Экструдер параметры

Проблема оптимизации формулировалась здесь как задача оптимизации качества продукта. В начале исследования была выделена подзадача оптимизации последней стадии процесса, т. е. переработки полимера на экструдере. Параллельно с оптимизацией процесса экструзии решалась задача моделирования системы с целью исследования зависимости отдельных компонентов вектора нормативных показателей качества получаемой продукции К от параметров предшествующих стадий. [c.274]

Основные регулируемые технологические параметры — это частота вращения червяка и продольное распределение температур, заданное на корпусе. Основные конструктивные параметры экструдера — диаметр и длина червяка, обычно задаваемая отношением длины червяка к диаметру (LID). Эти параметры и определяют в значительной степени производительность экструдера, время пребывания в нем полимера и величину поверхности корпуса, которая может использоваться для подвода тепла к полимеру. [c.15]

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]

Расход или пропускная способность экструдера, профиль давления вдоль червяка и потребление энергии являются параметрами, представляющими особый интерес при конструировании, и они рассчитываются, исходя из профиля скоростей в канале. Общий расход получается интегрированием продольной составляющей скорости VI, определяемой из уравнения (10.3-23), по всему поперечному сечению канала [c.325]

Гребни, конечно, будут двигаться в том же направлении, что и основание червяка. Теперь, когда геометрия процесса ясна, можно рассмотреть детали математической модели. Такая модель имеет ряд особенностей с точки зрения инженерных приложений. Сначала нужно определить соотношение между производительностью или объемным расходом, геометрическими размерами экструдера и параметрами процесса. Это — относительно простая задача при полностью изолированных сегментах канала, когда, например, экструдер с двумя червяками противоположного вращения является только нагнетающим насосом. При отсутствии связи между сегментами [c.356]

Это означает, что возрастание давления в экструдере равно снижению давления в головке. Однако изменения массового расхода и давления представляют интерес не только как параметры процесса. С величиной генерируемого давления связаны также изменения те 1-пературы и мощности, потребляемой червяком экструдера. Наконец, мы заинтересованы в увеличении степени смешения, которая характеризуется функциями ФРД и ФРВ, или, другими словами, интерес представляют средняя деформация сдвига и среднее время пребывания материала в экструдере. Математические модели подсистем позволяют определить связь между основными интересующими нас технологическими параметрами (т. е. объемным расходом, распределением давлений и температуры, потребляемой мощностью, средней деформацией сдвига и временем пребывания) и всеми влияющими на процесс геометрическими (т. е. конструктивными) параметрами, реологическими и теплофизическими свойствами расплава, а также регулируемыми параметрами процесса (т. е. частотой вращения червяка, температурой червяка, цилиндра, головки). Эти зависимости можно использовать как при проектировании новых машин, так и для анализа работы существующих. В дополнение к основным регулируемым параметрам желательно исследовать и другие, такие, как изменение температуры в головке, изменение объемного расхода, однородность экструдата, разбухание и стабильность формы экструдата и параметрическую чувствительность процесса. В гл. 13, посвященной формованию методом экструзии, рассматриваются некоторые из этих параметров. [c.419]

Поскольку полистирол и полибутадиен относятся к категории термодинамически несовместимых, полимеров, термодинамическая поправка связана здесь с сегрегационным параметром хав (А и В обозначают блоки, которые в свободном состоянии разделились бы на макрофазы), величина которого столь высока, что можно принять эффективную энергию излома бесконечной, т. е. считать для полистирольных блоков /" = 0. Это приводит к полному их распрямлению вот здесь-то обходным путем удается реализовать структуру, которая возникла бы при низкотемпературном переходе второго рода, если бы его осуществлению не мешало структурное стеклование иными словами, этот переход действительно реализуется в результате сегрегации (количественно характеризуемой параметром хав) и воздействия относительно малого продольного градиента скорости у входа в канал экструдера. Впрочем, можно показать, что тот же эффект в других условиях достигается за счет одной лишь сегрегации (28]. [c.223]

Рассмотрим в качестве примера технологическую схему получения ПЭВД (рис. 2.16), в которой предусматривается четырехстадийное разделение полиэтилена и непрореагировавшего этилена (а. с. 1113384 СССР). Разделение этилена и полимера проводится в отделителях сверхвысокого давления 4, высокого давления 6, среднего давления 8 и экструдере первичной грануляции 10 при технологических параметрах, указанных в табл. 2.1. [c.33]

Расчет обобщенных показателей процесса основан на результатах непосредственного измерения параметров процесса и позволяет представлять оператору в сжатой форме информацию о состоянии процесса. К числу таких показателей относятся расходные коэффициенты сырья и энергии на единицу выпускаемой продукции, определение площади под температурным профилем по длине реактора, выбор максимальных по зонам температур в реакторе, расчет безопасного времени работы отделителей (время их наполнения) при нарушениях в работе экструдеров и др. Расчетные показатели по вызову оператора выводятся на экраны дисплеев, а также входят в ряд протоколов, регистрирующих работу установки. [c.109]

Конструкции экструдеров могут быть классифицированы также по геометрической форме, механическим, функциональным или термодинамическим характеристикам. Кроме того, экструдеры рекомендуется классифицировать по их физическим признакам, поскольку они оказывают влияние на химические структурные характеристики экструдированных продуктов. Особое значение имеют такие параметры, как ук- [c.642]

Шнек — центральная часть аппарата. Вращаемый механизмом привода, он обеспечивает перемещение материала из зоны загрузки до фильеры. Геометрические параметры и скорость вращения шнека предопределяют интенсивность механической обработки продукта. Применяли различные профили винта (рис. 11.8) с целью постепенного увеличения промешивания продукта и достижения в компрессионной камере высоких давлений и разрывающих усилий. Зазор между шнеком и кожухом можно постепенно уменьшать за счет увеличения диаметра шнека и укорочения щага винтовой спирали. Наоборот, винт с постоянным профилем должен быть сопряжен с кожухами, оказывающими сопротивление потоку продукта за счет неровной внутренней поверхности. В некоторых экструдерах к винту крепят перфорированные плас- [c.550]

Для червяка дайной конструкции производительность экструдера и качество экструдируемого материала могут регулироваться изменением температуры расплава и скоростью вращения червяка. Однако интервал варьирования соответствующих параметров процесса не особенно широк, так как для работы машины с постоянной производительностью необходимо поддерживать в системе устойчивое равновесие. Например, слишком высокая температура расплава в сочетании с небольшим обратным давлением при течении расплава могут привести к пульсации расплава на выходе из экструдера. Слишком большая скорость вращения червяка способствует развитию высоких скоростей сдвига и возникновению разрывов в потоке. [c.186]

Формование изделий. Дпя оценки перерабатываемости ПБХ материалов на стадии формования изделий методом экструзии и каландрирования, наиболее удобны лабораторные экструдеры [124] и каландры [139], с помощью которых определяют технологические параметры процесса и корректируют найденные соотношения компонентов. При-неправильном нахождении этих параметров или некорректном переносе результатов лабораторных исследований на промышленное оборудование получают брак, наиболее распространенными видами которого являются - шагрень , волнистость, опалесценция, рябины и др. Многочисленность параметров процессов переработки, разнообразие конструкции перерабатывающих машин и нестабильность свойств исходных компонентов создают серьезные препятствия при переносе результатов исследований с лабораторного на промышленное оборудование. [c.185]

Двухшнековые экструдеры. Такие экструдеры имеют определенные преимущества перед одношнековыми машинами и широко применяются для компаундирования ПВХ. Двухшнековый экструдер позволяет поддерживать технологические параметры всего процесса, включая температуру расплава, суммарную деформацию сдвига II время пребывания в зоне термомеханического воздействия (рис. 8.8). [c.218]

Значения толщины пленки, отклоняющиеся от заданного, являются исходным сигналом для процессов регулирования. Поскольку причины отклонения толщины могут быть различными, то и для корректировки используют разные приемы. Анализ измеренных значений с помощью ЭВМ показывает, имеют ди место зависящие от времени колебания толщины поперек направления съема. Колебания толщины могут быть обусловлены неравномерной подачей материала шнеком экструдера, что объясняется неудачной геометрией шнека или неверным регулированием температуры по длине цилиндра. Большие различия в насыпной массе материала также могут вызвать колебания толщины, обусловленные временными изменениями давления массы материала. Поэтому давление можно использовать как основной параметр для регулирования дозирования, числа оборотов шнека и скорости вытяжки. [c.241]

Бесступенчатое независимое регулирование скорости вращения шнеков, выделение таких технологических операций, как плавление полимера, смешение расплава и создание в нем давления, позволяют управлять такими параметрами процесса, как механическая и термическая однородность расплава полимера, что существенно влияет на качество пленки и производительность линии. При переходе от одной стадии процесса к другой в каскадном экструдере легко осуществлять вакуумирование расплава. [c.246]

Система автоматического регулирования. Система автоматического регулирования на базе ЭВМ с помощью датчиков периодически через короткие промежутки времени измеряет значения параметров экстру-зии, выполняя при этом две задачи следит, чтобы отклонения параметров от заданных значений находились в допустимых пределах (при установившемся режиме) контролирует процесс экструзии при переходе его из одного установившегося состояния в другое. При этом все необходимые вычисления значений изменяющихся параметров осуществляются ЭВМ на основе алгоритмов, моделирующих процесс. Необходимо только задать производительность экструдера и максимально допустимую температуру гомогенизации. [c.254]

ЭВМ системы управления РК8-20 2 — пульт управления 3 — печатающее устройство для фиксации отклонений от заданных значений параметра 4 — печатающее устройство параметров процесса 5 — устройство вызова информации на экран дисплея 6 — локальная система управления дозированием 7 — расходные бункеры — автоматические дозаторы 9 — резиносмеситель /(9— формовочный экструдер с валковой головкой 11 — фестонная охладительная установка 12 — автоматический укладчик готовой резиновой [c.44]

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]

Серьезным затруднением, возникающим при отыскании общего решения для уравнений экструдера и головки, является неявный характер функциональной зависимости между давлением на выходе из червяка и температурой. Это означает, что каждой точке внешней характеристики червяка соответствует не только свое значение давления, но и свое значение температуры. Анализ показывает, что оба эти показателя зависят от одного и того же параметра R. Однако исключить этот параметр, выразив, скажем, изменения температуры как функцию давления, невозможно. [c.306]

Проектный расчет экструдера сопряжен с необходимостью выбора основных параметров — таких как геометрические размеры червяка и режим работы машины. [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]

Эти работы были использованы потому, что в них содержится полная информация о свойствах полимеров, параметрах температурного режима н конструкции экструдера. [c.324]

Применение математической модели дает возможность широко использовать методы численного анализа для выявления влияния конструктивных и технологических факторов на основные параметры процесса, производить конструктивный и поверочный расчеты экструдеров, исследовать возможные режимы экструзии и выбирать оптимальные условия переработки. [c.325]

Типичный пример внешних характеристик экструдера Гримм Е 90 при переработке полиэтилена низкой плотности в рукавную пленку приведен на рис. VHI. 57. Основные параметры режима, размеры червяка и свойства материала даны в подписи под рисунком. Расчетная схема пленочной головки аналогична представленной на рис. Vni.38, б. [c.339]

Пульсации, наблюдаемые при экструзии, могут возникать по двум принципиально различным причинам а) вследствие периодического или апериодического изменения условий входа (изменение состава и свойств материала, изменение равномерности питания, колебания температуры стенок корпуса, связанные с работой системы терморегулирования и т. д.) б) вследствие периодического изменения параметров процесса и в связи с особенностями конструкции экструдера. [c.349]

Размер экструзионной головки и охлаждающая способность установки являются важными параметрами при выборе экструдера. Производительность головки и мощность приводного двигателя, которые зависят от различных размерных показателей экструдера, можно рассчитать. Некоторые характерные значения приведены в табл. 2.3 и 2.4 соответственно. [c.62]

Завод-и8готовитель, фирма Тип экструдера Параметры червяков Произво- дитель- ность, кг/ч Мощность, кет [c.256]

На современных экструдерах применяется независимая система нагрева, охлаждения и регулирования температуры для каждой зоны цилиндра. Количество зон в зависимости от типа машины можеп меняться от 2 до 12. На экструдерах, выпускаемых в США, применяются различные системы нагрева паровая, электрическая, масляная, индукционная. Наиболее перспективным является индукционный нагрев. Применяются системы принудительного воздушного и водяного охлаждения. Интенсивность охлаждения внутренней полости шнека эквивалентна уменьшению глубины его канала, а следовательно, также может использоваться в качестве переменного параметра при переработке различных материалов. Для регулирования температуры-головки и стенки цилиндра применяют термометры безконтактного типа, точность показаний которых может составлять 0,5° С. В современных экструди-онных машинах США применяются три типа приводов, которые по мере возрастания стоимости могут быть перечислены в следующей последовательности [c.180]

В табл. VI.6 параметры Хх—х, определяют качество сырья на входе в экструдер, а х —Хц характеризуют режимы переработки темплена на экструдере. [c.275]

Упоминавшееся ранее приближенное моделирование путем суммирования и корректирования выражений для вынужденного течения и потока под давлением [2с1], однако, позволяет нам иногда использовать его как приближенный метод оценки неизотермических эффектов. На практике в первую очередь представляет интерес определение влияния неизотермических условий на производительность и среднюю температуру экструдата. Во многих реальных процессах червяк является термонейтральным, т. е. он не нагревается и не охлаждается. В таких случаях, как было показано в работе [2е], температура червяка очень близка к температуре расплава. Следовательно, основное влияние на расход оказывает наличие существенной разности между температурами цилиндра и расплава. Как видно из уравнения (10.2-46), разность температур может оказывать сильное влияние на расход вынужденного течения. С другой стороны, увеличение средней температуры экструдата является следствием постепенного изменения температуры в направлении течения. Применим метод смазочной аппроксимации и, разделив червяк на малые элементы конечных размеров, проведем детальный расчет для каждого элемента. Предполагая, что средняя температура в пределах элемента постоянна, составим уравнение теплового баланса, учитывающее тепло, передаваемое от стенок цилиндра, и диссипативные тепловыделения. Такой метод расчета позволяет определить изменения температуры по длине червяка и значения параметров степенного закона течения из общей кривой течения [т] (7, Т) ] для каждой ступени расчета при локальных условиях течения, а также вести расчет для червяка с переменной глубиной винтового канала. Таким образом, данная модель может быть названа обобщенной кусочнопараметрической моделью , в которой внутри каждого элемента различные подсистемы представляют собой либо кусочно-параметрические модели, либо модели с распределенными параметрами. Далее следует принимать во внимание неизотермический характер течения неньютоновских жидкостей при исследовании процессов формования в головке экструдера. Этой проблеме посвящен разд. 13,1. [c.427]

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]

Условия перемещения материала в экструдере также играют важную роль в формировании волокнистой структуры. Холей и Харпер [46] показали, что повыщение деформации и продолжительности термического воздействия внутри кожуха экструдера способствует увеличению числа межмолекулярных связываний, тогда как увеличение сдвигов и сжатий в фильере, наоборот, приводит к разрыву образовавщихся таким путем связей. Неко- рые авторы для лучщего контроля этих параметров пытались Смоделировать условия перемещения материала в одновинтовых I [43] и двухвинтовых [49] аппаратах. На основе множества упро- щенных гипотез были составлены уравнения производительности и энергии в компрессионных камерах с привлечением преимущественно реологических свойств и геометрических показателей различных элементов экструдера. Эти исследования должны были бы позволить по результатам лабораторных экспериментов определить оптимальные характеристики опытных и промыщлен-ных термоэкструдеров. [c.553]

Увеличения производительности экструдеров на 25% и более без изменения качества изделия можно достичь с помощью специального устройства, устанавливаемого перед цилиндром, с помощью которого материал поступает в цилиндр с оптимальной температурой. В этом случае цилиндр имеет руВашку охлаждения для регулирования отвода тепла, и основными контролируемыми параметрами являются температура материала на выходе цилиндра, а также температура и расход охлаждающего агента. При использовании такой схемы температура материала практически не зависит от частоты вращения червяка. [c.238]

Применение ЭВМ для управления процессом экструзии на первый план выдвигает вопросы автоматического определения важнейших свойств получаемого экструдата и определяющих их технологических параметров. Поскольку процесс экструзионного формования ПВХ может быгь разделен на три стадии - пластикация композиций, формование экструдата и его охлаждение, то контроль процесса должен осуществляться на всех трех стадиях и рассматриваться как система со многими переменными, к которым можно отнести производительность, температуру, давление и вязкость перерабатываемого материала. Указанные параметры зависят от таких регулируемых величин, как количество тепла, подводимого к цилиндру, силы трения, скорости вращения шнека. На регулируемые переменные влияют гак называемые нарушаемые переменные колебание мощности, температура окружающей среды, изменение свойств перерабатываемого материала. Управление скоростью шнека осуществляется путем регулирования частоты вращения двигателя, а контроль его температуры особенно необходим в экструдерах с большим диаметром червяка. [c.251]

VIII, 22. Производительность экструдера. Рабочая точка. Основные параметры процесса--337 [c.5]

Дегазационные экструдеры отличаются от обычных экструдеров тем, что в их корпусе делаются специальные отверстия, через которые из расплава удаляются растворенные в нем газы (пары воды или низкомолекулярных фракций, захваченный с гранулами воздух и т. д.). Конструкцию червяка и параметры режима выбирают таким образом, чтобы давление расплава у этих отверстий снижалось до атмосферного. Для этого в дегазационных червяках вводят две дополнительные зоны (рис. VIII. 34) зону разрежения, глубина которой обычно в 2—3 раза превышает глубину первой зоны дозирования, и вторую зону дозирования. Необходимость введения этих двух дополнительных зон заставляет увеличивать длину червяка, которая обычно составляет 25—30 D [90]. [c.312]

Удаление мономера в реальных условиях затруднено из-за низкой интенсивности темп.лообмена и большого диффузионного соиротивлеиия расплава полимера. В нроизводствах среднетоннажного масштаба (сополимеры стиро.ла, иоливини.лхлорид, полиформальдегид) для этой цели широко ирименяют вакуум-экструдеры. Для расчета параметров подобного ироцесса предложена ф-ла [c.448]

Давление в профилирующем инструменте (канале экструзионной головки) определяется объемной производительностью экструдера и вязкостью расплава. Для устаповления режима Э. рассчитывают след, зависимости 1) объемной производительности Q экструдера от давления Р на выходе материала из канала червяка (ири фиксированных частотах его вращения) и 2) объемного расхода ( г материала через головку от давления при разных темп-рах расплава. Точки пересечения кривых, иллюстрирующих полученные характеристики червяка и головки (рис. 3), в к-рых значения теми-ры расплава совпадают, и являются р а б о ч и-м и точкам и данного режима Э. Пользуясь этими точками, подбирают геометрич. параметры червяка и параметры технологич. процесса. [c.467]

Методы расчета экструзш . Математич. мядели движения материала в экструдере позволяют установить связь между регулируемыми параметрами режима (частотой вращения червяка, заданным распределением темп-р, сопротивлением решетки с пакетом сеток и др.) и основными механич. и термодинамич. нараметрами процесса — производительностью, фактич. расиределением темп-ры и давления в материале, интенсивностью механич. смесительного воздействия, темп-рой и давлением расплава на входе в головку, потребляемой мощностью, осевыми усилиями и др. [c.468]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология