Роторний екструдер

Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов. Цель изобретения - повышение производительности экструдера и качества расплава за счет обеспечения удлинения пути переработки материала и подбора рациональной геометрии рабочей полости. Роторный зкструдер содержит корпус с впускными и выпускным каналами. Внутри корпуса расположен вращающийся цилиндрический ротор. Он образует с рабочей поверхностью корпуса полость с плавно изменяющимся зазором в направлении выпускного канала. Рабочая поверхность корпуса образована по меньшей 'мере двумя криволинейными сопряженными поверхностями. Эти поверхности описываются разными уравнениями. Одна из поверхностей располагается в зоне загрузки. Материал при работе захватывается ротором и транспортируется через зоны сжатия, пластикации и дозирования к выпускному кзналу. За счет подбора рациональной геометрии рабочей полос ги зкетрудера и удлинения пути переработки обеспечивается повышение качества расплава и производительности экструдера. 2 ил. Изобретение относится к оборудованию для переработки полимерных материалов и может быть использовано в химической промышленности. Роторный экструдер содержит корпус 1 с двумя впускными каналами 2 в зоне загрузки и выпускным каналом 3, к которому подсоединяется коллектор (на фиг. не показан). 8 корпусе 1 расположен цилиндрический ротор 4 с возможностью вращения в подшипниках 5, установленных в крышках 6. Ротор 4 образует с рабочей поверхностью А (см. фмг. 2) корпуса 1 плавно уменьшающийся в направлении выпускного канала 3 рабочий зазор а. Рабочая поверхность А корпуса 1 в направлении выпускного канала 3 образована по меньшей мере в виде двух сопряженных криволинейных поверхно Целью изобретения является повышение производительности экструдера и качества расплава за'счет обеспечения удлинения пути переработки материала и подбора рациональной геометрии рабочей полости. На фиг, 1 изображен роторный экструдер, общий вид; на ф\лг, 2 - то же, поперечный разрез. 1699794 стей, описываемых разными уравнениями* Одна из поверхностей расположена в зоне загрузки (на фиг. 2 рабочая поверхность образована круговым цилиндром. * зоне заs г р у з к и , который переходит затем в 5 логарифмический цилиндр). По краям корпуса 1 и ротора 4 расположены со спиральными канавками 7 кольца 8 и 9. За выпускным как&пом 3 в направлении вращения ротора 4 в корпусе 1 расположена 10 регулируемая относительно ротора 4 планка 10. В зоне загрузки для соединения впускных каналов 2 и увеличения рабочего зазора а плошади поперечного сечения рабочей полости выполнен карман 11. В кор- 15 пусе 1 по окружности с определенным шагом размещены электронагреватели 12 патронного типа. Экструдер работает следующим образом. 20 Перед началом работы экстоудера включаются электронагреватели 12 для нагрева корпуса 1 до заданной температуры. Перерабатываемый материал, например полимер, в виде гранул или порошка дози- 25 руется во впускные каналы 2 зоны загрузки (роторный экструдер требует равномерной запитки) корпуса 1 и через карман 11 подает на горячий гладкий ротор -4, покрытый тонким слоем расплавленного полимера. 30 Материал захватывается ротором 4, вращающимся в подшипниках 5 и транспортируется через зоны сжатия, пластикации и дозирования к выпускному каналу 3. Благодаря уменьшению рабочего за- 35 зора а при переходе от одной зоны к другой материал подвергается деформациям сжатия и сдвига, что обусловливает повышение его давлэния и трения, приводящие к нагреву за счет превращения механиче- 40 ской энергии в тепловую, смешению его и расплавлению. Оптимальный подбор сопряженных криволинейных поверхностей по зонам в рабочей полости корпуса 1 позволяет устранить перегрев полимера и повысить 45 качество его смешения. Регулируемая относительно ротора 4 планка 10, расположенная внутри корпуса 1 экструдера, помогает сохранять ровный слой расплава полимера на роторе 4 и способствует выходу расплава 50 через выпускной канал 3. Так как роторный экструдер имеет открытый выпускной канал 3, то з нем не возникает обратного давления к, следовательно, достигается высокая эффективность 55 переработки. Расположенные по краям корпуса 1 и ротора 4 со спиральными канавками 7 кольца 8 и 9, помещенные одно онутри другого, работают как-насос и счужат в качестве затвора для предотвращения утечки за полимера мз рабочей полости корпуса 1, Перед пуском экстрдера должны быть включены электронагреватели 12 для нагревз корпуса 1 до заданного температурного режима. В процессе работы роторного экструдерз создается давление до 3,5 МПа, которое при помощи шестеренчатого насоса (на фиг. не показан) повышается до уровня, необходимого для экструзии. Зкструзер работает, как правило, в адиабатическом режиме. Таким образом, изобретение позволит изменять геометрию рабочей полости и более гибко управлять процессом переработки полимеров с различными физико-механическими свойствами.• Как пример можно привести оформление внутренней поверхности корпуса 1 экструдера из двух сопряженных криволинейных поверхностей, которые в сечении, перпендикулярном оси вращения ротора 4, представляют собой поверхность в зоне загрузки, описываемую радиусом, равным сумме радиусу ротора 4 и зазора между поаерхностью ротора 4 и внутренней поверхностью корпуса 1 в зоне выпускного канала 3, с переходом в направлении вращения ротора 4 в алгебраическую спираль, или в леев доспираль, мій в отрезки спиралей, мли в другие виды отрезков кривых. Выбор кривых или отрезков кривых зависит от свойств перерабатываемых материалов и от необходимой степени сжатия материала в определенной зоне экструдера. Так, например, для переработки полиэтилена низкой плотности {ПЭНП) э зоне сжатия необходимо использовать участок спирали, обеспечивающий степень сжатия материала 3,03,5, а для поливмнилхлорида (ПВХ) 2,0-2,5. При этом длинз участка сжатия для ПВХ должна быть з 2,5~6,0 раз больше, чем для ПЭНП. Изобретение позволяет при одном и том же типоразмере экструдера увеличить путь переработки материала на 20%, а изменение геометрии внутренней поверхности корпуса позволяетуправлять процессом переработки полимеров с различными физико-механическими свойствами, что способствует повышению качества расплава и производительности экструдера. При сохранении дли^ы пути переработки экструдер можно изготавливать с меньшим диаметром корпуса и ротора, что снижает металлоемкость. Формула изобретения Роторный зкетруд&р, содержащий корпус с впускным канзпом в зоне загрузки и выпускным каналом, цилиндрический ро 1699794 6 материала и подбора рациональной геометрии рабочей полости, рабочая поверхность корпуса в направлении выпускного канала образована по меньшей мере в виде двух сопряженных1 криволинейных поверхностей, описываемых разными уравнениями, одна из которых расположена в зоне загрузки. тор, расположенный в корпусе с возможностью вращения и образования с рабочей поверхностью корпуса, плавно уменьшающегося в направлении выпускного канала рабочего зазора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности экструдера и качества расплава за счет обеспечения удлинения пути переработки 10 Фиг. 1 1699794 Зона ъаерузки Зона сжатия Фиг! Редактор Т. Иванова Составитель О. Угрецова Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун Тираж Подписное Государственного ісомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производсгвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101