Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Назначение, устройство и работа пресса червячного гранулятора






        Производство полиэтилена состоит из следующих основных цехов компрессии, полимеризации, насосной горячей воды для подогрева полимеризаторов, грануляции, регенерации растворителей и вспомогательных цехов. Технологический процесс производства полиэтилена высокого давления заключается в следующем очищенный от посторонних примесей газ этилен смешивают с небольшим количеством кислорода и подвергают его ступенчатому сжатию компрессорами высокого и сверхвысокого давления до 150 МПа, после чего он направляется в полимеризатор, где этилен превращается в полиэтилен. Готовый полиэтилен поступает в гранулятор — червячный пресс. Выдавливаемые из гранулятора профили в виде прутков или лент 

        Профилированный продукт, выходящий из мундштука, нагрет до сравнительно высокой температуры и размягчен. Приемное устройство служит для охлаждения, отверждения и непрерывного удаления продукта. В зависимости от характера выпускаемой продукции в состав приемного устройства включаются те или иные узлы намоточные - барабаны (пленка, тонколистовой материал, шланги, кабель), ножи для продольной или поперечной резки (ленты, прутки всех сечений), грануляторы и т. п. В ряде случаев на приемные устройства возлагаются также функции окончательного профилирования и калибрования размеров изделий. Так, в частности, окончательные размеры труб и шлангов получают с помощью калибровочных узлов приемных устройств, а заданная толщина пленки создается вытяжкой, раздуванием, механическим раздвижением и т. п. Широкий ассортимент продукции, производимой на универсальных червячных машинах, вызывает необходимость применения ряда специализированных приемных устройств, укладывающихся в следующую классификационную схему. 

        Грануляция осуществляется в агрегате, состоящем из червячного экструдера 15 с формующей решеткой, охлаждающей ванны 16 и ножевого гранулятора 17. 
        Червячные машины являются головным агрегатом во многих полуавтоматических и автоматических поточных линиях изготовления как резиновых смесей, так" и полуфабрикатов из них. При производстве резиновых смесей червячные машины (грануляторы и листователи) как элементы поточных линий рассматривались ранее. Ниже описываются схемы полуавтоматических поточных линий по выпуску заготовок протекторов (рис. 9.13) и автокамер (рис, 9.14) в шинном производстве. 
        Прессы для формовки цилиндрических гранул. В этих машинах формовку проводят путем выдавливания влажной катализаторной массы через отверстия формующей головки с последующим разрезанием жгутов на грануляционных устройствах. По принципу создания давления, необходимого для экструзии, различают шнековые (червячные) и поршневые винтовые или гидравлические машины. Грануляционные устройства, применяемые в катализаторных производствах, и комплектующие экструзионные машины разделяются на ножевые, дисковые, струнные и барабанные. В ножевых устройствах (рис. 4.34, а) резка жгутов осуществляется ножами, установленными на вращающемся роторе в радиальном направлении. Частота вращения ротора 10— 150 об/мин (в некоторых до 1550). Плоскость вращения перпендикулярна направлению движения жгутов. Длина гранул определяется скоростью экструзии, частотой вращения ротора и числом ножей, установленных на роторе. В струнных устройствах (рис. 4.34, б) жгут разрезает струны, натянутые между двумя вращающимися дисками (кольцами). Плоскость вращения колец параллельна направлению движения жгута. В дисковых грануляторах (рис. 4.34, в) функции ножей выполняют вращающиеся с частотой 150—400 об/мин диски.          Грануляторы. Предназначенные для выпуска гранул червячные мащины выдают продукт из многогнездного мундштука в виде прутков диаметром 2—5 мм. В зависимости от свойств материала (вязкости теплоемкости) резка прутков на цилиндрические гранулы (длиной, равной или несколько большей их диаметру) должна производиться на таком расстоянии от торца мундштука,  
        При проведении первой стадии смешения под каждым резиносмесителем 1 устанавливают по одному червячному гранулятору 2 для доработки и гранулирования маточной смеси. Частота вращения четырехлопастных роторов резиносмесителя объемом 620 л составляет 50 об/мин, а диаметр червяка гранулятора равен 608 мм по всей длине. Г ранулы обрабатывают поверхностно-активным веществом и подают на вибротранспортер 3 для удаления избытка суспензии, а затем элеватором 6 и ленточным транспортером 7 направляют в барабаны 8 для охлаждения. Каждый гранулятор агрегируют с двумя барабанами для обеспечения непрерывного потока при переходе с одной резиновой смеси на другую. Гранулы в барабане охлаждают воздухом, нагнетаемым вентиляторами. Барабаны имеют специальные спиральные насадки для обеспечения продвижения и оптимальной степени контакта гранул с потоком охлаждающего воздуха. Производительность каждого барабана 12 т/ч. Гранулы, выходящие из барабана с температурой 30—40 °С, системой ленточных транспортеров направляются во вращающиеся емкости для хранения маточных смесей. Перемешивание маточных смесей во время хранения способствует усреднению гранул, поступающих в разное время, а следовательно, и улучшению их качества. Каждая емкость рассчитана на вместимость 24 т смеси при коэффициенте заполнения у = 0, 6.          Из расходного бункера / ПВБ непрерывно дозируется весовым дозатором 2 в двухчервячный пресс 5. Пластификатор с растворенным в нем стабилизатором также непрерывно подается из емкости 4 в червячный пресс дозировочным насосом 5. В червячном прессе осуществляется гомогенизация и пластификация массы, а также дегазация расплава. Выходящая из цилиндра при 150—170 °С гомогенная масса фильтруется и через шестеренчатый насос 6 подается в плоскощелевую головку 7, в которой поддерживается температура 165—185 °С. Выходящая из головки горячая пленка поступает, н а охлаждаемые валки каландра 8 и дальше в матирующую ванну 10, в которой установлены тиснильные валки 11. Температура воды в ванне 97—100°С. После выхода из матирующей ванны пленка поступает на отжимные гуммированные валки 12 для удаления влаги. Кромки пленки обрезаются обогреваемыми ножами до необходимой ширины полотна, обрезки пленки возвращаются в гранулятор по синхронно движущейся ленте. Пленка проходит через сушилку 13, обогреваемую ИК-излучателями, где регулируется степень ее усадки, и опудривается бикарбонатом натрия для предотвращения слипания полотна при намотке. Вместо опудривания можно прокладывать между слоями поливинилбутиральной пленки полиэтиле-, новую пленку. 
        Проанализируем смешение на перспективной технологической линии. Ингредиенты смеси и каучук кипами по счету поступают в смеситель с объемом камеры около 600 л. Затем загрузка смеси поступает в домешивающую червячную машину-гранулятор, гранулы охлаждаются, изолируются и передаются пневмотранспортом в нивелирующий барабан большой емкости с периодическим реверсивным вращением. 

        Описание конструкции. На станине (1) расположены все основные узлы гранулятора. Привод червячного редуктора (2) служит для передачи вращения от электродвигателя через вариатор на червячный редуктор. При помощи регулятора вариатора (4) через винтовую передачу (3) возможно плавно изменять скорость вращения барабанов, что позволяет гранулировать продукты с различными физическими свойствами. Барабаны (6) — основные 

        Для проведения механохимических процессов, и в частности механодеструкции, применяется самая разнообразная аппаратура, различающаяся по механическому воздействию на полиме(р. Так, на вальцах, в смесителях, улитках, червячных пластикаторах, экструдерах и т. п. полимер подвергается раздавливанию и перетиранию в дезинтеграторах, вибромельницах, вихревых мельницах и т.-п.-удару в полумассных ролах, на гильотинах и прочих — резанию в грануляторах, шаровых мельницах, силосорезках, дисковых мельницах и других — комбинированному действию. 
        Универсальные червячные машины конструируются с широким диапазоном рабочих скоростей и соотношением их экстремальных значений до 5—6, причем изменение скоростей должно быть плавным. Этим требованиям отвечают, в частности, электродвигатели постоянного тока, обладающие очень выгодной характеристикой скорость—мощность к тому же при их применении привод упрощается. Следует иметь в виду, что индивидуальные приводы (к гранулятору или приемному устройству) также должны обеспечивать возможность плавного изменения скоростей, и, тем самым, оправдывается использование постоянного тока для питания нескольких двигателей.          Отходы мягкого поливинилхлорида и аналогичных материалов разрезают, а затем развальцовывают в полотно, которое гранулируют на ножевых грануляторах либо выдавливают червячным прессом в виде прутков, разрезаемых на гранулы.          Двухчервячный кулачковый гранулятор (рис. 56) имеет станину 1 и цилиндр 2, внутри которого расположены два составных червяка с червячными 3 и кулачковыми 4 секциями. Цилиндр снабжен электрообогревательными элементами, системой воздушного охлаждения и патрубками 5 для вакуумного отсоса газов. Охлаждается цилиндр воздухом, подаваемым вентиляторами 6 с индивидуальными приводами. Червяки вращаются от электродвигателя 7 через редуктор 8. Осевые силы червяков воспринимаются упорными подшипниками 9. Материал из бункера 10          Для облегчения механизации и автоматизации процессов обработки каучука и резиновых смесей в мировой практике в последнее время применяется гранулирование на специальных машинах — червячных или дисковых грануляторах.          Поэтому применение червячных грануляторов целесообразно только при поточном изготовлении резиновых смесей одного состава с краткими перерывами в работе. Описание устройства червячных грануляторов приводится на стр. 94—104        Следует отметить, что из натурального каучука на червячных грануляторах удается получать хорошие гранулы только при его пластичности 0, 25—0, 44. С повышением пластичности натурального каучука его способность к грануляции ухудшается. Гранулирование каучука пластичностью 0, 51—0, 55 невозможно
        Наряду с освоением процесса грануляции и -применением червячных грануляторов за последнее время широкое применение получили дисковые грануляторы (рис. 75—78, см. стр. 139—141), которые позволяют получать гранулы или небольшие куски каучукоподобных материалов из листа различной толшины без большого расхода электроэнергии. Применение дисковых грануляторов для измельчения каучука и резиновых смесей значительно упрощает и удешевляет производственный процесс. 
        Гранулированная резиновая смесь изготовляется преимущественно после первого цикла при двухстадийном способе смешения для того, чтобы облегчить ее автоматическое дозирование во втором цикле. Гранулирование готовых резиновых смесей, содержащих серу и ускорители, в червячных грануляторах, установленных после смесителей, вследствие плохого их охлаждения представляет некоторые трудности, так как при этом не исключена возможность подвулканизации смесей. Однако при грануляции в червячных грануляторах малых размеров (85—155 мм) некоторых резиновых смесей, применяемых в кабельной промышленности, этих затруднений не возникает.  [c.130]
        При проектировании новых заводов и освоении процесса грануляции каучуков и маточных резиновых смесей на червячных грануляторах действующими предприятиями принимается мокрый способ изоляции гранул. Последующее охлаждение гранул и их сушка осуществляются в агрегатных установках двух типов — червячного или камерного. Установка первого типа представляет собой систему обычных винтовых конвейеров, монтируемых так, что по мере продвижения гранул они охлаждаются и просушиваются. Один из видов червячного агрегата с мокрым охлаждением гранул показан на рис. 70.          В табл. 20 приведены ориентировочные данные о расходе электроэнергии и производительности червячного гранулятора при гранулировании каучуков и резиновых смесей. 

        Производительность червячного гранулятора размером 15/18 электроэнергии (ориентировочно) 

        Дисковые грануляторы характеризуются рядом преимуществ по сравнению с червячными. Они имеют меньшие габариты и потребляют меньшую мощность. Уменьшение потребляемой мощности объясняется отсутствием расхода энергии на трение резины о металл в рабочем цилиндре шприц-машины и на преодоление сопротивления при продавливании через профилирующую шайбу. 
        Немаловажным преимуществом дисковых грануляторов является возможность быстрого перехода на резку резиновой смеси другого состава. В червячных грануляторах с переходом на другую смесь необходимо производить чистку червяка и шайбы.          Производительность червячного пластикатора-гранулятора 4000 кг каучука в час за один пропуск (без химических пластификаторов).           ЛГП-1250 (осциллирую щий смеситель производительностью 1250 кг/ч частота вращения шнека 6—63 об/мин, диаметр шнека 300 мм гранулятор червячный производительностью 1250 кг/ч, диаметр червяка 250 мм, частота вращения шнека 8—78 об/мин вентиля торы ВВД-9 и ВВД-11 насосы центробежный АХ20/3 и шестеренчатый РЗ-7, 5)          Большую потребность в новом оборудовании испытывает промышленность искусственной кожи. Некоторые машины для этой отрасли — каландры, папмашины, прессовое оборудование — выпускаются устаревшей конструкции, а производство таких крайне нужных машин, как грануляторы, червячные прессы, скоростные резиносме-сители, до сего времени не освоено.   

    Поточная линия приготовления протекторных смесей в две стадии в резиносмесителях периодического действия. Первая стадия смешения (рис. 6.1) осуществляется в резиносмесителе РС 250-40 или большой единичной мощности со свободным объемом смесительной камеры 620 или 650 л, с регулируемой частотой вращения роторов 15—60 об/млн. Последующая доработка смеси производится в червячном грануляторе МЧТ-380/450-4 или в одночервячном смесителе непрерывного действия РСНД-530/660-1 с гранулирующей головкой.          Практически любое предприятие может изготовить такой транспортер своими силами. Примерами применения ленточных транспортеров могут служить загрузка резиносмесителей сыпучими ингредиентами с помощью закрытого ленточного транспортера передача резиновой смеси от резиносмесителя к грануляторам и к вальцам, от вальцев к каландрам, червячным машинам и другим потребителям резиновой смеси отбор профильных заготовок от червячных машин, передача их на другие участки производства транспортировка таких полуфабрикатов, как заготовки протекторов, ездовых камер, невулканизованных покрышек и др.          Перспективность устранения пьшения токсичных ингредиентов физической модификацией объясняется и тем, что эвтектические расплавы бинарных и сложных смесей компонентов способны к гранулированию с применением весьма простого способа в условиях малотоннажной химии. Технологическая схема такого способа включает несколько автоматических дозаторов для порошкообразных ингредиентов и червячный гранулятор с обогреваемой рубгш1Кой производительностью 
        Гранулированные каучуки и резиновые смеси легко транспортируются по трубопроводам применение их не вызывает каких-либо затруднений при развеске на автоматических весах различных конструкций. Тем не менее анализ литературных данных показывает, что в различных странах гранулирование каучуков на резиновых заводах не нашло еще всеобщего признания. Имеется ряд передовых производств, где развеска каучуков и их загрузка в смеситель осуществляются вручную или с применением весового транспортера, который устанавливается у загрузочной воронки смесителя. При этом каучук в виде брикето в или нарезанных усков различной формы укладывают на транспортер в нужном количестве, взвешивают, а затем этим же транспортером загружают в смеситель. Основные возражения против гранулирования каучуков и резиновых смесей связаны с повышением расхода электроэнергии на изготовление гранул в червячных грануляторах и необходимостью применения различных автоматически действующих систем охлаждения и сушки гранул. Это требует повышения капитальных вложений при строительстве и увеличивает эксплуатационные расходы на обслуживание автоматических линий. Имеющиеся возражения подкрепляются еще и тем обстоятельством, что головки червячных грануляторов трудно очищаются после окончания работы или при переходе с одной смеси на другую. 
        Шприц-машина гранулятор (пеллетайзер). Эта шприц-машина (рис. 43), иногда называемая червячным гранулятором, имеет головку для выпуска гранулироваяяых каучуков или маточных резиновых смесей. Она находит ярименение при механизации и автоматизации транспортных операций подготовительного цеха и при автоматической развеаке и питании резиносмесителей. 
        АГП состоит из двухстадийного турбосмесителя, червячного осциллирующего смесителя (ЧОС), червячного пресса-гранулятора (ЧПГ), пневмотранспорта, средств тепловой и электрической автоматики. Ремонт и монтаж турбосмесителей рассмотрен в главе XI. Здесь же рассматривается ремонт ЧОС (рис. ХП1-3 и ХП1-5) и ЧПГ (рис. Х1П-4)






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.