[发明专利]一种具有全阶段热量循环利用功能的双螺杆挤出机

说明书

本发明提供了一种具有全阶段热量循环利用功能的双螺杆挤出机，包括送料装置、螺杆、出料装置、储能装置。送料装置外部环绕式包裹有第一输水管道，上部连通有第一输风管道。螺杆为芯杆和外管套装结构，芯杆内部设有至少两条相互连通的中空管道。出料装置起始端上部连通有第二输水管道，出料装置与送料装置的第一输风管道相连接，其装置顶部有输出风管道、底部有输出水管道。储能装置分别与第一输水管道和输出水管道连通，为内管和外管的双层结构，储能装置中放置有固体相变储能材料，用于储存热量。本发明可以有效减少双螺杆挤出机工作过程中的热量损失，循环利用冷却水及热风，具有冷却和干燥效果好、效率高、节能环保的优点。

技术领域

本发明涉及一种双螺杆挤出机设备，特别涉及一种具有全阶段热量循环利用功能的双螺杆挤出机。

背景技术

双螺杆挤出机是在单螺杆挤出机基础上发展起来的，与单螺杆挤出机的挤出过程相比，啮合同向双螺杆挤出机的挤出过程更为复杂、多变，因为影响这一过程的因素更多，如加料量、螺杆构型、螺杆啮合、操作条件 (温度、螺杆转速) 等。

双螺杆挤出机在工作时，物料首先进入送料装置进行高温干燥，干燥后物料被送入螺杆装置中进行挤出，该挤出过程包括加料段、熔融段、熔体输送段、混合段、对空排气段、均化段、真空排气段、计量段，在熔体输送段还可以将添加物加入。并非每一种挤出过程都必须包括这些阶段，有的还要多一些，有的则少一些，但基本上包括这些阶段。挤出完成后，物料被送入出料装置。

双螺杆挤出机生产加工时，送料装置需要热量对物料进行干燥。而螺杆在实际挤出过程中，由于螺杆高速旋转，由机械能转变成的热能大于转变状态所需的热能，该过程会产生较高余热从而需要冷却，整个工作阶段热量损失大、冷却干燥成本高。另一方面，物料挤出后在成型过程中需要同样采用冷却处理，现有的局部水循环冷却式双螺杆挤出机仅利用水循环进行冷却作用，但其冷却效率低，整体热量损失高。例如PVC制品，其挤出过程中，螺筒熔体温度一般控制在l80℃～185℃之间，以防止因高温熔体在机内停留时间过长，发生分解，剩余的熔体温差由口模来完成，口模段熔体温度则应控制190℃～200℃甚至更高些;制备热塑性聚氨酯弹性体，挤出机螺杆处温度一般设置为150℃～180℃，机头处最高温度为190℃。由上可见，在螺杆挤出过程中和成型过程中，螺杆和出料处温度均较高，一方面，螺杆需要进行及时降温冷却，另一方面挤出物料在降温成型过程中会有很大的温差，这两个过程中的热量都存在很大程度的浪费，特别是挤出物料成型冷却过程中的热量全部被浪费。因此，需要开发一种针对全阶段热量循环利用的双螺杆挤出机，从而在保证挤出机正常服役的同时，使得热量得到有效的循环利用，进一步促进行业的节能环保。

发明内容

针对上述双螺杆挤出机整个生产加工阶段热量损失大、冷却干燥成本高的问题，本发明提供了一种具有全阶段热量循环利用功能的双螺杆挤出机，通过螺杆内部循环水和挤出后冷却介质所带有热量引入送料装置作为干燥处理的补充，实现内部热量的循环利用，有效解决整个生产加工阶段热量损失大的问题。

本发明一种具有全阶段热量循环利用功能的双螺杆挤出机，提供以下技术方案：

包括送料装置、螺杆、出料装置、储能装置；

送料装置外部环绕式包裹有第一输水管道，送料装置上部连通有第一输风管道。螺杆为芯杆和外管套装结构，外管与一端的驱动轴固定连接，芯杆固定，芯杆内部设有至少两条相互连通的中空管道，芯杆外表面和外管内表面光滑接触，有效降低外管温度，避免两表面磨损过大导致运动失效。出料装置起始端上部连通有第二输水管道，出料装置与送料装置的第一输风管道相连接，出料装置顶部有输出风管道，出料装置底部有输出水管道。储能装置中放置有固体相变储能材料，储能装置设于所述第一输水管道和输出水管道之间，且分别与第一输水管道和输出水管道连通。

进一步的，螺杆内部的中空管道包括一个进水芯管和一个出水芯管，控制着螺杆内部冷却水总量的输入输出，进水芯管与第一输水管道的出水口端相连，出水芯管与第一输水管道的进水口端相连。