Как работает гранулятор?

Гранулятором называется техническое устройство, предназначенное для переработки отходов из пластика и получения однородного сырья высокого качества. Принципы действия большинства грануляторов одинаковы. В их конструкцию входят унифицированные узлы и элементы.

Загрузочный бункер

Прстейший загрузочный бункер представляет собой стальной бак. Он может иметь круглую или прямоугольную форму, а в нижней части коническое сужение. Загрузочный бак монтируется над экструзионным корпусом с таким расчётом, чтобы отверстие было направлено к винту.

Типы бункеров

Наибольшее распространение получили следующие виды бункеров:

• ручной;
• автоматический.

В ручные бункера сырьё загружает оператор экструзионной линии. В автоматические бункера полимерные отходы чаще всего подаются с помощью конвейера или транспортерной ленты. Такие бункера используются на мощных, высокопроизводительных линиях.

В состав бункеров с автоматической загрузкой сырья входит и вспомогательное оборудование, обеспечивающее автоматизацию процесса: датчик уровня сырья, датчик, сигнализирующий о полной загрузке, устройство дозировки полимерных отходов, отрезное устройство.

Существует ещё и промежуточный тип бункеров. Они монтируются на полу и наполняются при помощи подъёмников либо вручную.

Зона измельчения

В экструзионной зоне полимерные отходы перемешиваются и дегазируются, выполняется подготовка к измельчению и формированию гранул.

Стандартный аппарат, выполняющий экструзию, включает в себя:

• Цилиндрический корпус. В верхней части корпуса монтируется отверстие для подачи сырья, на концах устанавливаются головки шпинделя. НА корпусе также располагается окно для засыпки присадок, пластификаторов и других дополнительных компонентов. Внутри устанавливается металлический шнек. Его конструкция может отличаться в зависимости от марки оборудования, его мощности и производительности;
• электрический нагреватель;
• приводной электродвигатель;
• блок управления экструзионным агрегатом.

В зависимости от технической конфигурации шнека экструдеры условно разделяются на четыре независимые зоны:

• Секцию питания. На данном участке выполняется загрузка и перемешивание сырья. При помощи электронагревателя производится его расплавнение;
• Зону дозировки. На данной участке шнек расширяется у основания. Участок предназначен для выведения гомогенной массы;
• Участок деаэрации. Из расплава удаляются газы, образовавшиеся в процессе нагрева;
• Участок давления. Расплав прессуется невысоким давлением и направляется в фильеру.

Шнек

Шнеки производятся из легированных сталей с высоким содержанием углерода. Это позволяет повысить их износоустойчивость и срок службы. Верхний слой металла подвергается азотированию. Скорость вращения шнека в зависимости от типа экструзионной установки может составлять от 50 до 500 циклов в минуту.

Зона нагрева

Экструдер функционально состоит из четырёх зон, каждая из которых оборудуется своим типом нагревателя.

Виды нагревателей

Для фильер применяются нагреватели соплового типа, изготавливающиеся из латуни. Они не вступают в химическую реакцию с нагретым расплавом и не деформируются под воздействием высоких температур.

На цилиндрических экструдерах устанавливают хомутовые и полухомутовые электронагреватели. Для плоских измельчителей применяют ТЭНы. При необходимости локального разогрева до невысокой температуры применяются «пальчиковые» теплоэлектронагреватели.

Выбор значения температуры для конкретной зоны зависит от ряда факторов: уровня засора отходов, силы давления, создаваемой винтами, твёрдости полимеров и т.д. Точная настройка производится после запуска и тестовой отладки экструзионной линии.

Как правило, температура в зоне подачи сырья устанавливается на уровне 160-300⁰ С. Расплав должен быть однородным и не прилипать к стенкам корпуса. Нагретая масса должна обладать подвижностью и беспрепятственно двигаться к фильерам.

Температура в районе фильер устанавливается на 50-60⁰ выше, чем в первой зоне, а в области дегазации и гомогенизации она понижается на 13⁰.