Аппараты для предварительного вспенивания
Как указывалось, метод предварительного вспенивания гранул полистирола с использованием в качестве теплоносителя водяного пара получил наиболее широкое распространение в производстве беспрессового пенополистирола вследствие ряда преимуществ этого теплоносителя. В последнее время за рубежом появилось большое число установок различного типа как периодического, так и непрерывного действия для предварительного вспенивания гранул полистирола.
Агрегат периодического действия представляет собой обычно вертикальный цилиндрический резервуар из алюминия или нержавеющей стали, снабженный механической мешалкой. Он оснащается дозировочным устройством, ручным или автоматическим управлением клапанами для подачи пара, а также устройствами для загрузки гранул и выгрузки предварительно вспененного материала, аппаратурой для контроля давления и температуры пара, автоматической аппаратурой для контроля насыпного веса гранул и пр. Полуфабрикат загружают через крышку, пар вводят через перфорированное днище, отверстия в стенках или через штанги мешалки. Наблюдают за процессом вспенивания через смотровые окна в крышке или стенках. Насыпной вес гранул определяют по длительности тепловой обработки или объему, достигнутому расширившимися гранулами. Электромагнитными вентилями для подачи пара управляют при помощи реле времени. Вспененный материал удаляют из агрегата пневмотранспортером.
При сравнительно небольших размерах такие установки периодического действия довольно производительны. Например, достаточно простая по конструкции установка для предварительного вспенивания полистирола фирмы «Isocolor» (ФРГ) с автоматическим контролем продолжительности вспенивания при помощи реле времени имеет резервуар диаметром 900 и высотой 1500мм. Производительность ее 150—250 кг/ч.
Основным недостатком такого агрегата является то, что для получения вспененного материала с одинаковым насыпным весом необходимо строго выдерживать установленные параметры пара и обеспечивать постоянство гранулометрического состава и физических свойств полуфабриката. Так как практически обеспечить такие условия очень трудно, насыпной вес гранул колеблется в значительных пределах.
Чаще всего за рубежом применяют агрегаты периодического действия с автоматическим управлением процессом. Такой агрегат также представляет собой вертикальный цилиндрический резервуар с механической штанговой мешалкой, дозировочным устройством и аппаратурой для автоматического управления процессом вспенивания. На цилиндрической поверхности агрегата имеются окна для наблюдения за процессом вспенивания. Насыпной вес материала контролируют при помощи фотоэлектрического устройства.
Процесс предварительного вспенивания протекает при небольшом избыточном (0,05—0,1 кГ/см2) давлении пара. Когда расширившиеся гранулы займут определенный объем, фотоэлектрическое устройство автоматически прерывает поступление пара и процесс вспенивания прекращается. Фотоэлемент может быть установлен на любой высоте в зависимости от желаемого насыпного веса гранул.
Рис. 13. Автоматический вертикальным вспениватель периодического с фотоэлектрическим устройством
На рис. 13 показан автоматический вспениватель периодического действия производительностью около 50 кг/ч пенополистирола насыпным весом 15 кг/м3. Аналогичные вспениватели большего размера имеют производительность 100—150 кг/ч. Основное преимущество автоматических вспенивателей периодического действия заключается в том, что благодаря контролю насыпного веса по объему, достигнутому вспененными гранулами, они позволяют выпускать материал с одинаковым насыпным весом, несмотря на колебания параметров пара, физических свойств гранулированного полистирола атмосферных условий и др. действия
Рис 14. Шнековый вспениватель непрерывного действия. 1- бункер для полистирола, 2-шнековый дозатор, 3-трубчатый шнек, 4-паровая рубашка, 5-набор шестерен для привода дозатора, 6 —редуктор; 7 —электродвигатель
Наряду с установками периодического действия для предварительного вспенивания полистирола используют и установки непрерывного действия. На рис. 14 приведен шнековый вспениватель, применяемый в отечественной промышленности [18]. AгрeгаT состоит из следующих основных узлов: шнека, вращающегося в трубчатом перфорированном кожухе с паровой рубашкой и имеющего привод от электродвигателя постоянного тока через редуктор, шнекового дозатора с приводом от того же редуктора через систему сменных шестерен, приемного бункера для полистирола. Производительность установки можно изменять в пределах от 1 до 2,5 м31ч путем уменьшения пли увеличения подачи гранул, подбора сменных шестерен, и изменения числа оборотов основного шнека. Время выдерживания гранул в аппарате при температуре 95—105°С составляет от 1 до 2 мин.
|
