ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПЕРЕРАБОТКИ РЕЗИНОТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к технике переработки полимерных отходов, а более конкретна к переработке изношенных и бракованных резиносодержащих изделий, преимущественно шин различных транспортных средств с металлическим кордом или без наго для последующей раздельной утилизации резины и корда.
Анализ предшествующего уровня техники показывает, что вопрос переработки шин различных транспортных средств продолжает привлекать внимание многих специалистов различных стран, при этом предлагаемые ими технические решения направлены не только на усовершенствование уже известных способов и устройств, но и на разработку новых альтернативных направлений решения задачи по отделению резины от металлического и текстильного, кордов. Это обстоятельство позволяет сделать вывод о том, что до настоящего времени не найден общепризнанный эффективный, экологически приемлемый способ переработки шин транспортных средств. Однако это обстоятельство не является главной причиной, сдерживающей развитие данной перерабатывающей области. Действительно на рентабельность любого перерабатывающего комплекса существенное влияние оказывает стабильность загрузки его исходным сырьем, в данном случае изношенными и бракованными шинами транспортных средств» В соответствии с вышесказанным главным моментом, с точки зрения выбора места для размещения перерабатывающего комплекса,
является удаленность его от независимо работающих друг от друга мест сбора и накопления негодных к дальнейшему использованию шин» Однако даже при оптимальном размещении перерабатывающего комплекса относительно мест сбора и накопления изношенных шин доля транспортных расходов на перевозку изношенных шин в себестоимости полученных в результате переработки продуктов велика вследствие малой величины "эффективного удельного веса" шины, т.е. отношения веса шины к ее объему.
Как следует из уровня техники, известен путь решения задачи по обеспечению стабильной загрузки перерабатывающего комплекса, заключающийся в выполнении перерабатывающего комплекса в виде мобильных транспортных модулей, иными словами, снабженных ходовыми шасси или установленных на автоприцепах (см. патент RU-C1-№2030999, 1995, заявка ЕР-А1-№0443315, 1991). Однако известные мобильные перерабатывающие комплексы не предназначены для переработки резинотехнических изделий, содержащих металлический и текстильный корд.
Известна технологическая линия переработки резинотехнических изделий (см. заявку W0-А1-97/01426), содержащая соединенные между собой транспортерами машину резки шин на куски; первый бункер; машину предварительного измельчения кусков шин, первый выход которой посредством вакуумного транспортера связан с циклонном, снабженным дополнительными бункерами для текстильного корда и резины. Второй выход машины предварительного, измельчения кусков шин посредством транспортера, над которым установлен магнитный сепаратор, связан со вторым бункером, установленным на входе первой мельницы тонкодисперсного помола, выход которой связан с входом третьего
бункера. Выход третьего бункера связан о входом второй мельницы тонкодисперсного помола, выход которой соединен с входом первой установки рассева, первый выход которой связан с помощью транспортера с четвертым бункером, установленным на входе третьей мельницы тонкодисперсного помола, соединенной со второй установкой рассева.
Основной недостаток этой технологической линии переработки резинотехнических изделий заключается в том, что она не обеспечивает получения резинового порошка высокого качества, за счет использования при переработке неочищенных от мусора и грязи шин.
Известна также технологическая линия по переработке резинотехнических изделий (см, патент RU-C1-№2194616, 2001), взятая в качестве прототипа и содержащая борторезательный станок, первое транспортирующее устройство, снабженное средствами для механической чистки и мойки шин, первое устройство для измельчения шин на куски, второе транспортирующее устройство, грохот, третье транспортирующее устройство, бункеры-усреднители, четвертое транспортирующее устройство, второе устройство для измельчения, пятое транспортирующее устройство, первый магнитный сепаратор, шестое транспортирующее устройство, первый пневматический сепаратор, седьмое транспортирующее устройство, третье устройство для измельчения, связанное посредством первого вакуумного транспортера с вторым магнитным сепаратором, который посредством второго вакуумного транспортера связан с установкой для компактировения текстильного' корда, а посредством третьего вакуумного транспортера связан со вторым пневматическим сепаратором, выход которого посредством четвертого вакуумного транспортера связан
о четвертым устройством для измельчения. Выход четвертого устройства для измельчения посредством пятого вакуумного транспортера связан с секцией пневматической сепарации о грохочением, первый выход которой посредством шестого вакуумного транспортера связан о электромагнитным сепаратором, а второй выход которого посредством седьмого вакуумного транспортера связан с установкой для компактирования текстильного материала. Выход электромагнитного сепаратора посредством восьмого вакуумного транспортера связан с классификатором резиновой крошки.
Недостаток взятой н качестве прототипа линии переработки резинотехнических изделий заключается в том, что многостадийное измельчение кусков шин приводит не только к увеличению числа функциональных блоков, которые могут быть выполнены в виде отдельных мобильных транспортных модулей, но и соответственно устройств, обеспечивающих перемещение перерабатываемого материала между модулями (обычных или вакуумных транспортеров). В результате увеличивается время, необходимое для разборки и сборки после транспортировки на новое место известной технологической линии переработки резиносодержащих изделий, а также повышаются требования к квалификации обслуживающего персонала. Кроме того, одновременное измельчение протекторных и боковых частей шин снижает эффективность процесса переработки шин, поскольку структура протекторной части и боковой части шин различна, а следовательно режимные параметры оптимальные для одних частей шины не являются таковыми для другой части. Что касается использования воды для очистки шин от мусора и грунта, то она не может быть использована в холодное время года (в силу ее замерзания).
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по повышению эффективности процесса переработки шин за счет измельчения отдельно протекторных и боковых колец шин, при одновременном уменьшении числа мобильных транспортных модулей и протяженности устройств, обеспечивающих перемещение перерабатываемого материала между модулями, а также обеспечении возможности ре боты технологической линии в условиях низких температур.
Поставленная задача решена тем, что технологическая линия переработки резинотехнических изделий, содержащая секцию механической чистки, секцию резки, две установки для деструкции резины, устройство для измельчения, секцию пневматической сепарации с грохочением, магнитный сепаратор, классификатор резиновой крошки и четыре устройства для перемещения перерабатываемого материала, согласно полезной модели, дополнительно содержит четыре ходовых шасси, а также размещенные на соответствующих ходовых шасси компрессорную установку, воздухоочистительную установку и секцию энергопитания с выходами для подключения соответствующих потребителей энергии технологической линии, секция механической чистки выполнена в виде, по крайней мере, одной камеры с дверцами для загрузки и выгрузки шин, при этом каждая камера снабжена средствами для вращения шин, щетками, пневматической системой формирования струй воздуха и воздухозаборным устройством, секция резки выполнена в виде, по крайней мере, одного устройства для вырезки протекторного кольца и бортовых колец, первая установка для деструкции резины выполнена со средствами, обеспечивающими перемещением протекторного кольца шины относительно; встречно расположенных, по крайней мере, одной
пары ножевых элементов, вторая установка для деструкции резины выполнена в виде двух групп радиальных ножевых элементов, расположенных встречно друг относительно друга, при этом секция механической чистки и секция резки размещены на первом ходовом шасси, устройство для измельчения, секция пневматической сепарации с грохочением, магнитный сепаратор и классификатор резиновой крошки размещены на втором ходовом шасси, первая и вторая установки для деструкции резины размещены соответственно на третьем и четвертом ходовых шасси, компрессорная установка снабжена средствами для подключения ее выхода к пневматической системе секции механической чистки, воздухоочистительная установка снабжена средствами для подключения ее входа к воздухозаборному устройству секции механической чистки, причем первая и вторая установки для деструкции резины соединены о. секцией резки соответственно посредством первого и второго устройств для перемещения перерабатываемого материала, а с устройством измельчения - соответственно посредством третьего и четвертого устройств для перемещения перерабатываемого материала.
Кроме того, поставленная задача решена тем, что
- технологическая линия дополнительно содержит, по крайней мере один мобильный резервуар для криогенной жидкости;
- на первом, втором, третьем и четвертом ходовом шасси установлены соответствующие продольные и поперечные боковые стенки, а также соответствующая крыша;
- размещенные на первом и втором ходовом шасси продольные боковые стенки выполнены с расположенными напротив друг Друга откидывающимися участками;
- по крайней мере одна продольная боковая стенка, размещенная
на третьем и четвертом ходовом шасси выполнена с двумя откидывающимися участками;
- каждая крыша снабжена выдвигающимися в боковую сторону навесами, расположенными над соответствующим откидывающимся участком продольных боковых стенок;
- размещенные на первом и втором ходовом шасси поперечные боковые стенки выполнены полностью или частично откидывающимися;
- каждое устройство для перемещения перерабатываемого материала выполнено в виде мобильных транспортных модулей.
Преимущество предложенной технологической линии переработки резинотехнических изделий перед известной, взятой в качестве прототипа, заключается в том, что за счет разделения каждой шины на протекторное кольцо и два боковых кольца обеспечивается возможность выбора для каждой части шины соответствующих их структуре оптимальных режимных параметров, которые обеспечивают деструкцию входящей в них резиновой компоненты, с минимальными энергозатратами. Иными словами, приводит к повышению эффективности процесса переработки шин.
Использование сжатого воздуха при механической чистке шин обеспечивает работоспособность технологической линии и при отрицательных температурах без каких-либо затрат энергии на нагрев рабочей среды, используемой при механической чистке.
Использование, откидных участков боковых стен позволяет упростить разборку и сборку технологической линии после транспортировки ее модулей.
В дальнейшем полезная модель поясняется чертежами и описанием к ним.
На фиг.1 схематично изображено' размещение на ходовых шасси функциональных узлов технологической линии переработки резинотехнических изделий (вид сверху, частичный разрез); на фиг.2 - расположение ножевых элементов в первой установке для деструкции резины; на фиг.3 - расположение ножевых элементов во второй установке для деструкции резины.
Технологическая линия переработки резинотехнических изделий (фиг.1) содержит первое ходовое шасси 1, на котором установлены продольные 2 и поперечные 3 боковые стенки, крыша 4, секция 5 механической чистки, накопитель 6 чистых шин и секция 7 резки. Секция 5 механической чистки включает, например, две камеры 8 с дверцами 9 Для загрузки и выгрузки шин (показаны условно стрелками). Каждая камера 8 снабжена средствами для вращения шин, которые выполнены, например, в виде приводных роликов 10, воздухе за борным устройством 11, пневматической системой 12 Для формирования струй воздуха и щетками (на чертеже не показаны). Секция 7 резки выполнена, например, в виде двух устройств 13 для вырезки протекторного кольца и бортовых колец. В качестве устройств 13 могут быть использованы различные известные устройства, предназначенные для вырезки протекторного кольца и бортовых колец, например описанные в патенте RU-С1-№2044649, 1995 или в заявке WO-А1-99/12717).
Технологическая линия переработки резинотехнических изделий содержит также второе ходовое шасси 14, на котором установлены продольные 15 и поперечные 16 боковые стенки, крыша 17, а также последовательно связанные между собой устройство 16 измельчения, секция 19 пневматической сепарации с грохочением, магнитный сепаратор 20 и классификатор 21 резиновой
крошки. В качестве устройства 16 измельчения могут быть использованы типовые дробильно-вальцевальные машины, а в качестве секции 19 - комплекс КПС-1. Секция 19 снабжена также вторым входом 19.
Кроме того, технологическая линия переработки резинотехнических изделий содержит третье 22 и четвертое 23 ходовые шасси, на которых установлены соответственно продольные 24 (25) и поперечные 26 (27) боковые стенки, крыши 28 (29), а также первая 30 и вторая 31 установка для деструкции резины. Первая установка 30 для деструкции резины выполнена в виде двух роликов 32, по крайней мере один из которых связан с приводом для перемещения протекторного кольца 33, закрепленного на них аналогично бесконечной ленте, и, по крайней мере, одной пары (на фиг.2 - показаны четыре пары) ножевых элементов 34, расположенных встречно. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели установка 30 для деструкции резины содержит сосуд 35 Дьюара для криогенной жидкости (азата) 36. Вторая установка 31 для деструкции резины выполнена в виде двух групп радиально расположенных ножевых элементов 37 и 36, при этом ножевые элементы первой группа 37 расположена встречно (например напротив) второй группе 36 ножевых элементов и по. обе стороны относительно одного или пакета боковых колец 39 шин.
Технологическая линия переработки резинотехнических изделий содержит размещенные на соответствующих ходовых шасси секцию 40 энергопитания с электро- и гидрогенераторами (на чертеже не показаны), к выходам которой подключены все потребители соответствующего вида энергии технологической линии; компрессорную установку 41, воздухоочистительную установку
42 и (в предпочти тельном варианте осуществления полезной модели), по крайней мере один мобильный резервуар 43 для криогенной жидкости (азота). Компрессорная установка 41 снабжена средствами для подключения ее выхода 44 к пневматическим системам 12 секции 5 механической чистки, а воздухоочистительная установка 42 снабжена средствами для подключения ее входа 45 к воздухозаборным устройствам 11 секции 5 механической чистки. Первая установка 30 для деструкции резины соединена с секцией 7 резки посредством первого устройства 46 для перемещения перерабатываемого материала (протекторных колец), выполненного, например, в виде ленточного транспортера. Вторая установка 31 для деструкции резины соединена с секцией 7 резки посредством второго устройства 47 для перемещения перерабатываемого материала (боковых колец), выполненного также в виде ленточного транспортера. С другой стороны установка 30 посредством третьего устройства 48 для перемещения перерабатываемого материала (смеси резиновой крошки о фрагментами корда, а также деструктуированного корда протекторного кольца с остатками резины) соединена с устройством 16 измельчения. С тем же устройством установка 31 соединена посредством четвертого устройства 49 для перемещения перерабатываемого материала (смеси резиновой крошки о фрагментами корда, а также деструктуированного корда боковых колец с остатками резины. Для обеспечения удобства сборки-разборки продольные боковые стенки 2 выполнены с расположенными напротив Друг друга откидывающимися относительно горизонтальных осей 50 участками 51. Участки 51 снабжены откидывающимися или выдвигающимися опорами для установки их в горизонтальное положение. Аналогично продольные боковые стенки 15 выполнены о расположенными
напротив друг друга откидывающимися относительно. горизонтальных осей 52 участками 53. G Другой стороны, по крайней мере, одна продольная боковая стенка 24 снабжена двумя откидывающимися относительно горизонтальной оси 54 участками 55, которые также снабжены откидывающимися или выдвигающимися. опорами для установки их в горизонтальное положение, а также средствами для фиксации их относительно участков 51 и 53, Аналогично, по крайней мере, одна продольная боковая стенка 25 снабжена двумя откидывающимися относительно горизонтальной оси 56 участками 57. Эти участки также снабжены откидывающимися или выдвигающимися опорами для установки их в горизонтальное положение и средствами для фиксации их относительно участков 51 и 53, расположенных с противоположных (по отношению к упомянутым выше) сторон ходовых шасси 1 и 14. Устройства 46-49 для перемещения перерабатываемого материала размещены соответственно на поверхности откидывающихся участков 51, 55; 51, 57; 53, 55 и 53, 57. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели каждое устройство 46-49 для перемещения перерабатываемого материала выполнено в виде мобильных транспортных модулей (на чертеже не показаны). В этом случае устройства 46-49 размещены между соответственно откидывающимися участками 51, 55; 51, 57; 53, 55 и 53, 57 и зафиксированы относительно них в собранном состоянии технологической линии. Для обеспечения изоляции производственных помещений от неблагоприятных условий окружающей среды каждая крыша 4, 17, 28 и 29 снабжена выдвигающимися в боковую сторону навесами, расположенными над соотвествтвующим откидывающимся участком продольных боковых стенок соответственно. 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64 и 65, имеющими
длину, равную высоте продольной ботовой стенки, а ширину, которая не меньше ширины соответствующего откидывающегося участка боковой стенки. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели, на каждой продольной боковой стенке по обе стороны относительно каждого ее откидывающегося участка установлены поворачивающиеся относительно вертикальных осей квадратные створки 66, 67, 66 и 69, имеющие высоту, равную высоте соответствующего откидывающегося участка, при этом целесообразно, чтобы высота продольных и поперечных боковых стенок была одинакова. Кроме того, для обеспечения загрузки шин и выгрузки готовой продукции поперечная боковая стенка 3, расположенная со стороны секции 5 механической чистки, а также поперечная боковая стенка 16, расположенная со. стороны классификатора 21 резиновой крошки, выполнены частично или полностью откидывающимися для образования пандуса.
Технологическая линия переработки резинотехнических изделий функционирует следующим образом. После транспортировки на новое место, находящееся вблизи соответствующего пункта сбора и накопления негодных для использования шин, а также других резинотехнических изделий, например лент транспортеров, осуществляется оборка технологической линии переработки резинотехнических изделий. На фиг.1 представлен оптимальный вариант взаимного расположения ходовых шасси, а именно: первое ходовое шасси 1, установленная на соответствующем ходовом шасси секция 40 энергопитания и второе ходовое шасси 14 устанавливают по следовательно друг за другом. Третье 22 и четвертое 23 ходовые шасси размещают по обе стороны секции 40 энергопитания. Благодаря этому обеспечивается
не только минимальная протяженность линий энерго- и гидропитания от секции 40 ко всем энергопотребителям технологической линии, но и удобство при ее обслуживании. Компрессорная установка 41 и воздухоочистительная установка 42 располагаются по обе стороны первого ходового шасси 1 со стороны расположения секции 5 механической чистки.
После установки ходовых шасси в требуемое положение друг относительна друга, приступают к установке изолированных от окружающей среды переходов. Для этого осуществляют сначала перевод откидывающихся участков 51, 53, 55 и 57 в горизонтальное положение, при этом установку указанных выше участков в горизонтальное положение осуществляют с помощью соответствующих откидных или выдвигающихся опор. После чего упомянутые выше откидывающиеся участки фиксируют попарно друг относительно друга, а именно: 51 с 55; 51 с 57; 53 с 55; 53 с 57. Далее выдвигают навесы 58-65, фиксируют их также попарно друг относительно друга, а затем устанавливают створки 66-69 в положение, соответствующее боковым стенкам переходов. После установки в каждом переходе соответствующего устройства (46-49) для перемещения перерабатываемого материала производится подключение электро- и гидропитания к соответствующим потребителям. На этом сборка технологической линии заканчивается, а после соответствующей проверки работоспособности входящих в ее состав устройств осуществляют ее пуск.
Работа технологической линии переработки резинотехнических изделий осуществляется следующим образом. Подлежащие утилизации шины с помощью соответствующего грузоподъемного устройства, например таля, выполненного в виде приводной тележки,
перемещающейся по выдвижной ездовой балке, подаются на секцию 5 механической чистки. Шины поочередно загружаются в камеры 8. Вращение шин осуществляется с помощью приводных роликов 10, а подача сжатого воздуха в камеры 8 осуществляется от компрессорной установки 41 посредством пневматических систем 12 Для формирования струй воздуха. О помощью щеток и струй воздуха осуществляется удаление грязи о поверхности шин. После чего пылевидные частицы, легкий мусор и т.п. отсасывается воздухоочистительной установкой 42 через воздухозаборные устройства 11. Оставшийся в камерах 6 мусор удаляется оператором вручную или с помощью специального пылесоса.
Очищенные шины поступают в накопитель 6, обеспечивающий бесперебойную загрузку секции 7 резки. С помощью устройств 13 для вырезки протекторного кольца и бортовых колец каждая шина разделяется на протекторное кольцо, которое посредством первого устройства 46 для перемещения перерабатываемого материала поступает на установку 30; на боковые кольца, которые посредством второго устройства 47 для перемещения перерабатываемого материала поступают на установку 31; на бортовые кольца, которые складируются, например, в накопителе 6.
В установке 30 Для деструкции резины каждое протекторное кольцо 33 устанавливается на роликах 32 аналогично бесконечной ленте и растягивается. В предпочтительном варианте осуществления полезной модели ролики 32 вместе с протекторным кольцом 33 помещают в сосуд 35 Дьюара с жидким азотом 36 для охрупчивания резины. Азот подается из мобильного резервуара 43. После чего воздействуют на протекторное
кольцо 33 ножевыми элементами 34, которые расположены встречно друг относительно друга. С помощью рожков 32 осуществляется перемещение протек торного кольца 33 относительно пар ножевых элементов 34. В результате происходит фрагментация резиновой компоненты всего протекторного кольца 33 и частичное. разрушение его кордовой составляющей. Деструктурированный корд с остатками резины посредством третьего устройства 48 для перемещения перерабатываемого материала поступает на устройство 18 измельчения. Смесь резиновой крошки с фрагментами корда (извлеченные из сосуда 35 Дьюара) подаются либо также на вход устройства 18 измельчения, либо на второй вход секции 19, если установка 30 обеспечивает достаточно эффективное измельчение резиновой компоненты протекторного кольца, например, за счет дополнительного использования акустических излучателей, генерирующих ударные волны в криогенной жидкости 36.
В устройстве 31 для деструкции резины каждое боковое кольцо 39 шины (или пакет из боковых колец 39), размещается между двух групп радиально расположенных ножевых элементов 37 и 38, которые связаны с приводом осевого, например возвратно-поступательного перемещения. Смесь резиновой крошки с фрагментами корда, а также де структурированный корд с остатками резины посредством четвертого устройства 49 подаются на устройство 18 измельчения. После стадии измельчения чистая резиновая крошка, резиновая крошка с вскрытым кордом, фрагменты текстильного и металлического корда подаются на секцию 19 пневматической сепарации с грохочением, В результате из целевого продукта удаляется текстильный корд и отделяется металлический корд. В магнитном сепараторе 20 происходит
отделение металлического корда, а классификаторе 21 осуществляется разделение резиновой крошки на группы в соответствии и выбранными требованиями к конечному фракционному составу целевого продукта.
Все элементы технологической линии, как ясно из вышеизложенного могут быть изготовлены с использованием известных технологий. Конструкция устройств, входящих в состав предложенной технологи ческой линии и не отраженная в деталях в описании, не является предметом настоящей полезной модели, поскольку в этом случае могут быть использованы любые (из числа известных) устройства того же назначения, технико-эксплуатационные параметры которых удовлетворяют конкретно предъявляемым требованиям.