一種全方位冷卻負壓間歇噴液自清理冷卻器系統的制作方法

本實用新型涉及薄膜生產線，特別是一種全方位冷卻負壓間歇噴液自清理冷卻器系統。

背景技術：

目前，公知的PET薄膜生產線輔擠出機真空系統是由真空罩、冷卻器、過濾器、羅茨風機、油水分離器、螺桿泵、連接管及電磁閥組成。在輔擠出機系統270℃的工作溫度中，對苯二甲酸乙二醇脂融溶料中揮發出來，以小分子及水蒸氣為主要成份的混合氣體，由真空系統的真空罩經電加熱至250℃的主動保溫聯接管，進入冷卻器進行冷卻，冷卻后的混和氣體再經電加熱至180℃的主動保溫的連接管和電磁閥進入過濾器，過濾器流道橫截面積突然加大，流速減緩，過濾器無保溫措施，混和氣體自然冷卻，溫度近一步下降，混合氣體中的小分子冷凝成細小的游離狀態粉塵，并在過濾器中濾去，剩下主要成份是水蒸氣的混合氣體由聯接管及電磁閥與羅茨風機相聯，由羅茨風機提供一級抽真空動力進行抽吸，氣體經水冷式油水分離器分離油水，再經螺桿泵提供二級抽真空動力抽吸分離油水后排出。真空系統的壓力為絕對壓力5mbar，大約是0.005個大氣壓，即-0.995個大氣壓的真空度，以此來除去輔擠出機融溶料中雜質，為生產線后繼工序提供可靠生產保障。

其中冷卻器的設計結構及工作原理為：冷卻器是用內部中心冷卻板冷卻，并分流氣體，改變氣體的流動方向，圓形外壁是用電加熱至180℃的主動保溫。頂端是法蘭聯接的圓形端蓋密封，端蓋上有冷卻水進出管聯接，并與冷卻器的內部中心冷卻板相聯，不可分離。底部為法蘭聯接的集液斗，集液斗底部有排液管并連接閥，冷卻器的氣體流道截面狹窄，與進出冷卻器聯接管的氣體流道截面相當，以此形成較快氣體流速。混合氣體在進入冷卻器冷卻時，水蒸氣冷凝成水落入集液斗，小分子冷凝成細小的游離狀態粉塵，跟隨流速較快氣體，經電加熱至220℃的主動保溫的聯接管和電磁閥進入過濾器。

但是，在真空系統5mbar絕對壓力下，負壓使輔擠出機系統中270℃的對苯二甲酸乙二醇脂融溶料中的大分子氣化點降低并揮發出來，這使得混合氣體成份不僅是小分子和水蒸氣，還有少量的大分子。含有氣化大分子的混合氣體進入冷卻器時，氣態的大分子凝固溫度臨界點高，在經過180℃的冷卻器時快速冷凝成固體。由于氣體流速快，圓形外壁是電加熱主動保溫，與混合氣體溫差小，因此，分子是在中心冷卻板接觸凝固成固體，一層層的冷凝附著冷卻器內壁，不斷降低冷卻器冷卻效果，直至堵塞冷卻器。一層層的接觸凝固附著的污垢，結構緊密、質地堅實。被堵塞冷卻器改變了混和氣體的流動狀態并使冷卻器失去工作機能，直至堵死冷卻器氣體流道。使真空系統不能工作，影響生產運行。

為生產線后繼工序生產提供可靠保障，經常要停生產線由機修清理被沾污堵塞的冷卻器內部，由于頂部端蓋與冷卻器的內部中心冷卻板相聯，結構笨重，不易拆卸。即使用葫蘆吊具拉出，但是有結構緊密，大附著力污染物接觸凝固附著，也會難以拉出。因此從冷卻板頂部拆卸清理冷卻器費時、費力。所以，機修一般在清理時，只能拆下笨重的冷卻器集液斗，從下部進行清理。拆下冷卻器集液斗的冷卻器下部離地高度小，短于冷卻器狹長氣體流道，因此用圓鋼等簡單工具進行清理時，不能清理到冷卻器狹長氣體流道頂部。機修人員只能用細圓鋼或細扁鐵，用手能強行彎曲的簡單工具增加清理長度，使清理能達到冷卻器狹長氣體流道頂部。但用這些強度差的、彎彎曲曲簡單工具要搗碎結構緊密、質地堅實的污染物，徹底清理干凈冷卻器狹長氣體流道是很困難的，因此機修清理冷卻器的速度慢、效率很低。又因為，拆下冷卻器集液斗的冷卻器下部離地高度小，機修人員在清理時無法直接目視觀察，只能用手電筒從拆下冷卻器集液斗的冷卻器下部照射，從冷卻器被拆開的入口處觀察手電光照射時，在經過氣體流道時的漏光狀況來判斷冷卻器清理的程度，因此，冷卻器清理干凈程度無法直接掌握。所以在機修清理冷卻器后，冷卻器狹長氣體流道也不是干凈的，只是氣體流道暢通了。這樣的冷卻器在清理時，顯露了其設計缺陷，缺少有效的清理、觀察工作空間。清理冷卻器的速度慢、效率低，還清不干凈。冷卻器的圓形外壁是用電加熱至120℃的主動保溫與冷卻器的冷卻功能相互沖突，浪費電能。PET生產線有兩臺輔擠出機，每臺輔擠出機各有一套抽真空系統，每套抽真空系統又有兩套冷卻系統，一條生產線有四個冷卻器。在日常機修清理冷卻器時，四個冷卻器都會有不同程度的堵塞，因此，四個冷卻器需同時清理。清理冷卻器時，費時、費力，一個機修人員清理一個冷卻器需要2—3小時，即使四個機修人員四個冷卻器同時清理也很需要2—3小時，才能清理完成。清理真空系統的冷卻器必須停生線，PET生產線白班只有四個機修人員，占用的機修人力資源多且清理時間長，增加停機時間，影響了生產效率。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種全方位冷卻負壓間歇噴液自清理冷卻器系統，改進現有的冷卻器結構，并配合負壓清洗系統，采用全方位冷卻、間歇噴液清洗自清理的方式，無需人工清理，提升冷卻效果，提高生產效率。

為此本實用新型采用如下技術方案：

一種全方位冷卻負壓間歇噴液自清理冷卻器系統，包括冷卻器、過濾器、液位箱以及泵；所述冷卻器包括冷卻器主體，通過法蘭連接在冷卻器主體上端的法蘭端蓋，以及通過法蘭連接在冷卻器主體下端的集液斗；所述冷卻器主體為由內層和外層構成的雙層圓柱體，冷卻器主體內設有空腔；所述內層和外層之間的間隙構成冷卻水夾套，且于冷卻器主體的外層上分別設有與冷卻水夾套連通的第一冷卻水進口和第一冷卻水出口，所述冷卻器主體的外層上還設有連通冷卻器主體內空腔的混合氣體入口和混合氣體出口，所述冷卻器主體的中心設有冷卻板，所述冷卻板內設有冷卻水流道；所述冷卻器主體內空腔的上端設有至少兩個噴頭；所述法蘭端蓋上對應設有與冷卻水流道連通的第二冷卻水進口和第二冷卻水出口、以及與噴頭連通的噴液口；所述集液斗下端設有排液管；

所述排液管通過第一電磁閥與過濾器連接，所述過濾器通過第二電磁閥與液位箱連接，所述液位箱通過泵入電磁閥與泵的進口連接，所述泵的出口依次通過噴液電磁閥和噴液流量調節閥與法蘭端蓋上的噴液口連接。

進一步，所述法蘭端蓋頂端設有吊環。

進一步，所述過濾器上設有卸壓球閥和排污球閥。

進一步，所述液位箱上設有被液電磁閥。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型將冷卻器改進為雙層帶冷卻水夾套的結構，采用全方位冷卻工作面增加了冷卻工作面積，提高冷卻效能，去除冷卻器圓形本體外的主動電加熱保溫，節約能源。同時增加用于間歇噴液清洗自清理的噴頭，配合負壓清洗系統的過濾器、泵及液位箱，可全方位保持冷卻器內部潔凈，從而保持冷卻效能相對恒定。進一步，確保了冷卻器具有自清理功能，減少了人工清洗勞動量，提高了整個PET薄膜生產線輔擠出機真空系統的生產效率。

附圖說明

下面結合附圖就本實用新型的具體實施方式作進一步說明，其中：

圖1是本實用新型所在的PET薄膜輔擠出機真空系統的工作原理圖；

圖2是現有的冷卻器的局部剖視構造圖；

圖3是本實用新型的冷卻器的局部剖視構造圖；

圖4是本實用新型的冷卻器的法蘭端蓋的俯視圖；

圖5是本實用新型的整體系統流程圖。

具體實施方式

參照圖1所示的現有的PET薄膜輔擠出機真空系統的工作原理圖，工作過程如下：270℃的工作溫度中，對苯二甲酸乙二醇脂融溶料中揮發出來，以小分子及水蒸氣為主要成份的混合氣體由真空罩一101、真空罩二102經電加熱至160℃的主動保溫聯接管，進入冷卻器一103、冷卻器二104進行冷卻，冷卻后的混和氣體再經電加熱至120℃的主動保溫的連接管和電磁閥121和電磁閥120分別進入過濾器一105、過濾器二106，過濾器流道橫截面積突然加大，流速減緩，過濾器無保溫措施，混和氣體自然冷卻，溫度近一步下降，混合氣體中的小分子冷凝成細小的游離狀態粉塵，并在過濾器中濾去，剩下主要成份是水蒸氣的混合氣體由聯接管及電磁閥123、電磁閥124、電磁閥125，與羅茨風機107相聯，由羅茨風機提供一級抽真空動力進行抽吸，氣體經水冷式油水分離器108分離油水，再經螺桿泵109提供二級抽真空動力抽吸，再由油水分離器110分離油水，經消音器111、排氣放空管112排出。真空系統的壓力為絕對壓力5mbar，大約是0.005個大氣壓，即-0.995個大氣壓的真空度，以此來除去輔擠出機融溶料中雜質。

但是，在真空系統5mbar絕對壓力下，負壓使輔擠出機系統中270℃的對苯二甲酸乙二醇脂融溶料中的大分子氣化點降低并揮發出來，這使得混合氣體成份不僅是小分子和水蒸氣，還有少量的大分子。

參照圖2所示的現有的冷卻器結構，包括冷卻器本體204，冷卻器本體204上端法蘭204和法蘭端蓋202通過螺栓211連接，法蘭端蓋202上有吊環201，冷卻器本體204外側套設有電加熱保溫層216，并設有混合氣體入口212、混合氣體出口207，冷卻器本體204內腔中間設置冷卻板205，冷卻板205內為冷卻流道206，冷卻流道206與法蘭端蓋202上的冷卻液循環進口、出口連通；冷卻器本體204下端通過法蘭208連接集液斗213，集液斗213下端同樣通過法蘭209密封，并設置排液管210.

工作過程中，通過含有氣化大分子的混合氣體進入冷卻器時，氣態的大分子凝固溫度臨界點高，在經過160℃的冷卻器時快速冷凝成固體。由于氣體流速快，又由于法蘭聯接的冷卻器本體204是有電加熱保溫層216主動保溫，與混合氣體溫差小，因此，分子是在冷卻器中心冷卻板205接觸凝固成固體，一層層的冷凝附著冷卻器內壁，堵塞冷卻器。一層層的接觸凝固附著的污垢，結構緊密、質地堅實。被堵塞冷卻器改變了混和氣體的流動狀態并使冷卻器失去工作機能，直至堵死冷卻器氣體流道。使真空系統不能工作，影響生產運行。

為生產線后繼工序生產提供可靠保障，經常要停生產線由機修清理被沾污堵塞的冷卻器內部，由于頂部法蘭端蓋202與冷卻器的內部中心冷卻板205相聯，結構笨重，不易拆卸。即使用葫蘆吊具拉出，但是有結構緊密，大附著力污染物接觸凝固附著，也會難以拉出。因此從冷卻器頂部法蘭端蓋202拆卸清理冷卻器費時、費力。所以，機修一般在清理時，只能拆下笨重的冷卻器集液斗213，從下部進行清理。拆下冷卻器集液斗213的冷卻器下部離地高度小，短于冷卻器狹長氣體流道，因此用圓鋼等簡單工具進行清理時，不能清理到冷卻器狹長氣體流道頂部。機修人員只能用細圓鋼或細扁鐵，用手能強行彎曲的簡單工具增加清理長度，使清理能達到冷卻器狹長氣體流道頂部。但用這些強度差的、彎彎曲曲簡單工具要搗碎結構緊密、質地堅實的污染物，徹底清理干凈冷卻器狹長氣體流道是很困難的，因此機修清理冷卻器的速度慢、效率很低。又因為，拆下冷卻器集液斗213的冷卻器下部離地高度小，機修人員在清理時無法直接目視觀察，只能用手電筒從拆下冷卻器集液斗213的冷卻器下部照射，從冷卻器被拆開的混合氣體入口212處觀察手電光照射時，在經過氣體流道時的漏光狀況來判斷冷卻器清理的程度，因此，冷卻器清理干凈程度無法直接掌握。所以在機修清理冷卻器后，冷卻器狹長氣體流道也不是干凈的，只是氣體流道暢通了。這樣的冷卻器在清理時，顯露了其設計缺陷，缺少有效的清理、觀察工作空間。清理冷卻器的速度慢、效率低，還清不干凈。PET生產線有兩臺輔擠出機，每臺輔擠出機各有一套抽真空系統，每套抽真空系統又有兩套冷卻系統，一條生產線有四個冷卻器。在日常機修清理冷卻器時，四個冷卻器都會有不同程度的堵塞，因此，四個冷卻器需同時清理。清理冷卻器時，費時、費力，一個機修人員清理一個冷卻器需要2—3小時，即使四個機修人員四個冷卻器同時清理也很需要2—3小時，才能清理完成。清理真空系統的冷卻器必須停生線，PET生產線白班只有四個機修人員，占用的機修人力資源多且清理時間長，增加停機時間，影響生產效率。

參照圖3和圖4所示的本實用新型的冷卻器結構，包括冷卻器主體303，通過法蘭和螺栓311連接在冷卻器主體303上端的法蘭端蓋302，法蘭端蓋302上裝有吊環301，通過法蘭308連接在冷卻器主體303下端的集液斗313，集液斗313下端通過法蘭309密封，并設置排液管310。

所述冷卻器主體303為由內層319和外層316構成的雙層圓柱體，冷卻器主體303內為空腔；所述內層319和外層316之間的間隙構成冷卻水夾套304，且于冷卻器主體303的外層316上分別設有與冷卻水夾套304連通的第一冷卻水進口321和第一冷卻水出口322，冷卻水夾套304替代了原先的電加熱保溫層216，全方位冷卻提升冷卻效果。

所述冷卻器主體303的外層316上還設有連通冷卻器主體303內空腔的混合氣體入口312和混合氣體出口307。所述冷卻器主體303的中心設有冷卻板305，所述冷卻板305內設有冷卻水流道306。

所述冷卻器主體303內空腔的上端設有兩個噴頭333、334，噴頭333、334分別連接噴液管331、332。參照圖4所示，在法蘭端蓋302上設有與冷卻水流道306連通的第二冷卻水進口314和第二冷卻水出口315、以及與噴液管331、332連通的噴液口317、318（本實施例中以兩個噴液口為例，實踐可根據需要增減）。

參照圖5所示的本實用新型的一種全方位冷卻負壓間歇噴液自清理冷卻器系統，包括冷卻器401、過濾器402、液位箱403、以及泵404。

所述冷卻器排液管310通過第一電磁閥411與過濾器402連接，所述過濾器402通過第二電磁閥412與液位箱403連接，所述液位箱403通過泵入電磁閥414與泵404的進口連接，所述泵404的出口依次通過噴液電磁閥415和噴液流量調節閥421、422分別與法蘭端302蓋上的兩個噴液口317、318連接。

所述過濾器402上設有卸壓球閥431和排污球閥432，所述液位箱403上設有被液電磁閥413和液位計405；冷卻器401的法蘭端蓋302上的冷卻水進口314通過球閥416連接冷卻水進水管。

本實用新型工作過程如下：

負壓間歇噴液清理：當PET薄膜生產線停機時，輔擠出機真空系統不需要達到負壓力工況標準時，進行噴液清洗，噴液采用三甘醇，三甘醇氣化點可達285℃，不會因氣化體積膨脹而影響PET薄膜生產線輔擠出機真空系統負壓力工況標準。噴液自噴頭333、334噴出，沖洗冷卻器401內部內層319壁 、冷卻板305上的污垢、粉塵，并沖入冷卻器集液斗313。

要能保持真空系統負壓力工況標準，只能PET薄膜生產線停機時，輔擠出機真空系統不需要達到負壓力工況標準時進行清洗，為了配合上述冷卻器的清理方式能順利進行，需要整體負壓清理系統來實現。

落入冷卻器集液斗313的粉塵、污垢、清洗液由第一電磁閥411進入過濾器402過濾，過濾去除污物，污物經排污球閥432排出，過濾后的清洗液經第二電磁閥412進入液位箱403，清洗時，經泵入電磁閥414進入泵404，并經噴液電磁閥415泵入噴液管，再由噴液流量調節閥421、噴液流量調節閥422進入噴頭333、334噴淋清洗冷卻器401內部。當噴液不足時，可通過被液電磁閥413補充噴液。

以上所述，僅為本實用新型較佳具體實施方式，但本實用新型保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此本實用新型保護范圍以權利要求書的保護范圍為準。