Дробилка

Дробилка - это оборудование, обеспечивающее процесс измельчения кусков твердотельного полимера до заданной фракции. Один из основных принципов эффективного измельчения полимеров или любого другого сырья: «Не измельчать ничего лишнего». Таким образом, обеспечивая однородность на входе, мы уменьшаем расходы (электроэнергия, ремонт, заточка ножей и так далее) и улучшаем конечный результат. Само измельчение необходимо для дальнейших этапов производства и/или переработки.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

В производстве изделий из полимеров дробилка обеспечивает переработку твердых пластиковых изделий, использованных пакетов, б/у тары для получения вторичного сырья. Вторсырье смешивается с первичным сырьем с целью снижения себестоимости продукции.

Фото заимствовано с сайта kupi-othodov.ru

Способы измельчения дробилок

Оборудование может разрушать или измельчать сырье разными способами:

- Раздавливание

- Раскалывание

- Разламывание

- Разрезание

- Распиливание

- Истирание

- Удар

В промышленной среде чаще всего встречается раскалывание, раздавливание, истирание, удар и разрезание. При этом способ измельчения, а следовательно, и конструкция дробилки выбирается исходя из характера разрушения полимера, то есть хрупкие материалы разрушаются преимущественно раздавливанием, раскалыванием, ударом, резом; пластичные - резом, истиранием. Также это влияет на конечную фракцию, полученную в результате дробления. Например, раскалыванием получают большие куски материала. Разламывание же применяется в основном в комбинации с другими способами. Разрезание применяется тогда, когда необходимо получить куски материала не меньше определенного размера (фракции). Истиранием можно добиться тонкого, порошкообразного состояния сырья.

Разные конструкции оборудования генерируют разное усилие. Его выбор детерминируется прочностью входного сырья, саму прочность можно условно разделить на три группы:

- Низкая (до 10 Мпа);

- Средняя (от 10 МПа до 50 Мпа);

- Высокая (более 50 Мпа).

Виды дробления

В промышленности можно встретить два вида дробления: периодическое и поточное.

Периодическое дробление, применяется при небольших масштабах производства и имеет невысокую экономическую отдачу. Чаще всего такое оборудование имеет закрытый цикл дробления и может нагревать сырье. Ярким представителем подобного устройства можно считать агломератор.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Поточный способ, можно встретить на больших предприятиях с открытыми или замкнутыми циклами производства и/или переработки. Например, в линиях переработки полиэтилентерефталата (ПЭТ).

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Естественно, в случае с поточным измельчением бывает как одна, так и несколько стадий измельчения. Такая необходимость определяется требованием к конечному размеру измельчаемого сырья.

Виды дробилок

Машинами для крупного (предварительного) дробления являются шредеры. С подробным описанием данного типа оборудования, вы можете ознакомиться в статье «Шредеры».

Щековые дробилки - они применяются для измельчения крупных и средних хрупких материалов высокой прочности. Их главным параметром можно считать размер приемного отверстия, образуемого подвижной и неподвижной «щеками». Дробление сырья происходит за счет сближения «щёк» в зоне измельчения. Когда подвижная и неподвижная плиты сближаются, происходит дробление, когда отдаляются, сырье падает ниже. При этом одна плита находится по отношению к другой под углом так, чтобы обеспечивать широкую зону дробления в верхней части дробилки (ближе к зоне загрузки) и узкую в нижней части (ближе к зоне выгрузки). Данный тип машин чаще всего применяется для следующего сырья: горная порода, известняк, бетон, кирпич, застывший асфальт, стекло, керамика.

Валковые дробилки - они применяются для измельчения средних и мелких хрупких материалов высокой и средней прочности. Процесс дробления осуществляется непрерывно при затягивании кусков материала в сужающееся пространство между параллельно расположенными валами, вращающимися навстречу друг другу. Данный вид дробилок делится по количеству валков: от одного до четырех. Также бывают разные виды поверхности валков. Гладкие и рифленые валки применяются для дробления материалов средней прочности. Зубчатые валки используются для материалов малой прочности. Выходная фракция зависит от размера выходной щели между валками. Применение валковых дробилок обусловлено тем, что они наиболее приспособлены для переработки материалов, склонных к налипанию или содержащих липкие включения. Во время работы дробилок налипший на стенки валков материал срезается очистными скребками. Поэтому данный тип оборудование получил распространение в химической, горно-перерабатывающей, абразивной промышленности и в индустрии рециклинга твердых отходов.

Дробилки ударного типа, используют для измельчения хрупких материалов, например, термореактивных пластмасс. В таких устройствах дробление материала происходит за счет воздействия ударного механизма, при этом воздействие рабочего органа происходит только с одной стороны. К дробилкам ударного типа относятся роторные и молотковые дробилки. Данные типы оборудования отличаются по конструкции рабочего органа. Роторные дробилки имеют жестко закрепленные билы на роторе. Онибывают с одним или двумя роторами и с одной или двумя ступенями дробления. Дробилки такого типа могут применяться для дробления крупного, среднего и мелкого материала в зависимости от конструктива (мрамор, уголь, известняк, гипс, шамот, гравий, асфальтобетон, железобетон, кирпич, стекло и так далее). Их размеры обусловлены длиной и диаметром ротора.

У молотковых дробилок шарнирно подвешенные молотки. В молотковых дробилках процесс дробления зависит только от кинетической энергии самого молотка. Размеры данного оборудования также обусловлены длиной и диаметром ротора, на котором подвешены молотки. Подобные устройства применяются для дробления среднего и мелкого материала: сыпучего, кускового сырья, всех видов пластика, деревянной щепы, картона, стройматериалов и так далее. Выходная фракция обуславливается фракционной решеткой, устанавливаемой в нижней части оборудования.

Ножевые дробилки - чаще всего применяются для измельчения малогабаритных отходов из термопластов. Данный тип оборудования является основным для измельчения производственных отходов. Материал в них измельчается в зазоре между ножами, расположенными на быстро движущемся роторе (подвижными), и ножами, жестко закрепленными на корпусе оборудования (неподвижными). Под ротором расположено фракционное сито, размер ячеек которого регулирует размер выходящей дробленки и определяется нуждами производства. Ножевые дробилки могут иметь конструкцию как с горизонтально,

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

так и вертикально расположенным ротором.

Фото заимствовано с сайта p-z-o.com

Подобный выбор обусловлен экономией пространства на производстве, как правило, при вертикальной установке размер оборудования меньше.

Ножевые дробилки имеют разный вид, это может быть обусловлено конструкцией ротора, количеством подвижных и неподвижных ножей, мощностью привода, скоростью вращения ротора, габаритами загрузочного окна или зоны дробления, системой выгрузки и так далее. Хотелось бы выделить, что наибольшее влияние имеют мощность привода и конструкция роторных ножей. И если с мощностью все достаточно однозначно - чем выше мощность, тем выше производительность - то на конструкции ножей хотелось бы остановиться чуть подробнее. В зависимости от условий работы, вида измельчаемого материала и необходимой производительности ножевой ротор дробилки может иметь различную геометрию, тип, число ножей и конфигурацию режущей кромки. Среди них можем выделить:

- Ласточкин хвост - при данной конфигурации ножи устанавливаются в V-образной форме. Это подходит для дробления мягких, высокоэластичных и термочувствительных полимеров.

- Косой рез - ножи располагаются по диагонали к выступам камеры загрузки в шахматном порядке. Эта конфигурация эффективна для измельчения термоформованных и выдувных изделий, полых профилей и пленочных материалов.

- Каскадный ротор - в данной конфигурации большое количество ножей малого размера установлено последовательно, так, чтобы поочередно контактировать с сырьем. Подходит для дробления толстостенных деталей, слитков, отливов экструзионного производства и литников.

- Вертикальная конфигурация ножей (вертикальный ротор) - в этом случае ножи устанавливаются параллельно относительно ротора и корпуса оборудования. Подобная конструкция подходит для дробления легковесного сырья (пенопласт, ПЭТ бутылка, мелкие отходы литья, пленка и так далее), так как сырье не оседает на ножах и за счет вращения ротора прижимается к стенкам камеры дробления, покидая камеру в измельченном виде при помощи центробежной силы.

Типы материалов для переработки в дробилках

Большинство полимеров инертно к воздействию химических веществ и не подвержено биологическому разложению. Потому важно использовать отходы производства, литьевой брак и бытовые пластиковые отходы повторно. Но это возможно только при предварительном измельчении отходов.

Фото заимствовано с сайта kupi-othodov.ru

Для каждого отдельного вида пластика используются определенные виды дробилок. Все существующие изделия из пластичных материалов можно условно разделить на три группы:

- Пленочные. К ним относятся пакеты, пленки из акрила, полиэтилена, поливинилхлорида. Пленки всех видов эластичны, а потому для них подходит только один тип измельчителя - шредеры разрывного и разрезающего действия.

- Малогабаритные тонкостенные. Бутылки, пластиковые емкости, банки, малолитражные канистры, трубы и прочие аналогичные изделия измельчаются режущими дисками, ножами или зубьями. Для этой цели также подходят режущие дробилки.

- Крупногабаритные толстостенные. К данной категории относится формовочный брак, литники, профильные изделия. Для измельчения этих изделий применяют дробилки сдавливающего или ударного действия.

Возможно многоступенчатой измельчение для получения мелкофракционной однородной массы. При этом применяют дробилки разных видов.

Зачем дробить отходы

Дробилка нужна для того, чтобы измельчить отходы полимеров до нужного размера, чтобы использовать их при гранулировании. Дробление отходов улучшает качество гранул, делая их более однородными для использования в промышленности. Кроме того, дробление отходов полимеров помогает уменьшить объемы отходов при транспортировке, либо увеличить качество и стоимость получаемого сырья в виде гранулы при переработке. В целом, использование дробилки и гранулятора для полимеров является эффективным способом переработки отходов и получения высококачественных гранул для дальнейшего использования в промышленности.