Зона дозирования экструдера производительность

В процессе экструзии большое значение имеет поперечное сечение шнека и степень сжатия. Обычно отношение длины шнека к диаметру (L/D) варьируется от 15/1 до 33/1 [27, 28]. На рынке доступны шнеки разных конструкций. Степень сжатия — это отношение объема канала одного прохода шнека в зоне загрузки к объему канала в зоне дозирования. Для экструзии пленок рекомендуется степень сжатия примерно 4 1. Большая сила сжатия дает высокий внутренний нагрев, хорошее перемешивание смеси и отвод воздуха, захваченного расплавом. Диаметр материального цилиндра экструдера определяется, прежде всего, требуемой производительностью. Зная скорость двигателя и редукционное отношение данного экструдера, можно определить максимальную частоту вращения шнека (число об/мин). После этого можно рассчитать пропускную способность (производительность), Т, экструдера любого размера [c.61]

Высокоскоростные червяки. Применение таких червяков позволяет увеличить производительность экструдера в 2—3 раза по сравнению с использованием обычных червяков. Частоты вращения в этом случае составляют 250—2500 об/мин, а скорость на поверхности червяка доходит до 6 м/с. Отнощение L/D составляет не более 12 D, а длина зоны дозирования — приблизительно 20 D. Во время работы экструдера в цилиндре находится очень небольшое количество полимера, а зона загрузки только частично заполнена полимером. [c.188]

Раснределение давления в зонах пластикации и дозирования зависит от геометрич. характеристик канала червяка. Если глубина канала в зоне пластикации меньше, чем в зоне питания, то давление в конце зоны дозирования м. б. выше или ниже, чем в ее начале (возникает соответственно положительный или отрицательный перепад давления). С увеличением положительного перепада (противодавления) производительность экструдера уменьшается, но усиливается разогрев материала и повышается степень его гомогенизации. При нек-ром предельном значении противодавления поступательное движение расплава вообще прекращается. С ростом отрицательного перепада давления производительность экструдера увеличивается, а разогрев материала и степень его гомогенизации уменьшаются. При неизменных шаге и глубине винтового капала червяка общая объемная производительность экструдера онределяется производительностью зон питания и пластикации, поскольку расход материала (по массе) в любом сечении червяка одинаков, В этом случае противодавление повышают, устанавливая на выходе материала из канала червяка дополнительное сопротивление, напр, решетку с пакетом мелких сеток. [c.467]

Нормальная работа экструдера возможна только в том случае, если канал червяка в пределах зоны дегазации заполнен не целиком. Это достигается либо установкой специальных дросселирующих приспособлений на входе в зону дегазации, либо соответствующим подбором геометрических характеристик первой и второй зон дозирования, обеспечивающим превыщение производительности второй напорной зоны дозирования над производительностью первой. Обычно это достигается увеличением глубины канала напорной зоны по сравнению с глубиной канала первой, питающей, зоны дозирования. [c.313]

Легче всего поддается моделированию зона дозирования, поскольку к течению расплава возможно применить законы гидродинамики вязких жидкостей. Кроме того, именно зона дозирования определяет производительность экструдера. [c.113]

Такие значения объемной производительности характеризовали бы каждую из зон, если бы процессы, протекающие в них, не зависели друг от друга. Изделия хорошего качества получаются, когда соблюдается условие Сз >Сп >Сд - Следовательно, зона дозирования определяет производительность процесса. Если Рз >Сд, то режим работы экструдера станет нестабильным и качество изделий ухудшится. [c.161]

Находят широкое применение также экструдеры с продольными канавками в зоне загрузки, однако в данном случае производительность повышается почти в 2 раза и в зоне дозирования нарушается процесс гомогенизации. Поэтому в таких экструдерах необходимо применять специальные шнеки, имеющие смесительные устройства в зоне дозирования. [c.112]

Взаимосвязь отдельных этапов процесса экструзии показывает, что для анализа процесса надо рассматривать совокупность всех фаз процесса. При таком анализе следует иметь в виду, что основным фактором, управляющим взаимодействием отдельных фаз процесса, является постоянство материального расхода полимера для любого сечения червяка. Поскольку объемная производительность экструдера определяется работой зоны дозирования, рассмотрим прежде всего методы математического описания работы этой зоны. [c.205]

В реальном экструдере производительность зоны питания должна превышать производительность зон плавления и дозирования, и обе эти зоны играют роль своеобразного сопротивления, автоматически ограничивающего производительность зоны питания до значения, соответствующего фактической производительности машины. Поэтому величину угла 6 можно рассчитать как функцию параметра (В) [c.260]

Результаты расчета показывают, что максимальная производительность экструдера в выбранном температурном режиме не может превышать 120 кг/ч, так как при этом зона плавления занимает почти весь червяк (зона дозирования оказывается равна одному шагу). Фактическая производительность, определяемая положением рабочих точек, составляет 33—98 кг/ч (в зависимости от выбранной скорости вращения червяка). [c.307]

Используя аналогию между работой экструдера и процессом заполнения резервуара со сливом и подачей, Кирби строит динамическую модель экструзии, в которой изменение условий входа приводит к изменению соотношения между длиной зоны загрузки и длиной зоны дозирования. Это изменение приводит, в свою очередь, к изменению основных параметров процесса производительности, давления и температуры. Общим недостатком, присущим сформулированному Кирби подходу, является использование изотермической модели экструзии. Ниже будет приведено более строгое рассмотрение, использующее политропическую модель экструзии. [c.321]

Вынужденный поток, поток под давлением и поток утечки формируются именно в зоне дозирования. Взаимодействие различных участков этой зоны червяка с головкой может быть в некоторой степени описано математически и изучено экспериментально. На рис. 21 приведены типичные кривые производительности экструдера в зависимости от давления для червяков с мелкой [c.47]

Рис. 5.20. Зависимость производительности экструдера от показателя степени п при различных градиентах давления йр/й (перепадах давления в зоне дозирования).

Одно из основных затруднений, возникающих при работе с некоторыми из изучаемых шнеков, заключается в том, что они создают в корпусе экструдера слишком большое избыточное давление, превышающее предельно допустимые величины, на которые он рассчитан (700 кг см ). В последующих разделах будет показано, что максимальная величина развивающегося давления возрастает при (1) увеличении производительности, (2) повышении давления в головке, (3) увеличении длины зоны дозирования, (4) уменьшении глубины винтового канала этой зоны шнека и понижении температуры корпуса. [c.68]

Рассмотренные закономерности движения полимера в экструдере справедливы для цилиндров с гладкой внутренней поверхностью. При наличии продольных или винтовых канавок (рифлений) расчет проводится с использованием видоизмененной теории винтового домкрата. В данном случае максимальное давление, развиваемое в зоне загрузки, будет определяться внутренним трением между слоями гранул. При достижении критического значения давления происходит проскальзывание слоев гранул относительно друг друга или по поверхности цилиндра и соответственно снижение производительности зоны загрузки до значения, лимитированного работой зоны дозирования. [c.108]

Для организации работы одноче рвячного экструдера необходимо правильное соотношение между независимыми объемными производительностями зоны загрузки Qз, плавления Q и дозирования Рд (это такие производительности, с которыми могли бы протекать процессы транспортировки материала, если бы они происходили независимо друг от д,руга). В случае, когда Qзэкструдер работает в режиме голодного питания и не используются его возможности. В случае Qз Qп Qa наблюдается стабильность процесса экструзии и высокое качество экструдата. Однако если Сз>Рп><Зд, зона дозирования оказывается перегруженной, что приводит к колебанию производительности и ухудшению качества экструдата. Следовательно, согласованность работы отдельных зон экст,ру-дера очень важна, в связи с чем целесообразно более подробно рассмотреть процессы, происходящие в каждой из указанных зон. [c.122]

Производительность экструдера в значительной степени зависит от глубины канала шнека в зоне дозирования. Так, при работе с более глубокими каналами нарезки шнека производительность возрастает, однако характеристика такого экструдера более крутая, т. е. при увеличении давления производительность сильно уменьшается (рис. 5.19). В связи с этим при больших сопротивлениях головки выгоднее применять шнеки с более мелкой нарезкой, так как они при высоком давлении обеспечивают большую производительность > Q2 Кроме того, использование шнеков с более мелкой нарезкой способствует лучшей гомогенизации расплава вследствие увеличения градиента скорости в каналах шнека при его вращении и осевом течении расплава. [c.124]

Производительность экструдера по зоне дозирования (( д, кг/с) определяется по формуле [c.176]

Для устойчивой работы экструдера, обеспечивающего подачу заданного количества расплава полимера на формование, необходимо, чтобы производительность червяка в зоне сжатия была больше производительности его в зоне дозирования в пределах [c.176]

Бернхардтом, Шенкелем, Мак-Келви, Балашовым и другими исследователями предложены уравнения объемной производительности одночервячного экструдера применительно к изотермическому или адиабатическому процессу. Эти уравнения в известной степени учитывают аномалию вязкости расплава, но не учитывают особенностей реального процесса экструзии — наличия теплообмена и влияния параметров процесса на длину зоны дозирования с учетом фазовых переходов материала. [c.229]

Основным условием, обеспечивающим согласование работы отдельных зон экструдера, служит постоянство расхода полимера в любом сечении канала червяка. Если зоны загрузки и пластикации не лимитируют производительность экструдера, то она определяется зоной дозирования. После установления оптимального режима, обеспечивающего максимальную производительность экструдера, необходимо провести анализ технологического режима, включающий исследование влияния изменений свойств сырья, температуры и скорости процесса на стабильность размеров, механические, оптические и другие показатели получаемого изделия [75, 88]. [c.147]

Если объемная производительность экструдера определяется работой зоны дозирования, то можно математически описать работу экструдера в этой зоне. Рассматривая так называемое обращенное движение (червяк неподвижен, а перемещается корпус) и пренебрегая кривизной канала, можно развернуть канал червяка на плоскость и представить схематически процесс так, как он изображен на рис. 4.21. Если рассматривать установившееся течение и пренебречь массовыми силами инерции, то можно получить систему уравнений, описывающих движение жидкости, подчиняющейся степенному закону вязкого течения при наличии теплообмена. [c.159]

Выше мы упоминали, что в рассматриваемом случае производительность экструдера определяется производительностью зоны дозирования, равной [77, с. 303] [c.164]

До недавнего времени двухчервячные экструдеры были короче одночервячных причиной считалось то, что в этих агрегатах нет явно выраженных зон питания и дозирования. Фактической причиной была, однако, частота вращения, которую вследствие высокой чувствительности ПВХ, преимущественно перерабатываемого на этих машинах, необходимо поддерживать небольшой. Усовершенствование конструкции червяков позволяет теперь работать с более высокой частотой вращения, а вместе с тем, и. с повышенной производительностью. Необходимость увеличения длины червяка была связана с увеличением времени, достаточного для плавления и гомогенизации. Вместо 10—120 сейчас используют экструдеры с длиной червяков 16—180, новые конструкции двухчервячных экструдеров имеют длину червяка до 240. [c.217]

Использование этого уравнения ограничено теми же условиями, что и уравнения производительности (20), т. е. уравнение (41) может быть применено только к экструдеру для ранлава, в котором движется ньютоновская жидкость, а следовательно, оно дает только примерный расход мощности в зоне дозирования экструдера. Тем не менее из уравнения (41) видно, какое влияние оказывает на расход мощности изменение любой из характеристик червяка. Последний член в уравнении (41) является наибольшим, поэтому малейшее изменение зазора б между червяком и втулкой цилиндра вызывает значительное изменение потребляемой мощности. Из рассмотрения первого члена видно, что чем глубже нарезка червяка Л, тем меньше энергии потребуется для его вращения. Применение червяка с большей степенью сжатия влечет за собой установку более мощного мотора. [c.55]

Профиль пробки в червячных экструдерах. Определите профиль пробки и продолжительность плавления ПЭНП, перерабатываемого в экструдере с одно-заходным червяком диаметром 6,35 см (шаг диаметральный), имеющим следующие характеристики, при следующих условиях зона питания состоит из 3,5 витка глубиной 1,27 зона сжатия с постоянной величиной конусности и сердечника состоит из 12 витков зона дозирования состоит из 12 витков глубиной 0,318 см ширина гребня витка 0,635 см зазор между гребнем витка и поверхностью цилиндра незначителен. Параметры процесса частота вращения червяка 82 об/мин, температура цилиндра 150 °С, производительность 54,4 кг/ч. Используйте показатели физических свойств полимера из Примера 12.3 и предположите, что плавление начинается за один виток до конца зоны питания. Отвепг. В конце зоны питания XlW = 0,905, в конце зоны сжатия XlW = 0,023.) [c.459]

Так, была рассмотрена проблема транспортировки расплавов полимеров в од-ношнековых экструдерах с учетом влияния утечек через зазор и получено аналитическое выражение для расчета производительности зоны дозирования с учетом утечек [c.639]

Так как производительность экструдера лимитируется зоной дозирования, очень важно, чтобы зона загрузки была способна подавать количество материала, достаточное для ее заполнения. С другой стороны, необходимо, чтобы подаваемый материал не переполнял зону дозирования. Любое сколько-нибудь заметное отклонение от равновесия приводит к пульсации или колебаниям производительности, поэтому необходимо особенно тщательно выбирать степень сжатия с учетом насыпного веса материала. Обычно применяемые степени сжатия червяков колеблются от 1,5 1 до 4 1. В литерату-ре1з, 14 даны расчеты степени сжатия. [c.45]

Фактическая длина зоны дозирования определяется кинетикой процессов плавления и суш,ественно зависит от температурного режима и производительности экструдера. Модельный процесс эк tpy-дера в соответствии с взглядами Тадмора и его школы может быть представлен следуюпщм образом. Сначала для выбранного рёжима рассчитывается объемная производительность зоны дозирования. Затем по определенной производительности при заданной температуре цилиндра определяется суммарная длина зон плавления и питания. После этого определяется давление и температура расплава на выходе из червяка. [c.229]

Внешняя характеристика червяка пластицируюш,его экструдера обычно имеет нелинейную форму (вид внешней характеристики червяка, нерекачиваюш,его расплав, обсуждался в предыдущем разделе). Пластицирующий червяк выполняет ряд функций, и все реализуемые в нем элементарные стадии, кроме перекачивания и смешения расплава, протекают в изменяющихся условиях. Так, по достижении определенного расхода производительность зоны питания может оказаться недостаточной, что приводит к работе в режиме голодного питания. Изменение расхода вызывает изменение длины зоны плавления следовательно, вдоль кривой внешней характеристики червяка меняется не только температура расплава, как это имело место для экструдера, перекачивающего расплав (см, рис. 12.6), но в экструдате могут появиться нерасплавленные частицы. Более того, средняя температура расплава определяется при этом не только теплом, передаваемым потоку расплава от стенок и за счет вязкого трения в самом расплаве, но также и интенсивностью плавления (т. е. условиями транспортировки расплава из тонкой пленки к слою расплавленного полимера). Наконец, могут изменяться расположение и длина зоны запаздывания, оказывая влияние на положение и длину зон и дозирование. [c.433]