一种用于生产聚丙烯复合材料的造粒装置及其生产方法与流程

本发明涉及一种聚丙烯复合材料的生产设备，尤其是一种用于生产聚丙烯复合材料的造粒装置及其生产方法。

背景技术：

在生产聚丙烯复合材料时，在挤出造粒时对于原料的温度控制要求十分严格，不同工艺区的加热温度如果出现偏差，会影响到成品材料的性能。现有的挤出造粒设备对于温度的控制不够精确。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于生产聚丙烯复合材料的造粒装置及其生产方法，能够解决现有技术的不足，提高了原料挤出造粒过程中温度控制的精确度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种用于生产聚丙烯复合材料的造粒装置，包括筒体，筒体上设置有进料口和出料口，进料口和出料口之间设置有螺杆，所述进料口内设置有旋转轴，旋转轴上安装有叶片，叶片顶部固定有若干个搅拌棒，叶片内设置有第一加热部，搅拌棒内设置有第二加热部；筒体的侧壁内设置有第三加热部，螺杆的螺纹部内设置有第四加热部，螺杆的螺杆芯内设置有第五加热部；出料口内设置有滤板，滤板上设置有若干个通孔，通孔的内侧壁设置有凹槽，凹槽的底部设置有第六加热部；进料口、出料口以及筒体内分别设置有温度传感器。

作为优选，所述第一加热部包括网状设置的第一加热丝，第一加热丝的外侧设置有导热腔，导热腔一侧设置有缓冲腔，导热腔与缓冲腔之间通过弹性膜片隔离，导热腔内注有导热油。

作为优选，所述第二加热部包括与导热腔相接触的导热柱，导热柱外侧设置有螺旋设置的第二加热丝，第二加热丝的外侧设置有第一隔热层，第一隔热层上设置有散热孔，散热孔内壁的顶部设置有金属导热块。

作为优选，所述第三加热部包括若干个间隙设置的第三加热丝，第三加热丝为环形，第三加热丝上设置有缺口，筒体的内壁设置有若干个环形凹槽，环形凹槽内设置有金属丝网层，环形凹槽的底部设置有金属加热条，金属加热条安装在缺口内，相邻的金属加热条之间连接有金属导热条，金属加热条的宽度与第三加热丝的直径之比为25:1，金属加热条与金属导热条的宽度之比为1:2。

作为优选，所述螺杆的螺纹部迎液面设置有轴向的第一导流槽，第一导流槽靠近螺杆芯一侧的顶面设置有斜面，第四加热部包括若干个与第一导流槽相互垂直的第四加热丝。

作为优选，所述第五加热部包括若干个轴向设置的第五加热丝，第五加热丝位于螺纹部和螺杆芯连接处的位置上包裹有第二隔热层。

作为优选，所述第六加热部包括环形设置的第六加热丝，滤板两侧设置有导热板，导热板与第六加热丝相接触，导热板的边缘设置有凸起部。

一种上述用于生产聚丙烯复合材料的造粒装置的生产方法，

开始生产时，各个加热部按照设定温度进行加热；

当位于进料口的温度传感器检测到温度低于设定值时，第一加热部提高加热温度，当温度开始上升后，第二加热部降低加热温度，第二加热部降温幅度与进料口温度上升的速率成正比；当位于进料口的温度传感器检测到温度高于设定值时，第一加热部降低加热温度，当温度开始下降后，第二加热部升高加热温度，第二加热部升温幅度与进料口温度下降的速率成正比；第三加热部进行周期性降温，降温幅度保持在3～5℃，每个周期保持30s，每个周期之间间隔1min；

当位于筒体内的温度传感器检测到温度低于设定值时，第二加热部、第四加热部和第五加热部提高加热温度；当位于筒体内的温度传感器检测到温度高于设定值时，第二加热部、第四加热部和第五加热部降低加热温度；

当位于出料口内的温度传感器检测到温度低于设定值时，第四加热部和第六加热部提高加热温度，第四加热部升温幅度保持在第六加热部升温幅度的一半，当检测到的温度距离设定温度的差值为5℃时，第六加热部开始降温，降温幅度与检测到的温度距离设定温度的差值成反比，此时第四加热部保持温度不变，当检测到的温度距离设定温度的差值为1℃时，第四加热部的加热温度恢复设定值；当位于出料口内的温度传感器检测到温度高于设定值时，第四加热部和第六加热部降低加热温度，第四加热部降温幅度保持在第六加热部降温幅度的一半，当检测到的温度距离设定温度的差值为5℃时，第六加热部开始升温，升温幅度与检测到的温度距离设定温度的差值成反比，此时第四加热部保持温度不变，当检测到的温度距离设定温度的差值为1℃时，第四加热部的加热温度恢复设定值。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过优化加热结构，提高了对于原料加热的均匀性。各个加热部之间通过对于热量的均匀分布，充分利用不同加热部之间的热量相互缓冲的效果，提高了整个加热系统的容错性。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的结构图。

图2是本发明一个具体实施方式中第一加热部的结构图。

图3是本发明一个具体实施方式中第二加热部的结构图。

图4是本发明一个具体实施方式中第三加热部的结构图。

图5是本发明一个具体实施方式中第四加热部的结构图。

图6是本发明一个具体实施方式中第五加热部的结构图。

图7是本发明一个具体实施方式中第六加热部的结构图。

图中：1、筒体；2、进料口；3、出料口；4、螺杆；5、旋转轴；6、叶片；7、搅拌棒；8、滤板；9、通孔；10、凹槽；11、温度传感器；12、第一加热丝；13、导热腔；14、缓冲腔；15、弹性膜片；16、导热柱；17、第二加热丝；18、第一隔热层；19、散热孔；20、金属导热块；21、第三加热丝；22、缺口；23、环形凹槽；24、金属丝网层；25、金属加热条；26、金属导热条；27、第一导流槽；28、斜面；29、第四加热丝；30、第五加热丝；31、第二隔热层；32、第六加热丝；33、导热板；34、凸起部；35、第二导流槽；36、粗糙部；37、弧形导流孔。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

参照图1-7，发明一个具体实施方式包括筒体1，筒体1上设置有进料口2和出料口3，进料口2和出料口3之间设置有螺杆4，所述进料口2内设置有旋转轴5，旋转轴5上安装有叶片6，叶片6顶部固定有若干个搅拌棒7，叶片6内设置有第一加热部，搅拌棒7内设置有第二加热部；筒体1的侧壁内设置有第三加热部，螺杆4的螺纹部内设置有第四加热部，螺杆4的螺杆芯内设置有第五加热部；出料口3内设置有滤板8，滤板8上设置有若干个通孔9，通孔9的内侧壁设置有凹槽10，凹槽10的底部设置有第六加热部；进料口2、出料口3以及筒体1内分别设置有温度传感器11。第一加热部包括网状设置的第一加热丝12，第一加热丝12的外侧设置有导热腔13，导热腔13一侧设置有缓冲腔14，导热腔13与缓冲腔14之间通过弹性膜片15隔离，导热腔13内注有导热油。第二加热部包括与导热腔13相接触的导热柱16，导热柱16外侧设置有螺旋设置的第二加热丝17，第二加热丝17的外侧设置有第一隔热层18，第一隔热层18上设置有散热孔19，散热孔19内壁的顶部设置有金属导热块20。第三加热部包括若干个间隙设置的第三加热丝21，第三加热丝21为环形，第三加热丝21上设置有缺口22，筒体1的内壁设置有若干个环形凹槽23，环形凹槽23内设置有金属丝网层24，环形凹槽23的底部设置有金属加热条25，金属加热条25安装在缺口22内，相邻的金属加热条25之间连接有金属导热条26，金属加热条25的宽度与第三加热丝21的直径之比为25:1，金属加热条25与金属导热条26的宽度之比为1:2。螺杆4的螺纹部迎液面设置有轴向的第一导流槽27，第一导流槽27靠近螺杆芯一侧的顶面设置有斜面28，第四加热部包括若干个与第一导流槽27相互垂直的第四加热丝。第五加热部包括若干个轴向设置的第五加热丝30，第五加热丝30位于螺纹部和螺杆芯连接处的位置上包裹有第二隔热层31。第六加热部包括环形设置的第六加热丝32，滤板8两侧设置有导热板33，导热板33与第六加热丝32相接触，导热板33的边缘设置有凸起部34。

另外，叶片6的底面设置有第二导流槽35，第二导流槽35与叶片6的夹角为15°，第二导流槽35的两侧设置有粗糙层36。第二导流槽35可以提高叶片6推送原料时，进料口2内原料分布的均匀度。粗糙层36可以提高叶片6对于原料的推送效果。

搅拌棒7的外侧设置有弧形导流孔37，弧形导流孔37可以提高原料的搅拌均匀度。

一种上述用于生产聚丙烯复合材料的造粒装置的生产方法，

开始生产时，各个加热部按照设定温度进行加热；

当位于进料口2的温度传感器11检测到温度低于设定值时，第一加热部提高加热温度，当温度开始上升后，第二加热部降低加热温度，第二加热部降温幅度与进料口温度上升的速率成正比；当位于进料口2的温度传感器11检测到温度高于设定值时，第一加热部降低加热温度，当温度开始下降后，第二加热部升高加热温度，第二加热部升温幅度与进料口温度下降的速率成正比；第三加热部进行周期性降温，降温幅度保持在4℃，每个周期保持30s，每个周期之间间隔1min；

当位于筒体1内的温度传感器11检测到温度低于设定值时，第二加热部、第四加热部和第五加热部提高加热温度；当位于筒体1内的温度传感器11检测到温度高于设定值时，第二加热部、第四加热部和第五加热部降低加热温度；

当位于出料口3内的温度传感器11检测到温度低于设定值时，第四加热部和第六加热部提高加热温度，第四加热部升温幅度保持在第六加热部升温幅度的一半，当检测到的温度距离设定温度的差值为5℃时，第六加热部开始降温，降温幅度与检测到的温度距离设定温度的差值成反比，此时第四加热部保持温度不变，当检测到的温度距离设定温度的差值为1℃时，第四加热部的加热温度恢复设定值；当位于出料口3内的温度传感器11检测到温度高于设定值时，第四加热部和第六加热部降低加热温度，第四加热部降温幅度保持在第六加热部降温幅度的一半，当检测到的温度距离设定温度的差值为5℃时，第六加热部开始升温，升温幅度与检测到的温度距离设定温度的差值成反比，此时第四加热部保持温度不变，当检测到的温度距离设定温度的差值为1℃时，第四加热部的加热温度恢复设定值。

本发明可以在使用现有的控温原件和加热元件的基础上，有效提高对于原料的加热温度控制精确度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。