用于水下造粒过程的熔体冷却器和阀门系统的制作方法

专利名称：用于水下造粒过程的熔体冷却器和阀门系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及水下造粒装置和聚合物树脂及类似材料的造粒和 处理方法。更具体地，本发明涉及水下造粒装置和聚合物树脂及其它可塑 性材料的造粒和处理方法，其中熔体冷却器和相关的阀门可以被利用于被 加工和造粒的不同聚合物树脂以使效率最大化。
背景技术：
在一个已知的已普遍使用多年的生产过程中，各种各样的热熔胶及压 敏胶产品是由诸如乙烯乙酸酯("EVA")，聚乙烯("PE")，聚丙烯("PP")， 热塑性弹性体("TPE")，热塑性聚氨酯("TPU")，聚酯和聚酰胺等这种聚 合物树脂作为其原料基础成分而制成，并同许多其他材料结合，如蜡、增 粘剂、颜料、矿物填料、抗氧化剂等。这个已知的过程也己成功地应用于 其他非胶粘剂产品，如橡胶基料、各种口香糖和沥青等等。
上述的过程可以应用于几乎任何聚合物的应用，其中在产品制造、溶 合、混合或复合过程中通常温度相当高，它们在通过模板和被切成小粒之 前，必须被相应地冷却以便于具有更适合的条件。对于包装、运输、随后 的加工、混合、熔合、成型和诸如上述的聚合物材料的所有使用，颗粒是 最普通和最理想的形式。
上述已知的生产过程一般包括以下处理部件，如图l所示反应器、
混合容器或挤出机l;熔化泵2;过滤器3;带有专用传热流体系统的熔体 冷却器4;聚合物转向器阀门5;模板和造粒器6 (带有可选的旁路管道系统)；水调节系统7 (带有可选的水过滤装置)；水分离器/干燥器8 (带有 可选的颗粒检查装置)；和运输及包装装置9。
熔体冷却器4基本上是热交换器，其中有多种类型，举例如下板和 框架式、管壳式、翅片管式等等。熔体冷却器4在聚合物或挤出产物通过 冷却器时降低了其熔化温度。然而，首要关注的是最有效地移除热量，有 些熔体冷却器的类型比另一些类型更有效率。但是对于这个部件，整体的
装置和方法的很多其它功能的考虑是重要的。例如， 一些对于熔体冷却器 的相关考虑包括熔滴压力最小化；相关升高的加工温度和压力的加工考 虑；升高的加工温度和压力对于结构材料的相关考虑；易于清洗；冷却器 和管道占用最少的占用空间；并无论对于冷或热的产品提供灵活变化，取 决于具体的实施过程。
如图2所示，最普遍利用的上述的现有技术过程具有熔体冷却器，所 述熔体冷却器具有单路的管壳式与静态混合器结合的设计。当加工任何特 定的产品或多种产品时图2中所示的熔体冷却器10达到良好的结果。然而，
很多聚合物生产者具有广泛的聚合物产品，包括一些在粒化前不必冷却的 产品。因此，泵抽吸通过熔体冷却器这一步骤，对于有些特别的产品不仅 仅是没有必要，而且是不可取的，甚至会出问题。因此，考虑到这一点， 当运行某些级别的聚合物材料时，熔体冷却器具有所要的灵活的旁路，对 于其它类型的材料则使用熔体冷却器。
一个实现上述旁路的操作的模式的可能的方法是将熔体冷却器从生 产线上除去。然而，熔体冷却器的移除，改变和/或重新安装都需要大量 的劳动和时间。移除熔体冷却器也需要特别的适配器用于按照相互连接的 电缆和管路的短流程(即正常操作模式)和长流程(即旁路操作模式)来 连接管路。熔体冷却器的移除，在地板上也需要特别的轨道或铁轨系统以 引导装置移出和安装回原位。可选择地， 一个"巻轴"可以被插入，代替 熔体冷却器，即，连接冷却器上游管路与冷却器下游管路。巻轴是或有或 无冷却接口的大口径管，因此适配器、电缆、管道不需要经常变化。
如图3显示另一种现有技术的冷却方法。换向阀20包括在熔体冷却器 22的加工线上游，并且传送熔体进入与熔体冷却器22并联运行的旁路24 中。另一个阀26安装在熔体冷却器22的下游以便于将产品返回到加工线。这种选择的一个缺点是需要一个较长的总的加工线。还需要两个增加的高
压阀20和26，旁路24需要一个长的空心管。旁路24也必须额定高压并且必 须被加热以维持熔体的温度。旁路24的内部也需要静态混合器，旁路24 将包含产品存量，这对于清洁和更换操作模式也是考虑因素。

发明内容
为了克服上述现有技术的熔体冷却器和相关操作方法的弊端，本发明 提供一种熔体冷却器设计，节约空间和最大限度地减少产品存量，因而使 之更易于清洁和/或更换。熔体冷却器和关联的阀门部件容易和迅速地重 新设置成适应需要冷却和不需要冷却产品的操作。结果，为上述已知现有 技术生产过程，并且也为用这种形式的装置加工的任何多种其它材料或产 品，提供了更通用也更有效的熔体冷却器。
本发明也包括用于结合本发明的熔体冷却器的换向阀。换向阀在安装 覆盖区是紧凑的，所以包括最少量的产品存量。换向阀在其旁路模式中是 流线性的和直接的，因而提供快速的熔体通过能力。另外，换向阀有能够 更快排出能力，加工线易于清洁，这样，以很少的产品损失，达到更快的 转换时间。
本发明的另一个新特征是利用两路(或双路)型热交换器，优选静态 混合器、管壳式设计。与紧密的换向阀结合的两路热交换器提供的线性加 工的整体简洁性。在相同端或侧具有进口和出口的两路热交换器，可以紧 连到换向阀，从而，允许相对于占用面积的覆盖面积尽可能小。当必要时， 热交换器加工线的排水能利用上述的换向阀排水。
在本发明的优选实施方式中，两路熔体冷却器垂直定位地安装在换向 阀的顶端，冷却器的进口和出口位于冷却器的底部。然而，熔体冷却器能 够以相对于加工线的中心流动轴线的多种方向或角度安装，而没有脱离本 发明。例如，根据本发明的另一个实施方式，熔体冷却器被安装而其进口 和出口被安装在所述冷却器的顶部，也就是，冷却器在垂直方向上安装在 换向阀的下面。在这个底部安装结构中，换向阀端口被重新定向并且在操 作的排出模式下使用。然而，首要的熔体冷却器和旁路过程的功能被实现。 熔体冷却器的排出/清洁通过位于熔体冷却器底部末端的一个或多个排出
9口得以完成。
根据本发明的另外一个实施方式，熔体冷却器是水平定向的，也就是 说，是平行于熔体进口和出口管路的方向。因而，本领域技术人员能够理 解熔体冷却器的定位可以在垂直或水平位置中变化。由于高度限制或由于 邻近装置或存在结构布局的妨碍，熔体冷却器可以在垂直和水平位置之间 的多种角度固定/安装。
因此，本发明的目的是提供一种熔体冷却器和阀门系统以节约空间和 最大限度地减少产品存量，因而更易于清洁和/或更换。
进而，由于聚合材料的加工过程必然伴有操作聚合物有各种加工要 求，本发明的另一个目的是提供熔体冷却器阀门系统，其具有简单快速重 新设置的部件以适应在造粒之前是否需要冷却产品的操作。
更进一步，本发明的目的是提供一种紧凑的换向阀配置成，在冷却操 作模式下，从冷却器运送熔体和运送熔体到冷却器，在旁路操作模式下， 环绕冷却器运送熔体，在排出操作模式下，从冷却器和从换向阀排出熔体。
另外，由于某些聚合物材料在进一步加工之前要求加热，本发明还有 另一个目的是提供热交换器阀门系统，所述阀门系统具有简单快速重新设 置以适应冷却和加热操作的部件。
这里将特别地列举的这个发明的另一个目的是提供与前述的适合常 规的制造形式一致的水下造粒的熔体冷却器和阀门系统，具有相对简单的 结构并且容易以提供一种经济上切实可行、持久、耐用、操作中相对地故 障较少和在本技术中普遍改善的装置。
存在于结构和操作的细节中这些目的和优点，将在随后更全面地描述 和要求中变得非常地明显，作为参考的附图构成一部分，其中相同的附图 标记始终表示相同部分。附图是意在说明本发明，但是没必要按比例。


图1是示意图，说明已知的利用常规的熔体冷却器和聚合物换向阀的 生产加工技术。
图2是示意图，说明用在图l中的现有技术中的装置和过程的单路管壳 设计的常规的熔体冷却器。图3是示意图，说明用在图l中的已知现有技术的装置和过程的常规的 熔体冷却器和旁路管道。
图4是示意图，说明根据本发明实施方式的安装在换向阀之上垂直安 装的双通路型熔体冷却器。
图5是示意图，说明如图4所示的根据本发明的与熔体冷却器结合的换
向阀的操作模式。
图6是示意图，说明根据本发明的另一个实施方式的在换向阀下的熔
体冷却器的垂直定位。
图7是示意图，说明根据本发明的另一个实施方式的安装在与换向阀
相应的水平位置的熔体冷却器，其中熔体冷却器的进口管路进入到冷却器 的顶部。
图8是示意图，说明根据本发明的另一个实施方式的安装在与换向阀 相应的水平位置的熔体冷却器，其中熔体冷却器的进口管路进入到冷却器 的底部。
图9是示意图，说明根据本发明的另一个实施方式的安装在与换向阀 相应的水平位置的熔体冷却器，其中熔体冷却器的进口管路和熔体冷却器 的出口管路并排方向配置。
图10是示意图，说明图4中所示的有顶装孔的熔体冷却器。 图11是意图，说明图6中所示的有底装孔和排出口的熔体冷却器。 图12是示意图，说明图4中所示的有顶部通过热交换流体加热/冷却的 熔体冷却器。
图13是示意图，说明图4中所示的有顶部电子温度控制的熔体冷却器 的一部分。
图14是透视图，说明根据本发明的冷却操作模式的换向阀。 图15是透视图，说明图14中所示的旁路操作模式下的换向阀。 图16是透视图，说明图14中所示的排出操作模式下的换向阀。 图17A, 17B， 17C是示意图，说明根据本发明另外的实施方式的熔体 冷却器和换向阀。
具体实施方式
虽然本发明优选实施方式被详细说明，其它的实施方式的可能性可以 被理解。因此，并非意指本发明仅限于结构的细节和在随后的描述或图解 说明中的部件布置的范围。本发明的另外实施方式是能够用各种方式进行 和实施。同时，在优选的实施方式描述中，为清楚起见而采用专用术语。 可以理解为每条专用术语包括等同于操作用类似的方式完成类似效果的 操作中的全部技术。在可能的情况下，图中的类似部件通过相同的附图标 记标注。
现在具体地参考图4说明双通路型热交换器作为熔体冷却器，用于如 图l所示的造粒生产线， 一般地，用附图标记30标注。熔体冷却器30包括 在熔体冷却器的底部36处互相邻近的进口32和出口34。因此，聚合物在冷 却器30的左侧经过进口32进入，在冷却器的顶部38转换到右侧，向下通过 并从出口34离开。
在图4中，根据本发明的换向阀一般地标注为附图标记40。如其中所 示的，进入换向阀40的热熔体被阀门部件42从泵，例如泵2，和用于图l 中所示生产线的过滤器3引导向熔体冷却器进口32。相似地，冷却的聚合 物经过与换向阀40的阀门部件44连通的出口34从熔体冷却器排出，排出到 造粒器，例如图1中所示的模板和造粒器6。
现在转到图5，说明如图4所示的与熔体冷却器30结合的换向阀40的四 种操作模式。"X"在换向阀的阀门管线中表示阀门管线闭塞。从图5的左 手侧标记为"MC过程模式A"的第一图开始，显示与图4相连所描述的换向 阀40的操作。更具体地，在阀门部件42和44之间的换向阀旁路管线46关闭， 阀排出(即熔体排出)管线48和50也是如此。因为这样，聚合物或挤出物 通过阀门进口 (即热熔体进口)管线45进入到阀40中，被阀门部件42引导 到熔体冷却器30。离开冷却器30的冷却的材料被阀部件44引导出换向阀 40，经过阀门出口 (即冷却的熔体)管线47传到造粒器。图14提供定位在 操作的冷却操作模式中的换向阀40的详细视图。
在称作"MC过程模式B"的第二种模式中，换向阀40处于旁路模式。 这样，换向阀旁路管线46打开，阀门排出管线48和50保持关闭，连到熔体 冷却器30进口32的阀门冷却器进口 (即热熔体出口)管线52，连到熔体冷 却器30出口34的阀门冷却器出口 (即冷却的熔体进口)管线54，均处于关
12闭。因为这样，聚合物或其它挤出物从阀门进口管线45通过换向阀40直接
地流动到阀门出口管线47，因而，熔体冷却器30通过旁路。图15提供定位 在操作的旁路模式中的换向阀40的详细视图。
现在参照图5中说明的称为"排出模式C1"的第三种模式，说明第一 种排出模式。在这种排出模式下，换向阀旁路管线46关闭，阀门排出管线 48和50连同阀冷却器进口管线52和阀冷却器出口管线54—起打开，因而，
分别地来自换向阀上游或下游的聚合物或其它挤出物分别地通过阀门排 出管48和50排出。
如图5中第四(即右手侧)图所示的替换的称为"排出模式C2"的排 出模式中，换向阀旁路管线46关闭。随着换向阀40的聚合物通过阀门进口 管线45，聚合物从熔体冷却器30的左手侧(即上游一侧)以如上所述与排 出模式C1关联的同样的方式，通过换向阀40排出。在熔体冷却器30的右侧 (即下游一侧)的聚合物通过阀冷却器出口管线54穿过阀部件44排出阀出 口管线47，并且通过分开的外部聚合物换向阀56 (也可以当作是"启动" 阀)排出，例如图1所示的聚合物换向阀5。图16提供定位在操作的在排出 模式C2的换向阀的详细视图。
图6说明根据本发明的熔体冷却器和换向阀的替换的设置。在这个实 施方式中，如图所示，熔体冷却器60垂直地定位在一般地由附图标记62 标注的换向阀的下面，熔体冷却器进口64和熔体冷却器出口66均安装在熔 体冷却器的顶部。在图6的左手侧视图中，热的熔化聚合物通过阀门进口 管线68进入阀62。换向阀旁路管线70关闭，阀冷却器进口管线72打开，阀 部件74引导热熔体进入冷却器60中。在稳定的加工状态条件下，在出口66 排出熔体冷却器的冷却的聚合物，通过阀冷却器出口管线76进入换向阀 62，并且经过阀部件78指引导而导出阀门出口管线80。
在旁路模式下，如图6右手侧的图所示，阀冷却器进口管线72和阀冷 却器出口管线76均关闭，同时换向阀旁路管线70打开。这样，通过阀门进 口管线68进入阀62的热熔聚合物绕过冷却器60，通过流经换向阀旁路管线 70而直接地到阀门出口管线80。
图7图解说明根据本发明的第三种可能的熔体冷却器相对换向阀的方 位。更具体地，所示熔体冷却器90相对于换向阀水平地定位，换向阀通常由附图标记92标注。如图所示，进口94和出口96均定位于邻近换向阀92 的熔体冷却器90的末端。进口94定位于熔体冷却器90的顶部91，出口96 定位于熔体冷却器90的底部93。如图7的标记为"A"的左手侧图所示，正 常的操作模式是热熔聚合物被换向阀92导向通过熔体冷却器90。旁路模式 如图7中部的标记为"B"的图所示，并且排出模式如标记为"C"的右手 侧图所示。在每种操作模式下，换向阀92采用与上述换向阀40和62同样的 方式，因此，在此不再重复操作描述。
图8图解说明本发明的另一个实施方式，熔体冷却器相对于换向阀的 方位与图7所示相同。更具体地，所示熔体冷却器90相对于一般地由附图 标记92标注的换向阀水平地定位。如图所示，进口94和出口96均定位于邻 近换向阀92的熔体冷却器90的末端。在此实施方式中，进口94定位于熔体 冷却器90的底部93，出口96定位于熔体冷却器90的顶部91。正常的操作模 式是热熔聚合物被换向阀92导向通过熔体冷却器90，如图8左手侧标记为 "A"的图所示。旁路模式如图8中心处标记为"B"的图所示，并且排出 模式如图中标记为"C"的右手侧图所示。在每种操作模式下，换向阀92 采用与上述换向阀40和62同样的方式，因此，在此不再重复操作描述。
图9图解说明本发明的另一个实施方式，熔体冷却器相对于换向阀的 方位与如图7所示的相同。更具体地,熔体冷却器90相对于通常是由图标 记92标注的换向阀的水平方向定位。如图所示，进口94和出口96均定位于 邻近换向阀92的熔体冷却器90的末端。在此实施方式中，进口94和出口96 以并排结构相对熔体冷却器的部分97和98定位。正常的操作模式是热熔聚 合物被换向阀92导向通过熔体冷却器90，如图9左手侧标记为"A"的图所 示。旁路模式如图9中心处标记为"B"的图所示，并且排出模式如图解中 右手侧标记为"C"的图所示。在每种操作模式下，换向阀92采用与上述 换向阀40和62同样的方式，因此，在此不再重复操作描述。
如图10和11所示，熔体冷却器30和熔体冷却器60可分别地设置成排出 可压縮流体和排出聚合熔体和其它流体。图10图解说明通风孔95定位在熔 体冷却器30的顶部38。图11图解说明通风和排出口101定位在熔体冷却器 60的底部100。
为了在熔体冷却器30的顶部38提供需要的熔体流状态，顶部38可被加热。例如，如图12图解说明，顶部38通过经过流动通道39的热交换流体， 可被加热或冷却。在如图13图解说明的其它可能的加热设置中，顶部38 可被电控加热，例如，由电加热器41加热。当熔体从熔体冷却器的第一加 工侧到熔体冷却器的第二加工侧而通过顶部38时，顶部38的温度的控制确 保熔体不降温到预定的温度以下。
如上所述，图14、 15和16提供了换向阀40的详细视图，分别是冷却 模式、旁路模式和排出操作模式。换向阀40具有能够使用蒸汽或其它热交 换流体套管或电加热器箱加热的具体的基座。在更为优选的实施方式中， 第一活动的阀门部件42是其中具有三个流体通道的液压驱动螺栓，第二活 动的阀门部件44是其中具有两组流体通道的液压驱动螺栓。在换向阀40 的其它可能的实施方式中，螺栓可以包括两或三组流体通道，不管是直通 流体通道还是90度弯流体通道或盘式流体通道，特别地沿着螺栓的长度设 置。阀门领域的技术人员可以理解，每个流体通道通过流体控制缸而移动 进入到需要的位置，并且基于操作运行过程所需的要求的位置，对齐相应 的所需的换向阀的进口和/或出口。流体动力汽缸的定位，和因而螺栓的 定位，可以通过操作流体流动阀进行手动控制或通过PLC自动控制，或通 过两者控制。
根据本发明的另一个实施方式，熔体冷却器30被定向垂直于通过换向 阀140的熔体流路径。如图17A、 17B和17C图解说明，换向阀140有单独活 动的阀部件145。活动的阀部件145是其中具有三个流体通道的液压驱动螺 栓，其包括冷却流体通道141、旁路流体通道142和排出流体通道143。换 向阀的单独螺栓的实施方式提供相对短的熔体流动路径和经济的阀门结 构。
本发明的另一个实施方式涉及适于水下造粒机聚合物熔体冷却方法。 参见，例如图5，图解说明与所述方法相关的换向阀的多种设置。所述方 法采用有两条熔体排出管线的换向阀40。此方法包括输送熔体到换向阀 40，所述换向阀40，在冷却操作模式下输送熔体进入和排出熔体冷却器30， 在旁路操作模式下，输送熔体绕过冷却器30，在排出操作模式下，从冷却 器30和换向阀40排出熔体。换向阀有热烙体进口管线45、第一活动的阀门 部件42、到烙体冷却器的热熔体出口管线52、热熔体旁路管线46、从熔体冷却器30来的冷却熔体进口管线54、第二活动的阀门部件44、冷却熔体出 口管线47以及第一熔体排出管线48和第二熔体排出管线50。
换向阀40可设置用于冷却模式(见图5， MC过程模式A)，通过定位第 一活动的阀部件42，从而，使得热熔体旁路管线46关闭和第一熔体排出管 线48关闭，通过定位第二活动的阀部件44，使得来自熔体冷却器30的冷却 器熔体进口管线54打开和第二熔体排出管线50关闭，进而，通过熔体冷却 器30输送瑢体和通过冷却熔体出口管线47排出换向阀40。
换向阀40可设置为用于旁路模式(见图5， MC过程模式B)，通过定位 第一活动的阀部件42，使得到熔体冷却器30的热熔体出口管线52关闭和第 一熔体排出管线48关闭，通过定位第二活动的阀部件44，使得来自熔体冷 却器30的冷却熔体进口管线54关闭和第二熔体排出管线50关闭，进而绕过 熔体冷却器30输送熔体和通过冷却熔体出口管线47排出换向阀40。
换向阀40可设置为用于排出模式(见图5， MC排出模式C1)，通过定位 第一活动的阀部件42，使得到熔体冷却器30的热熔体出口管线52关闭， 热熔体旁路管线46关闭，第一熔体排出管线48打开，通过定位第二活动的 阀部件44，使得来自熔体冷却器30的冷却熔体进口管线54打开和第二熔体 排出管线50打开。通过第一熔体排出管线48从热熔体进口管线45和第一熔 体冷却器30加工侧输送熔体排出换向阀40，通过第二熔体排出管线50从第 二熔体冷却器30的加工侧和冷却熔体出口管线47输送熔体排出换向阀40。
还有本发明的另一个实施方式，适于水下造粒机聚合物熔体冷却的方 法，其中换向阀40有单独的熔体排出管线48 (见图5， MC排出模式C2)。此 方法包括输送熔体到换向阀40，在冷却操作模式下，输送熔体出入熔体冷 却器30，在旁路操作模式下，输送熔体绕过冷却器30，在排出操作模式下， 从冷却器30和从换向阀40排出熔体。换向阀40有熔体进口管线45、第一活 动的阀部件42、到熔体冷却器30的热熔体出口管线52、热熔体旁路管线46、 来自熔体冷却器30的冷却熔体进口管线54、第二活动的阀部件44、冷却熔 体出口管线47和熔体排出管线48。
换向阀40可设置为用于冷却模式，通过定位第一活动的阀部件42，使 得热熔体旁路管线46关闭和熔体排出管线48关闭，通过定位第二活动的阀 部件44，使得来自熔体冷却器30冷却熔体进口管线54打开，进而通过熔体冷却器30输送熔体和通过冷却熔体出口管线47排出换向阀40。
换向阀40可设置为用于旁路模式，通过定位第一活动的阀部件42，使 得到熔体冷却器30的热熔体出口管线52和熔体排出管线48打开，通过定位 第二活动阀部件44,使得来自熔体冷却器30的冷却熔体进口管线54关闭， 进而输送熔体绕过熔体冷却器30和通过冷却熔体出口管线47排出换向阀 40。
换向阀40可设置为用于排出模式(见图5， MC排出模式C2)，通过定位 第一活动的阀部件42，使得到熔体冷却器30的热熔体出口管线52打开和热 熔体旁路管线46关闭，通过定位第二活动的阀部件44，使得来自熔体冷却 器30的冷却瑢体进口管线54打开。输送来自热熔体进口管线45的熔体和通 过熔体排出管线48从熔体冷却器30的第一加工侧排出换向阀40，输送来自 烙体冷却器30的第二加工侧熔体通过冷却熔体出口管线47排出换向阀40。
本发明在此并不限于装置和方法的特定的描述。前述的仅仅看作是本 发明原理的图解说明。例如，在这里公开的概念可用于如 PCT/US2006/045375所述的控制造粒过程的系统和方法，上述申请拥有本 发明的授权，其所公开的内容明确地以参考形式并入此中。
另外，当各种各样本发明的实施方式在冷却聚合物熔体环境条件中己 经被主要描述，另一个可能的实施方式在此描述为该系统可用于加热流 体。进而，该系统在水下造粒加工背景中已被描述，该系统相同地是可以 用于其它的加工,其中加工流体的各种热交换设置是需要的。
进一步，大量的修改和变动将在本技术的技巧中陆续发生，本发明不 限于如前所述的确切的构造和操作，并且，相应的，全部合适的修改和等 同的可被诉求，落入本发明的范围之内。
权利要求
1. 一种用于水下造粒机的熔体冷却器和阀门系统，包括冷却聚合物熔体的熔体冷却器，其包括输送熔体到冷却器的熔体冷却器进口管线，和从冷却器输送冷却熔体的熔体冷却器出口管线；以及换向阀，所述换向阀设置为，在冷却操作模式下，输送熔体出入冷却器；在旁路操作模式下，输送熔体绕过冷却器；在排出操作模式下，从冷却器和换向阀排出熔体。
2. 根据权利要求1所述的熔体冷却器和阀门系统，其中，换向阀包括 热熔体进口管线、第一活动的阀部件、到熔体冷却器的热熔体出口管线、 热瑢体旁路管线、来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线、第二活动的阀部 件、冷却熔体出口管线和熔体排出管线。
3. 根据权利要求2所述的熔体冷却器和阀门系统，其中对于冷却模式，换向阀设置为，第一活动的阀部件定位以打开到熔体冷却器的热熔体出口 管线，关闭热熔体旁路管线，关闭熔体排出管线，第二活动的阀部件定位 以打开来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线，从而，提供通过熔体冷却器 并且通过冷却熔体出口管线排出换向阀的熔体流动路径。
4. 根据权利要求2所述的熔体冷却器和阀门系统，其中对于旁路模式， 换向阀设置为，第一活动的阀部件定位以关闭到熔体冷却器的热熔体出口 管线和熔体排出管线，第二活动的阀部件定位以关闭来自熔体冷却器的冷 却熔体进口管线，从而，提供绕过熔体冷却器并且通过冷却熔体出口管线 排出换向阀的熔体流动路径。
5. 根据权利要求2所述的熔体冷却器和阀门系统，其中对于排出模 式，换向阀设置为，第一活动的阀部件定位以打开到熔体冷却器的热熔体 出口管线，关闭热熔体旁路管线，打开熔体排出管线，第二活动的阀部件 定位以打开来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线，从而，提供从热熔体进 口管线和从熔体冷却器的第一加工侧并且通过熔体排出管线排出换向阀 的熔体流动路径，以及提供从熔体冷却器的第二加工侧并且通过冷却熔体 出口管线排出换向阀的瑢体流动路径。
6. 根据权利要求l所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器布置在换向阀上方的垂直方向上。
7. 根据权利要求l所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器是 双路的管壳式热交换器。
8. 根据权利要求7所述的熔体冷却器和阀门系统，其中热交换器的加 工侧包括静态流体混合部件。
9. 根据权利要求7所述的熔体冷却器和阀门系统，其中热交换器具有加套的顶部，其通过热交换流体或通过电加热箱加热。
10. 根据权利要求2所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器 的顶部有热通风孔，其设置为从其释放可压缩流体，和/或以有利于熔体 从冷却器的底部的排出。
11. 根据权利要求l所述的熔体冷却器和阀门系统，其中，熔体冷却 器在垂直方向上布置在换向阀下方，并且包括熔体排出管线和设置为释放 在其底部的可压縮流体的通风孔，并且换向阀包括热熔体进口管线、第一 活动的阀部件、到熔体冷却器的热熔体出口管线、热熔体的旁路管线、来 自熔体冷却器的冷却熔体进口管线、第二活动的阀部件和冷却熔体出口管 线。
12. 根据权利要求ll所述的熔体冷却器和阀门系统，其中，对于冷却 模式，换向阀设置为，第一活动的阀部件定位以打幵到熔体冷却器的热熔 体出口管线，并且关闭热熔体旁路管线，第二活动的阀部件定位以打开来 自熔体冷却器的冷却熔体进口管线，从而，提供通过熔体冷却器并通过冷 却熔体出口管线排出换向阀的熔体流动路径。
13. 根据权利要求ll所述的熔体冷却器和阀门系统，其中对于旁路模 式，换向阀设置为，第一活动的阀部件定位以关闭到熔体冷却器的热熔体 出口管线，并且打开热熔体旁路管线，第二活动的阀部件定位以关闭来自 熔体冷却器的冷却熔体进口管线，从而，提供绕过熔体冷却器并通过冷却 熔体出口管线排出换向阀的熔体流动路径。
14. 根据权利要求l所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器 在水平方向上布置在换向阀上方。
15. 根据权利要求14所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器 进口管线布置在熔体冷却器的顶部，熔体冷却器的出口管线布置在熔体冷却器的底部。
16. 根据权利要求14所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器 进口管线和熔体出口管线以并排的结构布置在熔体冷却器的相对部分上。
17. 根据权利要求14所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器 进口管线布置在熔体冷却器的底部，熔体冷却器的出口管线布置在熔体冷 却器的顶部。
18. 根据权利要求l所述的熔体冷却器和阀门系统，其中换向阀包括热熔体进口管线、第一活动的阀部件、到熔体冷却器的热熔体出口管线、 热熔体旁路管线、来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线、第二活动的阀部 件、冷却熔体出口管线和第一与第二熔体排出管线。
19. 根据权利要求18所述的熔体冷却器和阀门系统，其中对于排出模 式，换向阀设置为，第一活动的阀部件定位以打开到熔体冷却器的热熔体 出口管线，关闭热熔体旁路管线，打开第一熔体排出管线，第二活动的阀 部件定位以打开来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线，和打开第二熔体排 出管线，从而，提供从热熔体进口管线和从熔体冷却器的第一加工侧并且 通过第一熔体排出管线排出换向阀的熔体流路径，并且提供从熔体冷却器 的第二加工侧和从冷却熔体出口管线通过第二熔体排出管线排出换向阀 的熔体流动路径。
20. 根据权利要求2所述的熔体冷却器和阀门系统，其中熔体冷却器 定向为垂直于通过换向阀的熔体流动路径，并且换向阀包括热熔体进口管 线、活动的阀组件、到熔体冷却器的热熔体出口管线、热熔体旁路管线、 来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线、冷却熔体出口管线和熔体排出管 线，所述活动的阀部件是具有三组流体通道的液压驱动的螺栓。
21. —种用于水下造粒机的熔体冷却器阀门系统，包括换向阀，其设 置为，在冷却操作模式下，输送聚合物熔体进出熔体冷却器，在旁路操作 模式下，输送熔体绕过冷却器，在排出操作模式下，从冷却器和从换向阀排出熔体，换向阀包括具有热熔体进口管线的外壳、第一活动的阀部件、到熔体冷却器的热熔体出口管线、热熔体旁路管线、来自熔体冷却器的冷 却熔体进口管线、第二活动的阀部件、冷却熔体出口管线和熔体排出管线。
22. 根据权利要求21所述的用于水下造粒机的熔体冷却器阀门系统，其中第一活动的阀部件是带有三组流体通道的液压驱动的螺栓，第二活动 的阀部件是带有两组流体通道的液压驱动的螺栓。
23. —种用于水下造粒机的聚合物熔体冷却方法，包括 输送熔体到换向阀，所述换向阀在冷却操作模式下，输送熔体进出熔体冷却器，在旁路操作模式下，输送熔体绕过冷却器，在排出操作模式下， 从冷却器和从换向阀排出熔体，所述换向阀具有热熔体进口管线、第一活 动的阀部件、到熔体冷却器的热熔体出口管线、热熔体旁路管线、来自熔 体冷却器的冷却熔体进口管线、第二活动的阀部件、冷却熔体出口管线、 第一和第二熔体排出管线；设置换向阀用于冷却模式，通过定位第一活动的阀部件以使得热熔体 旁路管线和第一熔体排出管线关闭，定位第二活动的阀部件以使得来自熔 体冷却器的冷却熔体进口管线打开，和使得第二熔体排出管线关闭，从而， 通过熔体冷却器输送熔体并且通过冷却出口管线排出换向阀；设置换向阀用于旁路模式，通过定位第一活动的阀部件以使得到熔体 冷却器的热熔体出口管线关闭和使得第一熔体排出管线关闭，定位第二活 动的阀部件以使得来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线关闭和使得第二 熔体排出管线关闭，从而，绕过熔体冷却器输送熔体并且通过冷却熔体出 口管线排出换向阀；并且设置换向阀用于排出模式，通过定位第一活动的阀部件以使得到熔体 冷却器的热熔体出口管线打开，热熔体旁路管线关闭，第一熔体排出管线 打开，定位第二活动的阀部件以使得来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线 打开和第二熔体排出管线打开，从而，从热熔体进口管线和从熔体冷却器 的第一加工侧输送熔体，并且通过第一熔体排出管线排出换向阀，从熔体 冷却器的第二加工侧和从冷却熔体出口管线输送熔体，并且通过第二熔体 排出管线排出换向阀。
24. —种用于水下造粒机的聚合物熔体冷却方法，包括输送熔体到换向阀，所述换向阀在冷却操作模式下，输送熔体进出熔 体冷却器，在旁路操作模式下，输送熔体绕过冷却器，在排出操作模式下， 从冷却器和从换向阀排出熔体，所述换向阀具有热熔体进口管线、第一活 动的阀部件、到熔体冷却器的热熔体出口管线、热熔体旁路管线、来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线、第二活动的阀部件、冷却熔体出口管线、 和熔体排出管线；设置换向阀用于冷却模式，通过定位第一活动的阀部件以使得热熔体 旁路管线关闭和熔体排出管线关闭，定位第二活动的阀部件以使得来自熔 体冷却器的冷却熔体进口管线打开，从而，通过熔体冷却器输送熔体和通过冷却烙体出口管线排出换向阀；设置换向阀用于旁路模式，通过定位第一活动的阀部件以使得到熔体 冷却器的热熔体出口管线和熔体排出管线关闭，定位第二活动的阀部件以 使得来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线关闭，从而，输送熔体绕过熔体冷却器和通过冷却熔体出口管线排出换向阀；以及设置换向阀用于排出模式，通过定位第一活动的阀部件以使得到熔体 冷却器的热熔体出口管线打开，热熔体旁路管线关闭，定位第二活动的阀 部件以使得来自熔体冷却器的冷却熔体进口管线打开，从而，从热熔体进 口管线和从熔体冷却器的第一加工侧输送熔体，并且通过熔体排出管线排 出换向阀，从熔体冷却器的第二加工侧输送熔体并且通过冷却熔体出口管 线排出换向阀。
25. —种用于水下造粒机的热交换器和阀门系统，包括 热交换器，所述热交换器与聚合物流体交换热量，包括输送流体到交换器的交换器进口管线，和从交换器输送流体的交换器出口管线；和换向阀，所述换向阀设置为，在热交换操作模式下，输送流体进出交 换器，在旁路操作模式下，输送流体绕过交换器，在排出操作模式下，从 交换器和从换向阀排出流体。
26. 根据权利要求25所述的热交换器和阀门系统，其中换向阀包括熔体进口管线、第一活动的阀部件、到热交换器的熔体出口管线、熔体旁路 管线、来自热交换器的热交换熔体进口管线、第二活动的阀部件、热交换 熔体出口管线和熔体排出管线。
27. 根据权利要求25所述的热交换器和阀门系统，其中热交换器可设 置为冷却或加热熔体。
全文摘要
本发明公开一种用于水下造粒机(6)的熔体冷却器(30)和阀门系统，具有换向阀(40)，实现多种熔体加工过程。冷却器具有输送熔体到冷却器的冷却进口管线(32)，从冷却器输送冷却的熔体的冷却出口管线(34)。换向阀设置为在冷却操作模式下，输送熔体出入冷却器；在旁路操作模式下，输送熔体绕过冷却器；在排出操作模式下，从冷却器和换向阀排出熔体。换向阀是紧凑的，因而保持产品存量最小化。阀是流线型的，并且在其旁路模式中是径直的，并且包括排出性能以允许用于较快地、更容易地清洁加工管线，依次地提供快速转变而具有较少产品损耗。
文档编号B29B13/04GK101472720SQ200780022770
公开日2009年7月1日 申请日期2007年4月17日 优先权日2006年4月20日
发明者J·韦恩·马丁, 杜安·A·博特 申请人:卡拉工业公司