Освен шнека и цевта, тези компоненти са еднакво важни при избора на екструдер!

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. е производител на механично оборудване с над 30 години опит в оборудването за екструдиране на пластмасови тръби, нова защита на околната среда и оборудване за нови материали. От създаването си Fangli е разработен въз основа на изискванията на потребителите. Чрез непрекъснато усъвършенстване, независима научноизследователска и развойна дейност на основната технология и храносмилане и усвояване на напреднали технологии и други средства, ние разработихме линия за екструдиране на PVC тръби, линия за екструдиране на тръби PP-R, линия за екструдиране на PE водоснабдяване/газови тръби, която беше препоръчана от китайското Министерство на строителството за замяна на вносни продукти. Спечелихме титлата „Първокласна марка в провинция Zhejiang“.

Как обикновено се занимавате със закупуването на екструдер? Това изисква не само да анализирате собствените си нужди, но и да придобиете задълбочено разбиране както за доставчика, така и за самия екструдер.

Повечето компании имат основна представа, преди да закупят нов екструдер: дали имат нужда от двушнекова или едношнекова машина и какъв материал трябва да произвеждат. В зависимост от спецификациите на продукта и консумацията на материал, те могат да направят справка с „Диаметър на шнека спрямо размери на спецификацията на продукта“, за да изберат първо диаметъра на шнека и след това допълнително да определят модела на екструдера и спецификациите въз основа на това.

След като типът и моделът на екструдера са определени, друго важно съображение е как да изберете производител на оборудване. Това може да се оцени от различни ъгли като качество на продукта и следпродажбено обслужване.

Скорост на винта

Това е най-критичният фактор, който влияе върху производствения капацитет на екструдера. Скоростта на шнека не само увеличава скоростта на екструдиране и изходната скорост на материала, но, което е по-важно, осигурява добра пластификация, като същевременно се постига висока производителност.

В миналото основният метод за увеличаване на производителността на екструдера беше увеличаването на диаметъра на шнека. Докато по-големият диаметър на шнека увеличава количеството екструдиран материал за единица време, екструдерът не е обикновен винтов транспортьор. Винтът трябва не само да пренася материала, но и да компресира, смесва и срязва пластмасата, за да постигне пластификация. При непроменена скорост на шнека, шнек с голям диаметър и дълбоки полета има по-малко ефективно смесване и срязващо действие върху материала в сравнение с шнек с по-малък диаметър.

Следователно съвременните екструдери увеличават производствения капацитет предимно чрез повишаване на скоростта на шнека. За обикновените екструдери традиционните скорости на шнека варират от 60 до 90 rpm (обороти в минута, същото по-долу). Сега скоростите обикновено се увеличават до 100–120 rpm. Екструдерите с по-висока скорост достигат 150 до 180 rpm.

Увеличаването на скоростта на винта без промяна на диаметъра на винта увеличава въртящия момент на винта. Когато въртящият момент достигне определено ниво, има риск винтът да се завърти и счупи. Въпреки това, чрез подобряване на материала на винта и производствените процеси, проектиране на рационална структура на винта, скъсяване на дължината на захранващия участък, увеличаване на скоростта на потока на материала и намаляване на устойчивостта на екструдиране, въртящият момент може да бъде намален и носещата способност на винта да се подобри. Проектирането на най-оптималния винт за максимизиране на скоростта в рамките на неговия капацитет на натоварване изисква професионалисти да проведат обширни тестове.

Винтова структура

Шнековата структура е основен фактор, влияещ върху капацитета на екструдера. Без рационална структура на винта, просто опитът да се увеличи скоростта на винта, за да се увеличи производителността, противоречи на обективните закони и няма да успее.

Високоскоростният, високоефективен винтов дизайн се основава на високи скорости на въртене. Този тип винт може да има по-лош пластифициращ ефект при ниски скорости, но с увеличаването на скоростта пластификацията постепенно се подобрява, достигайки своя оптимален ефект при проектираната скорост. Това постига както по-висока производителност, така и качествена пластификация.

Конструкция на цевта

Подобренията в структурата на цевта включват главно подобряване на температурния контрол в секцията за подаване и настройка на каналите за подаване. Тази независима захранваща секция е по същество водна риза с пълна дължина, чиято температура се контролира от усъвършенствани електронни контролни устройства.

Подходящата температура на водната риза е от решаващо значение за стабилната работа и ефективното екструдиране на екструдера. Ако температурата на водната риза е твърде висока, суровината може да омекне преждевременно и дори повърхността на пелетите може да се стопи, намалявайки триенето между материала и стената на цевта, като по този начин намаляват тягата и производителността на екструзията. Температурата обаче също не може да бъде твърде ниска. Прекалено студеният варел увеличава съпротивлението при въртене на винта; когато това надвиши капацитета на натоварване на двигателя, това може да причини затруднено стартиране на двигателя или нестабилна скорост. Използването на усъвършенствани сензори и контролна технология за наблюдение и управление на водната риза на екструдера позволява температурата да се поддържа автоматично в рамките на оптималния обхват на параметрите на процеса.

Скоростен редуктор

Ако приемем, че основната структура е подобна, производствените разходи на редуктора са приблизително пропорционални на неговите външни размери и тегло. По-голям, по-тежък редуктор означава, че по време на производството се изразходва повече материал и се използват по-големи лагери, което увеличава производствените разходи.

За екструдери със същия диаметър на шнека, високоскоростните, високоефективни екструдери консумират повече енергия от конвенционалните. Удвояването на мощността на двигателя налага използването на по-голям размер на рамката на редуктора. По-високата скорост на шнека обаче означава по-ниско съотношение на редукция. За редуктори с еднакъв размер, единият с по-ниско съотношение на редукция в сравнение с този с по-високо съотношение има по-големи зъбни модули и по-голяма товароносимост. Следователно увеличаването на обема и теглото на редуктора не е линейно пропорционално на увеличаването на мощността на двигателя. Ако използваме продукцията като знаменател, разделен на теглото на редуктора, високоскоростните, високоефективни екструдери дават по-малко число, докато обикновените екструдери дават по-голямо число.

Изчислено за единица продукция, по-малката мощност на двигателя и теглото на редуктора на високоскоростните, високоефективни екструдери означават, че техните производствени разходи за единица продукция са по-ниски от тези на обикновените екструдери.

Моторно задвижване

За екструдери със същия диаметър на шнека, високоскоростните, високоефективни екструдери консумират повече енергия от конвенционалните, така че е необходимо увеличаване на мощността на двигателя. Високоскоростен екструдер 65 изисква двигател от 55 kW до 75 kW. Високоскоростен екструдер 75 изисква двигател от 90 kW до 100 kW. Високоскоростен екструдер 90 изисква двигател от 150 kW до 200 kW. Това е един до два пъти мощността на двигателя, конфигурирана при обикновените екструдери.

По време на нормална работа на екструдера системата за задвижване на двигателя и системите за отопление/охлаждане работят непрекъснато. Консумацията на енергия от двигателя и скоростната кутия и други трансмисионни части представлява 77% от общата консумация на енергия на машината; отоплението и охлаждането представляват 22,8%; а уредите и електрическите компоненти представляват 0,8%.

Може да изглежда, че екструдер със същия диаметър на шнека, снабден с по-голям двигател, консумира повече електроенергия. Въпреки това, изчислено въз основа на производителността, високоскоростните, високоефективни екструдери са по-енергийно ефективни от конвенционалните. Например обикновен екструдер 90 с двигател от 75 kW и мощност от 180 kg консумира 0,42 kWh електроенергия на килограм екструдиран материал. Високоскоростен, високоефективен екструдер 90 с мощност от 600 kg и 150 kW мотор консумира само 0,25 kWh на килограм, което е само 60% от консумацията на енергия на първия за единица продукция, което показва значителни икономии на енергия. Това сравнение взема предвид само консумацията на енергия от двигателя. Ако вземем предвид и електроенергията, използвана от нагреватели, вентилатори и други устройства на екструдера, разликата в консумацията на енергия е още по-голяма. Екструдерите с по-големи диаметри на шнека изискват по-големи нагреватели и имат увеличени площи на разсейване на топлината. Следователно, за два екструдера с еднакъв изходен капацитет, новият високоскоростен, високоефективен екструдер има по-малък варел и неговата консумация на енергия за нагревател е по-малка от тази на традиционния екструдер с голям шнек, което води до значителни икономии на електроенергия и при отопление.

По отношение на мощността на нагревателя, високоскоростните, високоефективни екструдери в сравнение с обикновените екструдери със същия диаметър на шнека не изискват повишена мощност на нагревателя, въпреки по-високата производителност. Това е така, защото нагревателят на екструдера консумира основно електроенергия по време на етапа на предварително загряване. По време на нормалното производство топлината за топене на материала идва основно от преобразуването на електрическата енергия на двигателя. Цикълът на работа на нагревателя е много нисък, така че консумацията му на електроенергия не е значителна. Това е още по-очевидно при високоскоростните екструдери.

Преди инверторната технология да стане широко прилагана, традиционните екструдери с голяма мощност обикновено използват постояннотокови двигатели и контролери за постоянен ток. Преди се смяташе, че двигателите с постоянен ток имат по-добри характеристики на мощността и по-широк обхват на регулиране на скоростта от двигателите с променлив ток, предлагайки по-стабилна работа при ниски скорости. Освен това инверторите с висока мощност бяха сравнително скъпи, което ограничаваше приложението им.

През последните години инверторната технология се развива бързо. Инверторите от векторен тип постигат безсензорно управление на скоростта и въртящия момент на двигателя, със значителни подобрения в нискочестотните характеристики, а цените им са паднали значително. В сравнение с DC моторните контролери, най-голямото предимство на инверторите е спестяването на енергия. Те правят потреблението на енергия пропорционално на натоварването на двигателя: потреблението се увеличава при голямо натоварване и автоматично намалява при леко натоварване. Дългосрочните ползи от спестяването на енергия са много значителни.

Мерки за потискане на вибрациите

Високоскоростните екструдери са податливи на вибрации. Прекомерната вибрация е много вредна за нормалната работа на оборудването и експлоатационния живот на компонентите. Следователно трябва да се вземат множество мерки за намаляване на вибрациите на екструдера и подобряване на живота на оборудването.

Частите на екструдера, които са най-податливи на вибрации, са валът на двигателя и високоскоростният вал на редуктора. Първо, високоскоростните екструдери трябва да бъдат оборудвани с висококачествени двигатели и редуктори, за да се избегне роторът на двигателя или високоскоростният вал на редуктора да станат източници на вибрации. Второ, трябва да се проектира добра преносна система. Обръщането на внимание върху подобряването на твърдостта и теглото на рамката, както и качеството на машинната обработка и сглобяването, също са важни аспекти за намаляване на вибрациите на екструдера. Един добър екструдер може да се използва, без да се фиксира с анкерни болтове и по принцип няма да има вибрации. Това разчита на рамката с достатъчна твърдост и собствено тегло. Освен това трябва да се засили контролът на качеството при обработката и сглобяването на различни компоненти. Например, контролиране на успоредността на горната и долната равнина на рамката по време на обработка, перпендикулярността на монтажната повърхност на редуктора към равнината на рамката и т.н. По време на сглобяването, внимателно измерване на височините на двигателя и вала на редуктора, стриктна подготовка на подложките на редуктора, за да се осигури концентрично подравняване между вала на двигателя и входния вал на редуктора и гарантиране, че монтажната повърхност на редуктора е перпендикулярна на равнината на рамката е от решаващо значение.

Инструменти и измервателни уреди

Екструзионната производствена операция е по същество "черна кутия"; невъзможно е да се види вътре директно, така че разчитаме на инструменти и измервателни уреди за обратна връзка. Следователно прецизните, интелигентни и лесни за работа инструменти и измервателни уреди ни позволяват да разберем по-добре вътрешните условия, позволявайки по-бързо и по-добро постигане на производствени резултати.

Ако имате нужда от допълнителна информация, Ningbo Fangli Technology Co., Ltd. приветства вашето запитване. Ще предоставим професионални технически насоки или предложения за закупуване на оборудване.