установка для криогенного измельчения пластмасс

Формула изобретения

Установка для криогенного измельчения пластмасс, содержащая загрузочный бункер с дозирующим червяком, камеру охлаждения, дозирующий червяк для подачи материала из камеры охлаждения в мельницу, мельницу, сборник готового материала с калибрующей решеткой, пылевой фильтр с вентилятором для удаления газообразного азота из мельницы, отличающаяся тем, что мельница содержит корпус с расположенным внутри корпуса соосно с ним конусообразным элементом, жестко насаженным по оси на трубу с боковым отверстием в нижней части и расположенным внутри трубы в скользящих опорах червяком, верхняя часть оси которого через гибкую часть соединена с корпусом через диафрагму с отверстиями для пропуска материала, а нижняя часть трубы через гибкую часть и вал соединена с приводом вращения и в сборнике готового материала установлены одна над другой две калибрующие решетки, при этом пространство между калибрующими решетками соединено с бункером для сбора узкой фракции, а сборник готового материала в нижней части соединен с гранулятором горячего гранулирования с охлаждением газообразным азотом, который одновременно служит для транспортирования гранулята в циклон, соединенный в нижней части через дозировочный червяк с камерой охлаждения, при этом вентилятор для удаления из системы образовавшегося в результате испарения жидкого азота газа служит для охлаждения и транспортирования гранулята установки горячего гранулирования.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к тонкому измельчению термопластов и может быть использовано в химической промышленности, строительстве и в машиностроении.

Известны измельчители: а.с. 1825657, а.с. 1755915; мельница активатор: а. с. 1796255, которые состоят из корпуса и вращающейся внутри нее конусообразной массы.

Данные устройства не эффективны при измельчении пластмасс с повышенной термочувствительностью, а также при необходимости получения узкой фракции измельчаемого материала.

Наиболее близким техническим решением является установка для криогенного измельчения пластмасс (Калинчев Э.Л. Современное состояние и тенденции развития оборудования для гранулирования и измельчения пластмасс в СССР и за рубежом. О. И. ЦИНТИнефтехиммаш. М.: - 1975. 65 с.), содержащая загрузочный бункер с дозирующим червяком, камеру охлаждения, дозирующий червяк для подачи материала в мельницу, вентили для подачи жидкого азота в камеру охлаждения и для охлаждения мельницы, мельницу, сборник готового материала с калибрующей решеткой, пылевой фильтр с вентилятором для удаления газообразного азота.

Однако описанная установка не позволяет эффективно выделять узкую фракцию измельчаемых термопластов. Предлагаемым изобретением решается задача получения узкой фракции при измельчении термопластов с одновременной переработкой частиц большего и меньшего размеров.

Это достигается тем, что в установке для криогенного измельчения пластмасс использована мельница, содержащая корпус с вращающимся внутри конусообразным элементом, жестко насаженным по оси на трубу с боковым отверстием в нижней части и расположенным внутри трубы червяком, концы оси которого находятся в скользящих опорах, при этом верхняя часть оси червяка снабжена экраном и через гибкую часть соединена с корпусом через диафрагму с отверстиями для пропуска материала, а нижняя часть трубы через гибкую часть и вал соединена с приводом вращения и в сборнике готового материала установлены одна над другой две калибрующие решетки, при этом пространство между калибрующими решетками соединено с бункером для сбора узкой фракции, а сборник готового материала в нижней части соединен с гранулятором горячего гранулирования с газообразным азотом, который одновременно служит для транспортирования гранулята в циклон, соединенный в нижней части через дозировочный червяк с камерой охлаждения, при этом вентилятор для удаления из системы образовавшегося в результате испарения жидкого азота газа служит для охлаждения и транспортирования гранулята установки горячего гранулирования.

Сопоставительный анализ с прототипом показал, что заявляемая установка для криогенного измельчения пластмасс отличается от известной наличием дополнительной калибрующей решетки в сборнике готового материала, что позволяет выделить узкую фракцию из измельченного материала. Наличие гранулятора позволяет пускать на возврат дисперсную часть измельчаемого материала, используя при этом газообразный азот от охлаждения мельницы. Наличие червяка внутри конусообразного элемента позволяет через отверстие в трубе возвращать частицы большего размера на домол внутри мельницы.

Сущность изобретения поясняется чертежом. Установка для криогенного измельчения состоит из загрузочного бункера 1 с дозирующим червяком 2 для подачи материала в камеру охлаждения 3 с дозирующим червяком 4 для подачи материала в мельницу 5, вентили 6,7 для подачи жидкого азота в камеру охлаждения 3 и для охлаждения мельницы 5, содержащей корпус 8 с вращающимся внутри конусообразным элементом 9, жестко соединенным по оси с трубой 10 с боковым отверстием в нижней части 11 для пропуска частиц большого размера. Внутри трубы 10 размещен червяк 12, который служит для подъема и возврата в мельницу на домол частиц большого размера. Концы оси червяка 12 находятся в скользящих опорах 13, 14. При этом верхняя часть оси червяка 12 имеет экран, продолжена за трубу и через гибкую часть 15 соединена с корпусом мельницы через диафрагму 16 с отверстиями 17 для пропуска материала, поступающего в мельницу для измельчения. Нижняя часть трубы через гибкую часть 18 и вал 19 соединена с приводом вращения 20. В сборнике готового материала 21 установлены одна над другой две калибрующих решетки 22, 23. При этом пространство между калибрующими решетками соединено с бункером 24 для сбора узкой фракции. Нижняя часть бункера 21 соединена с гранулятором горячего гранулирования 25. Для охлаждения гранул, образуемых после продавливания материала в вязкопластичном состоянии через фильеры и резки ножом используется вентилятор 26, который отбирает газообразный азот из мельницы через пылевой фильтр 27. Гранулятор 25 соединен трубопроводом 28 с циклоном 29 для подачи в него гранулированного материала. Циклон 29 имеет в нижней части дозирующий червяк 30 для подачи гранул в камеру охлаждения 3.

Установка для криогенного измельчения пластмасс работает следующим образом. При включении дозирующего червяка 2 материал из загрузочного бункера 1 поступает в камеру охлаждения 3, в которую подается жидкий азот через вентиль 7. Из камеры охлаждения 3 материал дозирующим червяком 4 подается через отверстия 17 в диафрагму 16 в мельницу 5. Для охлаждения мельницы дополнительно подается через вентиль 6 жидкий азот. При включении привода вращения 20 мельницы через вал 19, гибкую часть 18, трубу 27 приходит во вращение конусообразный элемент 9 и входит в обкатывающий режим внутри корпуса 9, так вал 19 имеет гибкую часть 18; при этом червяк 12 не вращается, так как соединен с диафрагмой 16 и не мешает боковому смещению внутреннего конусообразного элемента (в обкатывающем режиме) вследствие наличия гибкой части 15. Охлажденный материал, проходя пространство между корпусом 8 мельницы и конусообразным элементом 9, измельчается и попадает в сборник готового материала 21 на верхнюю калибрующую решетку 22. Крупные частицы материала, не прошедшие калибрующую решетку 22 через отверстие 11 в трубе 10, вращающейся вместе с конусообразным элементом 9, по червяку 12 возвращаются в верхнюю часть мельницы на доизмельчение. От материала, прошедшего верхнюю калибрующую решетку 22, с помощью калибрующей решетки 23 отделяется дисперсная часть, которая поступает в нижнюю часть бункера 21. Узкая фракция поступает в бункер 24. Дисперсная часть материала из нижней части бункера 21 поступает в гранулятор горячего гранулирования 25, в котором пластифицированный материал выдавливается из гранулирующей головки через формующую решетку с отверстиями. Выходящие из отверстий прутки режутся на плоскости решетки ножом. Головка и нож заключены в плотную камеру. Для предотвращения деформации гранул и слипание их в комки пропускается поток газообразного азота от вентилятора 26, которым гранулы по трубопроводу 28 транспортируются в циклон 29 и дозирующим червяком 30 подаются в камеру охлаждения 3. Вентилятор 26 отсасывает газообразный азот через пылевой фильтр 27 из сборника готового материала 21.

Таким образом, предлагаемая установка для криогенного измельчения пластмасс позволяет получать узкую фракцию измельченного материала без получения побочных продуктов.