优化挤出机结构令产能提升
发布: 2010-1-11 15:48 | 作者: admin | 来源: 雅式工业专网 | 查看: 54次
随着挤出机结构的不断创新改进，对螺杆结构、排气系统、物料处理兼容性得到进一步优化，挤出制品质量得到提升的同时，产能也获得巨大增长。
FET技术实现产能倍增
螺杆的结构设计往往可以主宰一台单螺杆或双螺杆挤出机的实质表现。
最近，德国著名双螺杆挤出机制造商科倍隆（Coperion）特别对ZSK MEGAcompounder和ZSK MEGAcompounder PLUS系列的螺杆结构及相关装置设计进行了优化，除增加螺杆比扭矩外，喂料区及排气装置也进行了改良。所采用的喂料增强技术(Feed Enhancement Technology，FET)能使产能倍增。
在机器规格相同的情况下，这两个新系列同向双螺杆挤出机的生产能力要比以前的型号提高很多。这主要归功于新技术对螺杆结构进行了优化，螺杆外径、内径比（Do：Di）为1.55；增大了螺杆轴的扭矩，比扭矩Md/a3 = 13.6 Nm/cm3（a为两根螺杆的中心距）；并且螺杆转速可增大到1200rpm以上。
该设备的创新之处还包括：对喂料区进行了改进，以及安装了双螺杆侧排气装置。对于喂料困难的材料，如加工容积密度低、空气和水分含量高的材料时，采用“喂料增强技术”（FET）可大幅提高喂料能力。该技术是在喂料区安装了一个多孔透气壁，透气壁的外部抽真空，从而可使喂料区吸入较大体积的材料，以此来改善挤出机下游加工区段的熔体加工。因为材料带入该区段的气体量大幅减少，并对喂料区的螺杆结构进行了优化，加工喂料困难材料时，可在不牺牲操作可靠性的前提下，使喂入挤出机的材料量增加1-2倍！FET不仅可用于双螺杆挤出机本身，还可用于ZS-B双螺杆侧喂料系统中，具有同等的喂料增强效果。所以，利用这一新技术可以将低密度材料以较高的喂料速度喂入喂料区下游的配混挤出机中。
FET的典型应用是生产滑石粉高填充或白垩高填充配混料、空心玻璃微珠填充聚丙烯、配混木粉-聚合物复合材料(WPC)或生产母料。
新型ZS-EG双螺杆侧排气装置可以完全匹配MEGAcompounder PLUS的高生产能力。该装置较高的排气能力得益于其深螺纹螺杆，其排气速度较低，所以不会有气体将残余材料带到挤出机之外。如果有材料从挤出机中流出，则在进入真空泵之前将其与气体分离。由于ZS-EG处于侧安装位，所以其使用方便，可以旋转到一侧以便于进入其内部。其典型应用领域有，生产玻璃纤维增强或高填充配混料，木粉-聚合物复合材料(WPC)或热塑性弹性体(TPE)。
敏感材料专用挤出机
近年挤出机的另一发展热点是研究专门用于较难处理物料的专用挤出机。印度思蒂亚(STEER)新开发的OMEGA挤出机平台，可提供用于加工黄麻纤维填充聚合物配混料用的双螺杆挤出机。
这款新一代的OMEGA H Class挤出机在高扭矩应用场合具有较高的效率，进一步缩短了停留时间，与传统挤出机相比，可将生产率提高25%。
OMEGA H class对同向旋转双螺杆挤出机的所有关键区域都进行了改进，增大了体积 (25%)，提高了扭矩承载能力(33%)，增大了抗磨损强度（WR5为30%， WR10为200%以上），改善了进料能力（SFV/RFV超过200%），提高了剪切均匀性（将剪切力峰值降低了1/3），由于增强了拖尾、拉伸和搅拌效应而改善了混合性能和熔体质量，更重要的是缩短了总的停留时间（从30秒缩短到10秒），以及将停留时间分布缩短到停留时间的1/3，这一切大大提升了设备的加工能，从而可成功地应用于黄麻纤维填充聚丙烯或长纤维增强热塑性塑料(LFRTP)的加工。
印度思蒂亚工程公司总裁Babu Padmanabhan博士说：“OMEGA H Class是一种多功能挤出机，采用了专有EPZ（挤出机加工区）技术，可对停留时间分布和能量输入进行极佳的控制，从而完成复杂的加工任务。”
免干燥直接挤出
木塑复合材料(WPC)近年备受关注，应用领域广阔之余更有耐用、防风雨的效果，是取代热带木材的优异材料。
针对WPC的加工，克劳斯玛菲贝尔斯托夫(KraussMaffei Berstorff)新推出一系列覆盖加工WPC和其它复合材料的整个增值链，从加工单个组分到材料配混、材料处理、造粒和挤出，并可提供整套系统解决方案。
能量效率和产品质量分析表明，同向旋转双螺杆挤出机特别适合直接挤出WPC。贝尔斯托夫公司的挤出机机筒和螺杆采用模块、积木式结构，所以可以针对各种加工任务对挤出生产线进行完美的配置。这种加工生产线的突出优点是天然纤维可以不经过耗能的乾燥过程而喂入挤出机中。
由于对螺纹和螺杆间隙进行了优化，所以贝尔斯托夫公司的挤出机磨损小、即使在加工高填充复合材料时也是如此。利用同向旋转和异向旋转双螺杆挤出机都可均匀地加工材料，熔体温度低，在整个产量范围内具有稳定的压力分布。高性能挤出生产线可达到每小时1000 kg的高产量。
透明、高效使挤出生产更经济
为了易于实现整个挤出生产线的参数监控，巴顿菲尔挤出公司最近开发出一种新的模组化概念，这一概念由三个组件组成：能量监控、生产监控和维护监控。整个系统整合入BMCtouch客户服务作业系统中，可以在任何时间、地点显示相关资料。
首套系统目前正在一间著名的PVC门窗型材生产企业运行。
监视挤出生产线的能量变化是这一新系统最重要的部分。能量监控模块测量整个机器的能量流动，并对能量分布实现视觉化。利用这一测量系统，可以计算生产每公斤产品的比能量消耗，从而使得加工商可以根据计算的结果进行能耗比较。另外，各部分能量变化过程的监控可以帮助加工商优化加工工艺。而且，能量监控可以帮助加工商通过提高能效实现生产成本控制。
新系统的第二个单元——维护监控模块可通过维护报警支持预防性维护。系统可以根据设备相关元件，如驱动系统的负载通过模型来计算维修间隔。维护记录可以对所有进行过的维修服务进行可靠的文件记录。基于“未雨绸缪胜于亡羊补牢”的理念，这套监控元件可以帮助加工商按照计划进行预防性维护，避免可能发生的意外停机。
生产维护是该系统的第三个功能模块，该模块可以自动收集整个生产线的状态资料，如启动时间、运行时间、停止时间，并根据这些资料计算生产的关键特征。加工商可以依此进行不同生产线的状态比较。以这些信息为基础，并可进行挤出加工过程优化，使生产线的运行更具效率。
正是由于这些不同的监控功能，加工商可以优化整个挤出生产线的效率。在此，监控设备的贡献系数是一个非常重要的特征，以此为依据可以进行不同生产线的比较，并可依此进行个别生产线的优化。
