Оборудование для измельчения полимерных материалов (125865)

Посмотреть архив целиком












Оборудование для измельчения полимерных материалов



Основные виды измельчения


В технологии переработки пластмасс к процессам измельчения прибегают в двух случаях:

а) измельчение полимерных материалов для их использования в специальных технологических процессах (напыление, на несение покрытий) или для их повторного использования (дробление отходов);

б) измельчение исходных компонентов композиционных материалов (наполнители, красители, твердые реагенты и др.).

Хрупкие материалы можно измельчать раздавливанием, ударом или срезом. Пластичные и эластичные материалы лучше измельчаются срезом и истиранием. В большинстве видов оборудования для измельчения эти процессы накладываются друг на друга.

Выбирая метод измельчения, необходимо руководствоваться величиной разрушающего напряжения при сжатии; по этому показателю все измельчаемые материалы делятся на три класса: с низкой (до 10 МПа), средней (от 10 до 50 МПа) и высокой (свыше 50 МПа) механической прочностью. Хрупкий или пластический характер разрушения материала определяет выбор метода измельчения: удар или срез.

В зависимости от размеров частиц исходного материала и готового продукта процессы измельчения подразделяются на пять групп: крупное, среднее, мелкое, тонкое, коллоидное.

В технологии переработки пластмасс встречаются все перечисленные группы. Крупное измельчение, как правило, связано с дроблением крупногабаритных отходов производства изделий методом термоформования, коллоидное — с получением порошкообразных полимеров, а также с подготовкой пигментов и красителей.



Ножевые дробилки


В современных подготовительных производствах наиболее широко используют режущие устройства с вращательным движением режущих элементов — ножевые дробилки, которые используют для резки заготовок полимерного материала, армирующих наполнителей и различных отходов.

В существующих дробилках применяют ряд различных способов резки, им соответствуют различные конструкции режущих органов и форма частиц получаемого материала. Так, возможна резка полос заданной ширины, при которой получают частицы кубической формы (или в виде удлиненных параллелепипедов). Размер частиц можно регулировать, изменяя число установленных на роторе ножей, скорость вращения ротора и скорость подачи материала. Применяется также резка на частицы неправильной формы.

Процесс резки можно начинать в одной точке, а затем распространять разрез на всю ширину полосы или выполнять резку сразу по всему фронту. В последнем случае приходится увеличивать мощность привода и чаще заменять ножи из-за более интенсивного их износа. Первый способ создает более мягкие условия работы, позволяя снизить мощность привода, уменьшить шум и количество пылевидных отходов.

Типичная ножевая дробилка («дайсер») для получения гранул кубической формы из листовых материалов (рис. 1) состоит из продольно-резательного устройства с дисковыми ножами 1 и 4, ножевого барабана 9, установленного в кожухе 8 на приводном валу 10. Подлежащий измельчению лист 2 проходит через направляющие 3 и поступает в продольно-резательное устройство, циркулярные ножи которого 1 и 4 режут лист в продольном направлении на полосы постоянной ширины. Верхний нож 4 укреплен на поджимаемой пружиной 5 подвижной опоре. Далее полосы поступают на тянущие ролики 6 и 14, которые продвигают их к неподвижному ножу 13. Ролик 6 поджимается пружиной 7. Попадая на него, полосы разрезаются в поперечном направлении вращающимися ножами) барабана 9. Измельченный материал выводится из дробилки через разгрузочную воронку 12.

Дайсеры способны измельчать листы толщиной до 3 и шириной от 60 до 500 мм. Размер гранул по ширине и длине может составлять от 2 до 25 мм. При производительности от 40 до 7500 кг/ч мощность привода равна от 3 до 125 кВт.

Для измельчения отходов, образующихся в процессах переработки пластмасс (литники, облой, отходы пленки, бракованные изделия), выпускаются специализированные ножевые дробилки. Производительность их составляет от 20 до 2000 кг/ч при мощности привода от 0,8 до 180 кВт. Измельчаемый материал загружается через бункер в корпус дробилки и находится в нем до тех пор, пока ножи не измельчат его до частиц нужного размера.

Форма и размер загрузочного бункера определяются характером и размерами подлежащего измельчению материала. Обычно загрузку производят сверху, в редких случаях — по касательной к окружности вращения ножей. Питание дробилки может осуществляться вручную или автоматически. Из механических устройств применяют червячные и роликовые питатели, механические конвейеры и пневмотранспорт. Площадь загрузочного отверстия определяется размерами подлежащих измельчению отходов, достигая у отдельных дробилок 1,5 м2. Объем приемного - бункера выбирают обычно достаточно большим с тем, чтобы при периодической загрузке обеспечить непрерывную работу дробилки.

Для измельчения отходов трубных производств используют наклонные бункера — желоба, рассчитанные на прием длинных кусков бракованных труб. Для уменьшения выброса измельчаемого материала из загрузочного бункера (особенно при измельчении пенополистирола и отходов производства полых изделий, получаемых методом раздува) применяют упругие шторки или металлические дверцы. Качество измельчения и потребляемая мощность сильно зависят от конструкции ротора и подвижных ножей. Как правило, привод ротора осуществляется посредством клиноременной передачи. Частота вращения вала ротора обычно составляет от 315 до 3000 об/мин (наиболее распространенные значения— 600—800 об/мин).



Конструкция применяемого ротора зависит от условий работы. При измельчении отходов пленки, полых изделий (тонкие материалы, легкие условия) применяют сварные и сборные роторы, представляющие собой рамы с закрепленными на них ножами. В дробилках, предназначенных для измельчения крупных отходов, ротор одновременно играет роль маховика. Поэтому его выполняют в виде сплошного цилиндра. Для особо тяжелых условий работы при измельчении плотных массивных отходов в качестве роторов применяют специальные фрезы.

Число ножей, их расположение и форму выбирают таким образом, чтобы в каждый момент времени в разрезании контактирующего с неподвижным ножом материала участвовал только один подвижный нож. При измельчении мягких и пластичных материалов ножи устанавливают таким образом, чтобы разрушение происходило за счет среза. При измельчении хрупкими материалов предпочтительно разрушение от ударного воздействия. Конструкция крепления ножей к барабану должна обеспечивать передачу динамических нагрузок от резания непосредственно на тело ротора, а не на устройство крепления ножей. Число подвижных ножей обычно составляет от двух до четырех. Однако известны конструкции с 27 подвижными ножами число неподвижных ножей обычно равно двум, хотя известны конструкции с 12 неподвижными ножами. Профиль ножей зависит от свойств измельчаемого материала. Учитывая быстрый износ рабочих кромок, ножи изготавливают с несколькими режущими кромками (до четырех) и переставляют по мере износа, измельченный материал выгружается из камеры дробилки через металлическую сетку, расположенную в нижней части меры. Площадь сетки составляет от 36 до 60% всей цилиндрической поверхности камеры. Размеры ячеек в сетке рассчитаны на прохождение через них частиц диаметром от 1 до 15 мм (в зависимости от размеров дробилки).



Конструкция дробилок, предназначенных для измельчения крупногабаритных отходов (например, от изделий, получаемых при пневмовакуум-формовании), отличается большой длиной роторов (£/£> = 5), в то время как у дробилок общего назначения отношение L/D лежит в интервале 0,5—2. При измельчении пенопластов для сохранения их ячеистой структуры применяют ножи со спиральными лезвиями.

К дополнительным устройствам, устанавливаемым на ножевых дробилках, относятся магнитные ловушки, приспособления для снятия статического электричества и системы электромеханической блокировки, исключающей возможность доступа оператора к вращающемуся ножевому ротору. В больших дробилках камера закрывается при помощи гидроцилиндров. Для отвода избыточного тепла ротор и камера имеют системы водяного охлаждения.

Измельчаемый материал загружается в бункер 1, из которого он захватывается червяком 2, расположенным в корпусе 3, и подается в цилиндрический корпус 4, где установлен ножевой ротор 5. Поступивший в корпус материал захватывается ножевым ротором и, попадая в пространство между неподвижными ножами 6 и подвижными ножами 7, измельчается. Куски материала, отрубленные ножами, отбрасываются на сито 8, установленное в нижней части корпуса 4. Если их размер меньше размера ячеек сита, то они проваливаются через ячейки в разгрузочный патрубок 9, через который дробленый материал попадает в приемную емкость или с помощью пневмотранспорта подается на повторную переработку.

Значительным недостатком ротационных дробилок является высокий уровень шума, достигающий 115 дБ. Основные источники шума — соударение частиц измельчаемого материала с корпусом, ножами и между собой, а также наличие турбулентных воздушных потоков. Для уменьшения уровня шума используют звукоизоляцию бункера и загрузочного отверстия, что позволяет снизить уровень шума до 90—95 дБ. Применение массивных корпусов и пониженных частот вращения роторов снижает уровень шума еще на 10—15 дБ. Для уменьшения воздействия шума на обслуживающий персонал ножевые дробилки устанавливают на звукопоглощающих фундаментах в отдельных помещениях.


Случайные файлы

Файл
147244.rtf
142144.rtf
100823.rtf
21497.doc
142644.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.