全方位双流道冷却负压滴注湿式自清理冷却器的制作方法

本实用新型涉及薄膜生产线，特别是一种全方位双流道冷却负压滴注湿式自清理冷却器。

背景技术：

目前，公知的PET薄膜生产线辅挤出机真空系统是由真空罩、冷却器、过滤器、罗茨风机、油水分离器、螺杆泵、连接管及电磁阀组成。在辅挤出机系统270℃的工作温度中，对苯二甲酸乙二醇脂融溶料中挥发出来，以小分子及水蒸气为主要成份的混合气体，由真空系统的真空罩经电加热至250℃的主动保温联接管，进入冷却器进行冷却，冷却后的混和气体再经电加热至180℃的主动保温的连接管和电磁阀进入过滤器，过滤器流道横截面积突然加大，流速减缓，过滤器无保温措施，混和气体自然冷却，温度近一步下降，混合气体中的小分子冷凝成细小的游离状态粉尘，并在过滤器中滤去，剩下主要成份是水蒸气的混合气体由联接管及电磁阀与罗茨风机相联，由罗茨风机提供一级抽真空动力进行抽吸，气体经水冷式油水分离器分离油水，再经螺杆泵提供二级抽真空动力抽吸分离油水后排出。真空系统的压力为绝对压力5mbar，大约是0.005个大气压，即-0.995个大气压的真空度，以此来除去辅挤出机融溶料中杂质，为生产线后继工序提供可靠生产保障。

其中冷却器的设计结构及工作原理为：冷却器是用内部中心冷却板冷却，并分流气体，改变气体的流动方向，圆形外壁是用电加热至180℃的主动保温。顶端是法兰联接的圆形端盖密封，端盖上有冷却水进出管联接，并与冷却器的内部中心冷却板相联，不可分离。底部为法兰联接的集液斗，集液斗底部有排液管并连接阀，冷却器的气体流道截面狭窄，与进出冷却器联接管的气体流道截面相当，以此形成较快气体流速。混合气体在进入冷却器冷却时，水蒸气冷凝成水落入集液斗，小分子冷凝成细小的游离状态粉尘，跟随流速较快气体，经电加热至220℃的主动保温的联接管和电磁阀进入过滤器。

但是，在真空系统5mbar绝对压力下，负压使辅挤出机系统中270℃的对苯二甲酸乙二醇脂融溶料中的大分子气化点降低并挥发出来，这使得混合气体成份不仅是小分子和水蒸气，还有少量的大分子。含有气化大分子的混合气体进入冷却器时，气态的大分子凝固温度临界点高，在经过180℃的冷却器时快速冷凝成固体。由于气体流速快，圆形外壁是电加热主动保温，与混合气体温差小，因此，分子是在中心冷却板接触凝固成固体，一层层的冷凝附着冷却器内壁，不断降低冷却器冷却效果，直至堵塞冷却器。一层层的接触凝固附着的污垢，结构紧密、质地坚实。被堵塞冷却器改变了混和气体的流动状态并使冷却器失去工作机能，直至堵死冷却器气体流道。使真空系统不能工作，影响生产运行。

为生产线后继工序生产提供可靠保障，经常要停生产线由机修清理被沾污堵塞的冷却器内部，由于顶部端盖与冷却器的内部中心冷却板相联，结构笨重，不易拆卸。即使用葫芦吊具拉出，但是有结构紧密，大附着力污染物接触凝固附着，也会难以拉出。因此从冷却板顶部拆卸清理冷却器费时、费力。所以，机修一般在清理时，只能拆下笨重的冷却器集液斗，从下部进行清理。拆下冷却器集液斗的冷却器下部离地高度小，短于冷却器狭长气体流道，因此用圆钢等简单工具进行清理时，不能清理到冷却器狭长气体流道顶部。机修人员只能用细圆钢或细扁铁，用手能强行弯曲的简单工具增加清理长度，使清理能达到冷却器狭长气体流道顶部。但用这些强度差的、弯弯曲曲简单工具要捣碎结构紧密、质地坚实的污染物，彻底清理干净冷却器狭长气体流道是很困难的，因此机修清理冷却器的速度慢、效率很低。又因为，拆下冷却器集液斗的冷却器下部离地高度小，机修人员在清理时无法直接目视观察，只能用手电筒从拆下冷却器集液斗的冷却器下部照射，从冷却器被拆开的入口处观察手电光照射时，在经过气体流道时的漏光状况来判断冷却器清理的程度，因此，冷却器清理干净程度无法直接掌握。所以在机修清理冷却器后，冷却器狭长气体流道也不是干净的，只是气体流道畅通了。这样的冷却器在清理时，显露了其设计缺陷，缺少有效的清理、观察工作空间。清理冷却器的速度慢、效率低，还清不干净。冷却器的圆形外壁是用电加热至120℃的主动保温与冷却器的冷却功能相互冲突，浪费电能。PET生产线有两台辅挤出机，每台辅挤出机各有一套抽真空系统，每套抽真空系统又有两套冷却系统，一条生产线有四个冷却器。在日常机修清理冷却器时，四个冷却器都会有不同程度的堵塞，因此，四个冷却器需同时清理。清理冷却器时，费时、费力，一个机修人员清理一个冷却器需要2—3小时，即使四个机修人员四个冷却器同时清理也很需要2—3小时，才能清理完成。清理真空系统的冷却器必须停生线，PET生产线白班只有四个机修人员，占用的机修人力资源多且清理时间长，增加停机时间，影响了生产效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种全方位双流道冷却负压滴注湿式自清理冷却器，改进现有的冷却器结构，采用全方位冷却、负压湿式自清理的方式，同时改变气体冷却流道结构并于集液斗上增设收集口，提升冷却效果，方便收集清理累积的污垢，提高生产效率。

为此本实用新型采用如下技术方案：

全方位双流道冷却负压滴注湿式自清理冷却器，包括冷却器主体，通过法兰连接在冷却器主体上端的法兰端盖，以及通过法兰连接在冷却器主体下端的集液斗；所述冷却器主体为由内层和外层构成的双层圆柱体，冷却器主体内设有空腔；所述内层和外层之间的间隙构成冷却水夹套，且于冷却器主体的外层上分别设有与冷却水夹套连通的第一冷却水进口和第一冷却水出口，所述冷却器主体的外层上还设有连通冷却器主体内空腔的混合气体入口和混合气体出口，所述冷却器主体的中心设有冷却板，所述冷却板的两侧固定在冷却器主体的内层上，冷却板的上端与法兰端盖分离将空腔划分为上、下双冷却流道，所述冷却板内设有冷却水流道，所述冷却器主体的外层上设有与冷却水流道连通的第二冷却水进口和第二冷却水出口；所述冷却器主体内空腔的上端沿冷却板和内层壁的边缘设置有滴注孔槽，所述滴注孔槽下端连接有滴注导向器；所述法兰端盖上对应设有与滴注孔槽连通的滴注液口；所述集液斗的一侧开设有收集孔，所述收集孔周边固定有密封板，所述密封板上通过螺栓安装有相匹配的盲板，所述盲板和密封板之间设有O型密封圈，所述集液头的下端设有排液管。

进一步，所述法兰端盖顶端设有吊环。

进一步，所述沿冷却板的边缘设置的滴注孔槽下端连接有滴注管，所述滴注管的管口延伸至冷却板的上端并于管口处安装滴注导向器。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型将冷却器改进为双层带冷却水夹套的结构，采用全方位冷却工作面增加了冷却工作面积，提高冷却效能，去除冷却器圆形本体外的主动电加热保温，节约能源；增加用于负压湿式自清理的滴注孔槽和滴注导向器，配合负压清洗系统的过滤器、泵及液位箱，可全方位保持冷却器内部洁净，从而保持冷却效能相对恒定。

同时采用冷却板与法兰端盖分离设计，形成上、下双冷却流道，增加了有效冷却工作面积，减缓气流速度，增加气流冷却时间，配合全方位冷却工作面增加了冷却工作面积，提高了冷却效能；于集液斗上增设收集孔，通过密封板和盲板对收集孔密封和开启，盲板位置对外，确保拆卸、安装盲板有合适的操作空间。清理冷却器，污垢落入集污斗，收集污垢时，不用再拆卸、安装体积大、笨重的集污斗，可以拆卸体积小、重量轻的收集孔盲板，拆下收集孔盲板的螺栓锁扣，卸下盲板，打开收集孔，直接进行收集，收集完成后，安装盲板，紧固螺栓锁扣即可。

本实用新型较传统薄膜生产线辅挤出机真空系统冷却器，具有更高的冷却效率，同时检修维护更加方便，清理工作更加省时省力，减少了人力和时间成本。

附图说明

下面结合附图就本实用新型的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1是本实用新型所在的PET薄膜辅挤出机真空系统的工作原理图；

图2是现有的冷却器的主剖视图；

图3是本实用新型的主剖视图；

图4是本实用新型的俯视图；

图5中A为冷却板边缘的滴注孔槽的端面图，B为内层壁边缘的滴注孔槽的端面图；

图6是本实用新型所在负压清洗系统的流程图。

具体实施方式

参照图1所示的现有的PET薄膜辅挤出机真空系统的工作原理图，工作过程如下：270℃的工作温度中，对苯二甲酸乙二醇脂融溶料中挥发出来，以小分子及水蒸气为主要成份的混合气体由真空罩一101、真空罩二102经电加热至160℃的主动保温联接管，进入冷却器一103、冷却器二104进行冷却，冷却后的混和气体再经电加热至120℃的主动保温的连接管和电磁阀121和电磁阀120分别进入过滤器一105、过滤器二106，过滤器流道横截面积突然加大，流速减缓，过滤器无保温措施，混和气体自然冷却，温度近一步下降，混合气体中的小分子冷凝成细小的游离状态粉尘，并在过滤器中滤去，剩下主要成份是水蒸气的混合气体由联接管及电磁阀123、电磁阀124、电磁阀125，与罗茨风机107相联，由罗茨风机提供一级抽真空动力进行抽吸，气体经水冷式油水分离器108分离油水，再经螺杆泵109提供二级抽真空动力抽吸，再由油水分离器110分离油水，经消音器111、排气放空管112排出。真空系统的压力为绝对压力5mbar，大约是0.005个大气压，即-0.995个大气压的真空度，以此来除去辅挤出机融溶料中杂质。

但是，在真空系统5mbar绝对压力下，负压使辅挤出机系统中270℃的对苯二甲酸乙二醇脂融溶料中的大分子气化点降低并挥发出来，这使得混合气体成份不仅是小分子和水蒸气，还有少量的大分子。

参照图2所示的现有的冷却器结构，包括冷却器本体204，冷却器本体204上端法兰204和法兰端盖202通过螺栓211连接，法兰端盖202上有吊环201，冷却器本体204外侧套设有电加热保温层216，并设有混合气体入口212、混合气体出口207，冷却器本体204内腔中间设置冷却板205，冷却板205内为冷却流道206，冷却流道206与法兰端盖202上的冷却液循环进口、出口连通；冷却器本体204下端通过法兰208连接集液斗213，集液斗213下端同样通过法兰209密封，并设置排液管210.

工作过程中，通过含有气化大分子的混合气体进入冷却器时，气态的大分子凝固温度临界点高，在经过160℃的冷却器时快速冷凝成固体。由于气体流速快，又由于法兰联接的冷却器本体204是有电加热保温层216主动保温，与混合气体温差小，因此，分子是在冷却器中心冷却板205接触凝固成固体，一层层的冷凝附着冷却器内壁，堵塞冷却器。一层层的接触凝固附着的污垢，结构紧密、质地坚实。被堵塞冷却器改变了混和气体的流动状态并使冷却器失去工作机能，直至堵死冷却器气体流道。使真空系统不能工作，影响生产运行。

为生产线后继工序生产提供可靠保障，经常要停生产线由机修清理被沾污堵塞的冷却器内部，由于顶部法兰端盖202与冷却器的内部中心冷却板205相联，结构笨重，不易拆卸。即使用葫芦吊具拉出，但是有结构紧密，大附着力污染物接触凝固附着，也会难以拉出。因此从冷却器顶部法兰端盖202拆卸清理冷却器费时、费力。所以，机修一般在清理时，只能拆下笨重的冷却器集液斗213，从下部进行清理。拆下冷却器集液斗213的冷却器下部离地高度小，短于冷却器狭长气体流道，因此用圆钢等简单工具进行清理时，不能清理到冷却器狭长气体流道顶部。机修人员只能用细圆钢或细扁铁，用手能强行弯曲的简单工具增加清理长度，使清理能达到冷却器狭长气体流道顶部。但用这些强度差的、弯弯曲曲简单工具要捣碎结构紧密、质地坚实的污染物，彻底清理干净冷却器狭长气体流道是很困难的，因此机修清理冷却器的速度慢、效率很低。又因为，拆下冷却器集液斗213的冷却器下部离地高度小，机修人员在清理时无法直接目视观察，只能用手电筒从拆下冷却器集液斗213的冷却器下部照射，从冷却器被拆开的混合气体入口212处观察手电光照射时，在经过气体流道时的漏光状况来判断冷却器清理的程度，因此，冷却器清理干净程度无法直接掌握。所以在机修清理冷却器后，冷却器狭长气体流道也不是干净的，只是气体流道畅通了。这样的冷却器在清理时，显露了其设计缺陷，缺少有效的清理、观察工作空间。清理冷却器的速度慢、效率低，还清不干净。PET生产线有两台辅挤出机，每台辅挤出机各有一套抽真空系统，每套抽真空系统又有两套冷却系统，一条生产线有四个冷却器。在日常机修清理冷却器时，四个冷却器都会有不同程度的堵塞，因此，四个冷却器需同时清理。清理冷却器时，费时、费力，一个机修人员清理一个冷却器需要2—3小时，即使四个机修人员四个冷却器同时清理也很需要2—3小时，才能清理完成。清理真空系统的冷却器必须停生线，PET生产线白班只有四个机修人员，占用的机修人力资源多且清理时间长，增加停机时间，影响生产效率。

参照图3和图4所示的本实用新型的冷却器结构，包括包括冷却器主体303，通过法兰和螺栓311连接在冷却器主体303上端的法兰端盖302，法兰端盖302上装有吊环301，通过法兰308连接在冷却器主体303下端的集液斗313，集液斗313下端通过法兰309密封，并设置排液管310。

所述冷却器主体303为由内层319和外层316构成的双层圆柱体，冷却器主体303内为空腔；所述内层319和外层316之间的间隙构成冷却水夹套304，且于冷却器主体303的外层316上分别设有与冷却水夹套304连通的第一冷却水进口321和第一冷却水出口322，冷却水夹套304替代了原先的电加热保温层216，全方位冷却提升冷却效果。

所述冷却器主体303的外层316上还设有连通冷却器主体303内空腔的混合气体入口312和混合气体出口307。所述冷却器主体303的中心设有冷却板305，所述冷却板305的两侧固定在冷却器主体303的内层319上，冷却板305的上端与法兰端盖302分离将空腔划分为上、下双冷却流道，混合气体可通过冷却板305上、下方的两个冷却流道通过，增加了有效冷却工作面积，减缓气流速度，增加气流冷却时间，更好的提升了冷却效果；所述冷却板305内设有冷却水流道306，所述冷却器主体303的外层316上设有与冷却水流道306连通的第二冷却水进口314和第二冷却水出口315。

所述冷却器主体303内空腔的上端沿冷却板305边缘设置直线滴注孔槽324、325，和沿内层319壁的边缘设置圆弧滴注孔槽323、326（具体可参照图5所示），滴注孔槽323、324、325、326的下端分别连接有滴注导向器327、328、329、330；滴注导向器用于使清洗液均匀的流经冷却工作面。其中为了保证滴注的准确度，滴注导向器328、329通过导管延伸至冷却板305的上端。

参照图4所示，在法兰端盖302上对应设有与滴注孔槽323、324、325、326连通的两个滴注液口317（本实施例中以两个滴注液口为例，实践可根据需要增减）。

所述集液斗313的一侧开设有收集孔351，所述收集孔351周边固定有密封板353，所述密封板353上通过螺栓安装有相匹配的盲板352，所述盲板352和密封板353之间设有O型密封圈。因冷却器主体的底部集液斗在长时间使用后会产生污垢并沉积在集液斗底部，并可能堵塞集液斗的滴注液体和粉尘进入过滤器的管道，本实用新新型的盲板位置对外，确保拆卸、安装盲板有合适的操作空间。清理冷却器，污垢落入集污斗，收集污垢时，不用再拆卸、安装体积大、笨重的集污斗，可以拆卸体积小、重量轻的收集孔盲板，拆下收集孔盲板的螺栓锁扣，卸下盲板，打开收集孔，直接进行收集，收集完成后，安装盲板，紧固螺栓锁扣即可，节省了大量的时间和人力成本。

参照图6所示本实用新型的全方位双流道冷却负压滴注湿式自清理冷却器的负压清洗系统，包括冷却器401、过滤器402、泵403以及液位箱404。

所述冷却器排液管310通过第一电磁阀411与过滤器402连接，所述过滤器402通过泵入电磁阀412与泵403的进口连接，所述泵403的出口通过泵出电磁阀413与液位箱404连接；所述液位箱404通过连通电磁阀416与冷却器401的内腔连通；液位箱404的出口分为两路，一路通过溢流电磁阀415与过滤器402连接，另一路通过滴注电磁阀417和滴注流量调节阀421、422分别与法兰端盖302上的两个滴注液口317连接。

所述过滤器402上设有卸压球阀431和排污球阀432，所述泵入电磁阀412与泵403之间的管路上连接带有被液电磁阀419的被液管；所述液位箱404上设有卸压电磁阀414和液位计405。冷却器401的冷却器主体303上的冷却水进口314通过球阀418连接冷却水进水管。

本实用新型工作过程如下：

负压湿式自清理：日常工作中通过冷却器401内部中心冷却板305的上端的滴注孔槽323、324、325、326，与滴注导向器329、330、331、332，向冷却板305及周边内层319壁冷却水夹套304内壁上滴注液体，保持冷却板305、内层319壁湿润，滴注液体选择三甘醇，三甘醇气化点可达285℃，不会因气化体积膨胀而影响PET薄膜生产线辅挤出机真空系统负压力工况标准，采用负压湿式自清理方法时，当气化分子在冷却器中心冷却板305接触凝固时，由于湿润的冷却板305和气化分子凝固的粉尘接触，使其成为稀泥状，其由于重力作用落入冷却器集液斗313。

为了配合上述冷却器的清理方式能顺利进行，需要整体负压清理系统来实现。

负压湿式自清理：在PET薄膜生产线正常生产使用时，当落入冷却器的集液斗313的粉尘、污垢及滴注液体通过排液管310连接的第一电磁阀411进入过滤器402过滤，去除污物，污物由排污球阀432排出，过滤后的滴注液体通过泵入电磁阀412进入泵，经泵403和泵出电磁阀413泵入液位箱404。

为了保持真空系统负压力工况标准，在泵入时，将关闭相应阀来确保。泵入时关闭滴注电磁阀417、液位箱404与冷却器401的连通电磁阀416、冷却器401与过滤器402的第一电磁阀411，同时打开泵入电磁阀412、泵出电磁阀413、卸压电磁阀414和液位箱404与过滤器402连通的溢流电磁阀415。直到液位箱404被泵满，负压液体滴注系统的泵入过程结束；连续滴注时，关闭泵入电磁阀412、泵出电磁阀413、卸压电磁阀414和液位箱404与过滤器402连通的溢流电磁阀415，打开冷却器401与过滤器402的第一电磁阀411，液位箱404与冷却器401的连通电磁阀416，使液位箱404与冷却器401保持相同负压，液位箱404中的滴注液体由重力通过滴注电磁阀417、滴注流量控制阀421、422连续滴注在中心冷却板305及周边内层319壁上。

为了保持真空系统负压力工况标准，在泵入与滴注的转换时，为了减少在对真空系统负压力影响，其中卸压电磁阀414、溢流电磁阀415、连通电磁阀416安装于液位箱404最近位置，减少管道的长度，避免泵入与滴注的转换时气体进入真空系统。

滴注液不足时，通过被液电磁阀419补充滴注液。

同样为了保持真空系统负压力工况标准，由过滤器401过滤，去除污物，污物由球阀432排出时，应选择PET薄膜生产线停机时进行，需要时可打开卸压球阀431。

集液斗313中残留的未能排出的污垢，可通过收集孔351直接回收。

以上所述，仅为本实用新型较佳具体实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此本实用新型保护范围以权利要求书的保护范围为准。