防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置。


背景技术：

2.挤出机是塑料加工领域重要的机电设备，主要应用于塑料化工原料的熔融挤出、物理或化学改性、造粒等。通常情况下，挤出机运行时，机筒工作温度一般高达170~240℃。较高温度下，聚丙烯、聚乙烯等合成树脂原料在挤出机机筒内很容易产生挥发性有机化合物（voc）。尤其在塑料改性领域，当改性剂涉及易挥发性组分时，机筒内易挥发组分无法全部与原料发生物理结合或化学反应，导致大量挥发性有机化合物存在于机筒内。该部分挥发性有机化合物会沿挤出机排气通道排除，且很大一部分挥发分是通过挤出机的真空排气装置进行外排。使用现有真空排气装置时，挥发性有机化合物在脱离机筒的高温环境后，温度快速降低，容易冷凝回流至机筒内。此外，部分挥发分在真空排气装置管道中易冷凝结晶，严重堵塞排气通道，导致真空排气装置效果降低，甚至失效，使得挤出产物中挥发分含量大幅增加，严重影响塑料改性产品的质量。
3.专利cn206011688u公开了一种挤出机真空排气装置，包括真空座、排气室、机筒和冷凝罐等。其中，排气室设于机筒上方，排气室与机筒之间设有中空的排气挡料块，排气口上设有法兰回流阀，排气室上部一侧连接有横向排气管接抽气管，抽气管与真空泵连接。冷凝罐顶部通过冷凝管道与排气挡料块连接冷凝管道上设有第一球阀。该设计的优点是可避免杂质回流及物料被吸收。
4.专利cn206048762u公开了一种用于挤出机的排气装置，其排气管道内设有并排设置的两根螺杆。挤出机运行时，废气经由排气管道被抽出排放，电机带动第一螺杆和第二螺杆旋转，将挤出机料筒内的物料压下，防止其随物料被排出。
5.专利cn204123650u公开了一种防止返料的挤出机真空排气装置，包括活塞筒、活塞、活塞驱动部件以及抽真空管线等。其中，活塞筒垂直于挤出机的机筒方向设置，活塞驱动部件可带动活塞沿活塞筒做轴向往复运动。通过活塞的上下运动，可切断抽真空管线与机筒的排气口之间的流道，有效避免熔融物料的返料。
6.专利cn211542292u公开了一种动态排气机构，其设有反应腔及固定腔，固定腔内转动安装有转柱。在排气时可对气体进行充分过滤，并防止滤板发生堵塞。
7.专利cn102700110a公开了一种挤出机用真空排气装置，包括固定于挤出机真空排气口处的真空座、真空排气口和真空泵的抽真空管等。通过压料装置的交替动作，可以实现在线清理真空座内的堵塞物料。
8.综上所述，现存的真空排气装置专利主要是针对物料从真空排气装置溢料或返料、方便清理等方面进行改进。目前在挤出机排气装置中，很少或并未涉及通过改进真空排气装置工艺来解决易冷凝结晶挥发分堵塞排气管路的技术。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于提供一种防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，该装置用于解决挤出机进行合成树脂物理共混或化学改性时，机筒内易冷凝结晶的挥发性有机化合物容易造成挤出机真空排气装置发生管路堵塞的问题，使挤出机得以平稳运行。
10.本实用新型的技术方案在于：一种防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，包括挤出机排气段的机筒，所述机筒上连接有排气挡料块，所述排气挡料块外延出机筒的端部与带有凝液槽的真空排气套头相连接，所述真空排气套头的排气腔室上设置有凝液槽出口，所述凝液槽出口与具有控温夹套的斜角管相连接，所述斜角管竖直向上的支路上设置有压力表和压力控制阀，斜角管竖直向下的支路上连接凝液收集罐，斜角管斜向下的另一端连接有抽气装置。
11.进一步地，所述抽气装置包括与抽气管，所述抽气管与斜角管斜向下的另一端相连，抽气管的另一端经真空缓冲罐与真空泵相连接。
12.进一步地，所述排气挡料块的底部设置有与机筒内壁半径相同的“m
”ꢀ
型波浪部，排气挡料块内设置有漏斗型排气通道且小口一端与机筒相连接。
13.进一步地，所述排气挡料块的上端与真空排气套头的尺寸型号一致，且接触面完全重合一致。
14.进一步地，所述凝液槽为连接在真空排气套头排气腔室内壁的环形槽，且凝液槽的最低点与斜角管斜向上的一端内径的最低点相连。
15.进一步地，所述真空排气套头的排气腔室上端设置有玻璃视窗；所述斜角管与凝液槽出口处设有过滤网。
16.进一步地，所述过滤网的目数为50-100目。
17.进一步地，所述控温夹套为带有加热功能以及恒温功能的外置夹套，并包裹在斜角管外部。
18.进一步地，所述斜角管的材质可不锈钢或有机玻璃；且斜角管为与水平夹角角度为0~90
°
的多通道管道。
19.进一步地，所述斜角管竖直向下的支路经球阀连接凝液收集罐。
20.与现有技术相比较，本实用新型具有以下优点：
21.1. 该装置具有结构简单，操作方便等优点。该装置可根据易冷凝结晶挥发分的熔点，合理调节斜角管的温度，挤出机作业时，使用该排气装置可以高效地将挤出机机筒内残留的易冷凝结晶挥发性有机化合物脱除，使得易冷凝结晶挥发分在流经收集罐之前处于易流动的液体状态，从而实现对其高效收集，避免易冷凝挥发分堵塞管路。
22.2. 防止挥发分冷凝后流回到机筒熔体（避免混合气体或杂质回流到机筒中）内污染挤出物产品，可有效提高最终产品的纯度，避免真空排气装置物料外溢，使得挤出机在进行树脂物理共混或化学改性使用大量易冷凝结晶挥发分时仍可以连续运行，大幅提高挤出机的工作效率。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为本实用新型的排气挡料块剖面图；
25.图中：1、机筒；2、排气挡料块；2a、波浪部；2b、排气通道；3、真空排气套头；3a、凝液槽；3b、排气腔室；4、玻璃视窗；5、过滤网；6、控温夹套；7、斜角管；8、压力表；9、压力控制阀；10、球阀；11、冷凝液收集罐；12、抽气管；13、真空缓冲罐；14、真空泵。
具体实施方式
26.为让本实用新型的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本实用新型并不限于此。
27.参考图1和图2
28.一种防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，包括挤出机排气段的机筒1，所述机筒上连接有排气挡料块2，所述排气挡料块外延出机筒的端部与带有凝液槽3a的真空排气套头3相连接，所述真空排气套头的排气腔室3b上设置有凝液槽出口，所述凝液槽出口与具有控温夹套6的斜角管7相连接，所述斜角管竖直向上的支路上设置有压力表8和压力控制阀9，斜角管竖直向下的支路上经球阀10连接凝液收集罐11，斜角管斜向下的另一端连接有抽气装置。
29.本实施例中，所述抽气装置包括与抽气管12，所述抽气管与斜角管斜向下的另一端相连，抽气管的另一端经真空缓冲罐13与真空泵14相连接。
30.本实施例中，所述排气挡料块的底部设置有与机筒内壁半径相同的“m
”ꢀ
型波浪部2a，排气挡料块内设置有漏斗型排气通道2b且小口一端与机筒相连接。所述排气挡料块的材质与机筒材质一致。
31.本实施例中，所述排气挡料块的上端与真空排气套头的尺寸型号一致，且接触面完全重合一致。同时排气挡料块设置有与真空排气套头相配合的法兰部。
32.本实施例中，所述凝液槽为连接在真空排气套头排气腔室内壁的环形槽，且凝液槽的最低点与斜角管斜向上的一端内径的最低点相连，从而让凝结后的液体能够进入斜角管内。
33.本实施例中，所述真空排气套头的排气腔室上端设置有玻璃视窗4，方便观察排气腔室内环境。
34.本实施例中，为了将大颗粒、杂质等过滤，所述斜角管与凝液槽出口处设有过滤网5，所述过滤网的目数为50-100目。
35.本实施例中，所述控温夹套为带有加热功能以及恒温功能的外置夹套，并包裹在斜角管外部，使斜角管的内部环境温度始终保持在50-260℃。
36.本实施例中，所述斜角管的材质可不锈钢或有机玻璃；且斜角管为与水平夹角角度为0~90
°
的多通道管道，可根据需求更换，不限于如图1所示的三通道。
37.本实施例中，所述压力表8的有效量程应与真空泵14所能产生的压力范围相适应。
38.本实施例中，所述球阀10可在凝液罐11需要清理时关闭，不影响挤出机作业。
39.本实施例中，所述真空泵14的型号、参数不受限制，但可根据实际生产需要更换。
40.启动真空泵14后，通过控制压力控制阀9的开度，从而控制排气挡料块2与排气装置套头排气腔室的真空度。在挤出机运行时，机筒1中熔体内的气体、易冷凝结晶的挥发性有机化合物废气等将在负压的作用下，从排气挡料块2的排气通道进入真空排气装置。对于
不易冷凝的挥发分，可直接经排气装置排出；对于易冷凝结晶的挥发分，其离开挤出机排气腔室后，在靠近玻璃视窗的凝液槽3a内即可凝结为液体，随后进入斜角管7。根据易冷凝结晶挥发分的熔点对控温夹套6进行温度设定，确保该部分挥发分处于液体状态，使冷凝液通过斜角管7进入凝液收集罐11，避免冷凝液在斜角管或后续管路中发生冷凝结晶堵塞管路导致冷凝槽3中挥发分冷凝液回流至挤出机，从而使得挤出机可以连续运行，大幅挺高挤出机的生产效率。
41.该排气装置可根据关键易冷凝结晶挥发分的熔点进行温度调节，确保易冷凝结晶挥发分在流经收集罐之前处于液体状态，冷凝液在重力作用下进入收集罐，从而实现对易冷凝结晶挥发分的有效收集，防止堵塞真空抽气管道，提高挤出机的运行效率。
42.本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。
43.另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
44.本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
45.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

技术特征：
1.一种防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，包括挤出机排气段的机筒，其特征在于，所述机筒上连接有排气挡料块，所述排气挡料块外延出机筒的端部与带有凝液槽的真空排气套头相连接，所述真空排气套头的排气腔室上设置有凝液槽出口，所述凝液槽出口与具有控温夹套的斜角管相连接，所述斜角管竖直向上的支路上设置有压力表和压力控制阀，斜角管竖直向下的支路上连接凝液收集罐，斜角管斜向下的另一端连接有抽气装置。2.根据权利要求1所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述抽气装置包括与抽气管，所述抽气管与斜角管斜向下的另一端相连，抽气管的另一端经真空缓冲罐与真空泵相连接。3.根据权利要求1或2所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述排气挡料块的底部设置有与机筒内壁半径相同的“m
”ꢀ
型波浪部，排气挡料块内设置有漏斗型排气通道且小口一端与机筒相连接。4.根据权利要求1或2所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述排气挡料块的上端与真空排气套头的尺寸型号一致，且接触面完全重合一致。5.根据权利要求1所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述凝液槽为连接在真空排气套头排气腔室内壁的环形槽，且凝液槽的最低点与斜角管斜向上的一端内径的最低点相连。6.根据权利要求1、2或5所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述真空排气套头的排气腔室上端设置有玻璃视窗；所述斜角管与凝液槽出口处设有过滤网。7.根据权利要求6所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述过滤网的目数为50-100目。8.根据权利要求1所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述控温夹套为带有加热功能以及恒温功能的外置夹套，并包裹在斜角管外部。9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述斜角管的材质可不锈钢或有机玻璃；且斜角管为与水平夹角角度为0~90
°
的多通道管道。10.根据权利要求1、2、5、7或8所述的防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，其特征在于，所述斜角管竖直向下的支路经球阀连接凝液收集罐。

技术总结
本实用新型涉及一种防止易冷凝结晶挥发分堵塞排气管的挤出机真空排气装置，包括挤出机排气段的机筒，所述机筒上连接有排气挡料块，所述排气挡料块外延出机筒的端部与带有凝液槽的真空排气套头相连接，所述真空排气套头的排气腔室上设置有凝液槽出口，所述凝液槽出口与具有控温夹套的斜角管相连接，所述斜角管竖直向上的支路上设置有压力表和压力控制阀，斜角管竖直向下的支路上连接凝液收集罐，斜角管斜向下的另一端连接有抽气装置。该装置用于解决挤出机进行合成树脂物理共混或化学改性时，机筒内易冷凝结晶的挥发性有机化合物容易造成挤出机真空排气装置发生管路堵塞的问题，使挤出机得以平稳运行。使挤出机得以平稳运行。使挤出机得以平稳运行。


技术研发人员：苏万福 孙杰
受保护的技术使用者：中化泉州石化有限公司
技术研发日：2023.01.03
技术公布日：2023/9/1