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造粒机性能对塑料生产率的影响

更新时间:2016-06-13

    提高生产率的措施目前,扬子石化公司HDPE装置A线造粒机已运行14年设备已趋老化,S越来越大,生产率渐渐下降。要其恢复状态,则要更换磨损的筒体和螺杆,这将花费大笔外汇进口(约70万美元),得不偿失。目前,我们采取两条措施,使造粒机恢复到原来的生产能力,并略有提高。
 
  更换造粒机驱动系统由于原电机功率仅1200kW,转速为95~950r/min经多年运行,原硅整流调速控制系统状态很差,无备件更换,故障多,亟需改造。因而,仅投资200多万元,更换了电机及调速系统。新电机功率达到1600kW,调速范围0使用后,造粒机电机转速由原来的950i/min提高到1150r/min,生产能力从原来的9t/h提高到12t/h左右,满足了生产需求。
 
  增大滤网孔径增大滤网孔径,降低机头阻力,以降低网前压AP.在不影响产品质量的前提下,该措施也比较有中日催化技术交流会在南京召开bookmark3本刊讯日前,南化公司与日本催化剂工业协会在南京召开了催化技术交流会。来自日本的13名专家和企业高层领导与南化公司技术专家们就催化剂行业技术与贸易等问题进行了交流。
  日本催化剂工业协会(简称CMA)是最能代表日本催化剂行业的社会团体。此次组团访华目的是寻求在华合资合作、技术转让和产品进出口机会。而中国石化集团南化公司是我国特大型化工企业,在催化剂技术研究和产品生产方面具有较强的实力。该公司研究院是全国开展催化剂研究历史最长、影响最大、水平最高的研究开发单位之一;催化剂厂亦是全国生产历史最长、规模最大的催化剂生产企业。本次交流活动,对双方在催化剂研究领域的拓展与创新将起到积极的促进作用。
 
  塑料挤出过程1.1塑料的均化过程塑料挤出过程是物料在螺杆的加料段、压缩段、均化段(即计量段)中的流动过程。均化段是将压缩段送来的熔融物料进一步塑化均匀,最后使其定量、定压,由机头流道均匀挤出。通常以均化段的生产率代表挤出机的生产率。
 
  物料在均化段的流动可分为正流、逆流、横流和漏流4种:正流是物料在螺槽中向机头方向的流动,其体积流率常用Qd表示;逆流是由机头、过滤网、多孔板等对物料的反压力所引起的与正流相反的流云动其体积流率常用QP表示;横流是物料在螺槽中沿着与螺纹线相垂直的方向进行环流,但横流对生产率的影响不显著,一般不考虑;漏流也是由于机头、过滤网、多孔板等对物料产生的反压力引起的,其体积流率常用Ql表示,Ql―般比QP小得多。逆流和漏流虽然影响挤出机的生产率,但却提高了物料的均化效果。
 
  螺杆挤出机的生产率将塑料熔体在均化段的运动当作粘性流体流云动因此,即可按流体动力学分析方法来求得流量方Q―挤出机的总流量D―螺杆直径h―螺槽深度9―螺旋角N―螺杆转速――螺槽中的熔料粘度2―间隙S中的熔料粘度AP―均化段两端的压差L―均化段长度b――螺纹宽式(1)表明h对流率Q的影响是双重的,Ql正比于h的1次方,Qp却正比于h的3次方。若h增加1倍,则Qd却要增加到8倍。从中的直线3和直线4可以发现,当机头压力小于P时,情况正相反。
  因此,在选择螺杆时,要注意和机头的配合使用:低阻力机头(K较大)宜选用深螺槽螺杆,而高阻力机头(K较小)则宜选用浅螺槽螺杆。由上述挤压理论中得到的最佳h=(24KL/nD)可说明从还可发现,浅螺槽螺杆的特性曲线较平坦,压力变化对生产率影响较小,因而对不同阻力的机头适应性好,即在改变机头阻力后,生产率的变化不会很大。
  
   均化段长度(L)对生产率的影响从式(1)可以看出,L增加时,Qp和Ql都以反比例减小,因而生产率增加。此外,增加均化段长度会使螺杆特性曲线趋于平坦,螺杆对不同阻力机头适应性好。由式(5)可知,L增加使卩变小,从而使AP变大。也即,靠加长均化段来提高生产率要受到机头压力AP的限制。
 
  均化段物料粘度对生产率的影响物料粘度主要取决于物料本身的分子量大小与分布及其所处的温度。前已提及,均化段物料粘度大,螺杆在网前产生的压力就高;粘度小,其压力则低。
  结合目前的设备情况,生产率受到影响的主要原因是网前压太高,故降低物料粘度是降低网前压的比较有效的措施,这可使设备负荷得到提高。
 
  由于物料本身的分子量及分布难以改变,故只能从温度这一角度入手来改变物料粘度。提高均化段和机头的温度,可使物料的粘度下降,从而降低网前压。
  对于HDPE(高密度聚乙烯)在高剪切作用下,温度在200~350°C之间时,温度和粘度的关系为:温度每升高10工粘度就降为原来的0.5倍,即:度高10°C条件下的粘度。
 
  2.8机头阻力对生产率的影响由式(3)可以看出,机头阻力降低,即K增大,使K/M增大。由螺杆和口模的特性曲线(见)可以看出,口模曲线的斜率增大,操作点由A―B,可见负荷Q增大,压力AP反而下降。但机头阻力降低受到限制,否则可能影响产品质量。
 
  我公司挤出机的机头设有滤网、破碎板和模板等,固定的破碎板和模板很难改变,对滤网而言,网孔增大能使机头阻力降低。