Гранулятор - принцип работы, виды

Гранулятор — это оборудование, используемое для переработки дробленого полимерного сырья и получения гранул, которые являются удобным и широко применяемым промежуточным продуктом в различных отраслях промышленности. Грануляция представляет собой заключительный этап переработки сырья, включающий удаление летучих веществ, добавление компонентов (красителей, наполнителей) и формирование гранул. Полимерные гранулы востребованы в производстве большинства видов изделий, начиная с упаковочных материалов и заканчивая трубами и деталями для автомобилей.

Принцип работы гранулятора

Основной принцип работы гранулятора заключается в расплавлении дробленого полимерного материала и продавливании его через фильеру, после чего расплав охлаждается и нарезается на гранулы. В зависимости от конструкции, грануляторы могут отличаться, однако их работа состоит из нескольких ключевых этапов:

1. Загрузка сырья — материал поступает в бункер для дальнейшей обработки.
2. Экструзия — полимерное сырье перемешивается, расплавляется и очищается.
3. Формование — расплавленный материал проходит через фильеру, где приобретает форму стренгов (тонких нитей).
4. Охлаждение и нарезка — сформированные стренги охлаждаются и нарезаются на гранулы.

Основные узлы гранулятора:

• Загрузочный бункер: предназначен для подачи материала в экструдер.
• Шнековая зона экструзии: где происходит перемешивание и плавление полимерного материала.
• Нагревательные элементы: обеспечивают нагрев материала до температуры плавления.
• Фильера: формующая головка, через которую расплавленный материал проходит для создания гранул.
• Система охлаждения и нарезки: позволяет охладить расплав и нарезать его на гранулы.

Виды грануляторов

Грануляторы делятся на несколько видов по конструкции и методу работы:

1. Каскадные грануляторыОднокаскадные — состоят из одного экструдера и используются для переработки чистого сырья. Это простые и экономичные машины с производительностью от 50 до 200 кг/час.Двухкаскадные — оборудованы двумя экструдерами, что позволяет перерабатывать более загрязненное сырье. Они обеспечивают высокое качество готового гранулята, благодаря дополнительной стадии фильтрации и дегазации.
2. Планетарные грануляторыПрименяются для обработки порошкообразных материалов и создания сферических гранул. Отличаются наличием формующего барабана и валов, что позволяет добиться равномерной грануляции.
3. По способу резки:Стренговая резка — гранулы нарезаются после охлаждения стренгов.Водокольцевая резка — гранулы формируются и нарезаются непосредственно в водяной камере, что позволяет быстрее их охладить.Воздушная резка — используется для высоконаполненных полимерных материалов, где охлаждение происходит за счет воздушных потоков.Подводная резка — наиболее производительный метод, применяющийся для крупнотоннажных производств. Расплавленный материал нарезается непосредственно в воде, что позволяет обрабатывать даже низкотвёрдые полимеры.

Дополнительные функции и оснащение

Современные грануляторы могут быть дополнительно оснащены системами для улучшения производительности и качества:

• Система дегазации — позволяет удалить летучие компоненты и воздух из расплавленного материала, что улучшает плотность и качество гранул.
• Фильтрация — обеспечивает удаление загрязнений и твёрдых частиц из полимерного сырья.
• Компактор — помогает увеличить плотность материала перед грануляцией, исключая необходимость использования дробилок и агломераторов.

Преимущества гранулированного сырья

Гранулированное сырье обладает рядом преимуществ по сравнению с дроблёными полимерными отходами:

• Однородность — обеспечивает равномерное расплавление материала в процессе переработки.
• Удобство транспортировки и хранения — гранулы легче транспортировать и хранить, что снижает логистические расходы.
• Сыпучесть — благодаря своей структуре, гранулы не склонны к слёживанию, что улучшает подачу материала в экструдеры.

Применение грануляторов

Грануляторы широко используются в таких отраслях, как:

• Производство пластмасс (изготовление упаковки, пленки, труб и емкостей).
• Переработка вторичного сырья (пластиковые отходы).
• Выпуск компаундов с добавками (наполнители, красители).
• Изготовление изделий для автомобилестроения и строительных материалов.

Таким образом, грануляторы играют ключевую роль в переработке полимерных материалов, способствуя созданию качественного сырья для дальнейшего использования в различных производственных процессах.