Перфорированная плита с обогревом от центра для подводного гранулятора

010644 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение, в общем, относится к обогреваемым перфорированным плитам для подводных грануляторов, а более конкретно, к перфорированным плитам с обогревом от центра для подводных грануляторов. Уровень техники Подводные грануляторы хорошо известны и включают в себя перфорированную плиту, имеющую множество экструзионных отверстий, проходящих от стороны впуска перфорированной плиты до стороны выпуска, для экструдирования нитей расплавленного полимера или других экструдируемых материалов. Экструзионные отверстия расположены в виде одной или более концентрических окружностей, отстоящих в радиальном направлении относительно центра перфорированной плиты и друг от друга. Экструдированные нити полимера или другого материала нарезаются на гранулы ножами вращающейся фрезы в водяной камере. Ножи нарезают нити на гранулы, которые охлаждаются и отверждаются водой в водяной камере. Смесь гранул и воды выгружается из водяной камеры для последующего удаления влаги с внешней поверхности гранул. Желательно поддерживать перфорированную плиту и отверстия при повышенной температуре для оптимальной экструзии расплавленного полимера через экструзионные отверстия. Были предприняты различные меры для нагрева перфорированной плиты, включая использование каналов в перфорированной плите, по которым циркулирует нагревающая текучая среда. Также, на периферии перфорированных плит были сформированы радиальные углубления, в которые с внешней периферии перфорированной плиты вставляются патронные электрические нагревательные элементы. Такие известные структуры в основном показаны в следующих патентах США, принадлежащих заявителю и включающих в себя описания обогреваемых перфорированных плит: 4123207; 4621996; 4728276; 5403176 и 5624688. Как показано в указанных патентах, обогреваемые перфорированные плиты с расположенными по концентрическим окружностям экструзионными отверстиями в целом хорошо известны, как и каналы для нагретой текучей среды, и углубления или гнезда для размещения патронных нагревательных элементов. Такие перфорированные плиты требуют, чтобы их участки, через которые обычно бы проходили экструзионные отверстия, были заняты каналами для нагревающей текучей среды или углублениями для патронных нагревательных элементов. Каналы или углубления, таким образом, уменьшают количество экструзионных отверстий, которые могут быть выполнены в перфорированной плите, потому что каналы, по которым перемещается нагревающая текучая среда, или углубления или гнезда, в которых размещаются патронные нагревательные элементы, требуют, чтобы часть площади перфорированной плиты не имела экструзионных отверстий. Также, каналы для нагретой жидкой среды и углубления для патронных нагревательных элементов имеют тенденцию к концентрации теплового излучения в областях вблизи каналов или углублений. Сущность изобретения Перфорированные плиты с обогревом от центра согласно настоящему изобретению установлены обычным образом между экструдером и водной камерой подводного гранулятора. Сторона впуска перфорированной плиты принимает расплавленный полимер от экструдера, который экструдируется через множество отверстий, проходящих от стороны впуска к стороне выпуска перфорированной плиты для формирования экструдированных нитей полимера. Экструдированные полимерные нити охлаждаются водой, проходящей через водную камеру, и нарезаются на гранулы ножами вращающейся фрезы, присоединенными к стороне выпуска перфорированной плиты способом, хорошо известным в области подводного гранулирования. В настоящем изобретении сохраняется расположение отверстий перфорированной плиты по окружности, и в центральной части перфорированной плиты имеется нагревательный элемент электрорезистивного типа. В одном варианте осуществления настоящего изобретения центральная часть поверхности перфорированной плиты со стороны впуска, смежная с носовым конусом, удалена или вырезана,чтобы получить полую или в виде выемки круговую центральную область, внутри относительно носового конуса. Круглая нагревательная пластина расположена в выемке центральной области внутри носового конуса и между носовым конусом и перфорированной плитой для нагрева центра перфорированной плиты. Плоская нижняя поверхность круглой нагревательной пластины расположена вровень с нижней частью выемки центральной области, чтобы обеспечить полный поверхностный контакт, так чтотепло от нагревательной пластины протекает непосредственно к перфорированной плите. Перфорированная плита удерживается на месте обычным способом при помощи крепежных элементов, которые соединяют экструдер, перфорированную плиту и водную камеру. Носовой конус удерживается на месте при помощи расположенного перпендикулярно относительно него крепежного болта носового конуса, который проходит через цилиндрическое отверстие в центре круглой нагревательной пластины. Выводы нагревателя или провода нагревателя проходят через одно радиальное отверстие в перфорированной плите для прикрепления к соединителю выводов нагревателя, соединенному с круглой нагревательной пластиной, для подачи энергии к пластине. Провода нагревателя могут быть или прикреплены к соединителю выводов нагревателя, или быть съемными. Данный вариант осуществления на-1 010644 стоящего изобретения может быть использован в неразъемных перфорированных плитах, а также в перфорированных плитах со съемным центром. Во втором варианте осуществления настоящего изобретения вырезается весь внутренний диаметр перфорированной плиты, чтобы сформировать в перфорированной плите расположенную в центре цилиндрическую полую область. Имеющий форму цилиндрического змеевика нагревательный элемент электрорезистивного типа размещен в полой внутренней области. Данный нагревательный элемент является пластичным и сконструирован так, что его внешняя поверхность контактирует с внутренней поверхностью полой внутренней области перфорированной плиты, так что тепло от нагревательного элемента протекает непосредственно в перфорированную плиту. Носовой конус прикреплен при помощи обычного крепежного болта, чтобы закрыть сторону впуска полой внутренней области; а другой конец закрыт посредством круглой изоляционной заглушки типа, раскрытого в патенте США 6824371, описание которого включено здесь путем ссылки, как если бы было полностью изложено здесь (далее патент'371), или подобной изоляционной пластиной, которая формирует крышку для стороны выпуска полой внутренней области матричного диска. Данный второй вариант осуществления также использует выводы нагревателя или провода нагревателя, которые проходят через одно радиальное отверстие в перфорированной плите, подавая питание на имеющий форму змеевика нагревательный элемент электрорезистивного типа. Данный вариант осуществления настоящего изобретения может также быть использован в неразъемных перфорированных плитах, а также в перфорированных плитах со съемным центром. Размещение нагревательных элементов с непосредственным контактом в центре перфорированной плиты обеспечивает более эффективное и более равномерно распределенное излучение тепла наружу от центра перфорированной плиты, чтобы более эффективно повышать температуру перфорированной плиты и экструзионных отверстий и более равномерно нагревать все экструзионные отверстия, которые расположены по концентрическим окружностям вокруг центра перфорированной плиты. Данная схема расположения, когда круглый или цилиндрический нагревательный элемент размещается в центре перфорированной плиты, позволяет обойтись без удаления экструзионных отверстий в некоторых областях перфорированной плиты, что требуется при использовании каналов для нагревающей текучей среды или при наличии углублений для проходящих радиально патронных нагревательных элементов. Перфорированная плита с обогревом от центра особенно предпочтительна при гранулировании микрогранул, когда используются экструзионные отверстия очень малых диаметров, в которых экструдированные нити и микрогранулы обычно имеют максимальный внешний диаметр порядка 50 мкм или менее. Поэтому целью настоящего изобретения является создание перфорированной плиты для подводного гранулятора, имеющего нагревательный элемент электрорезистивного типа, с непосредственным теплообменным контактом с центральным участком перфорированной плиты, между стороной впуска и стороной выпуска для обеспечения тепла, которое излучается наружу от центра перфорированной плиты и равномерно к экструзионным отверстиям, расположенным в виде концентрических окружностей вокруг центра перфорированной плиты для того, чтобы температура всей группы экструзионных отверстий поддерживались близкой к оптимальной температуре для экструзии расплавленного полимера или других экструдатов. Другой целью настоящего изобретения является создание перфорированной плиты с обогревом от центра, в которой нагревательный элемент выполнен в форме круглого пластинчатого нагревателя электрорезистивного типа, размещенного в выемке поверхности в центре перфорированной плиты, смежной с носовым конусом на стороне впуска перфорированной плиты. Еще одной целью настоящего изобретения является создание перфорированной плиты с обогревом от центра, в которой нагревательный элемент электрорезистивного типа выполнен в форме цилиндрического змеевика, размещенного внутри полой перфорированной плиты между стороной впуска и стороной выпуска, причем полая внутренняя часть перфорированной плиты закрыта посредством носового конуса на стороне впуска и закрыта посредством изоляционной заглушки или пластины на стороне выпуска, при этом и изоляционная заглушка, и носовой конус удерживаются на месте при помощи крепежного болта. Еще одной целью настоящего изобретения является создание перфорированной плиты с обогревом от центра для подводного гранулятора, в которой центральное расположение нагревательного элемента обеспечивает эффективное и равномерное нагревание экструзионных отверстий и связанных областей перфорированной плиты для поддержания постоянной и равномерной температуры у всех экструзионных отверстий и расплавленного полимера, проходящего через них, чтобы получить высококачественные более однородные по размеру гранулы. Еще одной целью настоящего изобретения является создание перфорированной плиты с обогревом от центра, в которой выводы нагревателя или провода нагревателя, присоединенные к центральному нагревательному элементу, проходят через одно радиальное отверстие в перфорированной плите для соединения с источником питания, расположенным снаружи матричного диска. Указанные цели вместе с другими целями и преимуществами, которые станут далее очевидными,присущи деталям конструкции и функционирования, как более подробно описано и заявлено ниже, со ссылкой на прилагаемые чертежи, являющимися частью описания, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам на всех чертежах.-2 010644 Краткое описание чертежей Фиг. 1 представляет собой схематический вид в вертикальном разрезе одного варианта выполнения перфорированной плиты с обогревом от центра согласно настоящему изобретению, в котором круглый пластинчатый нагреватель размещен в выемке на стороне впуска перфорированной плиты. Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением на группы деталей конструкции, показанной на фиг. 1, показывающий взаимное расположение круглого пластинчатого нагревателя относительно перфорированной плиты и элементов гранулятора. Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением на группы деталей второго варианта осуществления настоящего изобретения в форме перфорированной плиты с обогревом от центра с нагревателем змеевикового типа, показывающий взаимосвязь компонентов перед сборкой. Фиг. 4 представляет собой вид в перспективе с частичным разрезом, показывающий взаимосвязь компонентов перфорированной плиты с обогревом от центра согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 5 представляет собой вид в перспективе с частичным разделением на группы деталей второго варианта настоящего изобретения, подобный фиг. 3, но показывающий провода нагревателя, выполненные за одно целое с нагревательным элементом электрорезистивного типа в форме цилиндрического змеевика. Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления Хотя только предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения пояснены подробно, следует понимать, что объем изобретения не ограничивается деталями конструкций и расположением элементов, изложенных в последующем описании или показанными на чертежах. Изобретение допускает другие варианты осуществления и может быть реализовано на практике различными способами. Также, в описании предпочтительных вариантов осуществления для полной ясности будет использована специальная терминология. Необходимо понимать, что каждый специальный термин включает в себя все его технические эквиваленты, которые для достижения подобной цели функционируют подобным образом. Со ссылкой на фиг. 1 и 2 показан один вариант выполнения перфорированной плиты с обогревом от центра согласно настоящему изобретению, обозначенный в целом под позицией 10, связанный с компонентами подводного гранулятора. Подводный гранулятор включает в себя впускной корпус 12 для подвода материала от экструдера расплавленного полимера (не показан). Впускной корпус 12 включает в себя канал 14 для расплавленного полимера или других экструдируемых материалов (далее в общем называемых полимер) и носовой конус 16, который направляет полимер к стороне 18 впуска перфорированной плиты 10. Перфорированная плита 10 включает в себя одно или более концентрических колец экструзионных отверстий 20, которые проходят от стороны 18 впуска перфорированной плиты 10 к стороне 21 выпуска перфорированной плиты 10. Ряд ножей 22 в сборе, установленных на приводимой во вращение ступице 23 фрезы в водяной камере (не показана) подводного гранулятора, режут экструдированный охлажденный и отвержденный полимер на гранулы, которые захватываются охлаждающей водой, проходящей через водяную камеру, и выгружаются в виде смеси воды и гранул, после чего гранулы осушаются путем удаления влаги в сушилке. Как показано на фиг. 1 и 2, сторона 18 впуска перфорированной плиты 10 вырезана для обеспечения кольцевой выемки или полости 24 внутри структуры экструзионных отверстий 20. Выемка 24 имеет круговую форму, и в ней размещается круглая нагревательная пластина 26, которая закрепляется на дне выемки 24 при помощи крепежных элементов 28, ввинчиваемых в отверстия 30, имеющих внутренней резьбу, чтобы закрепить нагревательную пластину 26 внутри выемки или полости 24. Нагревательная пластина 26 включает в себя боковой соединительный элемент 32, который присоединяется к электрическим выводам 34, которые проходят наружу через радиальное отверстие или канал 36, для присоединения к источнику электрической энергии. Круглая нагревательная пластина 26 выполнена так, чтобы точно соответствовать внутренней форме выемки 24, и нижняя часть 27 пластины 26 плотно прилегает к нижней части 25 выемки 24, чтобы обеспечить полный поверхностный контакт между поверхностями 27 и 25. Данный полный поверхностный контакт гарантирует, что тепло от круглой нагревательной пластины 26 протекает непосредственно к поверхности 25 перфорированной плиты и таким образом в перфорированную плиту 10. После того, как нагревательная пластина 26 закреплена на месте и присоединена к электрическим выводам 34, носовой конус 16 располагается над нагревательной пластиной. Электрические выводы 34 могут быть жестко прикреплены к соединительному элементу 32 или с возможностью отсоединения. Неглубокая выемка 38 в основании носового конуса 16 прилегает изнутри к отверстию 24 поверхности 18 впуска для того, чтобы обеспечить уплотнение между носовым конусом 16 и поверхностью 18 впуска. Крепежный болт 40 носового конуса проходит через круглую изоляционную заглушку 42 таким образом, как это описано в патенте '371, что он размещается в выемке 44 на стороне выпуска поверхностной плиты 10. Крепежный болт 40 проходит через центральное отверстие 46 в перфорированной плите и центральное отверстие 39 в нагревательной пластине 26, и ввинчивается в резьбовое отверстие 48 в основании носового конуса 16. На фиг. 1 показаны компоненты перфорированной плиты 10 с обогревом от-3 010644 центра в собранном виде. Круглая изоляционная заглушка 42 и крепежный болт 40 образуют закрывающий элемент центрального отверстия 46. Расплавленный полимер может затем быть экструдирован через экструзионные отверстия 20, причем нагревательная пластина 26 поддерживает повышенную температуру перфорированной плиты путем излучения тепла наружу от выемки или полости 24 в точках между поверхностью 18 впуска и поверхностью 21 выпуска. Изоляционная пластина 42 образует закрывающий элемент для стороны выпуска перфорированной плиты, а носовой конус 16 образует закрывающий элемент для стороны впуска перфорированной плиты, так что тепло, вырабатываемое нагревательной пластиной 26, проводится к перфорированной плите между поверхностями или сторонами впуска и выпуска перфорированной плиты. Нагревательная пластина 26 согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой обычный пластинчатый нагреватель, такой как модель НТ Foil Heater, предлагаемый на рынке фирмой Watlow Electric Manufacturing Company, St. Louis, Missouri. На фиг. 3-5 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения, в котором перфорированная плита, в общем обозначенная под позицией 60, включает в себя цилиндрическую полую внутреннюю часть 62, проходящую от стороны или поверхности 64 впуска к стороне или поверхности 66 выпуска. Перфорированная плита 60 включает в себя экструзионные отверстия 68, проходящие от стороны 64 впуска к стороне 66 выпуска, и расположенные в виде одной или более окружностей. Нагревательное устройство 70 в виде цилиндрического змеевика расположено в цилиндрической внутренней части 62 перфорированной плиты 60 и включает в себя соединитель 72, смежный с носовым конусом 74. Носовой конус 74 закреплен на месте, причем его основание находится внутри структуры экструзионных отверстий 68. Соединитель 72 присоединен к электрическим выводам 76, которые проходят наружу через радиальное отверстие или канал 78 для присоединения к источнику электрической энергии. Нагревательный змеевик 70 расположен внутри цилиндрической внутренней части 62 и имеет непосредственный теплообменный контакт с поверхностью 63 цилиндрической внутренней части 62. Нагревательный змеевик 70 является пластичным, так что он может быть скручен до получения такого уменьшенного внешнего диаметра, чтобы вставить его в цилиндрическую внутреннюю часть 62. При снятии нагрузки, диаметр змеевика расширяется так, что внешняя поверхность 71 змеевика 70 располагается в непосредственном контакте с поверхностью 63 цилиндрической внутренней части 62. Таким образом, тепло от нагревательного змеевика 70 передается непосредственно к перфорированной плите 60 через поверхность 63. Расположенный ниже по потоку конец 75 змеевика 70 со стороны выпуска опирается на выступ 80, расположенный внутри цилиндрической внутренней части 62 на ее конце. Изоляционная заглушка или закрывающая пластина 82 вставляется со стороны 66 выпуска перфорированной плиты и включает в себя уплотнительную кромку 84, которая взаимодействует с поверхностью 86 выступа 80 перфорированной плиты. Крепежный болт 88 носового конуса проходит через пластину 82, нагревательный змеевик 70 и вворачивается в носовой конус 74, чтобы удержать конструкцию в собранном состоянии, как показано на фиг. 4. В форме второго варианта осуществления, показанного на фиг. 5, электрические выводы или провода 76' нагревателя, которые проходят наружу через радиальное отверстие или канал 78', выполнены за одно целое с расположенным выше по потоку концом нагревательного устройства 70' в форме цилиндрического змеевика. Такая неразъемная конструкция уменьшает стоимость изготовления и улучшает качество узла нагревателя в форме цилиндрического змеевика. Нагревательный змеевик 70 и 70' согласно настоящему изобретению предпочтительно представляет собой обычный змеевиковый нагреватель, такой как модель GC Coil, предлагаемый на рынке фирмойGebhardCastiglia GmbHCo., Waldbroel, Germany, который включает в себя выполненные за одно целое со змеевиком электрические выводы 76'. Изложенное выше необходимо рассматривать только как иллюстрацию принципов изобретения. Так как множество модификаций и изменений будут легко получены специалистами в данной области техники, не требуется ограничивать изобретение показанными и описанными точной конструкцией и функционированием. Соответственно все подходящие модификации и эквиваленты попадают в пределы объема изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Нагревательный узел для экструзионной перфорированной плиты гранулятора, причем перфорированная плита включает в себя множество отверстий, через которые экструдируется расплавленный полимер, выходящий на поверхность перфорированной плиты в виде нити, нарезаемый на гранулы путем перемещения режущего узла, причем нагревательный узел содержит, по существу, цилиндрический нагревательный элемент, находящийся в теплообмене, по существу, с цилиндрической центральной областью перфорированной плиты, чтобы поддерживать повышенную температуру центральной области перфорированной плиты и смежных с ней экструзионных отверстий и удерживать полимер, проходящий через отверстия, в расплавленном состоянии, когда полимер проходит через отверстия. 2. Узел по п.1, в котором нагревательный элемент представляет собой круглую нагревательную-4 010644 пластину, установленную по центру в выемке на одной стороне перфорированной плиты. 3. Узел по п.1, в котором нагревательный элемент представляет собой нагревательный элемент в форме цилиндрического змеевика, расположенного в полой центральной части перфорированной плиты. 4. Узел по п.3, в котором полая центральная часть перфорированной плиты закрыта на одном конце носовым конусом и закрыта на другом конце изоляционной заглушкой, чтобы удержать тепло в центре перфорированной плиты для излучения наружу по направлению к отверстиям. 5. Узел по п.1, в котором нагревательный элемент присоединен к нагревательным выводам, которые проходят через один радиальный канал в перфорированной плите для подачи электрической энергии к нагревательному элементу. 6. Узел нагрева по п.1, в котором часть нагревательного элемента находится в полном поверхностном контакте с центральной областью перфорированной плиты, так что тепло от нагревательного элемента протекает непосредственно к перфорированной плите. 7. Перфорированная плита для экструдирования полимерных нитей в подводном грануляторе, который содержит множество экструзионных отверстий, расположенных в виде окружности на периферии перфорированной плиты и проходящих от стороны впуска перфорированной плиты к стороне выпуска перфорированной плиты, по существу, цилиндрический нагревательный элемент, находящийся в теплообмене с центральной областью перфорированной плиты внутри окружности экструзионных отверстий,для излучения тепла наружу к экструзионным отверстиям, чтобы удержать полимер в расплавленном состоянии во время прохождения через отверстия. 8. Перфорированная плита по п.7, в которой нагревательный элемент представляет собой нагревательный элемент электрорезистивного типа, имеющий питание, подаваемое на него нагревательными выводами, которые присоединены к нагревательному элементу и проходят через один канал в перфорированной плите к источнику питания, расположенному снаружи перфорированной плиты. 9. Перфорированная плита по п.8, в которой нагревательный элемент представляет собой круглую пластину, размещенную в круглой выемке в стороне впуска перфорированной плиты, и которая удерживается на месте при помощи носового конуса, прикрепленного к стороне впуска перфорированной плиты. 10. Перфорированная плита по п.8, в которой нагревательный элемент представляет собой цилиндрический змеевик, расположенный в цилиндрической выемке, проходящей по центру от стороны впуска перфорированной плиты к стороне выпуска перфорированной плиты, причем носовой конус образует закрывающий элемент для цилиндрической выемки на стороне впуска перфорированной плиты и закрывающая пластина образует закрывающий элемент для цилиндрической выемки на стороне выпуска перфорированной плиты. 11. Перфорированная плита по п.10, в которой нагревательные выводы выполнены за одно целое с концом цилиндрического змеевика. 12. Перфорированная плита по п.7, в которой часть нагревательного элемента находится в полном поверхностном контакте с центральной областью перфорированной плиты, так что тепло от нагревательного элемента протекает непосредственно к перфорированной плите. 13. Перфорированная плита для экструдирования полимерных нитей в подводном грануляторе, которая содержит множество экструзионных отверстий, расположенных в виде окружности на периферии перфорированной плиты и проходящих от стороны впуска перфорированной плиты к стороне выпуска перфорированной плиты, нагреватель в виде цилиндрического змеевика, расположенный в центральной цилиндрической выемке в перфорированной плите, проходящий от стороны впуска к стороне выпуска, и нагревательные выводы, присоединенные к нагревателю в виде цилиндрического змеевика и проходящие через один канал в перфорированной плите для подачи питания к нагревателю в виде цилиндрического змеевика. 14. Перфорированная плита по п.13, в которой нагреватель в виде цилиндрического змеевика удерживается в цилиндрической выемке при помощи носового конуса, образующего закрывающий элемент на стороне впуска, и изоляционной заглушки, образующей закрывающий элемент на стороне выпуска. 15. Перфорированная плита по п.14, в которой носовой конус и изоляционная заглушка удерживаются на месте при помощи крепежного болта носового конуса, который проходит через центральное отверстие в изоляционной заглушке и нагревателе в виде цилиндрического змеевика и ввинчивается в носовой конус. 16. Перфорированная плита по п.13, в которой нагревательные выводы являются единственным источником питания для нагревателя в виде цилиндрического змеевика. 17. Перфорированная плита по п.13, в которой нагревательные элементы выполнены за одно целое с концом нагревателя в виде цилиндрического змеевика. 18. Перфорированная плита по п.13, в которой один канал проходит радиально в перфорированной плите. 19. Перфорированная плита по п.13, в которой внешняя поверхность нагревателя в виде цилиндрического змеевика находится в контакте с внутренней стенкой центральной цилиндрической выемки, так что тепло от нагревателя в виде цилиндрического змеевика протекает непосредственно к перфорированной плите.