Червячный смеситель для полимерных материалов

Червячный смеситель для полимерных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий соединенный с приводом вращения ротор , выполненный с участками винто1СЕС ( - S -.. 13 в 1 5 ,. -.s KJ вой нарезки, чередующимися с участками с цилиндрической поверхностью, и размещенньв в корпусе, внутренняя поверхность которого разделена-на участки соотв.етственно участкам ротора и снабжена смесительными элементами , расположенными над участками с цилиндрической поверхностью, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности смесителя за счет интенсификации процесса смешения, смесительные элементы выполнены в виде винтовой нарезки одного шага и направления с винтовой нарезкой ротора, причем смесительные элементы размещены с сл возможностью прилегания к цилиндрис ческой поверхности участков ротора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

- РЕСПУБЛИК (l 9) (l l) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 371 5448/23-05 (22) 27.03.84 (46) 07,08.85. Бюл. № 29 (72) Г.M. Коваленко, В.И. Янков, В.Г. Ильин и Л.M. Бедер (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт машин для производства синтетических волокон (53) 678.057.3(088.8) (56) Патент ФРГ № 2243039, кл. В 29 В 1/10, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 939271, кл. В 29 В 1/10, 1981. (54) (57) ЧЕРВЯЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ ДЛЯ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащий соединенный с приводом вращения ротор, выполненный с участками винто(Sl)4 В 29 В 7/42 В 29 С 47/38//

// В 29 К 101:00 вой нарезки, чередующимися с участками с цилиндрической поверхностью, и размещенный в корпусе, внутренняя поверхность которого разделена на участки соответственно участкам ротора и снабжена смесительными элементами, расположенными над участками с цилиндрической поверхностью, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности смесителя за счет интенсификации процесса смешения, смесительные элементы выполнены в виде винтовой на резки одного шага и направления с винтовой нарезкой ротора, причем смесительные элементы размещены с возможностью прилегания к цилиндрической поверхности участков ротора.

1171314

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения полимерных материалов с равномерными физико.— химическими свойствами, например рав- 5 номерно окрашенных растворов или расплавов полимеров.

Цель изобретения — повышение производительности смесителя за счет интенсификации процесса смешения.

Интенсификация смешения обеспечивается за счет того, что перерабатываемый материал подвергается, продвигаясь по смесителю, действию противоположных по направлению градиентов давлений, что приводит к изменению профиля скоростей в перерабатываемом материале и перераспределению напряжений сдвига и более равномерному их распределению.

На чертеже показан червячный смеситель, продольный разрез.

Червячный смеситель содержит соединенный с приводом вращения (не показан) ротор 1 с участками винтовой нарезки 2, чередующимися с гладкими участками 3 с цилиндрической поверхностью,, причем ротор 1 уста- . новлен в корпусе 4, внутренняя поверхность которого разделена соот- 30 ветственна участкам ротора 1 и снабжена смесительными элемЕнтами, распочоженными над гладкими участками 3 с цилиндрической поверхностью и выполненными в виде винтовой нарезки

5 одного шага и направления с винтовой нарезкой 2 ротора 1, при этом смесительные элементы размещены с возможностью прилегания к цилиндрической поверхности участков 3 рото- 40 ра 1.

Винтовая нарезка 2 ротора 1 и винтовая нарезка 5 корпуса 4 выполнены с пазами б, параллельными оси ротора 1. 45

Червячный смеситель работает cfreдующим образом.

При вращении ротора 1 перерабатываемый материал подается в межвитковое пространство винтовой нарезки 2 50 ротора 1, где происходит перемешивание материала в канале, образованном боковыми гранями витков и гладкими цилиндрическими поверхностями ротора 1 и корпуса 4. Затем перера- 55 батываемый материал попадает в межвитковое пространство винтовой нарезки 5 корпуса 4, расположенное над гладким участком 3 с цилиндрической поверхностью ротора 1. Здесь имеет место градиент давления, противоположный по знаку градиенту давления в межвитковом пространстве винтовой нарезки 2 ротора 1. Это приводит к усилению противотока и циркуляции в перерабатываемом материала, а также к перераспределению частиц материала по скорости движения относительно поверхностей ротора 1 и корпуса 4, т.е. частицы перерабатываемого материала, находящиеся у. внутренних поверхностей винтовых нарезок корпуса 4 или ротора 1, при переходе соответственно в наружную часть винтовой нарезки ротора 1 или корпуса 4 изменяют скорость на величину, близкую к окружной скорости наружной поверхности винтовой нарезки, что приводит к резкому возрастанию напряжений сдвига, увеличивая при этом интенсивность процесса смешения.

Кроме того, происходит многократное деление потока перерабатываемого материала при переходе его из межвиткового пространства винтовой нарезки 5 корпуса 4 в межвитковое пространство винтовой нарезки 2 ротора 1 и наоборот из-за относительного перемещения винтовых нарезок одна относительно другой.

При такой конструкции червячного смесителя перерабатываемый полимер, продвигаясь по ходу смесителя, подвергается действию противоположных по направлению градиентов давлений, так как участки с сопрягаемыми винтовымн нарезками выполнены поочередно на роторе t и корпусе 4. Это приводит к изменению профиля скоростей в перерабатываемом полимере по сечению винтового канала, а, следовательно, и к перераспределению напряжений сдви- га, т,е. при переходе перерабатываемого полимера из межвиткового пространства винтовой нарезки ротора в межвитковое пространство винтовой нарезки корпуса происходит резкое изменение напряжений сдвига, что ведет к интенсификации процесса смешения особенно в тех слоях перерабатываемого полимера, которые .находились.у поверхностей корпуса 4 или ротора 1.

Изобретение позволит увеличить производительность путем интенсификаii7i3i

Составитель Л..Кольцова

Редактор Н. Тупица Техред И.Гергель Корректор В. Гирняк

Заказ 4803/17 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственкаго комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раупская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ции процесса смешения без увеличения потерь давления при прохождении перерабатываемого материала через червячный смеситель, подбора соответствующей длины винтовой нарезки на корпусе 4 и роторе 1 с таким расчетом, чтобы общая длина участков с винтовой нарезкой, способствующей подаче материала к выходу из смесителя, превышала общую длину участков винтовой íà" t0

4 4 резки, препятствующей подаче материала.

Кроме того, предлагаемый червячный смеситель позволяет упростить конструкцию, так как при чередовании участков сопрягаемых винтовых нарезок на внутренней поверхности корпуса 4 и ротора отпадает необходимость в поверхности разъема корпуса для обеспечения сборки смесителя.