一种适用于双螺杆挤出机的冷凝装置的制作方法

本实用新型涉及挤出设备技术领域，具体涉及一种适用于双螺杆挤出机的冷凝装置。

背景技术：

双螺杆挤出机是20世纪30年代由意大利人发明的，用于聚合物的加工。其应用范围广泛，可适用于多种物料的加工，可实现高产量、高质量、高效率。目前塑料加工改性主要使用双螺杆挤出机进行，其可实现大量的塑料改性品种的生产，如：玻纤增强、阻燃料造粒、高填充料造粒(如：PE、PP填充75％CaCO₃。热敏性物料造粒(如：PVC、XLPE电缆料)、浓色母粒、反应挤出造粒(如：EVA热熔胶、聚氨脂)等领域。国内大部分塑料改性厂和研究院都在使用双螺杆挤出机进行塑料的加工实验和生产。目前改性塑料的国内年产量在200万吨以上。

双螺杆挤出机在生产时，为了排除掉熔体的小分子物质，通常将挤出机与真空泵相连后抽真空，从而将熔体中的小分子排走。尤其是一些汽车配件的专用料要求低气味，其制备过程需要这一抽真空的操作。但是，抽出的小分子温度很高，对真空泵的真空度损伤很大，在这种工况下工作3-5天后真空度会大大降低，最终影响设备的正常使用，从而不得不停机保养真空泵，既影响了生产效率，耽搁了进度，又造成了设备养护成本的增加。

解决这一问题的关键在于如何使随着抽真空被抽出的小分子有效降温至不影响真空泵工作的状态，为此，市面上需求一种与挤出设备可配套使用的冷却装置或者冷凝系统，使其在挤出设备生产时配合其工作并发挥作用，使在抽真空时抽出的小分子冷凝下来。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种适用于双螺杆挤出机的冷凝装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种适用于双螺杆挤出机的冷凝装置，包括装置本体，其设置于真空泵与双螺杆挤出机的连接管路中，用于使双螺杆挤出机中被抽出的热空气冷凝，避免热空气中的小分子影响真空泵的真空度，其特征在于：所述装置本体包括一用于盛放冷却液的冷凝罐，其外设有一夹套，所述夹套内设有一冷凝腔，夹套的壳体上设有与真空泵连接的真空泵接口和与双螺杆挤出机的工作腔连接的挤出机接口，通过挤出机接口、真空泵接口使真空泵、冷凝腔和挤出机的工作腔联通，真空泵工作后将挤出机在作业生产时产生的热空气被抽出后送入冷凝腔，再经由与冷凝罐外壁与冷却液进行热交换，使热空气被冷凝，夹套的壳体上设有一冷凝液出口，用于将冷凝腔内的冷凝液体向外排放；

所述挤出机接口通过一三通连接件连接所述双螺杆挤出机，所述三通连接件包括三个接口，分别为左部接口、中部接口和右部接口，其中左部接口连接挤出机的工作腔、右部接口连接所述夹套的挤出机接口、中部接口连接一真空表，用于实时监测冷凝腔内部压力。

本实用新型通过在真空泵和挤出机之间设置具有冷凝腔的装置本体，使挤出机工作时的热空气在被抽离过程中得以冷凝，液化的冷凝液被收集后对外排送，从而保护了真空泵，避免因热空气分子破坏了真空度而使其影响挤出机生产，为实现绿色连续稳定生产提供有力保障。

优选的，所述挤出机接口与所述三通连接件以螺纹方式连接。

所述冷凝罐为空心圆柱体结构，其下部开口封闭后形成底面。

所述冷凝罐的空心圆柱体结构的直径为40cm-50cm。

所述冷凝罐的空心圆柱体结构的高度为50cm-80cm。

所述夹套由上下两个部分组成，分别为夹套上部和夹套下部，所述夹套上部为空心圆柱体结构，其围绕冷凝罐外周一周后闭合，所述夹套下部为倒置的空心圆锥体结构，其位于冷凝罐的底面的下方。

本实用新型中的冷凝腔是指由设置于夹套上部的空心圆柱体结构的壁中的空腔和设置于夹套下部的倒置空心圆锥体结构的空心内腔组成的腔室，而夹套上部的空心圆柱体结构的空心内腔则用于放置冷凝罐；空心圆柱体结构的壁中的空腔和倒置空心圆锥体结构的空心内腔联通。

所述夹套上部的空心圆柱体结构的壁厚与所述冷凝罐的空心圆柱体结构的横截面的直径之间的比值为1:20～1:30。

所述夹套下部的倒置空心圆锥体结构的位于上部的底面的直径大于所述冷凝罐的空心圆柱体结构的横截面的直径。

所述夹套下部的高度与所述冷凝罐的高度之间的比值为1:1～1:2。本实用新型中，夹套下部的高度指夹套的圆锥体结构的高度，冷凝罐的高度指冷凝罐的圆柱体的高度。

所述挤出机接口向外水平地凸出于所述夹套壳体的外壁，且凸出长度为20cm～30cm，其设置位置位于夹套上部的竖直方向的中心位置。

优选的，所述挤出机接口为空心圆柱体结构，其空心圆柱体的空心内腔联通所述夹套上部的空心圆柱体结构的壁中的空腔。

所述三通连接件的左部接口向左连接一第一连接管，所述第一连接管向左连接一折弯角度为90度的弯管，所述弯管的向下的接口向下连接一竖直的第二连接管，通过所述第二连接管连接挤出机工作腔。

所述第一连接管的长度为15cm～20cm。

所述第二连接管的长度为15cm～20cm。

所述第二连接管的出口端设有连接端，用于连接挤出机工作腔，所述连接端的端面为长方体结构，其长度为10cm，宽度为10cm，厚度为5cm，其长方体结构上设有螺栓孔，用于通过螺栓将连接端固定在挤出机工作腔的连接处。

所述螺栓孔的孔径为3mm。

优选的，所述真空泵接口为空心圆柱体结构，其位于与所述挤出机接口的设置位置对向的所述夹套壳体的外壁上，其空心内腔联通所述夹套上部的空心圆柱体结构的壁中的空腔。

所述真空泵接口凸出于所述夹套壳体的外壁上，其凸出长度为20cm～30cm。

所述真空泵接口通过一第一控制阀连接所述真空泵，通过第一控制阀控制管道内的压力。优选的，所述第一控制阀采用球阀。

优选的，所述真空泵接口凸出于夹套壳体外壁的长度为20cm～25cm。

所述真空泵接口的水平高度比所述挤出机接口的水平高度高15cm～20cm。

所述夹套下部的空心圆锥体结构的尖端削平后形成所述冷凝液出口。

所述冷凝液出口的直径与所述冷凝罐的直径之比为1:30～1:45。

所述冷凝液出口向下连接一第三连接管，所述第三连接管的长度为15cm～20cm。优选的，所述第三连接管的长度为15cm～18cm。

所述第三连接管竖直向下连接第二控制阀，通过第二控制阀控制对外排放的冷凝液的流量。

优选的，所述第二控制阀采用球阀。

所述冷凝罐的冷却液优选采用冰水混合物。

所述装置本体外设有一装置托架，其由箍在夹套上部外壁上的托架环和一端连接所述托架环的托架杆组成，所述托架杆水平设置后，其另一端连接一竖直设置的支撑架，所述支撑架竖直向下连接一位于其下方的支架底座。

所述托架杆与所述支撑架为双顶丝连接。本实用新型设置时，托架杆的工作长度和高度依据双螺杆挤出机的抽真空口的位置而调节，调节到使连接端与双螺杆挤出机的抽真空口连接为准。

所述托架杆的长度为150cm～180cm。

优选的，所述托架杆的长度为160cm～170cm。

所述支撑架的高度为2.0m～2.5m。

优选的，所述支撑架的高度为2.0m～2.2m。

所述支架底座的重量为50kg～80kg。

优选的，所述支架底座为铁块，重量为60kg～70kg。

所述装置托架在所述支撑架上具有上下移动的功能。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型有效降低了挤出机生产时的高温气体对真空泵真空度的损害，也大大降低抽出的有害小分子排到空气中的数量，减少了对环境的损害，实现了绿色生产，符合当今生产绿色化的发展潮流。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中的连接端的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1、图2，一种适用于双螺杆挤出机的冷凝装置，包括装置本体，用于从双螺杆挤出机的工作腔内抽取高温气体后，使其冷凝，不仅确保挤出机工作，也可以通过将高温气体冷凝后，避免其破坏真空泵的真空度。装置本体设置于真空泵与双螺杆挤出机的连接管路中。装置本体包括冷凝罐1，冷凝罐1为空心圆柱体结构，其下部开口封闭后形成底面。冷凝罐1的空心圆柱体结构的直径为40cm-50cm，高度为50cm-80cm。罐内盛放冷却液，冷却液选用冰水混合物。罐外设有夹套，其为夹层结构，夹套内设有冷凝腔，即是说，冷凝腔设置在夹层中。夹套由上下两个部分组成，分别为夹套上部21和夹套下部22，夹套上部21为空心圆柱体结构，其围绕冷凝罐1外周一周后闭合，夹套下部22为倒置的空心圆锥体结构，其位于冷凝罐1的底面的下方。其中，冷凝腔是指由设置于夹套上部21的空心圆柱体结构的壁中的空腔2101和设置于夹套下部22的倒置空心圆锥体结构的空心内腔2201组成的腔室。夹套上部21的空心圆柱体结构的空心内腔则用于放置冷凝罐1。空腔2101和空心内腔2201联通。夹套上部21的空心圆柱体结构的壁厚与冷凝罐1的空心圆柱体结构的横截面的直径之间的比值为1:20～1:30。夹套下部22的倒置空心圆锥体结构的位于上部的底面的直径大于冷凝罐1的空心圆柱体结构的横截面的直径。夹套下部22的高度与冷凝罐1的高度之间的比值为1:1～1:2。

本实用新型中，夹套下部22的高度指夹套的倒置空心圆锥体结构的高度，冷凝罐1的高度指冷凝罐1的空心圆柱体结构的高度。

夹套的壳体上设有真空泵接口81和挤出机接口82，通过挤出机接口82、真空泵接口81使真空泵、冷凝腔和挤出机的工作腔联通，真空泵工作后使挤出机在作业生产时产生的热空气被抽出后送入冷凝腔，再经由夹套外壁与冷凝罐外壁接触使之与罐内冷却液进行热交换，使热空气被冷凝。夹套的壳体上设有冷凝液出口83，用于将冷凝腔内经冷凝后产生的冷凝液体向外排放。挤出机接口82为空心圆柱体结构，其空心圆柱体的空心内腔联通夹套上部21的空心圆柱体结构的壁中的空腔2101；挤出机接口82向外水平地凸出于夹套壳体的外壁，且凸出长度为20cm～30cm，其设置位置位于夹套上部21的竖直方向的中心位置。挤出机接口82通过三通连接件4连接双螺杆挤出机。挤出机接口82与三通连接件4优选以螺纹方式连接。三通连接件4包括三个接口，分别为左部接口、中部接口和右部接口，其中左部接口连接挤出机的工作腔、右部接口连接夹套的挤出机接口82、中部接口连接真空表5。三通连接件4的左部接口向左连接第一连接管301，第一连接管301向左连接折弯角度为90度的弯管304，弯管304的向下的接口向下连接竖直的第二连接管302，通过第二连接管302连接挤出机工作腔。第一连接管301的长度为15cm～20cm。第二连接管302的长度为15cm～20cm。第二连接管302的出口端设有连接端7，用于连接挤出机工作腔。

参照图2，连接端7的端面为长方体结构，其长度为10cm，宽度为10cm，厚度为5cm，其长方体结构上设有螺栓孔701，用于通过螺栓将连接端7固定在挤出机工作腔的连接处。螺栓孔的孔径为3mm。优选的，连接端7的长方形的端面的每个角上均设有一个螺栓孔701；

真空泵接口81为空心圆柱体结构，其位于与挤出机接口82的设置位置对向的夹套壳体的外壁上，其空心内腔联通空腔2101。真空泵接口81凸出于夹套壳体的外壁上，其凸出长度为20cm～30cm，优选20cm～25cm。真空泵接口81通过第一控制阀61连接真空泵，通过第一控制阀61控制管道内的压力。第一控制阀61优选采用球阀。真空泵接口81的水平高度比挤出机接口82的水平高度高15cm～20cm。

夹套下部22的空心圆锥体结构的尖端削平后形成冷凝液出口83。冷凝液出口83的直径与冷凝罐1的圆柱体结构的直径之比为1:30～1:45。冷凝液出口83向下连接第三连接管303，第三连接管303的长度为15cm～20cm，优选15cm～18cm。第三连接管303竖直向下连接第二控制阀62，通过第二控制阀62控制对外排放的冷凝液的流量。第二控制阀优选采用球阀。

装置本体外设有装置托架，用于固定装置本体。其由箍在夹套上部21外壁上的托架环91和一端连接托架环91的托架杆92组成，托架杆92水平设置后，其另一端连接竖直设置的支撑架93，支撑架93竖直向下连接位于其下方的支架底座94。托架杆92与支撑架93为双顶丝连接。托架杆92的长度为150cm～180cm，优选160cm～170cm。支撑架的高度为2.0m～2.5m，优选为2.0m～2.2m。支架底座的重量为50kg～80kg。优选的，支架底座为铁块，重量为60kg～70kg。托架杆92在支撑架93上具有上下移动的功能，从而使装置本体也随之上升或者下降。本实用新型设置时，托架杆92的工作长度和高度依据双螺杆挤出机的抽真空口的位置而调节，调节到使连接端7与双螺杆挤出机的抽真空口连接为准。

本实用新型通过在真空泵和挤出机之间设置具有冷凝腔的装置本体，使挤出机工作时的热空气在被抽离过程中得以冷凝，液化的冷凝液被收集后对外排送，从而保护了真空泵，避免因热空气分子破坏了真空度而使其影响挤出机生产，为实现绿色连续稳定生产提供有力保障。

本实用新型使用该冷凝装置可以实现低气味环保塑料颗粒(如低气味改性PP，低气味改性ABS)的制备，真空泵可以实现1-2年在高真空度稳定运行，几乎没有有气味的小分子排到空气中，有效提升了生产环境的质量，实现了绿色可持续性生产。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。