Гранулятор полимеров

01.10.2018

Гранулятор полимеров — это устройство способное превратить пластиковые отходы в прибыльный бизнес!

Гранулятор полимеров относится к одному из ключевых элементов производства по переработке пластиковых отходов. Почему переработка пластика стала заинтересовывать все большее количество людей, а информация о грануляторах стала актуальной? Мы ответим вам на эти вопросы. 


Depositphotos_28383903_l-2015.jpg

Изделия из пластика изначально были зарекомендованы, как относительно недорогая продукция способная заменить большое количество применяемых нами предметов и утвари, которые отличаются в значительной мере от общепринятых и привычных аналогов по цене, а по качеству и уникальности иногда даже и превосходят некоторые изделия. Но, вопрос утилизации уже ненужных или сломанных элементов и емкостей из пластика стал не абы, какой проблемой. Пластиковые изделия в природной среде могут разлагаться десятками, а то и сотнями лет, что является настоящей катастрофой для полигонов бытовых отходов.

Упаковки, бутылки, и другие изделия из пластика остаются на свалках долгое время и заполняют собой огромное пространство. Даже их утилизация методом сгорания является недопустимой, ведь в процессе горения полимеры выделяют едкий дым и выбрасывают в атмосферу значительное количество вредных веществ.

Самым правильным выходом из данной ситуации есть переработка старых изделий во вторсырье. Производя с помощью специального устройства гранулированный материал его вновь можно применять для выпуска новой полимерной продукции. Таким образом, количество мусора сокращается и приносится двойная польза.

Что собой представляет гранулятор по переработке полимеров?

Все виды грануляторов (помимо установок низкой мощности) относятся к производственным линиям, состоящим из следующих элементов: ·
    • Загрузочный бункер, куда поступает измельченный материал;
    • Одно- или двухшнековый экструдер;
    • Электронагреватели;
    • Пульт управления;
    • Головка с фильерой;
    • Приводной нож;
    • Охладительный блок, зависимо от конструктивного решения может быть водяным либо воздушным;
    • Приемный отдел, в который поступает переработанная продукция;
    • Вибрационная рабочая поверхность;
    • Силовой шкаф.

Последовательное размещение устройств в технологической цепи и их компоновка зависят от разновидностей пластиков и метода их обработки.

Шнек, ножи и вентиляционные механизмы функционируют за счет работы электродвигателя, привод которого может быть ременным или редукторным. Управление запуском двигателя осуществляется с помощью пульта.

В свою очередь экструзивные линии могут быть дополненными автоматическими дробилками, подающими материал в бункер. Для того чтобы понять принципы работы вышеописанных установок, важно ознакомиться с сутью всей технологии.

Технология гранулирования полимерного вторсырья

Переработку полимеров в гранулированные материалы проводят по следующему принципу: model-granuljatora.jpg
  • Подача измельченного сырья в загрузочную установку, расположенную над камерой экструдера осуществляется ручным либо автоматическим способом;
  • Под давлением собственного веса сырье проходит в экструдер, где за счет постоянной циркуляции шнека продвигается к головке с фильерой;
  • В процессе прохождения материала по устройству экструдера производится его прогрев и перемешивание. Образуется гомогенный расплав, который продавливается сквозь фильтрующие сетки и лишается примесей и не расплавленных комочков;
  • Перед поступлением расплавленной массы в фильеру из него удаляются пузырьки воздуха;
  • Способствует этому вакуумная дегазация;
  • На следующем этапе пластиковый гомогенный материал за счет шнека продавливается в фильеру;
  • Вышедшие из головки жгуты поддаются нарезке и охлаждению;
  • Изготовленная продукция просушивается и калибруется, после чего поступает на упаковку.

Для повышения уровня гомогенности и дегазации, а также улучшения производительности зачастую используют двухканальную технологию переработки вторсырья. В данном случае продавливание и перемешивание массы проводится двумя шнеками. Эту же систему используют и для грануляторов – компаундеров. У данных устройств во внутреннюю полость цилиндра устанавливают на определенном шаге друг от друга дополнительные неподвижные элементы.


Охлаждение и нарезка гранул:
  • Нарезка жгутов проводится сразу же на выходе из фильеры.
  • За счет воздушного обдува гранулы транспортируются по трубе и достигают приемного бункера.
  • Водяная система охлаждения действует по тому же принципу. Стренги (жгуты) вышедшие из головки экструдера охлаждаются в водяной ванне, а далее разрезаются на гранулы с помощью отдельного устройства.

Рабочие характеристики всей линии зависят от особенностей и функциональности оборудования, работы ножей, сушилок и калибровки. Производительность экструзивной установки вычисляется за счет следующих показателей:

  1. Диаметра витков шнекового устройства и скорости его циркуляции;
  2. Мощности двигателя;
  3. Размеров дополнительного шнека и мощности его привода.

Тип перерабатываемого сырья влияет на скорость его обработки. Основная часть пластиков спокойно реагируют на контакт с водой, поэтому их можно охлаждать и нарезать на достаточно высокой скорости.

А некоторые пластики (например, ПВХ) охлаждать водяным способом нельзя, поэтому для них применяется воздушный метод охлаждения. Следует учесть, что второй вариант охлаждения займет больше времени.

В основном экструдера являются универсальными устройствами, которые способны обрабатывать разные типы полимерных материалов. Чтобы перейти на обработку иного типа пластика достаточно лишь заменить головку и фильеру на подходящие по параметрам элементы, подобрать нужный вид охлаждения и нарезки гранул и скорректировать температуру нагрева. Для того чтобы вникнуть в процесс переработки полимерных отходов в гранулы стоит подробнее изучить оборудование и его функциональность на всех технологических стадиях работы.

Принцип работы гранулирующего оборудования

Бункер загрузки

В самом простом варианте исполнения бункер имеет вид металлической емкости. Форма его может быть круглой или прямоугольной, снизу наблюдается конусовидное сужение и есть проем, который регулирует и отсекает нужное количество материала. Загрузочный отсек устанавливается над корпусом экструзивной установки так, чтобы проем был направлен в цилиндр со шнеком.


Виды загрузочных бункеров:
  • Бункер ручного наполнения;
  • Бункер автоматической подачи сырья.
zagruzochnyj-bunker-granuljatora.jpg
  • Емкость бункера, которая загружается в ручном режиме или за счет грузоподъемной установки, используется в агрегатах малого и среднего производства. Чтобы упростить контроль заполнения у таких бункеров есть вертикальное окно.
  • На более мощных линиях подпитка сырьем производится за счет конвейера, при этом бункеры имеют в своей оснастке автоматизированные средства:
  • Датчики, определяющие уровень сырья. После подачи сигнала от такого датчика блок управления запускает конвейер.
  • Датчик, сигнализирующий о заполнении бункера.
  • Приводное устройство отсечения и дозирования, управляемое контроллером.
Промежуточный бункер устанавливают на полы и заполняют в ручном режиме при помощи тельфера и транспортера.

Зона экструзии

В данном узле осуществляется перемешивание, нагревание и дегазация расплавленного материала. В устройство экструдера входят:

  • Стальной цилиндр, заключенный в оболочку. Над цилиндром расположен специальный проем для питания материалом, с торца есть крепление шпиндельной головки. В устройствах по обработке компаундеров есть окна для добавления компонентов. Во внутренней части цилиндра располагается металлический шнек, характеризующийся разной формой на отдельных зонах экструдера. Диаметр витков при этом не изменяется.
  • Керамические нагреватели, располагающиеся по всей длине корпуса.
  • Электрический двигатель.
  • Устройства автоматики и контроля, пульт управления.
Экструдер условно разделяют на четыре технологические зоны, зависящие от конфигурации шнекового устройства:
  • Участок питания. Здесь поступивший материал полностью перемешивается и разогревается до состояния расплава;
  • Зона дозировки. Увеличенное основание шнека нацелено на пропуск определенного количества расплава;
  • Дегазационная зона. Уменьшенное основание провоцирует удаление из расплава воздуха, который выводится наружу с помощью специального отверстия;
  • Зона давления. Расплавленная масса здесь сжимается, а затем поступает в головку экструдера.

Шнек гранулятора

Шнек может быть изготовлен из высокоуглеродистого легированного металла обладающего высокой износоустойчивостью. Чтобы металлическая поверхность приобрела высокую степень твердости, ее цементируют способом азотирования. В итоге поверхность материала становится твердой, а основание не изменяет своих характеристик. Скорость циркуляции шнека в разных экструзивных установках может варьировать от 50 до 500 оборотов в минуту.

Зоны нагрева

Корпус экструдера принято разделять на четыре условные зоны нагрева. Каждая зона обслуживается отдельным керамическим нагревателем. На настройку температурной подачи влияют разные факторы: сила давления шнека, уровень загрязненности материала и мн. др. Поэтому определить точные температурные значения которые должны быть на каждой зоне в теории невозможно, все эти задачи решаются непосредственно на практике. Но, существует несколько рекомендаций по этому поводу:

На участке, который близкорасположенный к приемной зоне, материал желательно прогреть до температуры 150-200 градусов. Сырье не должно слипаться и приставать к внутренним поверхностям оборудования. Оно должно размягчаться и продвигаться по шнеку.

Во второй условной зоне температура повышается в среднем на 65 градусов, что должно подвести полимер к точке расплавления.

На остальных участках (гомогенизации, дегазации) температура от точки плавления должна быть пониженной на 10-15 градусов. Причиной этому является самостоятельное разогревание полимера из-за воздействия давления и трений во время продвижения.

Степень нагревания материала может быть контролируемой, если применять термодатчики. В данном случае нагреватели будут автоматически отключаться после набора определенной температуры, что позволит исключить перегревы материала в процессе обработки.

Зона дегазации

После расплавки и сжатия материала в его структуре могут образовываться газовые пузыри. Воздух способен расширяться и деформировать форму и плотность изделия на выходе.

По этой причине перед этапом продавливания расплава через фильеру газообразования следует удалять. С этой целью в конце шнекового устройства устанавливают дегазатор. Выделившийся газ выводится из камеры благодаря наличию специальных отверстий.

На сегодняшний день самое качественное оборудование по переработке полимерных отходов изготавливают компании Китая и Германии.


Купить нагреватель в Электронагрев:

Последние статьи:

Нагрев пресс форм
Промышленный нагрев
Нагрев пресс форм
Качество пластикового изделия напрямую зависит от температурного режима, при котором изготавливался ...
17-09-2018
Типы и принцип работы экуструдера
Промышленный нагрев
Типы и принцип работы экуструдера
Экструзия относится к одному из основных методов обработки пластиковых материалов по производству ра...
15-09-2018
Контроль нагрева в экструзии
Промышленный нагрев
Контроль нагрева в экструзии
Каждая зона нагрева цилиндра экструдера имеет длину около 350-450 мм. На каждой из них можно задать ...
14-09-2018

Возврат к списку


Задать вопрос