一种具有热量回收功能的节能注塑机制造技术

本发明专利技术提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，主要包括：注塑机主体、料筒、加热器、塑化盘管、料斗、换热筒、换热盘管、风扇、加热管、加热回管、模具、冷却回管、冷却管、循环泵、水箱、水箱盘管、热泵、节流阀、液罐和压缩机，该装置基于热泵的原理，首先将物料传递给模具的热量用冷却水吸收，之后通过热泵将冷却水的热量传递给塑化系统，并提高热量的品质，用于塑化原料颗粒，从而实现热能的回收再利用；热泵还起到给冷却水降温的作用，提高了模具的冷却效率。塑化后的余热还被用于预热塑料原料颗粒，进一步提高能量利用效率；通过多级热泵串联；达到提升加热温度上限的目的；调节节流阀开度，改变介质压力与沸点，达到精确控温的目的。达到精确控温的目的。达到精确控温的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种具有热量回收功能的节能注塑机


[0001]本专利技术涉及塑料成型装备领域，具体涉及一种具有热量回收功能的节能注塑机。

技术介绍

[0002]注塑机是大批量生产具有复杂结构塑料制品的最主要设备，在国民经济中占有重要地位。高效率的生产要求成型周期尽可能地短，需要不断将模具冷却以便塑料尽快凝固成型，这样就导致大量余热被白白浪费掉，另一方面，注塑机的塑化系统需要不断将塑料颗粒加热塑化，需要消耗庞大的电能，因此这样的工作模式能源利用效率较低。
[0003]为了提高注塑机的能量利用效率，CN208788935U使用热能电池回收模温机中散发出的多余热量，再提供给注塑机的电子系统，但是目前热电池技术尚不成熟，能量转化效率很低，只能回收极少量能量；CN109664461A将冷却注塑机机头的循环冷却水引入储料桶，利用循环水的热量预热储料桶中的塑料原料，从而实现节能的目的，但是由于循环水温度普遍较低，该方法对原料的预热效果有限，也只能回收少量能量。由此可见，目前迫切需要一种能够将模具中塑料制品余热有效再利用的手段。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，该装置基于热泵的原理，首先将物料传递给模具的热量用冷却水吸收，之后通过热泵将冷却水的热量传递给塑化系统，并提高热量的品质，用于塑化原料颗粒，从而实现热能的回收再利用；热泵还起到给冷却水降温的作用，提高了模具的冷却效率。塑化后的余热还被用于预热塑料原料颗粒，进一步提高能量利用效率；通过多级热泵串联；达到提升加热温度上限的目的；调节节流阀开度，改变介质压力与沸点，达到精确控温的目的。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，该装置主要包括：注塑机主体、料筒、加热器、塑化盘管、料斗、换热筒、换热盘管、风扇、加热管、加热回管、模具、冷却回管、冷却管、循环泵、水箱、水箱盘管、热泵、节流阀、液罐和压缩机，其中，注塑机主体是通用的注塑机，左侧是合模机构，右侧是塑化机构，除了本专利特别说明的结构，其余结构均与一般的注塑机结构相同；料筒是注塑机主体的螺杆料筒；加热器是通用的注塑机用电热圈；料筒的前段和中段与一般注塑机相同，外面套有加热器；塑化盘管是紧密缠绕的螺旋形的金属管，从左到右套在料筒的后段上；料斗是注塑机主体的倒锥形的筒状加料斗；换热筒是一个金属圆柱筒，固定在料斗底部，轴向沿着左右方向，且右端与料斗相通；换热盘管是从左到右螺旋形环绕的金属管，固定在换热筒内部，换热盘管右端与塑化盘管右端连接；风扇是一个电机驱动的风扇，固定在换热筒左端，且向右吹风朝向换热筒内部；加热管、加热回管都是金属管，加热管下端连接塑化盘管最左端，加热回管下端连接换热盘管的最左端；模具是通用注塑模具，包含一对内部有冷却水回路的模具；冷却回管和冷却管都是塑料软管，各有两根，两个模具上面的冷却水路都分别与冷却回管和冷却管连接；循环泵是通用水泵，有
两个，两根冷却管上各有一个，循环泵输送水流的方向为从冷却管流经模具再流经冷却回管；水箱是一个金属材质的盛有水的水箱，水箱底部与冷却回管和冷却管的另一端连接；水箱盘管是一个金属盘管，浸没在水箱的水中；热泵由节流阀、液罐和压缩机组成；其中节流阀是一个具有节流功能且节流开度可以细微调节的阀门；液罐是金属储液罐，里面充填有在压力下能液化的制冷介质，并维持在较高压力下；压缩机是一个能压缩制冷介质的压缩机；节流阀左端连接水箱盘管上端，右端连接液罐，并通过液罐与加热回管上端连接；压缩机左端连接水箱盘管下端，右端连接加热管的上端，压缩机压缩方向为从左到右。
[0007]注塑成型过程中，高温的塑料将热量不断传导给模具，导致模具温度升高，循环泵运行使水箱中的水不断流过模具，降低模具的温度，同时水箱中的水吸收热量温逐度渐升高；与此同时，液罐中的制冷介质流过节流阀，由于压力降低发生气化，吸收汽化潜热导致温度降低；低温气态的制冷介质继续流过水箱盘管，吸收水箱中水的热量，再之后制冷介质通过压缩机，被压缩机压缩液化，由于汽化潜热的释放，液体温度升至极高温度；液态高温制冷介质接着流过塑化盘管，将温度传递给料筒的后段，使料筒内部的塑料温度升高，从而实现塑化；制冷介质通过塑化盘管后温度有所降低，但是还保持着较高温度，进入换热盘管，加热风扇吹入的空气，一方面让空气冷却制冷介质，另一方面被加热后的热空气进入料斗，加热里面存放的塑料颗粒，起到预热的作用；冷却后的液态制冷介质顺着加热回管返回液罐，完成循环；在这个循环中，制冷介质将水箱中的水的热量吸收，用于加热料筒的后段以及料斗中的塑料颗粒，实现余热的回收利用，达到节能的效果。
[0008]本专利技术提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，其可以使用左右两级热泵；热泵可以替换为两个热泵和一个换热器；换热器可以是板式换热器；在左侧的热泵中：节流阀和压缩机左端连接水箱盘管；液罐和压缩机右端连接换热器；在右侧的热泵中：节流阀和压缩机左端连接换热器；液罐和压缩机右端分别连接加热回管和加热管。
[0009]左侧热泵吸收水箱中水的热量，将温度提高并通过换热器传递给右侧热泵，右侧热泵进一步提高温度并将热量传递给注塑机的塑化系统，通过两级热泵提高了塑化系统能达到的温度上限。
[0010]本专利技术提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，其可以通过调节节流阀的开度来改变压缩后制冷剂的液化温度，进而调节塑化系统的温度。
[0011]本专利技术装置，将塑化后的余热用于预热塑料原料颗粒，进一步提高能量利用效率；通过多级热泵串联；实现提升加热温度上限；调节节流阀开度，改变介质压力与沸点，实现精确控温。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一种具有热量回收功能的节能注塑机整体示意图；
[0013]图2是本专利技术一种具有热量回收功能的节能注塑机热泵示意图；
[0014]图3是本专利技术一种具有热量回收功能的节能注塑机双级热泵示意图。
[0015]图中：1
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注塑机主体、2
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料筒、3
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加热器、4
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塑化盘管、5
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料斗、6
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换热筒、7
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换热盘管、8
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风扇、9
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加热管、10
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加热回管、11
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模具、12
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冷却回管、13
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冷却管、14
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循环泵、15
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水箱、16
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水箱盘管、17
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热泵、18
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节流阀、 19
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液罐、20
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压缩机、21
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换热器。
具体实施方式
[0016]本专利技术提出一种具有热量回收功能的节能注塑机，如图1和图2所示，该装置主要包括：注塑机主体1、料筒2、加热器3、塑化盘管4、料斗5、换热筒6、换热盘管7、风扇8、加热管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有热量回收功能的节能注塑机，其特征在于主要包括：注塑机主体、料筒、加热器、塑化盘管、料斗、换热筒、换热盘管、风扇、加热管、加热回管、模具、冷却回管、冷却管、循环泵、水箱、水箱盘管、热泵、节流阀、液罐和压缩机，其中，注塑机左侧是合模机构，右侧是塑化机构；料筒是注塑机主体的螺杆料筒；加热器是通用的注塑机用电热圈；料筒的前段和中段外面套有加热器；塑化盘管是紧密缠绕的螺旋形的金属管，从左到右套在料筒的后段上；料斗是注塑机主体的倒锥形的筒状加料斗；换热筒是一个金属圆柱筒，固定在料斗底部，轴向沿着左右方向，且右端与料斗相通；换热盘管是从左到右螺旋形环绕的金属管，固定在换热筒内部，换热盘管右端与塑化盘管右端连接；风扇是一个电机驱动的风扇，固定在换热筒左端，且向右吹风朝向换热筒内部；加热管、加热回管都是金属管，加热管下端连接塑化盘管最左端，加热回管下端连接换热盘管的最左端；模具是包含一对内部有冷却水回路的模具；冷却回管和冷却管都是塑料软管，各有两根，两个模具上面的冷却水路都分别与冷却回管和冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫民，宋乐，谢鹏程，丁玉梅，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：新型
国别省市：