Нагревательно-охлаждающая система экструдера

(56) Авторское свидетельство СССР , М 1380989, кл, В 29 С 47/82, 1985,Авторское свидетельство СССР М 1348204, кл. В 29 С 47/82, 1985.(57) Изобретение относится к полимерному машиностроению, Оно м.б. использовано в экструдерах для переработки термопластов. Цель изобретения - повышение производительности экструдера и качества готового изделия за счет повышения эффективности охлаждения при одновременном снижении расхода хладагента и затрат энергии на соО Изобретение относится к полимерному машиностроению и может быть использовано в экструдерах для переработки термопластов,Целью изобретения - повышение производительности экструдера и качество готового изделия за счет повышения эффективности охлаждения при одновременном снижении расхода хладагента и затрат энергии на создание его напора.На фиг,1 изображена нагревательно-охлаждающая система экструдера, общийвид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1.Нагревател ьно-охлаждающая система экструдера содержит цилиндр 1 экструдера СоЖ1)ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ здание его подпора. Нагревательно-охлаждающая система содержит цилиндр с каналом для перемещения хладагента, В канале размещен электронагреватель. Система снабжена кожухом с теплоизоляцией. Канал для перемещения хладагента выполнен винтовым и образован цилиндром, кожухом и ребром, размещенным на цилиндре по винтовой линии. Электронагреватель выполнен в виде намотанного по винтовой линии через слой изоляции на цилиндре полосового элемента. Вход канала для хладагента размещен посередине цилиндра, а выходы - по краям. При достижении заданной температуры электронагреватель отключается. Производится подача хладагента в канал. Т,к воздух проходит по винтовому пути, то обеспечивается эффективное охлаждение при одновременом снижении расхода хладагента. 2 ил.(не показан), В цилиндре 1 выполнен канал 2 для перемещения хладагента. Канал 2 сообщен с входом 3 для хладагента и выходами его (не показаны), Система содержит электронагреватели 4, размещенные в канале 2 для перемещения хладагента и отделен.ные от цилиндра 1 слоем теплопроводной термостойкой изоляции 5, Система содержит средство 6 для подачи хладагента, сообщенное с входом 3, кожух 7 и автоматический регулятор температуры (не показан), Канал 2 для перемещения хладагента выполнен винтовым, прямоугольного . продольного сечения и образован поверхностями цилиндра 1, кожуха 7 и непрерывзэк= " =56 мм,й 45 50 55 ного ребра 8, расположенного на цилиндре 1 по винтовой линии. Электронагреватели 4 размещены в канале 2 для перемещения хладагента и выполнены в виде намотанного по винтовой линии через слой электро- изоляции 5 на цилиндр 1 между поверхностями ребра 8 полосового нагревательного элемента, Вход 3 канала 2 для перемещения хладагента размещен в средней части цилиндра 1, выходы расположены по концам канала 2 по обе стороны от входа 3. Кожух 7 состоит из двух частей 9 и 10 и изолирован от ребра 8 и цилиндра 1 слоями 11 теплоизоляции (средством теплоизоляции). Теплоизоляция может быть выполнена из асбестового картона, Электронагреватель 4 может быть выполнен из ленты или проволоки из сплава с высоким электрическим сопротивлением, например нихрома, Изоляция 5 может быть выполнена из миканита, слюды и т.п. Средство 6 для подачи хладагента выполнено в виде вентилятора. Кожух 7 смонтирован вокруг цилиндра 1 с образованием с ним рабочей камеры,Нагревательно-охлаждающая система работает следующим образом.На электронагреватель 4 подается напряжение, температура его повышается, тепловой поток от электронагревателя 4 через слой электроизоляции 5 устремляется к цилиндру 1, разогревая последний. При достижении цилиндром 1 заданной температуры регулятор отключает нагреватель 4, при превышении ее включает вентилятор 6, и хладагент подаваемый посредине цилиндра 1 и нагревателя 4 в канал 2, перемещается по нему в обе стороны к.выходам по краям кожуха 7, Движущийся по винтовому каналу 2 воздух турбулизуется, коэффициент теплоотдачи значительно возрастает и он интенсивно охлаждает ребро 8, а с ним цилиндр 1 и нагреватель 4, При достижении заданной температуры цилиндра 1 вентилятор 6 отключается регулятором температуры,Благодаря канальной конструкции нагревательно-охлаждающей системы она обладает рядом преимуществ, а именно: сохранениенадежного теплового контакта между нагревателем и цилиндром пресса в процессе длительной эксплуатации; снижение толщины стенки цилиндра за счет упрочнения ее винтовым ребром; малое сопротивление винтового канала движению охлаждающего воздуха; более интенсивное охлаждение цилиндра за счет повышения коэффициента теплоотдачи, вызванного кольцевым движением воздуха по винтовому каналу,Благодаря наличию винтового ребра 8 ,.овышается прочность цилиндра 1, что по 5 10 15 20 25 30 35 40 зволяет снизить толщину стенки цилиндра 1., а с ней и инерционность нагрева и особенно охлаждения, а наличие свободного и длинного канала 2 для хладагента позволяет при малом расходе воздуха обеспечить быстрое охлаждение цилиндра 1 посредством ребра 8. Количество тепла, отданное цилиндром 1 хладагенту при равных условиях, зависит от теплопроводности материала цилиндра 1, площади контакта его с хладагентом и теплопроводности последнего. Поскольку теплопроводность хладагента (воздуха) более, чем в 1500 раз ниже теплопроводности материала ребра 8 (стали), то площадь контакта ребра 8 с телом цилиндра 1 должна быть во столько раз меньше площади его поверхности, чтобы происходило ограничение теплоотдачи от цилиндра 1 к воздуху через ребро 8, В данном случае площадь поверхности ребра 8 по сравнению с площадью его контакта с цилиндром 1 не превышает 20 - 30 раз, что очень далеко до критического значения. Поэтому охлаждение цилиндра 1 посредством ребра 8 практически равноценно охлаждению цилиндра 1 при соприкосновении его непосредственно с хладагентом. В предлагаемой системе воздух движется по винтовому каналу 2. как по змеевику, и коэффициент теплоотдачи в этом случае в 2,24 раза больше, чем в известном решении,Эквивалентный диаметр винтового ка- нала где й = 80 мм - радиус центра канала:Ь - 50 мм - ширина канала;и = 50 мм - высота ребра.Таким образом, предлагаемая система имеет во столько раз меньший расход хлада гента,Формула изобретения Нагревательно-охлаждающая система экструдера, содержащая цилиндр экструдера, кожух со средством теплоизоляции, размещенный вокруг цилиндра с образованием с ним рабочей камеры, средство подачи хладагента, сообщенное с рабочей камерой и размещенное по центру кожуха, электро- нагреватель, расположенный на поверхности цилиндра и изолированный от него слоем электроизоляции, и автоматический регулятор температуры, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности экструдера и качества готового изделия эа счет повышения эффективности охлаждения при одновременном снижении1742085 ю расхода хладагента и затрат энергии на создание его напора, рабочая камера содержит канал для перемещения хладагента, который выполнен винтовым с прямоугольным продольным сечением и образован поверхностями цилиндра, кожуха и размещенного 5 в рабочей камере непрерывного ребра, расположенного на цилиндре по винтовой линии, при этом электронагреватель выполнен полосовым и расположен по винтовой линии между поверхностями непрерывного ребра, а средство подачи хлада гента размещено на входе в винтовой канал, выходы которого расположены по краям кожуха.1742085 30 35 40 45 50 Составитель В.ЛарютинТехред М,Моргентал Корректор В.Гирняк Редактор О,Головач Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2249 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5