Установка для переробки полімерних відходів

Реферат: Установка для переробки полімерних відходів містить екструдер, який складається з циліндрового корпусу, на поверхні якого розташовані нагрівачі для розігріву полімерних відходів до температури утворення "коржа" з полімерної маси, а всередині розташований шнек, який перемішує спочатку подрібнену, а потім сплавлену полімерну масу до вихідного кінця корпусу екструдера, та збиральну ємність. На вихідному кінці корпусу екструдера встановлена нерухома відносно корпусу решітка з отворами, розміри яких відповідають розмірам заданої фракції полімерного компонента полімерно-піщаної суміші, та яка прикріплюється за допомогою накидної гайки, а також на кінці шнека, який проходить крізь решітки, із зовнішнього боку від неї, встановлений нерухомо відносно шнека радіальний ніж з декількома лезами для розділення суцільної полімерної маси, що виходить з отворів решітки, на окремі частки. UA 120740 U (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ ПОЛІМЕРНИХ ВІДХОДІВ UA 120740 U UA 120740 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до переробної промисловості, зокрема до пристроїв для переробки полімерних відходів, та може бути використана при виготовленні будівельних матеріалів широко кола застосування з полімерно-піщаної суміші при житловому, промисловому будівництві, зведенні споруд різного призначення, формування міського та сільського ландшафту тощо. У останні роки світ переживає черговий будівельний бум, що призвів до різкого зростання попиту на будівельні матеріали з новими якостями і властивостями. Серед таких матеріалів набувають певного попиту такі, що виготовлені з полімерно-піщаної суміші. Наприклад відомий елемент покрівельного покриття з будівельної суміші, що складається з 70-80 мас. % відходів поліетилену та пігменту [див. пат. Росії № 2056286 з класу В28С 9/00, опублікований у 1996 році]. Недоліками цього будівельного виробу є відносна крихкість одержуваної продукції і можливість одержання лише пазової черепиці з великою поверхнею зчеплення елементів. Крім цього, відомо, що поліетилен під дією ультрафіолетового випромінювання зазнає деструкції, що приводить до зменшення терміну служби запропонованих будівельних виробів. Відомий також будівельний виріб, зокрема черепиця, з полімерно-піщаної суміші, що складається з 70-79 мас. % піску, 20-30 мас. % відходів поліолефінів та 0,10-10,0 мас. % допоміжних речовин, який включає змішування фракціонованих відходів поліолефінів з розміром часточок до 10 мм із розігрітим піском до температури 250-450 °C і формуванням 2 черепиці при температурі 130-200 °C під тиском 20-60 кг/см з подальшим її охолодженням протягом 3-18 годин [див. пат. Росії № 2127232 з класу С04В 26/04, опублікований у 1999 році]. 2 Недоліками цього будівельного виробу є досить висока його вага (понад 27 кг на 1 м покрівлі черепицею з такого матеріалу) і значна товщина виготовлюваної черепиці (15 мм), що обумовлено крихкістю одержуваного матеріалу. Крім цього склад суміші обмежений застосуванням лише відходів поліетилену та поліолефіни, зокрема поліпропілену. Відомий також склад полімерно-піщаної суміші для виготовлення будівельних матеріалів, зокрема черепиці, що складається з 35-94,9 мас. % піску, 5-64, 9 мас. % суміші полімерних відходів та 0,1-10 мас. % допоміжних речовин. Для виготовлення будівельних матеріалів із застосуванням суміші запропонованого складу, попередньо висушують пісок в екструдері при температурі 150-230 °C, подрібнюють суміш полімерних відходів на дробильних установках до розміру фракції 10-14 мм, спікають подрібненої пластмаси в екструдері при постадійному підвищенні температури і витримуванні при наступних температурах 90-150-240 °C (пластмаса плавиться до утворення маси у вигляді "коржа"), подрібнюють "коржі" на дробильних установках до розміру фракцій 10-14 мм ("крихта"), змішують "крихту" з піском і допоміжними речовинами, засипають в екструдер, перемішують в екструдері при температурі від 40 до 320 °C до утворення однорідної маси і штампують готовий виріб з одержаної маси при тиску 150-250 атм. з подальшим охолодженням. Для спікання подрібненої пластмаси використовують екструдер, який складається з циліндрового корпусу, на поверхні якого розташовані нагрівачі, а всередині розташований шнек, який перемішує подрібнену пластмасу, плавить її до утворення "коржа" та переміщує її до вихідного кінця корпусу екструдера, де "коржі" випадають з екструдера у збиральну ємність. Ця установка для переробки полімерних відходів, що виконана у вигляді екструдера, є найбільш близькою за своєю суттю й ефектом, що досягається, а тому й приймається за прототип [див. пат. України № 16225 U з класу С04В 26/02, опублікований у 2006 році]. Основним недоліком цієї установки є те, що вона не подрібнює "коржі" з полімерного матеріали до франції часток полімерного матеріалу, які потрібні для виготовлення полімернопіщаної суміші. Цей недолік пояснюється тим, що у складі екструдера відсутні засоби для подрібнення маси полімерних відходів під час їхнього трансформування у інший стан у екструдері. Внаслідок відсутності вказаних засобів у відомій установці виникає виробнича необхідність у введенні у технологічний процес додаткової операції та устаткування для подрібнення полімерних "коржів", що приводить до збільшення часу виробничого циклу та додаткового використання енергії, що, у свою чергу, негативно відбувається на собівартості продукції, виробленою за даною технологією. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення техніко-технологічних властивостей установки для переробки полімерних відходів шляхом отримання з неї за один робочий цикл заданої фракції полімерного компонента для полімерно-піщаної суміші за рахунок оснащення її подрібнювачем полімерної маси. Поставлена задача вирішується тим, що в установці для переробки полімерних відходів, що містить екструдер, який складається з циліндрового корпусу, на поверхні якого розташовані нагрівачі для розігріву полімерних відходів до температури утворення "коржа" з полімерної 1 UA 120740 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 маси, а всередині розташований шнек, який перемішує, спочатку подрібнену, а потім сплавлену полімерну масу до вихідного кінця корпусу екструдера, та збиральну ємність, згідно з корисною моделлю, на вихідному кінці корпусу екструдера встановлена нерухома відносно корпусу решітка з отворами, розміри яких відповідають розмірам заданої фракції полімерного компонента полімерно-піщаної суміші, та яка прикріплюється за допомогою накидної гайки, а також на кінці шнека, який проходить крізь решітки, із зовнішнього боку від неї, встановлений нерухомо відносно шнека радіальний ніж з декількома лезами для розділення суцільної полімерної маси, що виходить з отворів решітки, на окремі частки. На виході з екструдера, решітка розділяє суцільний потік полімерної маси на окремі стрічки, діаметром, відповідним до діаметра отворів у решітці, а леза радіального ножа розділяють суцільні стрічки полімерного матеріалу на окремі частки. Отже, застосування такого вдосконалення дозволяє під час всього однієї операції отримати полімерний компонент для майбутньої суміші одразу ж заданої фракції, а через те, відмовитися від подальшого подрібнення "коржів", як це передбачено через невдосконаленість установки, прийнятої за прототип. Подальша суть корисної моделі пояснюється спільно з ілюстративним матеріалом, на якому зображений поздовжній розріз екструдера запропонованої установки для переробки полімерних відходів. Запропонована установка для переробки полімерних відходів містить екструдер, який складається з циліндрового корпусу 1, на поверхні якого розташовані нагрівачі (не показані через загальновідомість) для розігріву полімерних відходів до температури утворення "коржа" з полімерної маси. Всередині корпусу 1 розташований шнек 2, який перемішує, спочатку подрібнену, а потім сплавлену полімерну масу до вихідного кінця корпусу екструдера. На вихідному кінці корпусу 1 екструдера встановлена нерухома відносно корпусу решітка 3 з отворами 4, розміри яких відповідають розмірам заданої фракції полімерного компонента полімерно-піщаної суміші. Решітка 3 прикріплюється за корпусу 1 за допомогою накидної гайки 5. Кінець шнека 2 проходить крізь решітку 3. На цьому кінці шнека 2, із зовнішнього боку від вказаної решітки 3, встановлений нерухомо відносно шнека 2 радіальний ніж 6 з декількома лезами 7 для розділення суцільної полімерної маси, що виходить з отворів решітки, на окремі частки. При обертанні шнека 2 полімерна маса пересовується поздовж корпусу 1. При цьому вона подрібнюється та перемішується шнеком 2, та поступово розплавляється під впливом підвищеної температури від нагрівачів. Розплавлена полімерна маса шнеком 2 подається до решітки 3 та продавлюється крізь її отвори 4. При цьому суцільний потік полімерної маси розполосується на окремі стрічки, які лезами 7 радіального ножа 6 розділяється на окремі шматочки, розміри яких відповідають розмірам полімерного компонента для виготовлення полімерно-піщаної суміші для виготовлення будівельних матеріалів широкого кола призначення. Зрозуміло, що розміри шматочків полімерної маси можуть змінюватися через зміну решітки 3 з іншими діаметрами в неї отворів 4. Ця можливо завдяки тому, що решітка 3 виконана змінною. До технічних переваг запропонованого технічного рішення, у порівняні з прототипом, можна віднести наступне: розширення техніко-технологічних властивостей за рахунок забезпечення одночасного на одній технологічній позиції подрібнення, розігрівання та повторного подрібнення полімерної маси за рахунок наявності на виході з екструдера нерухомої решітки та рухомого ножа з лезами; можливість зміни фракції подрібненої полімерної маси за рахунок змінності решітки; ремонтопридатність екструдера та покращення умов його обслуговування з цієї ж причини; скорочення технологічного циклу переробки полімерних відходів за рахунок поєднання декількох операцій у одній установці. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Установка для переробки полімерних відходів, що містить екструдер, який складається з циліндрового корпусу, на поверхні якого розташовані нагрівачі для розігріву полімерних відходів до температури утворення "коржа" з полімерної маси, а всередині розташований шнек, який перемішує спочатку подрібнену, а потім сплавлену полімерну масу до вихідного кінця корпусу екструдера, та збиральну ємність, який відрізняється тим, що на вихідному кінці корпусу екструдера встановлена нерухома відносно корпусу решітка з отворами, розміри яких відповідають розмірам заданої фракції полімерного компонента полімерно-піщаної суміші, та 2 UA 120740 U яка прикріплюється за допомогою накидної гайки, а також на кінці шнека, який проходить крізь решітки, із зовнішнього боку від неї, встановлений нерухомо відносно шнека радіальний ніж з декількома лезами для розділення суцільної полімерної маси, що виходить з отворів решітки, на окремі частки. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3