Нагревательно-охлаждающая система экструдера

 

Изобретение относится к полимерному машиностроению. Оно м.б. использовано в экструдерах для переработки термопластов. Цель изобретения - повышение производительности экструдера и качества готового изделия за счет повышения эффективности охлаждения при одновременном снижении расход хладагента и затрат энергии на создание его подпора. Нагревательно-охлаждающая система содержит цилиндр с каналом для перемещения хладагента. В канале размещен электронагреватель. Система снабжена кожухом с теплоизоляцией. Канал для перемещения хладагента выполнен винтовым и образован цилиндром, кожухом и ребром, размещенным на цилиндре по винтовой линии. Электронагреватель выполнен в виде намотанного по винтовой линии через слой изоляции на цилиндре полосового элемента . Вход канала для хладагента размещен посередине цилиндра, а выходы - по краям. При достижении заданной температуры электронагреватель отключается. Производится подача хладагента в канал. Т.к. воздух проходит по винтовому пути, то обеспечивается эффективное охлаждение при одновременном снижении расхода хладагента. 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 29 С 47/82

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706055/05 (22) 15.06.89 (46) 23.06,92. Бюл. М 23 (75) О.И. Терикова и И.Т. Прилипко (53) 678.057.375.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР, М 1380989, кл. В 29 С 47/82, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1348204, кл. В 29 С 47/82, 1985. (54) НАГРЕВАТЕЛЬНО-ОХЛАЖДАЮЩАЯ

СИСТЕМА ЭКСТРУДЕРА (57) Изобретение относится к полимерному машиностроению. Оно м.б. использовано в экструдерах для переработки термопластов.

Цель изобретения — повышение производительности экструдера и качества готового изделия за счет повышения эффективности охлаждения при одновременном снижении расхода хладагента и затрат энергии на соИзобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано в экструдерах для переработки термопластов.

Целью изобретения — повышение производительности экструдера и качество готового изделия за счет повышения эффективности охлаждения при одновременном снижении расхода хладагента и затрат энергии на создание его напора.

На фиг,1 изображена нагревательно-охлаждающая система экструдера, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1.

Нагревател ьно-охлаждающая система экструдера содержит цилиндр 1 экструдера

„,533ÄÄ 1742085 А1 здание его подпора. Нагревательно-охлаждающая система содержит цилиндр с каналом для перемещения хладагента, B канале размещен электронагреватель. Система снабжена кожухом с теплоизоляцией. Канал для перемещения хладагента выполнен винтовым и образован цилиндром, кожухом и ребром, размещенным на цилиндре по винтовой линии. Электронагреватель выполнен в виде намотанного по винтовой линии через слой изоляции на цилиндре полосового элемента. Вход канала для хладагента размещен посередине цилиндра, а выходы — по краям.

При достижении заданной температуры электронагреватель отключается. Производится подача хладагента в канал. Т,к. воздух проходит по винтовому пути, то обеспечивается эффективное охлаждение при одновременном снижении расхода хладагента. 2 ил. (не показан), В цилиндре 1 выполнен канал

ЬЭ

2 для перемещения хладагента. Канал 2 со-! Рсъ общен с входом 3 для хладагента и выхода- ми его (не показаны). Системй содержит Л электронагреватели 4, размещенные в канапе 2 дня перемещения пледе тенте и птдепеняные от цилиндра 1 слоем теплопроводной термостойкой изоляции 5. Система: содержит средство 6 для подачи хладагента, сообщенное с входом 3, кожух 7 и автоматический регулятор температуры (не показан). Канал 2 для перемещения хладагента выполнен винтовым, прямоугольного . продольного сечения и образован поверхностями цилиндра 1, кожуха 7 и непрерыв1742085 зэк= " =56 мм, R

45

55 ного ребра 8, расположенного на цилиндре

1 по винтовой линии. Электронагреватели 4 размещены в канале 2 для перемещения хладагента и выполнены в виде намотанного по винтовой линии через слой электроизоляции 5 на цилиндр 1 между поверхностями ребра 8 полосового нагревательного элемента, Вход 3 канала 2 для перемещения хладагента размещен в средней части цилиндра

1, выходы расположены по концам канала 2 по обе стороны от входа 3. Кожух 7 состоит из двух частей 9 и 10 и изолирован от ребра

8 и цилиндра 1 слоями 11 теплоизоляции (средством теплоизоляции). Теплоизоляция может быть выполнена из асбестового картона, Электронагреватель 4 может быть выполнен из ленты или проволоки из сплава с высоким электрическим сопротивлением, например нихрома, Изоляция 5 может быть выполнена из миканита, слюды и т.п. Средство 6 для подачи хладагента выполнено в виде вентилятора. Кожух 7 смонтирован вокруг цилиндра 1 с образованием с ним рабочей камеры, Нагревательно-охлаждающая система работает следующим образом.

На электронагреватель 4 подается напряжение, температура его повышается, тепловой поток от электронагревателя 4 через слой электроизоляции 5 устремляется к цилиндру 1, разогревая последний. При достижении цилиндром 1 заданной температуры регулятор отключает нагреватель 4, при превышении ее включает вентилятор 6, и хладагент подаваемый посредине цилиндра 1 и нагревателя 4 в канал 2, перемещается по нему в обе стороны к.выходам по краям кожуха 7. Движущийся по винтовому каналу 2 воздух турбулизуется, коэффициент теплоотдачи значительно возрастает и он интенсивно охлаждает ребро 8, а с ним цилиндр 1 и нагреватель 4, При достижении заданной температуры цилиндра 1 вентилятор 6 отключается регулятором температуры, Благодаря канальной конструкции нагревательно-охлаждающей системы она обладает рядом преимуществ, а именно: сохранение..надежного теплового контакта между нагревателем и цилиндром пресса в процессе длительной эксплуатации; снижение толщины стенки цилиндра за счет упрочнения ее винтовым ребром; малое сопротивление винтового канала движению охлаждающего воздуха; более интенсивное охлаждение цилиндра за счет повышения коэффициента теплоотдачи, вызванного кольцевым движением воздуха по винтовому каналу.

Благодаря наличию винтового ребра 8 ,.овышается прочность цилиндра 1, что по5

35 зволяет снизить толщину стенки цилиндра

1., а с ней и инерционность нагрева и особенно охлаждения, а наличие свободного и длинного канала 2 для хладагента позволяет при малом расходе воздуха обеспечить быстрое охлаждение цилиндра 1 посредством ребра 8. Количество тепла, отданное цилиндром 1 хладагенту при равных условиях, зависит от теплопроводности материала цилиндра 1, площади контакта его с хладагентом и теплопроводности последнего.

Поскольку теплопроводность хладагента (воздуха) более, чем в 1500 раз ниже теплопроводности материала ребра 8 (стали), то площадь контакта ребра 8 с телом цилиндра

1 должна быть во столько раз меньше площади его поверхности, чтобы происходило ограничение теплоотдачи от цилиндра 1 к воздуху через ребро 8. В данном случае площадь поверхности ребра 8 по сравнению с площадью его контакта с цилиндром 1 не превышает 20 — 30 раз, что очень дале о до критического значения. Поэтому охлаждение цилиндра 1 посредством ребра 8 практически равноценно охлаждению цилиндра

1 при соприкосновении его непосредственно с хладагентом. В предлагаемой системе воздух движется по винтовому каналу 2. как по змеевику, и коэффициент теплоотдачи в этом случае в 2,24 раза больше, чем в известном решении, Эквивалентный диаметр винтового канала где R = 80 мм — радиус центра канала:

b — 50 мм — ширина канала;

n = 50 мм — высота ребра.

Таким образом, предлагаемая система имеет во столько раз меньший расход хладагента, Формула изобретения

Нагревательно-охлаждающая система экструдера, содержащая цилиндр экструдера, кожух со средством теплоизоляции, размещенный вокруг цилиндра с образованием с ним рабочей камеры, средство подачи хладагента, сообщенное с рабочей камерой и размещенное по центру кожуха, электронагреватель, расположенный на поверхности цилиндра и изолированный от него слоем электроизоляции, и автоматический регулятор температуры, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности экструдера и качества готового изделия эа счет повышения эффективности охлаждения при одновременном снижении

1742085

»»

55 расхода хладагента и затрат энергии на создание его напора, рабочая камера содержит канал для перемещения хладагента, который выполнен винтовым с прямоугольным продольным сечением и образован поверхностями цилиндра, кожуха и размещенного 5 в рабочей камере непрерывного ребра, расположенного на цилиндре по винтовой линии, при этом электронагреватель выполнен полосовым и расположен по винтовой линии между поверхностями непрерывного ребра, а средство подачи хлада гента размещено на входе в винтовой канал, выходы которого расположены по краям кожуха.

1742085

35

45

Составитель В.Ларютин

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор О,Головач

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

Заказ 2249 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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