本发明专利技术揭示了一种用于工程塑料复材加工的节能装置，作为附件接设于螺杆挤出机整体运行，包括带红外感应头的马鞍形容器，冷凝装置和冷凝水收集槽，其中马鞍形容器对应螺杆挤出机的挤出段外形自上而下三面贴合包裹，且马鞍形容器的顶部一侧通过水管路连接自来水进水器补水，顶部另一侧通过空管向冷凝装置排放蒸汽；该冷凝装置接入冷凝水收集槽，并通过供水管路单向接入螺杆挤出机的冷却水槽；该冷却水槽对螺杆挤出机的生产段输出维持工艺恒温的循环冷却水。应用本发明专利技术该节能装置，实现了复合材料生产设备的余热能量再利用，并改善了因生产设备对周边热辐射造成的厂区环境，同时减少了冷却水的外部供料，节能且降低生产成本。节能且降低生产成本。节能且降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
用于工程塑料复材加工的节能装置
[0001]本专利技术涉及一种工业设备的节能优化，尤其涉及一种针对应用于耐高温热塑性碳纤维复合材料生产制造设备的优化节能的附属装置，属于新材料生产设备领域。
技术介绍
[0002]碳纤维/热塑性特种工程塑料复合材料是近年来发展较快的一种新型复合材料，其具有质轻、高强、耐温、稳定性好等特性，在汽车、飞机、轮船、军工以及体育用品等领域得到广泛应用。碳纤维/热塑性特种工程塑料复合材料中碳纤维含量比例约为30
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70%，热塑性特种工程塑料含量比例也约为30
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70%。在利用现有成品螺杆挤出机生产制造过程中，由于热塑性特种工程塑料的工艺温度较高，通常超出300℃，且挤出机生产段处于持续加热的状态，因此为维持设备工艺温度恒定，需要对该生产段持续地施加作为外部控温辅助的水循环冷却。
[0003]通常该水循环冷却系统也具有较高的设备及介质要求，即采用的水通常是无离子水，不能用自来水等，否则会腐蚀设备中的冷却管路，重则导致堵塞，影响面向生产段的冷却效果，使得工艺温度也无法控制恒温；故而优选且必须采用无离子水或蒸馏水。由此，一方面螺杆挤出机在长时间加工生产过程中为维持300℃以上的温度环境，需要持续加热，造成了较大的热量浪费，电、燃气或其它燃料耗材使用量大；另一方面，循环冷却的介质消耗量也较大，补料成本也相当高昂。由此可见，亟需对该螺杆挤出机进行设备优化，以大幅节约生产过程中的能耗浪费。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的旨在提出一种用于工程塑料复材加工的节能装置，解决螺杆挤出机热能浪费和冷却介质补料的问题。
[0005]本专利技术实现上述目的的技术解决方案是，用于工程塑料复材加工的节能装置，作为附件接设于螺杆挤出机整体运行，其特征在于包括带红外感应头的马鞍形容器，冷凝装置和冷凝水收集槽，其中马鞍形容器对应螺杆挤出机的挤出段外形自上而下三面贴合包裹，且马鞍形容器的顶部一侧通过水管路连接自来水进水器补水，顶部另一侧通过空管向冷凝装置排放蒸汽；所述冷凝装置接入冷凝水收集槽，并通过供水管路单向接入螺杆挤出机的冷却水槽；所述冷却水槽对螺杆挤出机的生产段输出维持工艺恒温的循环冷却水。
[0006]上述用于工程塑料复材加工的节能装置，进一步地，所述马鞍形容器为总高度200mm的玻璃成型体，壁厚设为2mm，且所述红外感应头对应马鞍形容器设有高液位定位点和低液位定位点，两定位点之间的液位落差至少为50mm。
[0007]上述用于工程塑料复材加工的节能装置，进一步地，所述自来水进水器接设有电磁阀，所述电磁阀与红外感应头均信号接入后台控制器，且电磁阀受红外感应头信号触发、切换通断。
[0008]上述用于工程塑料复材加工的节能装置，进一步地，所述供水管路中设有手动阀
门或受驱自动启闭的电子阀门。
[0009]上述用于工程塑料复材加工的节能装置，进一步地，所述螺杆挤出机靠近挤出段的末端设为预浸槽，所述预浸槽中盛有熔融状态的PPS、PEEK工程塑料树脂。
[0010]上述用于工程塑料复材加工的节能装置，进一步地，所述螺杆挤出机远离挤出段的首端设有通过螺杆连通至生产段的料斗。
[0011]应用本专利技术该节能装置于工程塑料复材加工，其所体现出显著的进步性为：通过在设备挤出段装接马鞍形容器并实施液位监控及自动补水，能利用设备该段外壁的高温对容器中的自来水进行蒸馏，且通过冷凝回收用于冷却水的补料。该装置实现了复合材料生产设备的余热能量再利用，并改善了因生产设备对周边热辐射造成的厂区环境，同时减少了冷却水的外部供料，节能且降低生产成本。
附图说明
[0012]图1是本专利技术用于工程塑料复材加工的节能装置。
[0013]图2是本专利技术节能装置中马鞍形容器的特写结构示意图。
具体实施方式
[0014]以下便结合实施例附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详述，以使本专利技术技术方案更易于理解、掌握，从而对本专利技术的保护范围做出更为清晰的界定。
[0015]当前常规螺杆挤出机在进行碳纤维/热塑性特种工程塑料复合材料生产过程中沿螺杆长度向较高热辐射，引起生产车间环境酷热难耐，需采用高流量的空气换流或大规模的新风系统、空调系统进行环境控温。本专利技术设计者针对该客观现状，同时考虑到生产工艺所需循环冷却介质的品质要求和成本负荷，仰赖于长期的产线设备维保经验，创新提出了一种用于工程塑料复材加工的节能设备，能解决螺杆挤出机热能浪费和冷却介质补料的问题。广泛适用于PPS、PEEK等特种工程塑料与纤维材料加工生成复合材料的应用领域，符合节能减排的工业生产要求。
[0016]本专利技术该用于工程塑料复材加工的节能装置，作为附件接设于螺杆挤出机并整体运行。其概述的必要结构组成和功能实现如图1所示，包括带红外感应头的马鞍形容器3，冷凝装置5和冷凝水收集槽6，其中马鞍形容器3对应螺杆挤出机1的挤出段122外形自上而下三面贴合包裹，且马鞍形容器3的顶部一侧通过水管路连接自来水进水器4补水，顶部另一侧通过空管向冷凝装置5排放蒸馏所得的水汽；冷凝装置5接入冷凝水收集槽6，并通过供水管路单向接入螺杆挤出机的另一外附机构，即冷却水槽7；该冷却水槽7对螺杆挤出机的生产段121输出维持工艺恒温的循环冷却水。
[0017]由以上概述可知，该节能装置虽然看似常规，仅是对于水的蒸馏、冷凝并拓展应用于循环冷却系统之中作为冷源介质。然而对于碳纤维/热塑性特种工程塑料复合材料的生产设备而言，该节能装置的设备整合，带来了非同寻常的意义。由于螺杆挤出机在实际应用中大多无需人工时刻参与，因此以往对车间环境要求并非十分苛刻，而对于规模投资的复材生产而言，冷却水的用量成本占比也相对较低，极易被忽略。但立足于环境保护、能源充分利用和减碳目标，该螺杆挤出机需要突破传统生产局限，寻求更高的生产能效控制是当前本行业亟待解决的问题。而挤出段余热的利用并补偿生产段冷却介质的需求，成为了解
决上述问题的可行手段。以上概述方案可见，本专利技术的附件式优化，通过马鞍形容器作为自来水的临时储存并吸收转移挤出段外壁的高温生成蒸馏水汽，再将符合循环冷却水要求的蒸馏水汽进行冷凝、收集并对冷却水槽进行可控的补料。可见，余热能量的合理化利用以及自来水向冷却水的品质改善，对于复合材料生产而言获得了质的提升和成本优化。
[0018]为更全面地理解该节能装置的实施效果，从更进一步细化特征来看，如图2所示，上述马鞍形容器3整体呈现为倒扣的一个敞口的方体型容器。其材质优选为吹拉成型的玻璃体，总高度设为200mm，壁厚设为2mm，顶壁（倒扣状态下）分隔一定距离分别设有补水接口32和蒸馏水汽的散逸口33。而上述红外感应头31对应马鞍形容器设有高液位定位点31a和低液位定位点31b，两定位点之间的液位落差至少为50mm，以保持自来水蒸馏过程中避免空烧和足量的余热储量。
[0019]而且，上述自来水进水器接设有电磁阀41。该电磁阀41与红外感应头31均信号接入后台控制器（省略图示），该后台控制器可以是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于工程塑料复材加工的节能装置，作为附件接设于螺杆挤出机整体运行，其特征在于包括带红外感应头的马鞍形容器，冷凝装置和冷凝水收集槽，其中马鞍形容器对应螺杆挤出机的挤出段外形自上而下三面贴合包裹，且马鞍形容器的顶部一侧通过水管路连接自来水进水器补水，顶部另一侧通过空管向冷凝装置排放蒸汽；所述冷凝装置接入冷凝水收集槽，并通过供水管路单向接入螺杆挤出机的冷却水槽；所述冷却水槽对螺杆挤出机的生产段输出维持工艺恒温的循环冷却水。2.根据权利要求1所述用于工程塑料复材加工的节能装置，其特征在于：所述马鞍形容器为总高度200mm的玻璃成型体，壁厚设为2mm，且所述红外感应头对应马鞍形容器设有高液位定位点和低液位定位点，两定位点之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁卓伟，相鹏伟，吉增香，陈春露，李美林，蒋敏，
申请(专利权)人：中材科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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