Как да разрешим вентилационния поток на дву-шнеков екструдер

Разрешаваневентилационен поток на екструдераизисква ясно разбиране защо полимерната стопилка се държи неправилно вътре в машината и как усъвършенстваният дизайн на машината може по същество да предотврати това. При смесването и обработката чрез екструдиране на пластмаса потокът от вакуумна вентилация-широко известен като наводняване на вентилация, изхвърляне на материал или изхвърляне на вентилация-е често срещано и разочароващо работно затруднение. Портът за вакуумна вентилация е проектиран да евакуира летливи газове, влага и мономери с ниско -молекулно- тегло от полимерната стопилка. Въпреки това, когато процесът се дестабилизира, разтопената пластмаса може да се разпени, да образува мехурчета и да прелее директно от вентилационния отвор. Този проблем не само замърсява цевта и вакуумните линии, но също така налага неочаквани спирания на производството, което води до сериозни материални отпадъци и разходи за поддръжка.

За да диагностицират наводняването на вентилационния отвор, операторите трябва да разгледат динамиката на флуида, възникваща в винтовите канали. Секцията на цевта директно под вакуумния вентилационен отвор е проектирана като зона за обезвъздушаване или обезгазяване. Във всяко стандартно оформление тази зона е специално проектирана да бъде частично запълнена област с нулево-налягане. Чрез използване на по-дълбоки винтове или по-голяма стъпка материалът не може да запълни напълно канала, създавайки голяма свободна-повърхностна площ, която позволява на летливите газове да се отделят от полимерната матрица и да излязат.

Вентилационният поток възниква в момента, в който този локален баланс на налягането е нарушен. Ако степента на пълнене скочи или съпротивлението на потока надолу по веригата ескалира, стопилката напълно запълва наличния обем на шнека. При напълно задръстено пространство за дегазиране, издигащата се стопилка се изтласква през единствения наличен евакуационен път: отвора за вакуумна вентилация.

Индустриалните полеви данни показват, че редовното наводняване на вентилационните отвори обикновено може да се категоризира в четири отделни проблеми с обработката и хардуера:

1. Лошо оформление на конфигурацията на винта

За ефективно извличане на летливите вещества конструкцията на шнека обикновено включва ограничителни елементи като блокове за обратно месене, режещи дискове или обратни ленти непосредствено преди вентилационната зона. Тези елементи създават налягане на стопилката и изтласкват уловените газове от матрицата. Въпреки това, ако предните транспортиращи шнекови елементи директно под или след вентилационния отвор имат неадекватна стъпка или недостатъчен обемен капацитет, те не могат да се справят с входящия материален поток. Стопилката се натрупва под вентилационния отвор, натрупва се и в крайна сметка избълва.

2. Дисбаланс на параметрите на процеса

• Прекомерни скорости на подаване:Подаването на суровини извън действителната граница на обемно транспортиране на шнековата настройка причинява локализирано пре-напълване в зоната за обезгазяване.
• Ниски температури на варела:Студените зони близо до или точно преди вентилационната секция водят до лоша пластификация. Полимерът поддържа прекалено висок вискозитет, увеличавайки съпротивлението на потока и причинявайки локално запушване на материала.
• Високо обратно{0}}налягане:Запушен превключвател на екрана, студена щанцова глава или ограничителен дизайн на матрицата генерира интензивно съпротивление надолу по веригата. Това високо налягане принуждава стопилката да тече назад, запълвайки вентилационния сегмент от предния край.

3. Характеристики на суровината

• Високо летливо съдържание и съдържание на влага: Когато суровините или хигроскопичните полимери са слабо изсушени, те отделят огромни обеми пара и газ вътре в екструдера. Тези мехурчета се разширяват бурно и изскачат във вентилационния отвор, създавайки ефект на нарастване, който извлича полимерната стопилка заедно с газа.
• Ниска якост на топене: Смолите с ниска якост на топене или висока лепкавост-на стените са естествено склонни да пълзят нагоре по стените на цевта и да излизат от вентилационния купол.

4. Прекомерна вакуумна сила

Понякога материалът се издърпва активно, вместо да се избутва. Ако висока-вакуумна помпа работи с максимален капацитет при нисък-вискозитет, газ-тежка стопилка, микро-мехурчетата се разширяват незабавно с десетки пъти първоначалния си обем. Това бързо разширяване увлича течния полимер, издърпвайки го направо във вакуумния модул.

Когато се сблъскат с активна криза на вентилационните отвори, операторите обикновено опитват бързи, временни поправки:

• Намаляване на скоростта на подаване или увеличаване на оборотите на винта, за да се намали степента на запълване на канала.
• Дроселиране на вакуумния клапан (напр. понижаване от -0,08 MPa до -0,06 MPa), за да спре ефекта на засмукване.
• Повишаване на температурата на цевта за понижаване на вискозитета на стопилката или смяна на замърсените филтърни сита за намаляване на обратното-налягане.

Въпреки че тези корекции могат да спрат незабавно преливане, те често принуждават процесорите да направят компромис с производителността или качеството на обезгазяване. За да работи с максимален капацитет без риск, линията за екструдиране трябва да разполага с оптимизиран дизайн на шнека на двушнековия екструдер.

Като водещ производител на-системи за смесване и екструдиране от висок клас, JWELL Machinery проектира своите-въртящи се двушнекови-екструдери, за да елиминира фундаменталните уязвимости, които причиняват вентилационен поток. Чрез прецизно производство и интелигентна интеграция на процеси JWELL предлага стабилна, дългосрочна-екструзионни решения за обезвъздушаванекоито гарантират стабилността на производството.

1. Прецизни-проектирани винтови конфигурации

JWELL utilizes advanced software to calculate exact volumetric balancing along the screw shaft. Underneath the vacuum vent, the JWELL twin-screw extruder incorporates customized multi-flight, large-pitch, deep-groove conveying elements. JWELL ensures that the forward volumetric conveying capacity of this specific zone is engineered to be more than double (>2x) захранващият обем на предходната секция, напълно елиминирайки натрупването на материал. Освен това, дизайнът на винта на JWELL поддържа строг, математически оптимизиран буферен луфт от 0,5 до 1,0 D (външен диаметър на винта) между ограничителните блокове нагоре по веригата и вентилационния отвор, което позволява на налягането на стопилката да се разсее безопасно, преди да удари атмосферата.

2. Интелигентни системи за контрол на топлината и налягането

За да предотвратят отклонението на параметрите на процеса в опасни зони, екструдерите JWELL разполагат с високо реагиращи системи за нагряване и охлаждане на варела, съчетани с прецизни гравиметрични контроли за подаване. Това предотвратява локализирани температурни спадове, които водят до неразтопени полимерни блокове и висок вискозитет на стопилката. Освен това, интегрираните сензори за налягане на топене на JWELL следят обратното-налягане в реално-време, давайки на операторите ранни предупреждения, преди обратният поток на материала да достигне зоната за дегазиране.

3. Тежък-хардуер за вентилационни отвори и геометрични иновации

Когато стандартните машини използват основни правоъгълни изрези, JWELL оптимизира физическата геометрия на вентилационната зона.

Различни и стъпаловидни вентилационни портове: JWELL оформя своите вентилационни портове с разширени или стъпаловидни конфигурации. Този дизайн разширява изходния път, като незабавно намалява линейната скорост на изтичащите газове и предотвратява извличането на газа от полимерната стопилка нагоре.

Механични вентилационни пълнежи и изстъргващи блокове: За силно предизвикателни, с висок-вискозитет или рециклирани материали линиите JWELL могат да бъдат оборудвани със специализирани механични изстъргващи блокове или дву-винтови вентилационни пълнители. Тези устройства физически изтласкват всеки разширяващ се или катерещ се полимер обратно надолу във винтовите отвори, без да прекъсват непрекъснатото изпускане на летливи газове.

В крайна сметка вентилационният поток на екструдера е механично несъответствие: материалът пристига по-бързо, отколкото може да бъде преместен напред, съчетан с неконтролирано разширяване на газа. Докато основните машини изискват от операторите постоянно да променят параметрите и да намаляват производителността, за да останат стабилни, двушнековият екструдер JWELL решава проблема на хардуерно ниво. Чрез комбиниране на принципите на конструкцията на двушнековия-шнеков екструдер с голям{3}}капацитет с усъвършенствана геометрия на отдушника и здрав хардуер, JWELL доставя високонадеждна система за смесване с висок-изход, която поддържа материала да се движи напред и вентилационните отвори са идеално чисти.