Машины механотермического обезвоживания

Наиболее перспективна сушка в червячных агрегатах. Выделение влаги каучука в таких машинах осуществляется как механическим отжимом, так и удалением перегретых паров при сбросе давления (рис.10.18.).

Рис. 10.18. Червячная машина для термической сушки каучука (а) и ее цилиндр (б) 1 – корпус; 2 – загрузочный бункер;

3 – редуктор; 4 – червяк; 5 – перемешивающие болты;

6 – рубашка

Тепло передается каучуку за счет превращения механической энергии в тепловую, а также через корпус машины от теплоносителя, т.е. машина является политропной. Крошка каучука, предварительно отжатая на отжимной машине до влажности 15%, поступает в загрузочный бункер, захватывается витками червяка и транспортируется в рабочую зону машины. Каучук при движении разогревается от диссипации энергии привода в теплоту, а также за счет передачи теплоты от паровой рубашки. Вода, содержащаяся в каучуке, находится в перегретом состоянии на протяжении всего периода движения через рабочую часть машины. При этом давление, создаваемое витками червячного вала, выше давления паров перегретой воды. Наличие воды в каучуке интенсифицирует теплопередачу от рубашки к каучуку. Пар подводится также к фильерной головке. Температура каучука на выходе может достигать 200 °С.

При выходе каучука из фильерной головки происходит сброс давления, вода мгновенно превращается в пар и каучук становится почти сухим. Быстрое превращение воды в пар делает жгуты каучука пористыми. Для увеличения производительности червячной машины используется вибрационное воздействие на полимер.

Для более быстрого и равномерного прогрева каучука используется тепло, выделившееся за счет трения от перемешивающих болтов (рис. 10.19.), которые вводятся в разрезы червяка. При этом возможно регулирование степени сжатия каучука за счет перемещения болтов.

Рис. 10.19. Поперечный разрез корпуса червячной машины:

1 – корпус; 2 – рубашка; 3 – гильза; 4 – планка; 5 – перемешивающий болт

В ряде случаев бутадиенстирольные каучуки получают в виде ленты: для этого на специальной лентоотливочной машине (рис.10.20) каучук отделяется от серума, промывается умягченной водой и отжимается от влаги. После лентоотливочной машины каучук направляется в ленточную сушилку (см. рис.9.5.). Однако этот способ не перспективен из-за подгорания ленты, деструкции, небольших коэффициентов тепло – и массопередач.

Рис. 10.20. Лентоотливочная машина: 1 – приемный ящик; 2 – вал ограничителя; 3, 12 – валы для сетки; 4, 9 – ролики; 5 – боковые ограничители; 6 – сетка; 7 – натяжное приспособление;

8 – промывные лотки; 9 – ролики; 10 – отжимной барабан;

11 – вакуумные коробки; 13 – отжимные валки;

14 – промежуточный транспортер