[实用新型]一种串联式磨盘螺杆挤出装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水溶肥生产装置领域，尤其涉及一种串联式磨盘螺杆挤出装置。

背景技术

当今高聚物已成为工农业生产和人民生活不可缺少的重要材料。到本世纪末，其产量有可能超过金属材料。随着现代科技的迅猛发展，对其性能提出了苛刻的要求，诸如耐高温、耐腐蚀、高强度、高硬度、高绝缘性等。显然，这些特性不是单一组分高聚物所能满足的，需要多种复合材料共混改性来实现。

作为高聚物共混改性的装备，以往常用的开炼机、密炼机、单螺杆挤出机己远远不能满足要求，逐渐被双螺杆挤出机、BuSS混炼机和行星螺杆挤出机等所代替。这些装置由于结构复杂、造价昂贵以及机理上的缺陷，限制了他们的发展和应用范围。

串联式磨盘螺杆挤出机是一种新型混炼装置，它由多段异径螺杆元件和多组磨盘串接而成。物料经定量加料器喂入大直径的喂料螺杆，经动磨盘与定磨盘的强烈剪切、破碎、混合、塑化、熔融，进入排气段，将低分子挥发物、水分由排气口排出，然后在计量螺杆的强烈挤压下，物料经机头挤出成型。

目前国际上与此相类似的混炼装置有美国USM公司开发的圆盘挤出机和前苏联学者发明的“T”型挤出机。由于这两类挤出机机头压力不足、排气口易堵塞、圆盘密封和温控困难等技术原因，还未达到商业化应用的程度。唯有串联式磨盘螺杆挤出机既克服了圆盘挤出机机头压力不足的缺点，又具有优异的混炼性能，尤其是其多组磨盘的研磨、破碎等作用方面十分显著。迄今为止，只有日本KCK公司能够将其在某些领域进行工业化应用，但机型单一，距离系列化开发研究尚有一定距离；新的应用领域的开拓还需要经过一段时间；成型机理和流场模拟的研究基本处于空白。国内对这种新型混炼装置的开发研制和理论研究刚刚处于起步阶段，尚未有成熟的经验，还不能像单、双螺杆挤出机那样可以进行系列化的设计。因此对串联式磨盘螺杆挤出机的深入研究和拓宽其应用领域将是一项有意义的工作。

发明内容

为了解决上述问题；本实用新型提供一种串联式磨盘螺杆挤出装置，该串联式磨盘螺杆挤出装置采用组合型阶梯式螺杆的结构，不仅能够提高排气效率；提高螺杆转速和减小物料充满率，增加表面更新次数，改善排气效果，且排气口不易堵塞。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种串联式磨盘螺杆挤出装置，包括计量段、排气段、混炼段、加料段；所述计量段、排气段、混炼段、加料段从左到右依次连接于一体；加料段由等深螺槽和变深螺槽组成，左端为变深螺槽，右端为等深螺槽；混炼段由动磨盘和T型螺纹交叉排布组成。

优选的，所述变深螺槽的螺棱宽度在加料段末段逐渐增大，从而使其末端端面形状与混炼段第一动磨盘的入口侧端面形状完全吻合，以保证加料的顺畅进行。

优选的，所述排气段上设有排气槽，可以有效提高排气效率，防止排气堵塞。

优选的，所述排气段可以根据不同混炼工艺的要求设为一个或二个以上，这样不仅能够提高排气效率，而且可将其作为加料口加入某些添加剂，从而拓宽设备的应用范围。

优选的，所述计量段上设有螺纹元件，可以通过增加计量段螺纹元件深度从而增加产量，并进行精确计量。

优选的，所述动磨盘端面开有沟槽和凸起，沟槽与凸起形成螺旋结构；物料的剪切作用主要发生在动磨盘上的凸起之间相对处，随着动磨盘的旋转，沟槽中的物料在动磨盘的拖曳作用和动磨盘沟槽容积减小的作用下，产生转动阻力，沿沟槽的斜面处形成高压。

本实用新型，一种串联式磨盘螺杆挤出装置：

(1)加料段：主要功能是建立必要的压力、对物料进行压实和输送、保证稳定、连续地向混合塑化段输送物料。加料段的结构设计直接影响着挤出机的工作稳定性和生产能力，加料段由加料区、固体输送区以及一个过渡的迟滞区组成。

(2)混炼段：完成对物料的熔融以及混炼功能，主要是使用混炼元件。物料在这段内逐渐熔融，并在磨盘和螺纹元件的作用下受到多次剪切、拉伸、分流，以完成各组分的分散和混炼，从而实现分布混合和分散混合。

(3)排气段：熔融物料在混炼段受到高压作用，随后进入到常压或压力较低的排气段中，这种压力的突然降低促使熔体内所含水分或挥发性物质汽化。当熔体中所含挥发物组分浓度较低时，挥发物组分从自由表面以分子扩散形式排出，当熔体中所含挥发物浓度较大时则会通过发泡排气进行扩散。

(4)计量段：串联式磨盘螺杆挤出装置中重要的功能段之一，物料经混炼段塑化混炼后，基本上呈粘流状态。进入计量段后，熔体将进一步被剪切和均匀化，并定压、定量和定温地从机头挤出。

本实用新型一种串联式磨盘螺杆挤出装置，其有益效果是：