Устройство для переработки отходов пластмасс

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПЛАСТМАСС, содержащее вертикальную цш1индри 1ескую емкость с загрузочным и выгрузочным отверстиями , расположенный в нижней части емкости ротор с вертикальной осью вращения, который снабжен режущими элементами и установленным.соосно с ним корпусом, вьшолненньм в виде тела вращения,отличающ е е с я тем, что, с целью повыпения производительности и улучшения качества получаемого агломерата, тело вращения выполнено из двух плавно сочетающихся частей: нижней в виде гиперболоида, сужающегося к основанию цилиндрической емкости, и верхней в виде размещенной вьше режущих элементов насадки с большей осью симметрии, перпендикулярной § оси корпуса и равной 0,25-0,75 внутреннего диаметра цилиндрической емкости . 2. Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что насадка выполнена в виде эллипсоида. О со 00 ел Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О И Л

РЕСПУБЛИК

09) (И) 567 A

3(5)). В 02 С 8 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3609139/29-33 (22) 27.04.83 (46) 23.06.84. Бюл. № 23 (72) В.С. Левин, F..P. Свидзинский и И.П. Неелов (71) Харьковское специальное конструкторско-технологическое бюро

"Машприборпластик" (53) 621.926.7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 725700, кл. В 02 С 18/44, 1978.

2. Патент Австрии № 343981, кл. 50 Ъ 26, опублик. 1978.

З.-Авторское свидетельство СССР

¹ 801883, кл. В 02 С 18/44, 1978. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПЛАСТМАСС, содержащее вертикальную цилиндрическую емкость с загрузочным и выгрузочным отверстиями, расположенный в нижней части емкости ротор с вертикальной осью вращения, который снабжен режущи ми элементами и установленным соосно с ним корпусом, выполненным в виде тела вращения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьакения производительности и улучшения качества получаемого агломерата, тело вращения выполнено иэ двух плавно сочетающихся частей: нижней в ви" де гиперболоида, сужающегося к основанию цилиндрической емкости, и верхней в виде размещенной выше режущих элементов насадки с большей осью симметрии, перпендикулярной оси корпуса и равной 0,25-0,75 внутреннего диаметра цилиндрической емкости.

2. Устройство по п.1, о т л ич. а ю щ е е с .я тем, что насадка выполнена в виде эллипсоида.

1098567

Ф

Изобретение относится к переработке отходов пластмасс и может быть использовано для измельчения, очистки, сушки, агломерирования пленочного и других видов пластмассового сырья.

Известно устройство для переработки отходов пластмасс, содержащее цилиндрическую емкость, установленный в ней вращающийся измельчитель с лопастями и режущими инструментами и поворотные отражатели, смонтированные на внутренней стенке цилиндрической емкости 13.

Подвижные отражатели предназначены для уплотнения массы отходов на стадии сушки, что способствует ускорению проведения этой стадии.

Однако между основанием емкости и лопастями образуются скопления переработанных отходов пластмасс, приводящие к заклиниванию измельчителя и вынужденному прерыванию процесса, а также неравномерной дисперсности получаемого агломерата.

Кроме того, устройство характеризуется недостаточной эффективностью стадий измельчения и отмывки из-за отсутствия направленной подачи материала на режущие инструменты и уплотняющих материал усилий, тем более необходимых, что на этих стадиях териал имеет малую насыпную плотность и занимает объем, в несколько раз превышающий рабочий объем аппарата, в котором расположены лопасти с режущими инструментами. Уплотнение материала отражателями на этих стадиях не дало бы должного эффекта, так как отражатели препятствовали бы равномерной подаче материала на периферию ротора (на ножи). Отражатели представляют собой конструктивный элемент, требующий индивидуального механизма осуществления движения.

Известно устройство для размельФ чения и регенерации отходов термопластичных пластмасс, содержащее цилиндрический корпус с установленным в нем ротором в форме диска, образующим основание корпуса. Ротор по окружности снабжен ножами, а на его верхней поверхности установлены радиальные ребра, каждое из которых ведет к роторному ножу (2 7.

Подобной конструкции ротора несвойственно образование скоплений переработанных отходов пластмасс, приводящих к его заклиниванию. В какой-то мере решен вопрос интенсификации стадий измельчения и отмывки отходов благодаря наличию радиальных ребер, захватывающих материал и подающих его к ножам.

Однако устройству присущи следующие недостатки: недостаточно эф1 фективны стадии измельчения, отмыв10 кн, сушки и агломерации из-за отсутствия уплотняющих материал усилий, эа счет центробежной силы подача материала радиальными ребрами осуществляется на стенки корпуса аппарата, а не непосредственно на ножи.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для переработки пластмасс, содержащее вертикальную ци линдрическую емкость с загрузочным и выгрузочным отверстиями, расположенный в нижней части емкости ротор с вертикальной осью вращения, который снабжен режущими элементами и установленным соосно с ним корпусом, выполненным н виде тела вращения, а именно параболоида 533.

В известном устройстве также не наблюдается образование скоплений переработанных отходов пластмасс благодаря ликвидации застойной зоны.

Однако параболоид значительно уменьшает объем рабочей зоны.

На попадающие на поверхность параболоида частицы материала на всех стадиях процесса действуют усилия, разрежающие материал, направленные из рабочей зоны в верхнюю

40 часть аппарата перпендикулярно поверхности параболоида, В устройстве отсутствует направляющая подача материала на режущие элементы.

Укаэанные недостатки снижают производительность всех стадий процесса переработки отходов, а наличие усилий, разрежающих материал, является причиной значительного содержания в получаемом агломерате мелких фракций (до 2 мм).

Кроме того, устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как позволяет использо55 вать лишь тип ротора в виде лопастей с режущими элементами. Использование, например, дискового ротора не имеет смысла.

1098567

I5

20 стадия сушки.

30 в рабочую зону, уплотняя при этом находящийся в ней материал.

После окончания сушки начинается стадия агломерации, сопровождающаяся подплавлением и слипанием частиц материала. Затем подается .

"шоковая" вода и происходит образование агломерата при испарении "шоковой" воды. При этом образующиеся наиболее легкие частицы

40 агломерата в процессе перемешивания отбрасываются к центру и, ударяясь . о поверхность гиперболоида 8, снова возвращаются в рабочую зону, где

45 . происходит их слипание с другими частицами, что способствует образованию агломерата, однорбдного по дисперсности, с более правильной формой частиц и меньшим содержанием мелких фракций.

В таблице приведена дисперсность агломерата, полученного из изношенной пленки, переработанной на известном и предлагаемом устройствах с насадками, выполненными в

3

Целью изобретения является повышение проиэводительности и улучшение качества получаемого агломерата.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для переработки отходов пластмасс, содержащем вертикальную цилиндрическую емкость с загрузочным и выгрузочным отверстиями, расположенный в нижней части емкости ротор с вертикальной осью вращения, который снабжен режущими элементами и установленным соосно с ним корпусом, выполненным в виде тела вращения, последнее выполнено из двух плавно сочетающихся частей: нижней в виде гиперболоида, сужающегося к основанию цилиндрической емкости, и верхней в виде размещенной выше режущих элементов насадки с большей осью симметрии, перпендикулярной оси корпуса и равной 0,25)-0,75 внутреннего диаметра цилиндри-. ческой емкости.

При этом насадка может быть выполнена в виде эллипсоида.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, на фиг.2 — график изменения во времени температуры материала (а) и потребляемой мощности (б) в известном устройстве и, предлагаемом устройствах.

Устройство содержит вертикальчую цилиндрическую емкость 1, имеющую загрузочное 2 и выгрузочное 3 от верстия. В нижней части цилиндри-. ческой емкости 1 размещен подшипниковый узел 4 с вращающимся ро" тором с вертикальной осью. Ротор вы-полнен в виде вала 5 с. закрепленными на нем лопастями 6, на периферии которых соосно установлены режущие инструменты 7, и имеет соосный с валом 5 корпус, размещенный над основанием цилиндрической емкости 1 и состоящий из двух плавно сочетающихся элементов. Нижний элемент представляет,собой гиперболоид 8 вращения, сужающийся к основанию цилиндрической емкости 1, а верхнийэллипсоид 9 вращения, размещенный выше режущих инструментов 7. Большая ось эллипсоида 9 горизонтальна и перпендикулярна оси корпуса и составляет 0,25-0,75 Д (внутреннего диаметра цилиндрической емкости) .

Устройство работает следующим образом. ф

Загрязненный материал в виде полотнищ пленки или тонкостенных иэделий через загрузочное отверстие .2 загружается в цилиндрическую емкость 1, в которую одновременно подается вода или моющий раствор для удаления загрязнений. Попадая на поверхность эллипсоида 9, материал направляется им на периферию аппарата, в зону действия режущих инструментов 7, где осуществляется измельчение и отмывка материала.

Материал, попадая иэ зоны резания на поверхность сужающегося к низу гиперболоида 8, возвращается снова в эту зону, уплотняя при этом находящиися в ней материал. После окончания отмывки прекращается подача воды и материал нагревается за счет трения о стенки аппарата и частиц одна о другую, одновременно доизмельчаясь. После этого начинается

Измельченный материал обладает большей насыпной плотностью, занимает меньший объем и перемешиваемые частицы, выходя из рабочей эоны, попадают практически только на стенки гиперболоида 8 и, отражаясь от них, возвращаются снова виде эллипсоида вращения и многогранника вращения.

1098567

Содержание частиц агломерата, Ж размером мм до

НасыпДлительность процесса, мин ная плотИзмельчение н

Отмывка

Сушка и areogv агломе1-2 2-5

5-10 рата, г/смэ ломерация

31 39 18 12 0,36 .

24 56 10 10 0,35

12 конструкция

16 19 40 25 0,38

8 7 65 20 0,41

5 8 71 16 0 40

050-—

19

0 75 — -"1

20

0,41

11 69 11

Из данных таблицы видно, что продолжительность процесса в предлагаемом устройстве в среднем в

1,25-1,3 раза меньше, чем в известном устройстве, что свидетельствует

С о соответствующем повышении его производительности.

График изменения во времени температуры материала и потребляемой мощности (фиг.2) также свидетельствует о сокращении продолжительности процесса в предлагаемом устройстве по сравнению с известным устройством.

При этом получаемый агломерат отличается наиболее приемлемым для последующей обработки гранулометриХарактеристика рабочего органа аппарата

Вал с лопастями, снабженными режущими элементами (базовый образец) Вал, снабженный параболоидом вращения и лопастями с режущими элементами известная

Предлагаемая конструкция

r. насадкой в виде эллипсоида с размером горизонтальной большой оси:

0,25 — внутреннего диаметра аппарата

Предлагаемая конструкция с насадкой в виде многогранника с большей горизонтальной осью симметрии размером 0,5 — внутреннего диаметра аппарата ческим- составом. В частности, содержание в нем частиц размером от

2 до 5 мм увеличено в 7 раз.

При увеличении горизонтальной оси насадки свьппе 0,75 внутреннего диаметра цилиндрической емкости затрудняется поступление материала в рабочую,зону ротора, а при уменьшении его менее 0,25 внутреннего диаметра цилиндрической емкости уменьшается уплотнение материала в рабочей зоне ротора.

Кроме того, предлагаемое устройЯ ство, в отличие от известного, может быть использовано с дисковым типом ротора и благодаря этому найти более широкое применение.

1098567

Фиг.!

1098567 успцюд сабо- npomomue предлагаемое устройса3о

Фиг.2

Редактор А. Шандор

Заказ 4300/2

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4, у

60 ч, Ь

И

"B 20

Е ь

О б 12 18 2Ô Ю Зб Ф2 дремя, мин

Составитель Л. Чубукова

Техред О.йеце Корректор Л. Пилипенко

Тираж 616 Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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