[发明专利]一种真空系统用冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及真空系统冷却器技术领域，具体涉及一种用于PET薄膜生产线辅挤出机真空系统的冷却器。

背景技术

目前，公知的PET薄膜生产线辅挤出机真空系统是由真空罩、冷却器、过滤器、罗茨风机、油水分离器、螺杆泵、连接管及电磁阀组成。在辅挤出机系统270℃的工作温度中，对苯二甲酸乙二醇脂融溶料中挥发出来，以小分子及水蒸气为主要成份的混合气体，由真空系统的真空罩经电加热至250℃的主动保温联接管，进入冷却器进行冷却，冷却后的混和气体再经电加热至180℃的主动保温的连接管和电磁阀进入过滤器，过滤器流道横截面积突然加大，流速减缓，过滤器无保温措施，混和气体自然冷却，温度近一步下降，混合气体中的小分子冷凝成细小的游离状态粉尘，并在过滤器中滤去，剩下主要成份是水蒸气的混合气体由联接管及电磁阀与罗茨风机相联，由罗茨风机提供一级抽真空动力进行抽吸，气体经水冷式油水分离器分离油水，再经螺杆泵提供二级抽真空动力抽吸分离油水后排出。真空系统的压力为绝对压力5mbar，大约是0.005个大气压，即-0.995个大气压的真空度，以此来除去辅挤出机融溶料中杂质，为生产线后继工序提供可靠生产保障。

其中冷却器的设计结构及工作原理为：冷却器是用内部中心冷却板冷却，并分流气体，改变气体的流动方向，圆形外壁是用电加热至180℃的主动保温。顶端是法兰联接的圆形端盖密封，端盖上有冷却水进出管联接，并与冷却器的内部中心冷却板相联，不可分离。底部为法兰联接的集液斗，集液斗底部有排液管并连接阀，冷却器的气体流道截面狭窄，与进出冷却器联接管的气体流道截面相当，以此形成较快气体流速。混合气体在进入冷却器冷却时，水蒸气冷凝成水落入集液斗，小分子冷凝成细小的游离状态粉尘，跟随流速较快气体，经电加热至220℃的主动保温的联接管和电磁阀进入过滤器。

但是，在真空系统5mbar绝对压力下，负压使辅挤出机系统中270℃的对苯二甲酸乙二醇脂融溶料中的大分子气化点降低并挥发出来，这使得混合气体成份不仅是小分子和水蒸气，还有少量的大分子。含有气化大分子的混合气体进入冷却器时，气态的大分子凝固温度临界点高，在经过180℃的冷却器时快速冷凝成固体。由于气体流速快，又由于圆形外壁是电加热主动保温，与混合气体温差小，因此，分子是在冷却器的圆形内壁及中心冷却板接触凝固成固体，一层层的冷凝附着冷却器内壁，堵塞冷却器，一层层的接触凝固附着的污垢，结构紧密、质地坚实。被堵塞冷却器改变了混和气体的流动状态并使冷却器失去工作机能，直至堵死冷却器气体流道，使真空系统不能工作，影响生产运行。

为了使生产线后继工序生产可靠，经常要停生产线由机修清理被沾污堵塞的冷却器内部，由于顶部端盖与冷却器的内部中心冷却板相联，结构笨重，不易拆卸。即使用葫芦吊具拉出，但是有结构紧密，大附着力污染物接触凝固附着，也会难以拉出，因此从冷却板顶部拆卸清理冷却器费时、费力。所以，机修一般在清理时，只能拆下笨重的冷却器集液斗，从下部进行清理。拆下冷却器集液斗的冷却器下部离地高度小，短于冷却器狭长气体流道，因此用圆钢等简单工具进行清理时，不能清理到冷却器狭长气体流道顶部。机修人员只能用细圆钢或细扁铁，用手能强行弯曲的简单工具增加清理长度，使清理能达到冷却器狭长气体流道顶部。但用这些强度差的、弯弯曲曲简单工具要捣碎结构紧密、质地坚实的污染物，彻底清理干净冷却器狭长气体流道是很困难的，因此机修清理冷却器的速度慢、效率很低。又因为，拆下冷却器集液斗的冷却器下部离地高度小，机修人员在清理时无法直接目视观察，只能用手电筒从拆下冷却器集液斗的冷却器下部一端照射，从冷却器被拆开的入口处的另一端观察手电光照射在经过气体流道时的漏光状况来判断冷却器清理的程度，因此，冷却器清理干净程度无法直接掌握。所以在机修清理冷却器后，冷却器狭长气体流道也不是干净的，只是气体流道畅通了。这样的冷却器在清理时，显露了其设计缺陷，缺少有效的清理、观察工作空间。清理冷却器的速度慢、效率低，还清不干净。冷却器的圆形外壁是用电加热至120℃的主动保温与冷却器的冷却功能相互冲突，浪费电能。PET生产线有两台辅挤出机，每台辅挤出机各有一套抽真空系统，每套抽真空系统又有两套冷却系统，一条生产线有四个冷却器。在日常机修清理冷却器时，四个冷却器都会有不同程度的堵塞，因此，四个冷却器需同时清理时，费时、费力，一个机修人员清理一个冷却器需要2—3小时，即使四个机修人员四个冷却器同时清理也很需要2—3小时，才能清理完成。清理真空系统的冷却器必须停生线，PET生产线白班只有四个机修人员，占用的机修人力资源多且清理时间长，增加停机时间，影响生产效率。

发明内容