Классификатор для измельченных отходов полимерных материалов

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КЛАССИФИКАТОР ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕННЫХ ОТХОДОВ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро Металлополимер(72) Авторы Кудян Сергей Георгиевич Умеренко Алексей Григорьевич Гайдук Вера Филипповна(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Специальное конструкторско-технологическое бюро Металлополимер(57) Классификатор для измельченных отходов полимерных материалов, включающий транспортирующий механизм с приводом, отличающийся тем, что содержит две емкости емкость фильтрации, разделенную высокими и низкими перегородками на отсеки, и емкость сепарации, последняя оснащена транспортирующим механизмом, выполненным в виде скребковых цепей с верхними и нижними ветвями скребков, причем цепи установлены с возможностью перемещения по дну и по верху емкости, а сверху емкости сепарации установлены оросительные трубы, при этом у одной из боковых стенок емкости сепарации смонтирован сливной коллектор с вырезами, закрываемыми сдвижными заслонками,и с раструбом, направленным в первый отсек емкости фильтрации, на верхних краях низких перегородок которой установлены съемные сетки-фильтры, а в последнем ее отсеке установлены насос и поплавковый клапан. 11280 1 2008.10.30 Изобретение относится к технике переработки отходов полимерных материалов и может быть использовано на предприятиях, занятых переработкой полимеров и их отходов. Известно различное оборудование для классификации. Так, например, известен спиральный классификатор 1, включающий корыто, спирали, привод, питающий патрубок,торцовый порог и сливное окно, причем сливное окно размещено на боковом борту корыта, противоположном питающему патрубку, а кромка торцового порога установлена выше максимального уровня слива. Сливное окно может снабжаться регулятором ширины. Известен спиральный классификатор 2, включающий наклонное расширяющееся к нижней части корыто с бортами и сливным порогом на нижней торцовой стенке, расположенные в корыте спирали для транспортировки песков с приводом и подъемным механизмом, расположенное в борте корыта приспособление для подачи исходного питания. С целью повышения эффективности классификации за счет предотвращения выноса грубых частиц в слив из зоны подачи исходного питания сливной порог выполнен уменьшающейся высоты от борта с приспособлением для подачи исходного питания к противоположному борту. Известен механический классификатор 3, включающий корпус в виде наклонного корыта, расположенное в нем приспособление для транспортирования песков, загрузочный патрубок, сливной порог, разгрузочную коническую насадку. С целью повышения эффективности классификации и производительности за счет перераспределения потоков классификатор снабжен вихреобразователем, установленным поперек в корыте и выполненным с асимметричным относительно оси корыта вырезом, расположенным в верхней части. Известен спиральный классификатор 4, включающий установленную под острым углом к горизонтали ванну, установленный в ванне вал со спиралью, соединенный с валом привод, верхнюю подшипниковую опору вала, установленную посредством поперечно расположенных в обоймах соосных цапф, и нижнюю подшипниковую опору, закрепленную в шарнирном узле. С целью повышения надежности работы классификатора за счет снижения износа узлов и уменьшения энергозатрат привод консольно закреплен на верхней подшипниковой опоре вала, а верхняя подшипниковая опора расположена с зазорами относительно обойм и установлена с возможностью осевого перемещения вдоль оси цапф,при этом ось цапф смещена на острый угол навстречу направления рабочего вращения вала. Известен механический классификатор 5, включающий корпус, состоящий из зоны классификации и разгрузочной зоны, транспортирующий механизм, выполненный в виде спирали, и привод. С целью повышения эффективности процесса классификации за счет снижения циркуляции песков днище разгрузочной зоны выполнено с уклоном в направлении разгрузки песков, при этом спираль в разгрузочной зоне выполнена с увеличением диаметра витков в направлении разгрузки песков. Наиболее близким, из числа известных, по технической сущности и достигаемому результату является устройство 6 для отделения термопластичного полимерного материала от инородных включений на конвейерной ленте с приспособлением для нагрева ленты,вибратором, установленным в месте загрузки, приспособлением для подачи воздуха и счищающих ножей. Практически все известные классификаторы предназначены для обогащения руд или разделения от инородных включений пластмасс путем их оплавления и прилипания, для отделения от массы измельченных полимерных отходов частиц полимера с плотностью,отличной от плотности основного полимера, они не приспособлены. Задача изобретения - создание классификатора, позволяющего отделять от измельченных отходов полимерных материалов частицы другого полимера с плотностью, отличной от плотности основного материала, и частицы грязи, плотность которых отлична от плотности основного полимерного материала, т.е. производить частичную очистку отходов полимера. 2 11280 1 2008.10.30 Поставленная задача решается тем, что предлагаемый классификатор для измельченных отходов полимерных материалов содержит две емкости - емкость 1 сепарации и емкость 2 фильтрации. Емкость 1 сепарации представляет собой установленную на опорной раме сварную конструкцию, состоящую из боковых стенок 3 и фигурного днища 4, образующих консольную горизонтальную переднюю(приемную), среднюю(сепарирующую) и консольную наклонную заднюю(выгрузную) части емкости сепарации. В емкости 1 сепарации установлены скребковые цепи 5 с приводом 6 их движения. Скребковые цепи имеют верхние и нижние ветви скребков. В стенках емкости сепарации смонтированы приводной вал 7 и оси 8, 9, 10 и 11. На валу и осях смонтированы зубчатые колеса. Сверху в емкости сепарации установлены оросительные трубы 12. Скребки верхней ветви цепей своими лопастями входят в продольный перфорированный верхний желоб 13, находящийся в заднейвыгрузной части емкости сепарации. Этот желоб имеет выгрузной край, расположенный выше приводного вала 7. Скребки нижних ветвей цепей своими лопастями входят в продольный перфорированный нижний желоб 14, имеющий выгрузной край, расположенный ниже приводного вала 7. В днище 4 емкости сепарации смонтирован сливной трубопровод с перекрывающим его краном. Вдоль внутренней части одной стенки емкости 1 сепарации приварен сливной коллектор 15, верхний сливной край которого расположен ниже уровня верхних ветвей скребковых цепей. Край коллектора снабжен вырезами 16, закрываемыми сдвижными заслонками. Коллектор снабжен сливным раструбом 23, нижний конец которого направлен в емкость 2 фильтрации. Емкость 2 фильтрации состоит из сварного прямоугольного бака. Она разделена высокими 17 и низкими 18 перегородками на пять отсеков. Высокие перегородки 17 образуют сквозные придонные щели, попарно соединяющие объемы соседних отсеков. На верхние края низких перегородок 18 установлены съемные сетки 19 для фильтрования частиц, величиной больших просвета сеток. Уровень воды в емкости 2 фильтрации поддерживается автоматически поплавковым клапаном 20, имеющимся в последнем отсеке 21 этой емкости. В отсеке 21 емкости 2 фильтрации размещен также насос 22. Для слива лишней воды из емкости сепарации предусмотрен сливной карман 23 с задвижкой. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид классификатора, на фиг. 2 - общий вид классификатора - разрез в плоскости симметрии, фиг. 3 общий вид классификатора - вид сверху. На всех рисунках 1 - емкость сепарации, 2 - емкость фильтрации, 3 - боковые стенки емкости сепарации, 4 - днище емкости сепарации,5 - скребковые цепи, 6 - привод перемещения скребковых цепей, 7 - приводной вал, 8, 9,10, 11 - оси, 12 - оросительные трубы, 13 - верхний перфорированный желоб, 14 - нижний перфорированный желоб, 15 - сливной коллектор, 16 - вырезы в сливном коллекторе, 17 высокие перегородки емкости фильтрации, 18 - низкие перегородки емкости фильтрации,19 - съемные сетки-фильтры, 20 - поплавковый клапан, 21 - последний отсек емкости фильтрации, 22 - насос, 23 - сливной карман с задвижкой. Управление работой классификатора осуществляется с пульта управления (на рисунках не показан). При работе классификатора в емкости сепарации поддерживается низкий или высокий уровень воды в зависимости от плотности перерабатываемого материала. При низком уровне воды в ванне сепарации обрабатывается материал по удельному весу легче воды,при высоком уровне воды - материал по удельному весу тяжелее воды. Работает классификатор следующим образом. Заполняется водой емкость 2 фильтрации, уровень воды в ней регулируется поплавковым клапаном 20. При включении насоса 22 вода из емкости 2 фильтрации будет подаваться в емкость 1 сепарации. Уровень воды в емкости 1 сепарации с помощью системы кранов удерживается на нижнем или верхнем уровне. 3 11280 1 2008.10.30 1. При загрузке в воду переднейчасти емкости сепарации сырья, удельный вес которого меньше 1 г/см 3, уровень воды в емкости удерживается низким, вырезы в сливном коллекторе при этом закрыты задвижками. При включении привода скребковых цепей они приводятся в перемещение в направлении к заднейчасти емкости. Скребки, закрепленные на скребковых цепях, перемещают плавающую фракцию материала по поверхности воды вдоль среднейчасти емкости сепарации по направлению к заднейчасти. При таком перемещении частицы с удельным весом больше 1,0 г/см 3 (инородный полимер, песок и т.п.) будут тонуть, а легкая фракция (основное сырье) перемещается к верхнему желобу 13. При этом вода подаваемая через оросительные трубы способствует перемешиванию сырья и осаждению тяжелой фракции. Далее, перемещаясь по поверхности желоба 13, находящегося выше уровня воды, сырье теряет воду, которая стекает через перфорацию желоба, дойдя до конца желоба, сырье выгружается в тару. Тяжелая фракция,осажденная на дно емкости, периодически удаляется путем слива осажденного материала с частью воды через канализационный трубопровод, имеющийся на дне 4 емкости сепарации. Излишки воды через сливной карман 23 (задвижка его при этом открыта) поступают в сливной коллектор и затем в емкость 2. 2. При загрузке в воду переднейчасти емкости сепарации сырья, удельный вес которого больше 1,0 г/см 3, уровень воды в емкости 1 устанавливается высоким. Вырезы в сливном коллекторе при этом открывают. Верхние скребковые цепи движутся в обратном направлении - от задней к передней части емкости сепарации. При загрузке в воду передней части емкости сепарации сырья оно тонет и нижними ветвями скребковых цепей перемещается к заднейчасти емкости. В процессе перемещения сырья частицы полимера с низким удельным весом (менее 1,0 г/см 3), а также легкие частицы грязи всплывают и,попадая в боковое течение, создаваемое боковой оросительной трубой, смещаются к вырезам 16 в сливном коллекторе 15. Из сливного корректора легкая фракция с излишком воды сливается в емкость 2 фильтрации, где происходит фильтрация воды на сетках с задержкой частиц грязи и инородного полимера. Тяжелая фракция, перемещаясь по нижнему перфорированному желобу 14, теряет мелкую некондиционную фракцию, песок и другие мелкие частицы грязи, которые проходят через перфорацию желоба и скапливаются на дне в виде шлама. Кроме того, перемещаясь по части желоба, находящейся выше уровня воды в емкости, тяжелая фракция теряет воду, после чего она выгружается на конце перфорированного желоба в тару. Пример. Измельченные на измельчителе с калибрующей решеткой 10 мм отходы ПЭТ-тары,пропускали через классификатор. При содержании в исходном сырье 0,8 мас.полиэтилена и 0,43 мас.бумаги (этикетка) после прохождения его через классификатор получили материал, содержащий 0,012 мас.полиэтилена и 0,14 мас.бумаги. Это связано с тем, что бумага этикеток в значительной степени тонет вместе с частицами ПЭТ. Источники информации 1 А.с. СССР 775887, МПК 03 5/52, 1982. 2. А.с. СССР 1510921, МПК 03 5/52, 1989. 3. А.с. СССР 1102627, МПК 03 5/52, 1984. 4. А.с. СССР 1369800, МПК 03 5/52, 1988. 5. А.с. СССР 891148, МПК 03 5/48, 1981. 6. А.с. СССР 1567290, МПК 07 15/00, 1990. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5