Нагревательно-охлаждающая система экструдера

Союз Советских Социалистицеских Республик(22) Заявлено 19.05.76 (21) 2362242/23-05 51) М, кл.2 В 29 Г 3/О исоединением заявкиосударственный номнтет СССР не делам нзабретеннй н атнрытнй.3 (088.8),бликовано 30.03.79. Бюллетень12 та опубликования описания 30.05 12) Авторы изобретен. Оситинский, В. П. Баско и В. В. Колесничен 71) Заяви О-ОХЛА 54) НАГРЕВАТ АЯ СИСТЕМА РУДЕ Изоб етение относится к оборудованию ботке пластмасс и может быть исо для нагрева и охлаждения циервячных экструдеров.на нагревательно-охлаждающая кструдера, состоящая из двух накых на цилиндр составных полукоматериала с высокой теплопроводнепосредственно внутри которых электрические нагреватели сопрозмеевиковой формы и система труостного охлаждения. Нагреватели пространственное положение блиренней оболочке кожуха, а распорядом друг с другом каналы охразмещены над нагревателями стороны соединены с распределиоллектором, а с другой - со сборДля этой ко лаждающей си нескольких ко слоев (слой по лаждения и н проходит тепло ности. цилиндра венно изменяют нструкцистемы хнтактирулукожухаагреват 6 лвой пото, Темперся в зав и нагревательно-охарактерно наличие ющих между собой , стенки трубок охей) через которые к на пути к поверхатуры слоев сущестисимости от режима по перера пользован линдров чИз вест система э ладываем жухов из ностью, имеются тивления бок жидк занимают же к внут ложенные лаждения и с одной тельным к ником. работы системы. Так, в режиме нагрева температура полукожуха значительно выше температуры цилиндра, а в режиме охлаждения - значительно ниже, Это приводит к различию в температурном расширении сопрягающихся деталей, появлению зазоров, и, как следствие, к высокому значению термического сопротивления между поверхностью цилиндра и резнстивным элементом электронагревателя или хладагентом. РеО зультатом высокого значения термическогосопротивления является низкая эффективность процессов нагрева и охлаждения.Сравнительно большая теплоемкость литого полукожуха ведет к ухудщению динамических свойств нагревательно-охлаждающей системы, т. е. снижает ее регулируемость, а выполнение электронагревателей и трубок охлаждения залитыми в полукожухах делает систему практически неремонтоспособной.20 Ближайшей по технической сущности кизобретению является нагревательно-охлаждающая система экструдера, содержащая охватывающий цилиндр экструдера кожух, выполненный с каналом для ввода хладагента в распределительную камеру, размещенную между наружным и внутренним его слоями, и отверстиями для подачи хладагента из распределительной камеры, расположенными во внутреннем слое кожуха, поверхность которого выполнена в виде отражателя теплового потока, смонтированные между цилиндром экструдера и кожухом электрические нагреватели сопротивления.Недостаток системы состоит в том, что хладагент подают на поверхность нагревателя, представляющего .собой дополнительное сопротивление, благодаря чему уменьшается эффективность системы.Цель изобретения - интенсификация процесса нагрева-охлаждения.Достигается указанная цель благодаря тому, что нагреватели установлены радиально по периметру цилиндра экструдера с зазорами между цилиндром, кожухом и друг относительно друга, а отверстия для подачи хладагента размещены в промежутках между нагревателями.Кроме того, отверстия для подачи хлад- агента выполнены с увеличением их диаметра и частоты расположения по мере удаления от канала для ввода хладагента в распределительную камеру, ограниченную внешним и внутренним слоями полукожуха.Внешний слой каждого полукожуха снабжен по меньшей мере одним каналом для ввода хладагента в распределительную камеру, а внутренний слой перфорирован отверстиями для подачи хладагента из распределительной камеры на цилиндр, причем отверстия расположены в промежутках между нагревателями. Диаметры отверстий внутренних слоев полукожухов и частота их расположения увеличиваются по мере удаления от канала для ввода хладагента в распределительную камеру.На фиг, 1 представлена конструктивная схема нагревательно-охлаждающей системы экструдера, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг, 4 - разрез Б - Б на фиг. 3,Нагревательно-охлаждающая система представляет собой разъемную конструкцию, устанавливаемую на цилиндре 1 (фиг. 1 и 2) экструдера. Электрические нагреватели 2 сопротивления крепятся к двум составным полукожухам 3 и 4, стягивающимся друг с другом на цилиндре винтами 5. Каждый полукожух 3 и 4 имеет распределительную камеру 6 для хладагента, ограниченную его внешним и внутренним слоями 7 и 8, причем внешний, слой 7 снабжен каналом 9 для ввода хладагента в распределительную камеру 6, а внутренний слой 8 перфорирован отверстиями 10 для подачи хладагента из распределительной камеры 6 на цилиндр 1. Поверхность цилиндра 1 имеет продольные пазы 11, которые используются для выхода отработанного хладагента воздуха, Наличие пазов 11 позволяет также увеличить охлаждаемую поверхность цилиндра, что способствует интенсификации процесса охлаждения, Внутренний слой 8 полукожухов 3 и 4 выполнен в виде отражателя лучистого теплового потока и изготовлен, например, из хромированной и полированной латуни, в качестве материала для внешнего слоя 7 может быть использован алюминий или нержавеющая сталь.Отверстия 10 внутреннего слоя 8 полу кожуха выполнены радиально в промежутках между нагревателями 2 (фиг. 1) с тем, чтобы выходящий через них хладагент в виде струй попадал непосредственно на цилиндр 1, перпендикулярно его поверхности, 15Поскольку давление хладагента в распределительной камере 6 по мере удаления от канала 9 ввода хладагента в продольном и поперечном направлениях уменьшается, для достижения эффективного и равномерного охлаждения всей поверхности цилиндра що 1 частота отверстий до внутреннего слоя 8полукожуха и диаметра д отверстий 10 увеличиваются по мере удаления от каналов 9 Так, на фиг. 1 4 )А, а на фиг. 2 8 з )с и Ь )Й 2Крепление нагревателей 2 к полукожухам 25 3 и 4 (фиг. 3, 4) производится посредствомкерамических деталей 12, выполняемых, например, из керамики 22 ХС. Детали 12 установлены в торцовых полукольцах 13 полу- кожухов 3 и 4 и имеют призматическую форму с продольным пазом и отверстием. Болт 14 проходит в отверстия керамической детали 12, токоведущей перемычки 15 и нагревателя 2 и зафиксирован с помощью своей усеченной с двух боков шляпки в пазу керамической детали 12, что исключает возз можность осевого вращения. Названные детали, а также промежуточные шайбы 16 стягиваются с помощью гайки 17. При этом перемещение керамической детали 12 вдоль оси цилиндра 1 исключается благодаря жесткости нагревателя 2, а вдоль окружности 4 в торцового полукольца 13 - благодаря жесткости токоведущих перемычек 15, выполняемых из нержавеющей стали. Общее подсоединение нагревателей к электросети осуществляется с помощью клеммной коробки, 4 крепящейся к внешнему слою 7 полукожуха3 и 4.Работа нагревательно-охлаждающей системы экструдера осуществляется следующим образом.При включении нагревателей 2 тепловая Бо энергия передается излучением на цилиндр1 экструдера. Выполнение кожуха в виде отражателя лучистого теплового потока и отсутствие промежуточных термических сопротивлений значительно увеличивает КПД обогрева. При достижении заданной температуры на цилиндре 1 нагреватели 2 отключаются, после чего излучение быстропрекращается, т. е, имеет место незначитель 654438ная тепловая инерция, что благоприятно сказывается на качестве терморегулирования.При необходимости охлаждения цилиндра хладагент, например воздух или воздушно-водяная смесь, через канал 9 подается в распределительную камеру 6, из которой через отверстия 10 внутреннего слоя полу- кожухов 3 и 4 поступает на цилиндр 1 в виде струй, перпендикулярных его поверхности, Выход отработанного воздуха осуществляется по каналам, образованным па зами 11 цилиндра 1 и торцовыми полукольцами 13. Благодаря подаче хладагента на всю поверхность цилиндра 1 в виде перпендикулярных струй значительно интенсифицируется процесс охлаждения.Электрические нагреватели 2 сопротивления в нагревательно-охлаждающей системе экструдера могут выполняться также в виде колец или полуколец, устанавливаемых в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, а также любой другой формы. Крепление нагревателей может осуществляться непосредственно к цилиндру с помощью полу- колец 13. В последнем варианте полукожухи 3 и 4 могут монтироваться независимо от установки самих нагревателей. Автономность монтажа и в этом случае обеспечи ва ется.Данное изобретение благодаря определенному расположению нагревателей и отверстий для подачи хладагента позволяет повысить интенсивность процесса нагрева-охлаждения экструдера. формула изобретения1. Нагревательно-охлаждающая система экструдера, содержащая охватывающий цилиндр экструдера кожух, выполненныЙ с каналом для ввода хладагента в распределительную камеру, размещенную между наружным и внутренним его слоями, и отверстиями для подачи хладагента на цилиндр экструдера из распределительной камеры, расположенными во внутреннем слое кожуха, поверхность которого выполнена в виде отражателя теплового потока, смонтированные между цилиндром экструдера и кожухом электрические нагреватели сопротивления, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева-охлаждения, нагреватели установлены радиально по периметру цилиндра экструдера с зазорами между цилиндром, кожухом и друг относительно друга, а отверстия для подачи хладагента размещены в промежутках между нагревателями.2. Система по и. 1, отличающаяся тем, что отверстия для подачи хладагента выполнены с увеличением их диаметра и частоты расположения по мере удаления от канала для ввода хладагента в распределительную камеру.654438 уг ж 77ЮРог. 3 Риг. Ф Составитель А. БыстровРедактор Т. Пилипенко Техред О. Луговая Корректор И. МускаЗаказ 2240/1 Тираж 770 ПодписноеИНИИ 11 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб, д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4