Устройство для измельчения органических материалов

 

Изобретение относится к устройствам для переработки формованных полимерных изделий. Целью изобретения является снижение энергетических затрат. В устройстве имеется блок загрузки и предварительного сжатия, содержащий шнеки 6, 7, 8, разгрузочные концы которых соединены с концом большего сечения сужающегося в виде воронки внутреннего пространства 18, 19 блока сжатия среднего давления 4, тогда как его конец меньшего сечения соединен с напорным пространством 28 приспособлений для выдавливания 20, 21. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) (51)5 В 02 С

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTV

22

Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4202864/33 (22) 02.07.87 (31) 2761/86 (32) 02. 07.86 (33) HU (46) 07.07.91. Бюл. )".- 25 (71) Таурус Гумиипари Валлалат (HU) (72) Илоне Татаи, Густав Гюндиш, Геза Сетш и Карой Молпар (HU) (53) 621.926.9 (088.8)

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И31!ЕЛЬЧЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к устрой2 ствам для переработки формованных полимерных иэделий. Целью изобретения является снижение энергетических затрат. В устройстве имеется блок загрузки и предварительного сжатия, содержащий шнеки 6-8, разгрузочные концы которых соединены с концом большего сечения сужающегося в виде воронки внутреннего пространства 18 и 19 бло ка сжатия среднего давления 4, тогда как его конецменьшего сечения соединен с напорным пространством 28 приспособлений 20 и 21 для вьщавливания. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

1662343 при этом корпус 1 укреплен посредством еще одной подставки 1? на фундаменте °

К разгрузочному ко щу транспортных

5 шнеков 6 — 8 блока 3 загрузки и предварительного сжатия присоединен блок я 4 сжатия среднего давления, имеющий два внутренних пространства 18 и 19, которые сужаются в виде воронки. Во внутреннем пространстве 18 или 19 блока 4 сжатия происходит сдавливание материала при давлении 30 — 100 бар, который уже подвергался предварительному сжатию в блоке 3 загрузки и сжа15 тия низкого давления (величина давления сжатия переменна в зависимости от свойств измельчаемого органического материала). а К суженному сечению воронкообразных внутренних пространств 18 или 19 блока 4 сжатия подсоединены приспособления 20 или 21 для выдавливания

1й блока 5 измельчения высокого давления. Приспособления имеют трубчатые оболочки 22 и 23, которые по всей своей длине снабжены равномерно распределенными радиально направленными отверстиями 24 и 25 для выдавливания о и радиальными кольцами 26 жесткости.

- 3P Наружный конец приспособления 20 или

21 для выдавливания закрыт замыкающей о плитой 27, которая также может иметь осевые отверстия для выдавливания, Радиальные отверстия 24 и 25 выходят наруя<у в виде конуса. Напорные пространства приспособлений 20 или 21 для выдавливания обозначены позицией

28.

1- Кая<дое из приспособлений 20 и 21

40 для выдавливания блока 5 измельчения высокого давления взаимодействует с расположенной с воэможностью перемер- щения в осевом направлении прессующей головкой 29 или 30, которые размещены

45 с возможностью свободного перемещения в трубчатых валах 9 или 11 и присоединены к поршневым штокам 31 или 32 гидравлического рабочего цилиндра 33 или 34. Длина хода рабочих цилиндров

5р может изменяться известным путем.

Рабочий цилиндр 33 расположен соосно со шнеком 6 и приспособлением 20 для выдавливания, а рабочий цилиндр

34 соответственно со шнеком 8 и приспособлением 21 для выдавливания.

Изобретение относится к устройствам переработки материалов органичес кого происхождения путем их измельче ния.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат.

На фиг.1 изображено устройство дл измельчения органических материалов, преимущественно полимерных формованных изделий, вид сбоку1 на фиг.2— то же, вид сверху, на фиг.3 — разрез

Л-Л на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — разрез В-В на фиг. 2; на фиг. б — разрез Г-Г на фиг. 1 на фиг.7 — разрез Д-Д на фиг.2; на фиг.8 приспособление для вь давливания,основной тип, на фиг.9 то я<е, усовершенствованный вариант; на фиг.10 — то же, второй вариант; н фиг. 11 — диаграмма давлений в приспо соблении для выдавливания, включая его варианты.

Устройство имеет корпус 1, которь снабжен загрузочной горловиной 2 для приема подлежащего измельчению материала. Устройство может быть разделе но на три основные части: блок 3 загрузки и предварительного сжатий низ кого давления, блок 4 сжатия среднег давления и блок 5 измельчения высоко го давления.

Блок 3 загрузки и предварительног сжатия состоит из трех находящихся во взаимном зацеплении шнеков 6-8.

Они расположены в корпусе 1 в одной горизонтальной плоскости параллельно между собой, а их валы 9 — i1 расположены в корпусе 1 с возможностью вращения. Оба боковых вала 9 и 11 вь полнены в виде труб.

В общее рабочее пространство 12 корпуса 1 подается подлежащий измел чению органический материал и подве гается предварительному сжатию на шнеках 6, 7 и 8 или между боковыми шнеками б и 8, а также внутренней о лицовкой рабочего пространства 12. данном случае шнеки 6 и 8 являются левозаходными и имеют правое направ ление вращения, тогда как шнек 7 яв ляется правозаходным и вращается в левую сторону.

Валы 9 — 1 1 шнеков соединены с о щим приводом 13, который посредство муфты 14 подсоединен к приводному двигателю 15. Последний укреплен на подставке 16 и может представлять собой, например, обычный электродвигатель с изменяемым числом оборотов, Под приспособлениями 20 и 21 для выдавливания блока 5 высокого давления предусмотрен транспортер 35.

1662343

Устройство смонтировано посредст-вом четырех стяжных стержней 36 - 39, имеющих на концах крепежные гайки 40 и 41.

В ходе проводимых испытаний в зависимости от вида подлежащего измельчению материала диаметр радиальных отверстий для вцпавливания выбирался из расчета от 1,5 до 5 мм, диаметр напорного, пространства 28 приспособлений 20 и 21 для выдавливания 50 мм, диаметр шнеков 6 — 8 по 200 мм.

В случае необходимости при более высокой влажности исходного материала, например веток со свежими листьями и древесных отходов, внутренние пространства 18 или 19 блока 4 сжатия среднего давления могут иметь одно или несколько отверстий 42 (показано пунктирной линией на фиг.2), которое сообщается с наружным пространством. Через эти отверстия вытесняемая. при сжатии влага может удаляться из устройства.

Диаметр d цилиндрического напорного пространства 28 совпадает с диаметром прессующей головки 29 или 30.

Усовершенствованный вариант приспособления или выдавливания (фиг.9). отличается от основного типа тем, что по сравнению с диаметром d прессующей головки 29 или 30 напорное пространство 28 имеет увеличенный диаметр D ..

Это увеличение диаметра или поперечного сечения составляет по меньшей мере 10Х. В конкретном случае диаметр

D напорного пространства 28 составляет 60 мм, диаметр d прессующей головки 29 или 30 50 мм.

Второй вариант усовершенствованного приспособления 20 или 21 для выдавливания (фиг.10) отличается тем, что здесь напорное пространство 28 . закрыто не плитой, а запирающим элементом 43. Последний имеет полую насадку 44, которая конически сужается внутрь, а ее внутреннее пространство

45 сообщается с окружающим пространством. Полое пространство 45 имеет также отверстия 25 для выдавливания. Обраценный к напорному пространству 28 торец насадки выполнен в виде конуса 46, взаимодействующий с выполненным на торце прессующей головки 29 или 30 коническим полым пространством 47. Между внутренней облицовкой приспособления 20 или 21 а также конической наружной боковой поверхностью 48 насадки образовано

6 кольцевое пространство 49, которое функционирует аналогично укаэанной форме выполнения (фиг.9).

Измельчение, осуществляемое посредством приспособления 20 или 21 для выдавливания в обоих вариантах (фпг.8 и фиг.9) различается тем, что в конструкции приспособлений основного типа (фиг.8) в результате смещения прессующей головки 29 или 30 внутрь отверстия 24 и 25 для выдавливания все более блокируются, т.е. предпола— гается равномерная скорость течения, и в напорном пространстве 28 давление истечения постоянно возрастает, тогда как в конструкции приспособлений усовершенствованного варианта (фиг.9) давление истечения в напорном пространстве 28 почти до последнего момента остается на одном уровне, т.е.совпадает с начальным минимальным критическим давлением истечения, поскольку все отверстия 24 и 25 для выдавливания в течение хода прессующей головки остаются открытыми (вынужденное обратное течение материала в напорном пространстве 28 показано на фиг.9 пунктирными стрелками).

Различие между обоими вариантами (фиг.8 и 9) демонстрируется также на диаграмме (фиг.11), где на оси ординат показано давление Р, а на оси абсцисс — ход L прессующей головки.

Отрезок 50 относится к участку течения в блоке 5 измельчения высокого давления, кривая 51 — к основному типу приспособления для выдавливания, кривая 52 — к усовершенствованному варианту приспособления для выдавливания, т.е. к приспособлениям 20 или

21.

Диаграмма показывает, какие процессы предшествуют текучему состоянию, Так отрезок 53 низкого давления относится к блоку 3 загрузки и предварительного сжатия низкого давления, а отрезок 54 относится к блоку 4 сжатия среднего давления.

Подлежаций измельчению органический материал непрерывно подается в загрузочную горловину 2 и далее шнекамк 6-8 транспортируется в блок 4 сжатия среднего давления. В зависимости от измельчаемого материала в общем рабочем пространстве 12 может создаваться давление 30 — 100 бар. В ходе испытаний давление поддерживалось равным 50 бар.

1662343

Диаграмма показывает также,что рабочее давление в блоке 4 сжатия среднего давления почти не изменялось, за счет наличия сужаюцихся в виде конуса внутренних пространств 18 и 19.

Материал здесь соответственно уплот— няется и попадает в текучем виде в одно из приспособлений 20 или 21 блока 5 измельчения высокого давления.

Поскольку рабочие пространства 18 и

19 блока 4 сжатия среднего давления сообщаются между собой, шнеки 6-8 непрерывно и попеременно передают измельчаемьп материал в приспособления

20 или 21 для выдавливания.

На диаграмме показано, что в напорном пространстве 28 приспособления для выдавливания, в конструкции, соответствующей основному типу, наблюдаются пики давления, равные 30004000 бар, тогда как в конструкции, ! соответствуюцей усовершенствованному ,варианту, наблюдаются пики давления, не превышающие 1000 — 1200 бар. Как только в приспособлении 20 для выдавливания заканчивается течение, сразу же начинается течение в другом приспособлении 21 для выдавливания. Таким образом обеспечивается непрерывньп режим работы устройства.

Измельченный органический материал выходит из приспособления 20 или 21 для выдавливания практически равномерными порциями. Через отверстия 24 и 25 продукт подается на транспортер 35

35 и измельчается.

Скорости врацения шнеков 6-8 подбираются в соответствии .со свойствами исходного материала. Применительно к веществам с пористой структурой, 40 например, древесине, скорость вращения должна быть выше, для менее пористого материала, например, синтетических материалов и резиновых отходов, целесообразно поддерживать бо- 45 лее высокую скорость вращения. В ходе испытаний время действия-гидравлических рабочих цилиндров 31 и 32 находилось в пределах 15 с.

Предлагаемое устройство и является 50 компактной конструкцией, позволяющей осуществлять измельчение с низкими энергетическими затратами.

Формулаизобретения

1. Устройство для измельчения органических материалов, преимущественно полимерных формованных изделий, содержащее последовательно располо- . женные по ходу перемецения материала блок загрузки и предварительного уплотнения низкого давления, имеющий приемное окно и приводной транспортирующий шнек, блок уплотнения среднего давления с внутренней конической . полостью, сопряженной меньшим основанием с полостью блока измельчения высокого давления, имеющего приспособление окончательной переработки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, приспособление окончательной переработки выполнено в виде примыкающей к. конической полости блока уплотнения среднего давления гильзы с соплами истечения, при этом шнек выполнен с продольной полостью, в которой коаксиально смонтирована прессующая головка с возможностью осевого перемещения с помощью автономного привода.

2. Устройство по п.1, о т л и — ч а ю ц е е с я тем, что блок загрузки и предварительного сжатия снабжен дополнительным параллельно расположенным приводным транспортирующим шнеком с внутренней продольной полостью, блок, уплотнения среднего давления выполнен ic дополнительной конической полостью и размещен в полости дополнительного шнека прессуюцей головкой с автономным приводом, а блок измельчения высокого давления — с дополнительной гильзой с соп,лами истечения, при этом конические полости блока измельчения среднего давления выполнены сообщающймися.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что блок загрузки и сжатия низкого давления снабжен третьим центрально расположенным шнекоМ, взаимодействующим с обоими параллельно расположенными шнеками, при этом шнеки снабжены обцим приводом.

1662343 г Фиг.t

А -А . Б-6 8-8

З8 (1

Ф

I

8

Фиг,5

З9

36

Фиг.0

za

Я

Фиг. 7

Ьг.б

1662343

0(02

27 ф

1бб2343

fdap) оооо

ОООО

О

ILlg. 11 . Составитель В.Губарев

Редактор О.Хрипта Техред M.Моргентал Корректор.А.0бРУчаР

Заказ 2139 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101