专利名称：塑料挤出机节能加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种螺杆塑料挤出成型机，尤其是一种塑料挤出机节能加热装置。
背景技术：
目前塑料加工企业使用的塑料挤出机，料筒加热最常用的方式是电加热方式；也有用燃煤、燃气直接加热。其中电加热方式具有温度范围宽，易维修、可控温、操作简便等特点，受到广泛应用，但电加热方式存在耗电高，加热成本高，且故障频繁的缺点。燃煤、燃气直接加热方式，其温度难以控制，对工作环境污染大，实际生产中难以达到满意的效果。
发明内容
本实用新型的目的是研制生产一种能提供进行多区多段不同温度需求的同时加热，温度控制精度高，同时能大幅度降低能耗成本，满足生产环境卫生要求，工作性能优良的塑料挤出机节能加热装置。
本实用新型的工作原理是采用油加热的方法，增加一套加热及循环油、温控装置，就是用导热油将挤出机后段需散发的热量，通过加热装置系列动作，使热量传到前段需加热的部位(区段)不断补充加热，达到节能目的。
塑料挤出机运行中，任何冷却都会使其效能损失降低。但实际上，又不能对挤出机料筒采取保温措施，因为挤出机工作推进螺杆与塑料产生磨擦、剪切而产生很大的内热，因此，挤出机后段经常需要一定程度的散热，而前段又需不断地加热，使后段所需散热的部分热量来加热前段，是本技术装置的特点。当前段热量尚有不足时，加热装置相关温控仪动作，使热油炉内导热油升温并及时输入补充。
在结构上所采用的技术方案是沿挤出机料筒需加热部份的表面轴向分段安装有供油流动的中空加热层；加热层的进油口通过导油管连控制阀门、油气分离器及储油罐并与热油炉连接，出油口通过导油管连接热油泵及热油炉，形成油循环回路。高位储油罐底部通过设有止回阀的U形进油管与热油炉连接，通罐内的U形排气管与油气分离器连接，形成油位自动补偿装置。
本加热装置具有如下优点和积极效果1、强制流动热交换，热能利用率高。
2、高温承载力强，常温至350℃之间无级调节，完全能适应塑料加工温度要求。
3、低压液态输送热能，工作压力≤1，安全性好。
4、多区多段多距离输送热能，运行控制精度高、操作简便，无需专人看守。
5、加热环境清洁卫生。
6、充分利用热能，节能效果显著，与电加热相比，节约加热成本可达90％。
7、适用性广，可应用在加热其它原料烘干、脱水蒸发、半成品拉伸、定型烘箱等。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
本实用新型是在现有螺杆塑料挤出机的基础上，将加热部份设计为油循环加热系统。结构主要由加热层1、控制阀门2、温度控制仪4、热油炉15、油泵18、风机16、导油管8以及控制电路、相关控制元件组成。
加热层1加热层沿挤出机料筒20轴向分段安装，按挤出机型大小可分为2～10段。其特点是与需加热部分即料筒的表面组成一个中空装置，通过进、出口与热油炉组成一个闭合回路，内部充满循环流动的导热油。其形状根据需加热部位表面的几何形状决定。
控制阀门2在导热油进入加热层加热之前安装阀门2，以控制其是否向该段加热，阀门需用气动阀，以便自动控制，可用气动热油阀，也可用电动阀门。
气动元件3气动元件3接温控仪4输出线和空压机导气管7，其动作由温控仪4控制，动力由空压机6提供，以控制阀门的开、关。
温度控制仪4每段加热层1都单独设置温控仪，各自控制各段温度。
热电耦5安装在各段所需加热部位的表面上，与加热层有一定的距离，以使测量精确。
空压机6的导气管7，分别接到各加热段控制阀的气动组元件上，提供动力。
导油管8和加热层1、热油炉15相连，构成闭合回路，使导热油在油泵的作用下作循环流动。
根据需要本装置可设其它加热部分9，如拉伸、定型烘箱等。
U形排气管10排气管一端连接油气分离器19排气口，另一端从储油罐顶部进入储油罐11，气体经U形管在油中冷却后再在油位以上位置排出，其U形管的作用是使U形管内排出的气体经冷却后形成一部分已冷却的导热油，以阻隔外界空气与本装置的高温度导热油接触，防止导热油挥发、氧化。
储油罐11安装位置必须是本装置最高位置，其底部通过U形进油管17、止回阀13在热油炉中上部位与热油炉15相连，侧面设有油位视镜12，以便观察油位，顶部设加油口。
储油管侧面设置油位视镜12，以便观察油罐中的油位。
止回阀13进油管止回阀安装在热油炉15和U形进油管17之间，排气管止回阀安装在排气管顶部的位置，两者都是防止空气或油的倒流。
保温层14加热油炉、加热层及其它导油管、阀门及油泵，都采用隔热保温措施，减少热能损失，以提高热效率。
加热油炉15为鼓式加热油炉，其燃烧室可根据实际需要设计成燃煤、燃气、燃油等不同燃料的燃烧室。
鼓风机或电动风闸16用来控制油炉燃烧室的燃烧强度，以控制导热油温度，鼓风机(或电动风闸)由塑料挤出机需要温度最高一段的温控仪来控制，该段不设气的阀门，以实现油炉温度自动控制。
U形补偿进油管17是连接储油罐11及炉体15的管道，其作用是和储油罐组成自动油位补偿装置，补偿因热胀冷缩而造成的油位变化，并可使炉内高温度的导热油不致传到储油罐中。
热油泵18安装在热油炉15进油管上，连接回油管和热油炉，导热油流动方向必须是由油管→油泵→热油炉→油气分离器。由于油汽分离器19的排气管和外界相通，因此本装置运行时压力可分为两部分①热油泵出油口至阀门之前和外界气压相同；②阀门之后至热油泵进油口为负压，低于大气压，热油泵运转由测温点设在热油炉上的温度控制仪来控制。
油气分离器19圆柱形，底部设有出油管，中间位置为进油管，顶部为排气管，利用气体和液体悬殊的比重将油气分离。
工作过程首先按需要调整各段(区)的温度控制仪，接通各控制电路电源，开始加热升温热油炉，当炉内温度达到预定值时，控制电路动作，油泵开始工作，向各段供热。当某段温度升到设定值时，该段的温度控制仪动作，输出信号至该段的控制元件，关闭该段的气动或电动阀门，停止向该段供热，使其温度逐渐因热交换而下降，当低于设定值时，温度控制仪再次动作，已关闭的阀门再次打开，向该面供热。如此循环往复，使其温度控制在设定的范围内。
挤出机后段计量段是需要温度最高之段，也是发生内热最多之段，该段不用控制阀门控制温度，而是控制加热油的温度来控制温度。其工作过程当该温度达到设定值时，该段温度控制仪动作，关闭热油炉风机(或风闸)，使炉内燃料燃烧减弱，油温下降，使该段的温度下降；当该段温度低于设定值时，温控仪动作，启动风机(或风闸)再次打开，使炉内燃料燃烧加热，油温升高，该段的温度升高，这样就使该段温度控制在设定值范围之内，在挤出机运行时，该段由于其内部螺杆和塑料发生磨擦、剪切而发生大量内热，该段温度升高。风机(或风闸)一直关闭，油温下降，此时该段由加热转为冷却，冷却低于该段温度设定值时，风机(或风闸)打开，燃料燃烧加强，油温度上升，从而保证其温度自动控制在设定值内。
权利要求1.一种塑料挤出机节能加热装置，包括内设螺杆的挤出机料筒，其特征是①沿挤出机料筒(20)需加热部份的表面轴向分段安装有供油流动的中空加热层(1)；②加热层(1)的进油口通过导油管(8)连控制阀门(2)、油气分离器(19)及储油罐(11)并与热油炉(15)连接，出油口通过导油管(8)连接热油泵(18)及热油炉(15)，形成油循环回路。
2.根据权利要求1所述的塑料挤出机节能加热装置，其特征是高位储油罐(11)底部通过设有止回阀(13)的U形进油管(17)与热油炉(15)连接，通罐内的U形排气管(10)与油气分离器(19)连接，形成油位自动补偿装置。
专利摘要本实用新型提供了一种塑料挤出机节能加热装置，沿挤出机料筒需加热部份的表面轴向分段安装有供油流动的中空加热层；加热层的进油口通过导油管连接控制阀门、油气分离器及储油罐并与热油炉连接，出油口通过导油管连接热油泵及热油炉，形成油循环回路。本加热装置具有如下优点和积极效果强制流动热交换，热能利用率高。高温承载力强，常温至350℃之间无级调节，完全能适应塑料加工温度要求。低压液态输送热能，工作压力≤1，安全性好。多区多段多距离输送热能，运行控制精度高、操作简便，无需专人看守。加热环境清洁卫生。充分利用热能，节能效果显著，与电加热相比，节约加热成本可达90％。
文档编号B29C47/78GK2688482SQ20032011552
公开日2005年3月30日 申请日期2003年10月16日 优先权日2003年10月16日
发明者黄福照 申请人:黄福照