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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 廢舊塑料再生利用工藝研究與裝備制作
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該設(shè)備是在擠出機(jī)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，加熱采用陶瓷線圈加熱可使電能的利用率達(dá)到80%以上。尾部采用的是曲線槽輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇切粒其動(dòng)力特性遠(yuǎn)比直線槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力特性高的多。整體降低了設(shè)備的尺寸。 關(guān)鍵技術(shù)：螺桿的加工技術(shù)、陶瓷加熱圈溫度的控制技術(shù)、機(jī)筒與螺桿的間隙控制技術(shù)。
- 詳細(xì)介紹：
- 研究背景 隨著塑料的大規(guī)模使用，帶來的環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，塑料的廢棄與處置已經(jīng)引起一系列環(huán)境問題。現(xiàn)有的處理方式是填埋、焚燒和造粒機(jī)。這些處理方式造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染和資源的大力浪費(fèi)。對造粒機(jī)加以改進(jìn)使其電能的利用率提高至80%以上， 產(chǎn)品介紹 該設(shè)備是在擠出機(jī)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，加熱采用陶瓷線圈加熱可使電能的利用率達(dá)到80%以上。尾部采用的是曲線槽輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇切粒其動(dòng)力特性遠(yuǎn)比直線槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力特性高的多。整體降低了設(shè)備的尺寸。 創(chuàng)新點(diǎn) （1）、加熱先進(jìn)性 依靠機(jī)械磨擦和陶瓷加熱熔煉塑料，具有能耗低，電能利用率在80%以上。 （2）、自切削功能 在機(jī)頭部分我們采用力學(xué)剪切力原理，是螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)與機(jī)頭相對運(yùn)動(dòng)，形成剪切力，物料受到螺桿的繼續(xù)推進(jìn)作用強(qiáng)制其通過機(jī)頭并由螺桿尾部自動(dòng)切成條狀擠出，后經(jīng)切粒機(jī)構(gòu)成粒 （3）、真空爐熔煉擠壓 加工過程分成三個(gè)部分：加料段、熔融段、計(jì)量段。我們使螺桿與機(jī)筒幾乎為間隙配合，廢料進(jìn)入機(jī)筒后，依靠阻力自動(dòng)壓實(shí)，進(jìn)入無氧環(huán)境，并且還具有熔煉后快速傳輸，提高生產(chǎn)效率 關(guān)鍵技術(shù)：螺桿的加工技術(shù)、陶瓷加熱圈溫度的控制技術(shù)、機(jī)筒與螺桿的間隙控制技術(shù)。 4、主要技術(shù)指標(biāo)： 電動(dòng)機(jī)型號 Y90L—4 溫度調(diào)節(jié)范圍 200 ℃∽275℃ 螺桿直徑 Φ60 螺桿機(jī)筒間隙 0.5mm 螺桿轉(zhuǎn)速 60r/min 螺槽深度 15mm
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)理念：讓能源利用更加充分 該設(shè)備是在擠出機(jī)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，加熱采用陶瓷線圈加熱可使電能的利用率達(dá)到80%以上。尾部采用的是曲線槽輪間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)間歇切粒其動(dòng)力特性遠(yuǎn)比直線槽輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力特性高的多。整體降低了設(shè)備的尺寸。 創(chuàng)新點(diǎn) （1）、加熱先進(jìn)性 依靠機(jī)械磨擦和陶瓷加熱熔煉塑料，具有能耗低，電能利用率在80%以上。 （2）、自切削功能 在機(jī)頭部分我們采用力學(xué)剪切力原理，是螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)與機(jī)頭相對運(yùn)動(dòng)，形成剪切力，物料受到螺桿的繼續(xù)推進(jìn)作用強(qiáng)制其通過機(jī)頭并由螺桿尾部自動(dòng)切成條狀擠出，后經(jīng)切粒機(jī)構(gòu)成粒 （3）、真空爐熔煉擠壓 加工過程分成三個(gè)部分：加料段、熔融段、計(jì)量段。我們使螺桿與機(jī)筒幾乎為間隙配合，廢料進(jìn)入機(jī)筒后，依靠阻力自動(dòng)壓實(shí)，進(jìn)入無氧環(huán)境，并且還具有熔煉后快速傳輸，提高生產(chǎn)效率 關(guān)鍵技術(shù)：螺桿的加工技術(shù)、陶瓷加熱圈溫度的控制技術(shù)、機(jī)筒與螺桿的間隙控制技術(shù)。 4、主要技術(shù)指標(biāo)： 電動(dòng)機(jī)型號 Y90L—4 溫度調(diào)節(jié)范圍 200 ℃∽275℃ 螺桿直徑 Φ60 螺桿機(jī)筒間隙 0.5mm 螺桿轉(zhuǎn)速 60r/min 螺槽深度 15mm
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 節(jié)能方面的創(chuàng)新點(diǎn)： ◆加熱模塊巧妙設(shè)計(jì)：依靠陶瓷線圈進(jìn)行加熱熔煉塑料，并利用機(jī)械磨擦和外界加熱組合系統(tǒng)使塑料保持著軟化點(diǎn)溫度，并在機(jī)筒外部設(shè)置有陶瓷線圈，具有能耗低—電能利用率在80%以上。 ◆自切削性能：物料受到螺桿的繼續(xù)推進(jìn)作用，被強(qiáng)制通過機(jī)頭并由螺桿尾部自動(dòng)形成條狀擠出，經(jīng)內(nèi)部冷卻后螺桿帶動(dòng)的槽輪機(jī)構(gòu)攜帶刀片切成顆粒，使加熱與切削成為一個(gè)整體，減少了重新進(jìn)入切割加熱單元的過程，直接的減少了電能的浪費(fèi)。 ◆真空爐熔煉擠壓：使螺桿與機(jī)筒進(jìn)行小間隙配合，廢料進(jìn)入機(jī)筒后，依靠阻力自動(dòng)壓實(shí)，進(jìn)入無氧環(huán)境，便于傳輸，提高了再生回收的生產(chǎn)效率。 減排方面的創(chuàng)新點(diǎn)： ★利用再生顆粒制造技術(shù)處理廢舊塑料，從根本上杜絕了直接掩埋、焚燒處理這些方案，減少了土壤與大氣的污染。 ★廢舊塑料原材料主要來源PP塑料，包括廢舊塑料薄膜、及廢舊普通塑料制品，很大程度的減少了資金的投入，而且有助于減少環(huán)境中的白色污染。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 模型 圖紙 圖片 錄像 樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)比較： 1.加熱部分采用陶瓷線圈加熱。與現(xiàn)有的電阻絲加熱相比具有以下特點(diǎn)： ★減少預(yù)熱時(shí)間，降低機(jī)筒內(nèi)壁溫度梯度。 ★采溫器對溫度調(diào)節(jié)的反應(yīng)較電阻加熱的靈敏，提高了的溫度穩(wěn)定性，改善了顆粒的質(zhì)量。 ★陶瓷線圈溫度低于機(jī)筒溫度，較電阻加熱器可節(jié)省電能30%以上。 ★陶瓷加熱器較電阻式加熱器壽命長。 2.尾部切粒采用的是曲線槽輪機(jī)構(gòu)。 其動(dòng)力特性經(jīng)分析卻遠(yuǎn)比直線槽輪好。因此，具有曲線槽的外嚙合槽輪機(jī)構(gòu)對現(xiàn)場生產(chǎn)有較大實(shí)用價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 造粒機(jī)的發(fā)展史 造粒機(jī)起源于18世紀(jì),英格蘭的Joseph Bramah于1795年制造的用于制造無縫鉛管的手動(dòng)活塞式壓出機(jī)被認(rèn)為是世界上第一臺造粒機(jī).從那時(shí)開始，在19世紀(jì)前50年內(nèi),造粒機(jī)基本上只應(yīng)用于鉛管的生產(chǎn)、通心粉和其它食品的加工、制磚及陶瓷工業(yè)。 1870年出現(xiàn)的橡膠擠出機(jī)是熱喂料擠出機(jī)。它喂入的膠料要求必須經(jīng)過熱煉，且供料均勻、穩(wěn)定、等速，料溫保持在50～70℃。其螺桿短，螺紋溝深，均化效果不理想。從20世紀(jì)70年代起。一度出現(xiàn)長徑比變小的現(xiàn)象。由于熱喂料擠出機(jī)可連續(xù)擠出、操作簡單、生產(chǎn)效率高、擠出成品形狀穩(wěn)定，目前在很多制品的生產(chǎn)工藝中，仍然采用熱喂料擠出機(jī)。 冷喂料擠出機(jī)出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代，60年代開始得到推廣和普及，80年代成為發(fā)展主流。至90年代初期，歐美等發(fā)達(dá)國家用冷喂料擠出機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品已經(jīng)占到生產(chǎn)總量的95％ 。目前有分離型螺桿擠出機(jī)、擋板螺桿擠出機(jī)、空穴式螺桿擠出機(jī)、傳遞式混煉擠出機(jī)、銷釘螺桿擠出機(jī)和多流道傳遞混合螺桿(MCT)擠出機(jī)等。冷喂料排氣擠出機(jī)的出現(xiàn)源于195 6年Bern hatdt提出的抽真空擠出機(jī)螺桿的設(shè)計(jì)。它使用的螺桿按膠料窄壓縮段螺槽中的流動(dòng)狀態(tài)可分普通型冷排螺桿和強(qiáng)力剪切型冷排螺桿。冷喂料排氣擠出機(jī)的螺桿分為喂料段、壓縮段、節(jié)流段、排氣段和擠出段。 在橡膠工業(yè)生產(chǎn)中，復(fù)合擠出機(jī)主要用于輪胎復(fù)合胎面的擠出，汽車密封膠條、彩色力車胎胎面，膠管復(fù)合及膠塑復(fù)合擠出，以及膠板多層共擠等。隨著冷喂料擠出機(jī)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，熱喂料擠出機(jī)的應(yīng)用范圍正逐步縮小。橡膠擠出機(jī)由熱喂料向冷喂料發(fā)展，冷喂料銷釘式擠出機(jī)已成為發(fā)展主流。目前，銷釘式擠出機(jī)已較多地在我國橡膠工業(yè)中應(yīng)用，涉及輪胎胎面、子午線輪胎胎側(cè)、胎圈膠、各種膠管及內(nèi)襯層膠片等。 隨著擠出工藝對擠出機(jī)性能要求的提高和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步，擠出機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生了許多變化。
