[发明专利]一种超声波式废橡胶再生装置

说明书

技术领域：

本发明属于废橡胶混炼设备技术领域，涉及一种在废橡胶再生过程中实现机械剪切与超声波相结合新型混炼装备，特别是一种超声波式废橡胶再生装置，实现废橡胶的环保高值化再生。

背景技术：

我国是一个橡胶资源匮乏的国家，天然橡胶对外依存度连续两年超过80％，合成橡胶约50％，供需矛盾尖锐，因此大力发展再生胶工业，深入开展再生胶工艺及装备研发，是国家战略发展的必然。2011年我国再生胶产量达到300万吨，使之与天然橡胶、合成橡胶一样，成为橡胶工业的一种重要资源。废橡胶再生始于19世纪的欧洲，陆续出现了加热法、水油法和碱再生法等，废橡胶的再生方法不断增多，但总起来说分为物理再生法、机械-化学再生法和生物再生法三种，同时我国再生胶装备发展迅猛，从最早的蒸汽式脱硫罐，导热油式脱硫罐、远红外直热式脱硫罐、捏炼机、密炼机，到现在比较普及的双螺杆脱硫挤出机以及常压高温连续脱硫机，国内90％再生橡胶是采用动态脱硫工艺，即把废橡胶、水、活化剂和软化油(煤焦油等)放入带有搅拌装置的高压容器中，温度升至210℃～250℃，保压70～150min，排料，然后捏炼、精炼，在整个过程中，需要罐体加热，排气过程中会排出混有煤焦油和橡胶有机低分子的废气，对环境造成严重污染，而且于这种工艺能耗高，工艺周期长，高温高压，安全程度低，排放废气，存在“二次污染”。因此，需要改进和调整再生橡胶的工艺、设备和技术，而超声波脱硫工艺需要得到证实，它或脱硫速度太慢或能耗太高，对大生产规模尤其如此，目前尚没有大规模超声波工业设备，但是超声波动态脱硫具有巨大的潜在价值，费用低廉，生产效率高，脱硫过程平稳等优点使超声波脱硫成为物理再生废旧橡胶的一大研究热点。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有废橡胶再生装备存在的高污染高能耗等缺点，寻求一种超声波式废橡胶再生装置，运用超声波的物理性能，建立废橡胶的新型实验机台，从而实现再生胶生产过程中温度低、能耗低、成本低、无污染、适用胶种广泛的目的。

为了实现上述目的，本发明的主体结构包括上超声波振动装置、螺栓、上顶栓、密炼室、左转子、下超声波振动装置、下顶栓、上顶栓油缸、活塞杆、加料口、加料门、右转子、密炼室冷却管道、转子冷却水道和下顶栓油缸；上超声波振动装置的下端通过螺栓固定在上顶栓中，上端与活塞杆连接；下超声波振动装置通过螺栓连接在下顶栓中，使上超声波振动装置和下超声波振动装置分别在上顶栓和下定栓中起到增强混炼的作用，上顶栓油缸通过螺栓连接在密炼室上，密炼室内左右两侧分别安装有左转子和右转子，左转子、右转子、密炼室、上顶栓和下顶栓组成再生密炼系统，对再生胶胶粉和小料进行密炼混合；左转子和右转子上均设有转子冷却水道，转子冷却水道和密炼室内设置的密炼室冷却管道组成冷却系统，冷却系统控制密炼室、左转子和右转子的温度，上顶栓油缸和下顶栓油缸组成液压动力系统固定在密炼室上下两端，分别控制上顶栓和下顶栓的上升和下降；活塞杆连接在上顶栓油缸上，加料口和加料门设置在顶栓油缸的同侧，加料门固定在上顶栓油缸外侧，用于控制加料口的开合；下顶栓油缸通过下顶栓与密炼室下部固定连接。

本发明所述上超声波振动装置包括上超声波高频发生器、上超声波换能器、上超声波变幅杆和第一钻头，上超声波变幅杆的频率与上超声波换能器的频率一致，上超声波变幅杆的上端根据需要配置上超声波换能器，下端连有第一钻头，第一钻头固定在上顶栓中，上超声波高频发生器与上超声波换能器电连接，上超声波高频发生器产生脉冲信号并将脉冲信号传输至上超声波换能器。

本发明所述下超声波振动装置包括下超声波变幅杆、下超声波换能器、第二钻头和下超声波高频发生器；下超声波变幅杆的下端根据需要配置下超声波换能器，下超声波变幅杆的上端与第二钻头连接，第二钻头固定连接在下顶栓中，下超声波高频发生器与下超声波换能器电连接，下超声波高频发生器产生脉冲信号并将脉冲信号传输至下超声波换能器。

本发明实现废橡胶再生的具体过程为：

(1)按照废橡胶机械与超声波再生装置中密炼室中的容量和填充系数计算出所需胶料和再生助剂的重量值，密炼室的填充系数为0.8～1.2；

(2)打开再生装置的电源开关和加热开关，根据实际需要的温度将再生装置预热，同时检查风压、水压、电压是否符合工艺要求，检查测温系统、计时装置、功率系统指示和记录是否运行正常；