Устройство для охлаждения длинномерных полимерных изделий

 

Изобретение относится к полимерному машиностроению, а именно к устройствам для термообработки длинномерных полимерных изделий. Оно м.б. использовано, в частности для охлаждения изолированных проводов, кабелей и шлангов, получаемых экструдированием. Цель изобретения - повышение производительности за счет интенсификации процесса охлаждения. Для этого средства 5 и 6 для подвода к изделию 15 соответственно жидкого и газообразного хладагентов выполнены с форсунками, размещенными вдоль камеры 2 с чередованием . Каждая форсунка может быть снабжена индивидуальным средством подвода и терморегулирования хладагента. В процессе охлаждения изделие 15 поочередно по длине подвергается охлаждению жидким хладагентом и газообразным, что позволяет сочетать интенсивный отбор тепла с поверхностных слоев изделия 15 и выравнивать поле температур во всем его объеме. Такая интенсификация охлаждения позволяет обрабатывать изделие 15 при высоких скоростях . 1 з.п. ф-лы, 7 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я B 29 С 47/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

g (IQ! 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816813/05 (22) 23,04,90 (46) 23.05,92. Бюл. ¹ 19 (71) Специальное конструкторское бюро полимерного машиностроения Киевского научно-производственного объединения

"Большевик" (72) С.А.Рощупкин, И.О.Микуленок и

В.Д,Биденко (53) 678.057,375.3 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1316847, кл, В 29 С 71/02, 1987, Авторское свидетельство СССР

N- 1548065, кл. В 29 С 35/16, 1988.

Авторское свидетельство СССР № 1452697, кл, В 29 С 47/88, 1987. (54) У СТ Р ОЙ СТ В О ДЛ Я ОХЛАЖДЕНИЯ

ДЛИННОМЕРНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к полимерному машиностроению, а именно к устройствам для термообработки длинномерных пол„„. Ж„„1735036 А1 имерных изделий. Оно м.б. использовано, в частности для охлаждения изолированных проводов, кабелей и шлангов, получаемых экструдированием. Цель изобретения — повышение производительности за счет интенсификации процесса охлаждения, Для этого средства 5 и 6 для подвода к изделию

15 соответственно жидкого и газообразного хладагентов выполнены с форсунками, размещенными вдоль камеры 2 с чередованием. Каждая форсунка может быть снабжена индивидуальным средством подвода и терморегулирования хладагента. В процессе охлаждения иэделие 15 поочередно по длине подвергается охлаждению жидким хладагентом и газообразным, что позволяет сочетать интенсивный отбор тепла с поверхностных слоев изделия 15 и выравнивать поле температур во всем его объеме. Такая интенсификация охлаждения позволяет обрабатывать изделие 15 при высоких скоростях. 1 з,п, ф-лы, 7 ил.

1.735036

20

Изобретение относится к области полимерного машиностроения, а именно к устройствам для термообработки длинномерных полимерных изделий, и может быть использовано, в частности, для охлаждения изолированных проводов, кабелей и шлангов, получаемых экструдированием.

Известно устройство для термической обработки длинномерных изделий, содержащее заполняемую теплоносителем ванну, установленные в ней на горизонтальной оси с возможностью вращения барабан для намотки на его обечайку непрерывно подаваемого и отбираемого изделия и средство для подачи теплоносителя, Однако данное устройство предусматривает трение и сдвиг изделия по барабану, что недопустимо при производстве тонких проводов и кабелей, изоляция которых, например из ПВХ, не допускает механических воздействий до полного охлаждения (телефон н ый кабель).

Кроме того, барабаны такого типа при линейных скоростях вращения рабочих поверхностей до 2000 мl мин не выдерживают длительной эксплуатации и требуют специальной системы защиты, Это снижает надежность работы и производительность линии в целом, Известно также устройство для охлаждения длинномерного полимерного изделия, содержащее установленные в камере в параллельных вертикальных плоскостях с возможностью вращения барабаны с кольцевыми канавками на боковой поверхности для заправки в них обрабатываемого длинномерного изделия и средство для орошения изделия жидким хладагентом. При этом средство для орошения изделия выполнено в виде ванны с перфорированным днищем, установленной вдоль камеры выше барабанов, а камера снабжена средством для заполнения жидким хладагентом.

Данное устройство интенсифицирует процесс охлаждения длинномерного полимерного изделия, диаметр которого соизмерим с величиной капли (2 — 3 мм), однако при диаметре, например, телефонного кабеля 0,5 — 0,8 мм частота попадания хладагента на изделие снижается, а при высокой скорости движения последнего до 2000 мlмин большая его часть проскакивает зону охлаждения без эффективного контакта с жидким теплоносителем. Вследствие этого, несмотря на возможность одновременного капельного и воздушного охлаждения, эффективность работы последнего снижается, а высокая скорость вращения барабанов негативно сказывается на работоспособности устройства, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для охлаждения гофрированных труб из термопластов (длинномерного полимерного изделия), содержащее камеру, выполненную из двух секций, в которых соответственно размещены средства для подвода к изделию жидкого и газообразного хладагентов, снабженных форсунками.

Однако охлаждение изделия осуществляется в две стадии: первая — интенсивное капельно-струйное охлаждение в экструдере, а вторая — обдув воздушными струями в камере. Причем переменного взаимодействия воздушного и водяного охлаждений не обеспечивается, так как на первой стадии достаточно интенсивное орошение аналогично охлаждению в ванне с водой, где нет различного по интенсивности охлаждения, обеспечивающего выравнивание поля температур по толщине изделия на каждой стадии охлаждения и более высокую разность температур охлаждающей среды и поверхности изделия, Подача газообразного хладагента имеет своей целью удаление жидкого хладагента с поверхности изделия на выходе из камеры, его сушку и придание товарного вида для последующей маркировки, резки, складирования и т.д. При большом расходе воздуха, обдувающего трубу вдоль ее оси, в первой секции происходит зависание воды в гофрах трубы и удаление ее с выступов, что снижает эффективность охлаждения.

Целью изобретения является повышение производительности за счет интенсификации процесса охлаждения.

На фиг,1 дано устройство, общий вид; на фиг,2 — сечение А — А на фиг.1; на фиг,3— сечение Б — Б на фиг.1 (при жидкостном охлаждении); на фиг,4 — сечение  — B на фиг.1 (при воздушном охлаждении); на фиг.5— размещение индивидуальных средств подвода хладагентов: на фиг.6 — сечение à — Г на фиг.5; на фиг,7 — размещение средств для подачи хладагентов.

Устройство для охлаждения длин номерного полимерного изделия, получаемого посредством экструдера 1, содержит камеру 2, установленные в ней поддерживающий элемент, например ролики 3 (количество которых определяют из условия исключения провисания изделия), с кольцевыми канавками 4 для взаимодействия с изделием (возможно выполнение поддерживающего желоба с перфорацией или без нее) и средство 5 для подвода к изделию жидкого хладагента, установленное вдоль камеры 3. В камере 3 располо:кено также средство 6 для

1735036 подвода к изделию газообразного хладагента. Средства 5 и 6 для подвода к изделию жидкого и газообразного хладагента выполнены с форсунками 7 и 8 для подачи соответственно жидкого и газообразного хладагента. Каждая форсунка может быть снабжена индивидуальным средством 9 подвода и терморегулирования хладагента.

Форсунки 7 и 8 могут быть выполнены в виде щели 10, снабженной лепестковыми отражателями 11, направленными под углом навстречу движению изделия, ширина щели может быть выполнена регулируемой.

Средства 5 и 6 для подвода хладагента могут бйть выполнены в виде параллельных труб, сопловые щели 11 которых расположены в шахматном порядке, причем ось щели

11 может быть в одной плоскости с продольной осью изделия, и снабжены блоком 12 насоса и вентилятора. В нижней части камеры 2 смонтирован штуцер 13 для удаления жидкого хладагента. B устройстве установлены барабаны 14 для изменения направления движения изделия, Движение второй и т.д. ветвей может осуществляться как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Возможна одновременная обработка нескольких параллельно идущих ветвей изделия. Средства для подвода к изделию хладагента могут быть размещены также вокруг изделия с равномерным удалением друг от друга на угол 4.

Устройство работает следующим образом.

Получаемое из экструдера 1 изделие 15 (например, кабель) заправляется в камеру 2, При этом изделие 15 или его имитатор опирается на ролики 3 и взаимодействует с барабанами 14. Хладагенты из блока 12 насосом и вентилятором подаются в средства

5 и 6 для подачи жидкого и газообразного хладагента (в качестве жидкого хладагента может быть использована вода, а в качестве газообразного — воздух).

Выполнение в устройстве средств 5 и 6 для подвода к изделию 15 с чередованием газообразного и жидкого хладагентов позволяет обеспечить охлаждение изделия 15 с переменной интенсивностью, сочетая поочередно турбулентный режим охлаждения жидким теплоносителем 7 с охлаждением в газовом потоке, При этом на участках с жидкостным охлаждением происходит интенсивный отбор тепла от поверхностных слоев изделия 15 при турбулентном режиме омывания, а на участках с охлаждением газообразным хладагентом выравнивается поле температуры во всем объеме пслимера (отвод тепла с поверхности при этом осуществляется в более мягком режиме при этом направление движения теплоносителя

25 в сторону, противоположную движению из30

40

5

50 вынужденной конвенции и за счет испарения (удаления) влаги с поверхности изделия), что обеспечивает более интенсивный отбор тепла (возрастает перепад температур между хладагентом и поверхностью изделия, т,е. движущая сила процесса теплообмена) на очередном участке с жидкостным охлаждением.

Снабжение каждой форсунки индивидуальным средством 9 подвода и терморегулирования хладагента позволяет изменять интенсивность охлаждения изделия 15 хладагентом по мере его движения вдоль форсунок 7 и 8, что крайне важно, например, при наложении на провода изоляции на основе поливинилхлорида, Выполнение форсунки в виде щели, снабженной лепестковыми отражателями, направленными под углом навстречу движению изделия, обеспечивает охлаждение изделия одинаковым по интенсивности истечения потоком (жидким или газообразным) на любом из участков охлаждения. При делия 15, особенно при высоких скоростях переработки, уменьшает инерционное увлечение жидкого хладагента изделием 15 на участке жидкостногс охлаждения и улучшает условия обдува (удаления влаги) поверхности изделия 15, Для обоих случаев охлаждения данное движение потоков и изделия 15 увеличивает их относительную скорость, т.е. интенсивность охлаждения.

С целью равномерности взаимодействия средств для подвода размещение средств 5 и 6 подвода хладагента равномерно вокруг оси изделия (фиг.7) способствует равномерности взаимодействия хладагентов по всему периметру изделия 15.

Таким образом, данное устройство обеспечивает интенсивное охлаждение изделия при высоких скоростях обработки, что способствует повышению его производительности.

Формула изобретения

1. Устройство для охлаждения длинномерных полимерных изделий, содержащее камеру с размещенными в ней поддерживающими элементами для изделия и средствами для подвода к изделию жидкого и газообразного хладагентов, выполненными с форсунками. установленными вдоль камеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности за счет интенсификации процесса охлаждения, форсунки для подвода к изделию газообразного хладагента и форсунки для подвода к изделию жидкого хладагента установлены с чередованием между собой.

1735036

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что каждая форсунка снабжена ин72

Фиг.1

5 6

8ооа ЮоФ х

5-Б

5 б до и Яц х

7 дивидуальным средством подвода и терморегулирования хладагента, 1735036

8аба до до Вий Buda дщ gggyg

ФЫР, 7

Составитель Л.Ливенцова

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М,Шароши

Редактор Л.Гратилло

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

Заказ 1776 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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