Оглавление
Как обычно выбирают шнековый экструдер? Необходимо не только проанализировать свои потребности, но и иметь хорошее представление о поставщике и экструдере.
Большинство предприятий в принципе понимают, что перед покупкой нового экструдера нужно купить двухшнековый экструдер или одношнековый экструдерКакие материалы необходимо производить, в соответствии с различными спецификациями продукции, количество материалов различно, вы можете обратиться к "диаметру шнека и спецификациям продукции", сначала выбрать диаметр шнека, а затем далее выбрать спецификации и модели экструдера по диаметру шнека.
После определения типа и спецификации экструдера, как найти производителя оборудования также является проблемой, на которую следует обратить внимание, не говоря уже о зарубежных брендах, есть много компаний по производству экструдеров, которые были построены в течение длительного времени, имеют сильную власть и имеют многолетний практический опыт, и могут выбирать с нескольких точек зрения, таких как качество продукции и послепродажное обслуживание.
Скорость вращения винта
Это самый важный фактор, влияющий на производительность экструдера. Скорость вращения шнека не только повышает скорость экструзии и объем выдавливаемого материала, но и, что более важно, позволяет экструдеру достичь высокой производительности и одновременно получить хороший эффект пластификации.
В прошлом основным способом увеличения производительности экструдера было увеличение диаметра шнека. При увеличении диаметра шнека увеличивается количество экструдируемого материала в единицу времени. Но экструдер - это не шнековый конвейер. Помимо экструдирования материалов, шнек также экструдирует, перемешивает и разрезает пластик, чтобы пластифицировать его. При условии, что скорость шнека остается неизменной, перемешивающий и срезающий эффект шнека с большим диаметром и большой винтовой канавкой на материал не так хорош, как у шнека с малым диаметром.
Поэтому современные экструдеры в основном повышают свою производительность за счет увеличения скорости шнека. Скорость шнека обычных экструдеров, традиционных экструдеров составляет от 60 до 90 оборотов (в минуту, об этом ниже). В настоящее время она, как правило, увеличена до 100-120 оборотов в минуту. Скорость высокоскоростного экструдера достигает 150-180 оборотов в минуту.
Если диаметр шнека остается неизменным, а скорость вращения шнека увеличивается, крутящий момент шнека возрастает, и когда крутящий момент достигает определенного уровня, шнек подвергается опасности скручивания. Однако, улучшив материал и процесс производства шнека, разумно спроектировав конструкцию шнека, сократив длину загрузочной секции, увеличив скорость потока материала и уменьшив сопротивление экструзии, можно уменьшить крутящий момент и повысить несущую способность шнека. Как разработать наиболее рациональный шнек и максимизировать скорость вращения шнека, исходя из того, что шнек может выдержать его, требует от профессионалов, чтобы получить его через большое количество испытаний.
Винтовая конструкция
Конструкция шнека является основным фактором, влияющим на производительность экструдера. Если нет разумной конструкции шнека, то простое увеличение скорости шнека для повышения производительности экструдера противоречит объективным законам и не приведет к успеху.
Конструкция высокоскоростного и высокоэффективного шнека основана на высокой скорости вращения. Эффект пластификации этого шнека будет хуже на низкой скорости, но эффект пластификации будет постепенно улучшаться после увеличения скорости вращения шнека, и наилучший эффект будет достигнут при достижении расчетной скорости. В это время не только повышается производительность, но и достигается качественный эффект пластификации.
Конструкция бочки
Усовершенствование конструкции бочки в основном направлено на улучшение контроля температуры в секции подачи и настройки кормушки. По всей длине этой независимой секции подачи находится водяная рубашка, а температура водяной рубашки контролируется современными электронными устройствами управления.
Разумная температура водяной рубашки очень важна для стабильной работы и эффективной экструзии экструдера. Если температура водяной рубашки слишком высока, сырье преждевременно размягчается, и даже поверхность частиц сырья плавится, что ослабляет трение между сырьем и внутренней стенкой ствола, тем самым снижая тягу экструзии и производительность экструдера. Однако температура не должна быть слишком низкой, если температура ствола слишком низкая, сопротивление вращению шнека слишком велико, и когда несущая способность двигателя превышена, это приведет к затрудненному запуску двигателя или нестабильной скорости. Передовые датчики и технологии управления используются для контроля и управления водяной рубашкой экструдера, чтобы автоматически контролировать температуру водяной рубашки в оптимальном диапазоне параметров процесса.
Редуктор для шнекового экструдера
Если исходить из того, что конструкция в основном одинакова, стоимость изготовления редуктора примерно пропорциональна его размеру и весу. Поскольку форма и вес редуктора велики, это означает, что в процессе производства расходуется больше материалов, а используемые подшипники также относительно велики, что увеличивает стоимость производства.
При одинаковом диаметре шнека высокоскоростной и эффективный экструдер потребляет больше энергии, чем обычный экструдер, мощность двигателя увеличивается вдвое, соответственно увеличивается и число рамок редуктора. Но высокая скорость шнека означает низкий коэффициент редукции. При одинаковом размере редуктора модуль передачи низкого коэффициента редукции увеличивается по сравнению с большим коэффициентом редукции, и несущая способность редуктора также увеличивается. Поэтому увеличение объема и веса редуктора не является линейно пропорциональным увеличению мощности двигателя. Если количество экструзии принять за знаменатель и разделить на вес редуктора, то количество высокоскоростных и эффективных экструдеров будет небольшим, а количество обычных экструдеров - большим.
В пересчете на единицу продукции мощность двигателя высокоскоростного и высокоэффективного экструдера невелика, а вес редуктора невелик, поэтому производственные затраты на единицу продукции высокоскоростного и высокоэффективного экструдера ниже, чем у обычного экструдера.
Моторный привод
При одинаковом диаметре шнека высокоскоростной и эффективный экструдер потребляет больше энергии, чем обычный экструдер, поэтому необходимо увеличить мощность двигателя. Высокоскоростной экструдер 65 оснащается двигателем мощностью от 55 кВт до 75 кВт. Высокоскоростной экструдер 75 оснащен двигателем мощностью от 90 кВт до 100 кВт. Высокоскоростной экструдер 90 оснащен двигателем мощностью от 150 кВт до 200 кВт. Это в один-два раза мощнее, чем двигатель, установленный на обычном экструдере.
При нормальном использовании экструдера система привода двигателя и система нагрева и охлаждения постоянно работают. Энергопотребление деталей трансмиссии, таких как двигатель и редуктор, составляет 77% от энергопотребления всей машины; на нагрев и охлаждение приходится 22,8% от входного энергопотребления всей машины; на электроприборы приходится 0,8%.
Экструдер с тем же диаметром шнека оснащен более мощным двигателем, что может показаться энергоемким, но если пересчитать на производительность, то высокоскоростной и эффективный экструдер оказывается более энергоэффективным, чем обычный. Например, обычный экструдер 90 имеет двигатель мощностью 75 киловатт, производительность 180 килограммов и потребляет 0,42 киловатта электроэнергии на килограмм экструдируемого материала. Высокоскоростной и эффективный 90-й экструдер, имеющий грузоподъемность 600 кг и двигатель мощностью 150 киловатт, потребляет всего 0,25 кВт-ч электроэнергии на килограмм экструдируемого материала, а расход электроэнергии на единицу экструзии составляет всего 60% от первого, и эффект энергосбережения значителен. И это только сравнение энергопотребления двигателя, если учесть энергопотребление нагревателя и вентилятора на экструдере, то разница в энергопотреблении будет еще больше. Экструдеры с большим диаметром шнека должны быть оснащены более мощными нагревателями, и площадь теплоотдачи также увеличивается. Поэтому при одинаковой производительности двух экструдеров, ствол нового экструдера с высоким вращением и высокой эффективностью меньше, а энергопотребление нагревателя меньше, чем у традиционного экструдера с большим шнеком, и он также экономит много электроэнергии на отоплении.
Что касается мощности нагревателя, то высокоскоростной и эффективный экструдер не увеличивает мощность нагревателя в связи с увеличением производительности по сравнению с обычным экструдером с тем же диаметром шнека. Поскольку нагреватель экструдера потребляет электроэнергию, в основном на этапе предварительного нагрева, при обычном производстве тепло плавления материала в основном преобразуется за счет потребления электрической энергии двигателя, а проводимость нагревателя очень низкая, и потребляемая мощность невелика. Это еще более заметно в высокоскоростных экструдерах.
Когда инверторная технология еще не получила широкого распространения, в традиционных экструдерах с большой производительностью обычно использовался двигатель постоянного тока и контроллер двигателя постоянного тока. В прошлом считалось, что силовые характеристики двигателей постоянного тока лучше, чем у двигателей переменного тока, диапазон регулирования скорости относительно велик, и они более стабильны при работе на низких скоростях. Кроме того, мощные инверторы стоят дороже, что также ограничивает их применение.
В последние годы технология инверторов развивалась относительно быстро, и векторный инвертор позволил реализовать бездатчиковое управление скоростью и моментом двигателя, а низкочастотные характеристики достигли большого прогресса, и цена также быстро снизилась. Самым большим преимуществом инверторов по сравнению с контроллерами двигателей постоянного тока является экономия энергии. Потребление энергии пропорционально нагрузке на двигатель, большая нагрузка увеличивает потребление энергии, а нагрузка на двигатель уменьшается, когда потребление энергии автоматически снижается. Экономия энергии при длительном использовании значительна.
Меры по амортизации
Высокоскоростной экструдер подвержен вибрации, а чрезмерная вибрация очень вредна для нормальной работы оборудования и срока службы деталей. Поэтому необходимо принять множество мер для снижения вибрации экструдера, чтобы увеличить срок службы оборудования.
Наиболее вибрирующей частью экструдера является вал двигателя и высокоскоростной вал редуктора. Прежде всего, высокоскоростной экструдер должен быть оснащен высококачественным двигателем и редуктором, чтобы не стать источником вибрации из-за вибрации высокоскоростного вала ротора двигателя и редуктора. Во-вторых, необходимо разработать хорошую трансмиссию. Уделение внимания улучшению жесткости, веса и качества рамы во всех аспектах обработки и сборки также является важной частью снижения вибрации экструдера. Хороший экструдер при использовании не крепится анкерными болтами, и вибрация практически отсутствует. Это зависит от достаточной жесткости рамы и ее собственного веса. Кроме того, необходимо усилить контроль качества обработки и сборки различных компонентов. Например, контролировать параллельность верхней и нижней плоскостей рамы и перпендикулярность установочной поверхности редуктора и плоскости рамы при обработке. При сборке необходимо тщательно измерить высоту валов двигателя и редуктора, строго подготовить блок подушек редуктора, чтобы вал двигателя и входной вал редуктора были концентричными, а монтажная поверхность редуктора была перпендикулярна плоскости рамы.
Приборы
Экструзионное производство - это, по сути, "черный ящик", ситуацию внутри которого невозможно увидеть, она отражается только в приборах. Поэтому точные, интеллектуальные и простые в управлении приборы позволят нам лучше понять внутреннюю ситуацию, чтобы производство достигало результатов быстрее и лучше.
