Экструдер одночервячный

Смешение в одночервячных экструдерах. Расплав полимера (ньютоновская жидкость) с вязкостью 620 Па-с и плотностью 0,63 г/см перерабатывают на одночервячном экструдере. Диаметр червяка 63,5 мм LiD = 24 1 в сечении червяк имеет форму прямоугольника глубина нарезки червяка постоянная, ранная 10,16 мм ширина винтовой нарезки 6,35 мм зазор между гребнем нарезки червяка и стенкой цилиндра пренебрежимо мал. Производительность экструдера 72 кг/ч частота вращения червяка 100 об/мнн. Рассчитайте среднее значение деформации сдвига в полимере. [c.415]

Кроме одночервячных существуют также двух- и многочервячные экструдеры, которые обычно используют для тех же целей. Наибольшее значение среди них имеют двухчервячные экструдеры с взаимно зацепляющимися червяками. Они до известной степени конкурируют с одночервячными, расширяя при этом область применения экструзии. Так, гранулирование отходов, переработку порошкообразного ПВХ и других вызывающих затруднение при питании материалов легче производить на двухчервячных, чем на одночервячных экструдерах. [c.16]

Описанный выше механизм транспортировки материала представляет собой, в сущности, механизм движения порошкообразного материала в одночервячных экструдерах, хотя действительная модель в этом случае оказывается более сложной из-за искривления канала. [c.247]

Процесс пластикации в одночервячных экструдерах [c.7]

Подобно созданию теории одночервячного экструдера, основанной на модели течения между параллельными пластинами, можно проанализировать многие процессы, в которых используется геометрия непараллельных пластин. Примерами таких машин являются вальцы и каландры. Более того, эти устройства с валками, вращающимися навстречу друг другу, можно превратить в экструдер с увеличенной подающей способностью, так как обе поверхности движутся параллельно друг другу. [c.331]

Вспененные термопластичные материалы получают, вводя в полимер вспенивающий агент. Существуют химические вспениватели, которые находятся внутри гранул, и физические, испаряющиеся вспениватели, которые впрыскиваются в расплав полимера. Высокое давление в экструдере препятствует вспениванию в машине, но, как только расплав выходит за пределы формующей матрицы, процесс вспенивания немедленно начинается. Расширяющиеся пузырьки приводят к возникновению локальной ориентации в полимере. Дополнительная ориентация может быть создана за счет продольной вытяжки. В зависимости от типа полимера, плотности готового изделия и вида вспенивателя переработка производится на одном одночервячном экструдере, на двух установленных друг за другом одночервячных экструдерах или на двухчервячных экструдерах. [c.19]

Б следующих разделах будут проанализированы два важных механизма удаления расплава за счет движения стенок и нормального давления. Первый механизм преобладает в работе одночервячного экструдера, который является, вероятно, наиболее важным производственным оборудованием в настоящее время. В гл. 10 рассматривается геометрия одночервячного экструдера с точки зрения этого механизма плавления, а в гл. 12 детально анализируется процесс плавления в экструдерах на основе модели, полученной в разд. 9.8. [c.281]

Вначале вкратце обсудим некоторые геометрические соотношения, свойственные червякам. Двумя основными геометрическими параметрами, характеризующими червяк экструдера, являются диаметр D, замеренный по наружному размеру гребня, и осевая длина L или отношение длины к диаметру L/D. Обычно это отношение находится в пределах 24—26, хотя иногда бывают червяки с отношением длины к диаметру выше — до 40 или ниже — до 8. Последние обычно встречаются либо в экструдерах для переработки резины, либо в ранних моделях экструдеров для переработки термопластов. Диаметры червяков обычно находятся в диапазоне от 2 до 75 см, но могут быть ниже и выше. Червяк не может быть плотно вставлен в цилиндр из-за трения. Поэтому между гребнем червяка и внутренней поверхностью цилиндра диаметром Оь существует небольшой радиальный зазор б/, равный около 0,2—0,5 мм. Расплав полимера непрерывно течет по этому зазору, играя роль смазки. Диаметр червяка по краю гребня составляет D . = Оь — 26 , Длина одного полного витка гребня, измеренная вдоль оси червяка, называется шагом L . Большинство червяков одночервячных экструдеров является однозаходными с = D . Схема такого червяка представлена на рис. 10.12. Радиальное расстояние между поверхностью цилиндра и основанием червяка называется глубиной канала Я. Основным конструктивным параметром червяков является продольный профиль глубины винтового канала, т. е. Н (г), где z — расстояние. [c.321]

Характеристиками червяков являются его длина (L), диаметр цилиндра (D), отношение длины червяка к диаметру цилиндра LID), протяженность зон подачи, сжатия и дозирования материала, степень сжатия, а также шаг и угол подъема винтовой линии. Обычно также указывают высоту канала в зонах подачи и дозирования. Определения перечисленных и многих других терминов, относяш,ихся к процессу экструзии, даны в британском стандарте BS 1755. На рис. 4.6 [7] приведены обозначения некоторых частей экструзионного червяка, а ниже — основные характеристики червяков одночервячных экструдеров, предназначенных для переработки полиамидов (эти данные в большей степени относятся к червякам для переработки ПА 66, 6 и 610 требования к конструкциям червяков для переработки ПА 11 и 12 менее жесткие) [c.186]

Из предыдущих разделов видно, как много усилий было потрачено на объяснение механизмов плавления при теплопроводности. В частности, открытие относительно упорядоченного плавления при теплопроводности с вынужденным удалением расплава за счет движения стенки, наблюдаемое в большинстве одночервячных экструдеров (разд. 12.1), стало темой многих теоретических исследований. Это объясняется, во-первых, тем, что одночервячные экструдеры играют очень важную роль в процессах переработки, и, во-вторых, тем, что этот способ плавления относительно прост для теоретического изучения. В то же время другие способы плавления оставались теоретически не исследованными. Таким образом, хотя диссипативный разогрев и плавление при смешении, как указано в разд. 9.1, имеют большое практическое значение, им в теоретическом плане не уделялось достаточного внимания. В этом разделе предпринята попытка качественного рассмотрения возможных явлений при диссипативном разогреве и плавлении при смешении. Однако для того чтобы подтвердить и полностью исследовать эти механизмы и в конечном итоге сформулировать их в виде математических моделей, необходима большая экспериментальная работа. [c.297]

Другой метод реализации описанного способа плавления осуществлен в одночервячных экструдерах и других машинах подобной конфигурации, в которых деформация материала является следствием напряжений сдвига, вызванных движением стенок. В частности, в червячных экструдерах, которые спроектированы и работают таким образом, что в зонах питания червяка (см. разд. 12.1) развиваются очень высокие давления, наблюдаются более высокие скорости плавления, чем те, которые предсказываются моделями плавления, основанными на анализе плавления по механизму теплопроводности с принудительным удалением расплава за счет движения стенок. [c.298]

Полученная таким образом геометрическая конфигурация соответствует одночервячному экструдеру. Остается изготовить из твердой цилиндрической заготовки винтовой канал, как показано на рис. 10.11 и поместить этот винт в полый цилиндр. Вместо цилиндра можно вращать червяк, только в противоположном направлении. Проблемы входа и выхода теперь решаются просто. Первая может быть решена при помощи отверстия в цилиндрическом корпусе, в то время как вторая решается сама по себе — червяк берется требуемой длины и расплав просто прокачивается через головку. [c.320]

Рис. 10.11. Схема одночервячного экструдера

Мы вернемся к моделированию экструзии в разд. 12.1 и 12.2, используя только что полученные результаты там мы рассмотрим с инженерных позиций одночервячный пластикационный экструдер. [c.329]

Рис. V.l. Принципиальная схема одночервячного экструдера (пояснение

Другой интересный случай, исследованный Шерером, моделирует циркуляционное (поперек канала) течение в одночервячных экструдерах. Наиболее эффективное распределение элементов поверхности раздела в одночервячных экструдерах достигается при оснащении экструзионного канала смесительными секциями, состоящими из ряда стержней или других приспособлений, изменяющих направление потока. Эрвин [8] показал, что если в смесительной зоне экструдера осуществляется рандомизация распределения элементов поверхности раздела, то смесительное воздействие существенно возрастает. [c.374]

Если вывод, сделанный на основании данных рис. 11.7, применить к одночервячной экструзии (поскольку течение между параллельными пластинами — простейшая модель течения расплава в винтовом насосе, ср. разд. 10.3), то получим теоретическое подтверждение известного экспериментального факта увеличение противодавления (т. е. увеличение положительного градиента давления) в экструдере улучшает смешение. Средняя величина деформации, определяе- [c.379]

Три основные зоны экструдера оснащают индивидуальными регулируемыми системами электрообогрева. Количество подводимого тепла зависит от конструкции червяка и вязкости расплава полимера. В табл. 4.3 [8] приведены типичные значения температуры в различных зонах обычного одночервячного экструдера при переработке различных типов полиамидов. [c.189]

В разд. 10.3 мы, отталкиваясь от плоскопараллельных пластин, последовательно переходим к конструкции одночервячного экструдера. Напомним, что последний шаг в этом дедуктивном процессе состоял в навивке спирального канала на внутреннюю поверхность вращающегося корпуса. Причем шаг спирали выбирался таким, чтобы за один оборот корпуса осевое смещение канала равнялось ширине (см. рис. 10.10). Мы уже отмечали, что такая конструкция обеспечивает циркуляционное движение полимера в канале, которое приводит к хорошему ламинарному смешению и узкому распределению времен пребывания. Наличие узкого распределения времен пребывания требует исключения временных флуктуаций состава композиции на входе, поскольку экструдер не обеспечивает сглаживания флуктуаций состава (см. разд. 7.13). [c.406]

Перерабатывающее оборудование, используемое для смешения. Хорошее экстенсивное смешение может быть достигнуто за счет увеличения площади поверхности раздела и распределения элементов поверхности раздела внутри системы, а диспергирующее (или интенсивное) смешение требует наличия высоких напряжений сдвига. В соответствии с этим охарактеризуйте следующее перерабатывающее оборудование вальцы, смеситель Бенбери, одночервячный экструдер с зацепляющимися червяками, вращающимися в противоположные стороны. [c.413]

Первый этап моделирования сложного процесса заключается в расчленении его на подсистемы (см. разд. 5.2). При исследовании полученных подсистем следует использовать концепцию элементарных стадий. Покажем это на примере анализа одночервячного экструдера, выбранного потому, что экструдеры занимают доминирующее положение в промышленности переработки пластмасс и, кроме того, в них реализуются все элементарные стадии, присущие процессам переработки. [c.418]

При одной и той же производительности стоимость двухчервячного экструдера выше, чем одночервячного. Однако в определенных случаях технологическая необходимость оказывает решающее влияние на выбор оборудования. [c.188]

Метод элементарных стадий оказывается полезным не только при конструировании машин и синтезе новых технологических процессов, но также и при анализе существующих. Выше (гл. 12) это демонстрировалось на примере анализа работы одночервячного пластицирующего экструдера, а также на примерах анализа ряда операций формования, совпадающих с соответствующими элементарными стадиями. Примерами последнего рода можно считать каландрование и нанесение покрытий методом обратного макания. Рассматривая механизм генерирования давления при каландровании как генерирование давления вследствие вынужденного течения между двумя сходящимися плоскими поверхностями, можно лучше понять физическую сущность формования, которое последовательно происходит в нескольких межвалковых зазорах. Аналогичным образом, отождествляя оболочковое формование, макание, электростатическое нанесение покрытий и ротационное формование с процессом плавления с подводом тепла по механизму теплопроводности без удаления образующегося на поверхности контакта слоя расплава, можно разработать унифицированный способ описания всех этих методов и прийти к определению оболочкового формования как некоторого обобщенного способа формования. [c.608]

Двухчервячные экструдеры. Такие экструдеры, в одном цилиндре которых находятся во взаимном зацеплении два параллельно расположенных червяка, были созданы и а базе одночервячных экструдеров с целью увеличения развиваемых давлений и достижения лучшей гомогенизации материала. [c.188]

В двухчервячных экструдерах обратное давление гораздо меньше, чем в одночервячных, особенно при небольшом зазоре между червяком и цилиндром. [c.188]

Наиболее широкое применение в промышленности переработки полимеров получили одночервячные экструдеры. Аналогичным образом, наиболее разработанная область теории процессов переработки — это экструзия на одночервячных экструдерах. Поэтому в первую очередь остановимся на теории одночервячной экструзии. [c.198]

По принципу действия дозирующая зона одночервячного экструдера является своеобразным винтовым насосом. При этом из-за высокой вязкости перекачиваемой жидкости течение в таком винтовом насосе всегда бывает ламинарным. [c.205]

Фактическая производительность оказывается меньше теоретической вследствие наличия потока утечек между соседними камерами. Как установлено ранее, существуют потоки утечек между гребнями червяков и корпусом, между краем гребня одного червяка и основанием другого и между боковыми поверхностями гребней. Уравнения для этих потоков утечек были получены Добозским [39] и Янсеном с сотр. [38], которые также выполнили эксперименты с ньютоновскими жидкостями, подтверждающие их теоретические результаты. Расчет потребления энергии в случае двухчервячной геометрии дан Шенкелем [40], который также приводит подробную информацию о различных двухчервячных экструдерах, сопоставляя их эффективность с эффективностью одночервячных экструдеров. [c.358]

Смесители непрерывного действия. Все виды перерабатывающего оборудования непрерывного действия, например одно- и двухчервячные экструдеры, пригодны для смещения. Для повышения однородности температурного поля в расплаве одночервячные экструдеры снабжают устройствами, улучшающими смешение (рис. 11.1), а двухчервячные экструдеры — специальными секциями для смешения. Изменения, вносимые в конструкции одно- и двухчервячных экструдеров с целью увеличения их смесительных способностей, привели к созданию ряда смесителей непрерывного действия. Одним из таких смесителей является смеситель Трансфермикс (рис. 11.2). Другое направление в создании смесителей непрерывного действия связано с преобразованием смесителей периодического действия в смесители непрерывного действия. Так, вальцы можно преобразовать в смеситель непрерывного действия, если подавать материал в зазор с одной стороны вальцов, а с другой стороны непрерывно снимать вальцованное полотно. Аналогичным образом можно преобразовать смеситель Бенбери в смеситель непрерывного действия [c.370]

Однако количественные зависимости, полученные для течения между параллельными пластинами, нельзя обобщить и распространить на более реальные условия течения системы, состоящей из больших капель диспергируемой фазы, распределяемой в деформируемой среде. Гидродинамическое поведение системы в данном случае гораздо сложнее. В работе Бигга и Миддлемана [13] предложен иной подход к этой проблеме. Авторы анализировали течение пары несмешивающихся жидкостей с различными вязкостями в канале прямоугольной формы. Такая форма канала позволяет моделировать процесс, происходящий в одночервячном экструдере. Устройство состоит из прямоугольного канала бесконечной длины (экструзионный канал), верхняя стенка [c.385]

Большинство одночервячных экструдеров, применяемых в промышленности переработки пластмасс, является пластицирующими, т. е. полимер загружают в них преимущественно в виде твердых частиц (гранул). Гранулы перемещаются в загрузочной воронке под действием сил тяжести и заполняют канал червяка, в котором они транспортируются и сжимаются за счет сил трения, затем плавятся или пластицируются под действием сил трения. Наряду с плавлением происходят процессы генерирования давления и смешения полимера. Таким образом, процесс пластнцирующей экструзии (рис. 12.7) включает все четыре элементарные стадии транспортировку твердых частиц в зонах 1, 2 я 3 плавление, перекачивание и смешение в зоне 4. Удаление летучих может происходить в зонах 3 и 4 благодаря особой конструкции червяка. [c.428]

ПЭНП перерабатывают в одночервячном экструдере. Червяк с зоной гомогенизации (I = Оь) состоит из 26,5 витка, диаметр 6,35 см зона питания состоит из [c.438]

При этом подчеркивается, что отличительной особенностью каждой машины являются конкретная реализация той или иной последовательности элементарных стадий и конкретные конструктивные решения. Отдельные механизмы логично возникают как следствие деления процесса на элементарные стадии. Они ассоциируются с некоторыми простыми геометрическими формами и в дальнейшем используются как отдельные блоки , из которых складывается конструкция любой машины. Оперируя такими блоками, можно создать много различных конструкций перерабытывающего оборудования. Напомним в качестве примера, что течение между параллельными пластинами является одним из базовых блоков, с помощью которых осуществляется генерирование давления при вынужденном течении. Пример того, как на базе этого механизма создания давления можно сконструировать одночервячный экструдер, приведен в гл. 10. Там же показано, что другие возможные конструктивные решения, такие, как плоский спиральный экструдер и экструдер типа вращающийся вал , у которого винтовой канал нарезан на внутренней поверхности конуса, оказываются не столь удачными. В этой же главе показано, что на базе статического механизма генерирования давления, элементарной формой которого являются плоские поверхности, перемещающиеся в направлении собственной нормали и вызывающие объемное течение, можно сконструировать двухчервячный экструдер с взаимозацепляющимися червяками, шестеренчатый насос и экструдер поршневого типа. Конструируя новую машину, обычно не удается ограничиться анализом только одной элементарной стадии. Процесс конструирования сле- [c.607]

Производство пресс-композиций в экструдерах более экономично и характеризуется отсутствием пылевыделения и запахов. Эффективной гомогенизации, столь необходимой при приготовлении пресс-порошков, можно добиться, применяя экструдеры специального типа, такие как, например, одночервячный экструдер модели Бас-Нидер или двухчервячный экструдер с несколькими зонами смешения. Производительность таких экструдеров может достигать 2000 кг/ч. Однако экструдеры не применяются для переработки смесей, содержащих абразивные наполнители. [c.155]

Схема прядильной головки экструзионного типа с горизонтальным червяком приведена на рис. 10.3. Прядильная экструзионная машина представляет собой комбинацию червячного экструдера, широко используемого при переработке пластических масс, II прядильного шестеренчатого насосика. Для плавления полипропилена достаточно одночервячной экструзионной машины с червяком определенной степени сжатия [33]. Отношение длины червяка к диаметру должно составлять (15н-20) 1, а коэффициент сжатия 4, Основную техническую трудность при формовании волокон на прядильных головках экструзионного типа составляет регулировка давления расплава полимера в переходной зоне между червяком и шестеренчатым прядильным насосиком. [c.239]

КОМПОЗИЦИИ В одночервячных экструдерах, снабженных круглощелевыми головками. Экструзия компизиции в атмосфере инертного газа позволяет улучшить оптические показатели пленки [а. с. СССР 897788]. Рукавная пленка разрезается по образующей цилиндра, расправляется на кольцах и термостатируется при температуре около 60 С для уменьшения усадки. Ниже приведены основные свойства поливинилбутиральных пленок [c.149]

Ниже будут изложены фрагменты так называемой гидродинамической теории работы червячной машины. Основы этой теории были разработаны еще в 1953 г. в серии работ американских ученых Карлея, Маллоука и Мак-Келви. С тех пор по теории работы одночервячных машин (экструдеров) было опубликовано много трудов, и с результатами исследований можно ознакомиться в монографиях Э. Бернхардта, Д. М. Мак-Келви, Р. В, Торнера и др. [c.185]

Принципиальная схема одночервячного экструдера представлена на рис. V.l. Экструдер состоит из червяка /, вращающегося внутри цилиндрического корпуса 2. Как правило, внутрь корпуса запрессовывается гильза 3 с азотированной, закаленной и термообработанной поверхностью. Обогрев корпуса осуществляется нагревателями 4, сгруппированными в несколько (как правило, три или четыре) тепловых зон. На конце корпуса устанавливается головка с профилирующим инструментом 5, соединяющаяся с корпусом экструдера посредством адаптера 6. Между червяком и адаптером располагается решетка с пакетом сеток 7. Корпус устанавливается на [c.199]

Литьевая головка с червячным пластикатором во многом подобна обычному одночервячному экструдеру. Математическое описание процесса пластикации, в течение которого червяк пластикатора нагнетает в переднюю полость очередную порцию материала, полностью аналогично описанию процесса экструзии (см. гл. V). Единственное отличие заключается в том, что пластицируемый материал собирается перед концом червяка, вызывая его смещение назад. Поэтому эффективная длина червяка в процессе одного цикла не остается постоянной, а изменяется. Поскольку уменьшение эффективной длины приводит к уменьшению температурной однородности расплава (изменяется величина R), величина этого смещения обычно ограничивается (1 - 2D). [c.414]

Принципиальная схема одночервячного экструдера представлена на рис. VIII. 1. Экструдер состоит из червяка 1, вращающегося внутри цилиндрического корпуса 2. Как правило, внутрь корпуса запрессовывается гильза 3 с азотированной, закаленной и термообработанной поверхностью. Обогрев корпуса осуществляется нагревателями 4, сгруппированными в несколько (как правило, три или четыре) тепловых зон. На конце корпуса устанавливается головка с профилирующим инструментом 5, соединяющаяся с корпусом экструдера посредством адаптера 6. Между червяком и адаптером располагается решетка с пакетом сеток 7. Корпус устанавливается на станине 8. Осевое усилие воспринимается блоком упорных подшипников 9. Привод червяка осуществляется от регулируемого электродвигателя через шестеренчатый редуктор 10. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология