтиленовой пленки или изделий из полиэтилена.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что загруженные в рабочую камеру отходы полиэтиленовой пленки измельчают ножами, а затем благодаря высокой скорости вращения конусного шнека измельченная масса трется о стенки корпуса рабочей камеры, за счет сил трения выделяется тепло, измельченная масса расплавляется и при стекании по каналам срезается ножами, установленными на торце конусного шнека.

Нам фиг. 1 схематично представлено устройство рабочей камеры в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство для переработки пластмассовых отходов включает неподвижный корпус рабочей камеры 1 с расположенными на нем с внутренней стороны по винтовой линии ножами 2, подвижный конический шнек 3 с ножами 4, расположенными также по винтовой линии в межвитковом пространстве, привод 5. Корпус рабочей камеры 1 крепится на раме 6 и имеет загрузочную воронку 7 и лоток 8 для выгрузки готовой продукции. Между рабочей камерой и рамой 6 имеется устройство 9 для регулирования продольных каналов 10, образованных корпусом рабочей камеры 1 и коническим шнеком 3.

На фиг. 2 показаны продольные каналы 10 и нож 11 для срезания поступающих по каналам 10 расплавленных стренг, при этом ножи 11 крепятся на нижнем торце конического шнека 3.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Исходный материал в виде пленки, облоя, некондиции загружается через загрузочную воронку 7 в конусообразное пространство между корпусом рабочей камеры 1 и коническим шнеком 3. Загрузка контролируется по силе тока в электродвигателе привода 5 в пределах 4-6 А. При вращении конического шнека 3 исходный материал измельчается ножами 2 и 4. Далее измельченная масса нагнетается коническим шнеком 3 в конусообразное пространство, где благодаря большим скоростям происходит трение измельчаемой массы о стенки корпуса рабочей камеры, происходит выделение тепла и измельченный материал расплавляется и протекает по каналам 10. На выходе из каналов 10 расплавленные стренги срезаются ножами 11. В соответствии с заданным размером гранул определяются количество и схема расположения ножей 11. Чем меньше размер гранул, тем большее количество ножей требуется.

По сравнению с прототипом в заявляемом устройстве резко понижена энергоемкость процесса за счет использования тепла сил трения.

Аналогичное устройство апробировано и результаты позволяют рекомендовать его использовать для переработки различных пластических материалов, только изменяя сечение каналов, образованных корпусом рабочей камеры 1 и коническим шнеком 3. Сечение каналов меняется при подъеме или опускании корпуса рабочей камеры 1 с помощью устройства 9.

Заявленное устройство позволяет резко понизить энергоемкость процесса переработки отходов, перерабатывать различные материалы любой формы, получать гранулы, исключая процессы дробления и агломерирования.