Клееприготовительные установки периодического действия

Клеемешалки марок КМ40-10 и КМ75-10. Клеемешалки применяются для приготовления клеевых растворов из синтетических компонентов. Клеемешалка имеет бачок с водяной рубашкой. Внутри бачка помещен лопастной вал, который может совершать планетарное движение относительно центральной оси бачка с частотой 40 мин^-1 и одновременно вокруг своей собственной оси с частотой 50 мин^-1.

Высокое качество перемешивания массы обеспечивается в клеемешалках с планетарным приводом. Лопастные валы в таких клеемешалках вращаются с частотой n = 20...60 мин^-1, совершая планетарное вращение вокруг неподвижной шестерни редуктора с частотой 10...20 мин^-1.

Бесступенчатое регулирование оборотов обеспечивается гидродвигателем, а подъем и опускание лопастей в бак – гидроцилиндром. Иногда подъемной делают платформу для бака.

Технические характеристики клеемешалок

Клеемешалки с шнековыми смесителями. Клеемешалка включает загрузочную воронку 1 (рис. 1), установленную соосно с емкостью 6, имеющей форму цилиндра или усеченного конуса. Емкость установлена в подшипниковых опорах и может вращаться с помощью электропривода относительно своей оси. В емкости параллельно ее образующих установлено несколько шнеков 3, 5, соединенных с индивидуальными приводами. На дне емкости установлены ребра 4 для направления перемещаемого материала к стенкам. В больших емкостях ребра могут быть заменены вращающейся в плоскости дна лопастью.

Рис. 1. Клеемешалка

с шнековыми смесителями

Шнек 3 снабжен патрубком 2 для разгрузки емкости. Перемеши-вающее устройство смонтировано на поворотной раме, которая при разгрузке емкости может поворачиваться в сторону разгрузочного патрубка. При работе клеемешалки компоненты клея загружают в емкость 6 через воронку 1. Включают приводы емкости и шнеков. При этом шнеки 3 и 5 перемещают перемешиваемый материал вниз и очищают стенки емкости от налипших частиц. Для разгрузки емкости привод шнека 3 реверсируют, и шнек начинает перемещать клей вверх к разгрузочному патрубку 2.

В мешалках с большими емкостями количество перемешивающих шнеков может быть увеличено до 4 и более.

Среди шнековых смесителей заслуживает внимания смеситель японской фирмы Ниппон экусуран коге К.К. (рис. 2). Смеситель имеет перфорированную спиральную лопатку, закрепленную на приводном валу 2 и помещенную в смесительном баке 1. Бак имеет рубашку, в которой циркулирует холодная вода. Для загрузки и разгрузки бак снабжен патрубками 3 и 4.

Основные размеры шнекового смесителя могут быть установлены из следующих соотношений:

, (1)

, (2)

, (3)

, (4)

где D – внутренний диаметр смесительного бака, мм;

d – внешний диаметр смесительной лопатки, мм;

d_o – диаметр отверстий в поверхности лопатки, мм;

z – число отверстий в плоскости, перпендикулярной осевому на-правлению смесительного бака;

t – шаг смесительной лопатки, мм.

Так при d = 400 мм, d_o = 60 мм и z = 2 D = 560 мм, t = 300 мм. Высота бака h = 1,5 t = 450 мм. Объем бака V = 57 л. Частота вращения лопатки n = 10...20 мин^-1.

При работе смесителя перемешиваемый клей лопаткой поднимается вверх и под действием силы тяжести устремляется вниз по ее спиральной поверхности через отверстия, через зазоры между лопаткой и баком. Компоненты клея при таком движении интенсивно перемешиваются.

Установка для вспенивания клея. Для экономии ненаполненных карбамидных клеев при склеивании фанеры, уменьшения опасности просачивания их через тонкие слои и уменьшения количества вводимой в пакет влаги клей вспенивают. Для этого в смолу вводят такие поверхностно-активные вещества, как пылевидный альбумин, сапонал, некаль и др., в количестве 0,2...1,0% от массы смолы [5].

На рис. 3 показан вспенивающий аппарат, который включает резервуар 2 для клея, снабженный рубашкой 8, мешалку 1 с несколькими решетчатыми лопастями на приводном валу, соединенном ременной передачей 9 с электродвигателем 11. Лопастной вал имеет частоту вращения 250...300 мин^-1.

Резервуар 2 имеет загрузочный люк, сливной кран 10 и соединен с трубопроводом сжатого воздуха 7, снабженным манометром 3, краном 4, редуктором 5, маслоотделителем 6.

После загрузки в аппарат смолы и альбумина производят перемешивание компонентов в течение 5...10 мин. Происходит увеличение объема пенообразной смолы в 3...5 раз. После этого в нее добавляют отвердитель и снова перемешивают в течение 5...10 мин. Устойчивость получающейся пены обычно не менее 8 ч.

Если клей имеет рН < 6,5, то вспенивание производят под давлением 0,15...0,2 МПа в течение 15...30 мин. Вспенивать клей можно также, пропуская через него сжатый воздух.

Вспенивание клея уменьшает его расход на 10...15%. Наполненные клеи вспенивают для равномерного распределения в нем наполнителя.

Автоматические клееприготовительные установки. Установки применяются для приготовления больших объемов клея, например, в производстве древесностружечных плит. Создаются они для облегчения труда рабочих, повышения точности дозирования компонентов клея.

Такая установка в общем случае имеет платформенные весы, на которых расположен бак с мешалкой. Бак снабжен трубопроводами для подачи смолы, воды и отвердителя. Доза каждого подаваемого компонента ограничивается соответствующими электромагнитными клапанами, установленными на трубопроводах и управляемыми весами. Для этого на стрелке 15головки весов предусмотрены флажки, которые по достижении заданной массы компонента в баке перекрывают фотоэлементы, в результате чего последовательно один трубопровод закрывается, а другой открывается.

Отмеренные дозы компонентов перемешиваются в баке мешалкой, а затем клеевой раствор перекачивается насосом в расходные баки, тоже снабженные мешалками.

Недостатки установок периодического действия. Описанные клееприготовительные установки находят применение на производстве, однако они имеют ряд недостатков.

Во-первых, все клеемешалки имеют подвижные части (лопастные валы), контактирующие с клеем. Клей попадает в подшипниковые опоры, сальники, отверждается в них и вызывает их абразивный износ.

Во-вторых, многие производства имеют непрерывный процесс с непрерывным использованием клея, в то время как последний приготовляется периодически с запасом на некоторый промежуток времени. Это порождает новую проблему – продление жизнеспособности клея. Для этого клееприготовительные и расходные баки снабжены охлаждающими устройствами. Трудности с хранением клея усугубляются при вынужденных аварийных остановках технологического потока. В этом случае в клей приходится вводить добавки, препятствующие его полимеризации.

Клееприготовительные баки, расходные емкости имеют большой объем - до 100...800 л. На их стенках прилипает много клея, который периодически необходимо удалять путем промывки. После промывки в емкостях и трубопроводах остается вода, количество которой трудно учесть, а поэтому первая порция приготовленного клея часто идет в брак. Потери клея на установках периодического действия значительные.

Кроме того, емкости с готовым клеем необходимо закрывать, предохранять от попадания пыли. Установку приходится снабжать вытяжным устройством, так как клей выделяет вредные пары.

Отмеченные недостатки обусловлены самой схемой установки периодического действия. При использовании установок непрерывного действия они могут быть исключены.