挤压专有技术 |3分钟阅读

考虑扩大产量吗?遵循以下提示

当你试图决定一台更大的挤出机是否能为你提供所需的产量时,请将这些计算放在手边。
#最佳做法

迟早,每个处理器都会考虑扩大挤出机的尺寸以获得更多的产量。挤出机设计人员都知道,增加筒体孔的直径如何提高潜在产量。但对许多其他人来说,这并不是很好理解。可以使用旧的“阻力流”或输出方程,对开式排放(无压头压力)下的输出进行近似估算,对于单螺杆,该方程为:

阻力流= [0.95 ×π2.×D2.×H×(L-W/L)×RPS×(sinѲ×cosѲ)]1/2

哪里:

D=孔径,单位为英寸。

H=计量通道深度,单位为英寸。

L=飞行领先,单位为。

W=通道宽度,单位为。

RPS=螺钉转速/秒(旋转/秒)

Ѳ=螺旋角,度

请注意,孔径(D)在方程式中是平方的。所以,如果我们保持所有其他条件相同,使用相同的聚合物,只增加孔径从3英寸。到4英寸,输出电位差是多少?必须首先考虑压头压力的影响,因为它会从输出中减去。

仅对孔径进行平方处理,并将所有其他项保留在(4)中2./(3)2.= 1.77. 这意味着4英寸的潜在输出。挤出机至少比3英寸的挤出机大77%。挤出机。

但是,您还需要放大较大螺钉直径的通道深度(H),以保持相似的剪切速率、熔化速率、熔体温度和熔体质量。设计师有几种方法可以放大通道深度,以匹配孔尺寸的放大。基本上,它与测量通道中的剪切速率相匹配。在处理相同聚合物时,使用通道深度估计进行放大,将使预计产量进一步增加1.3:1,总产量为(1.77 x 1.3)=2.3。从3英寸开始。到4英寸。孔径大小可以预期将输出增加两倍以上。

这种方法在过去已被多次使用,以获得缩放螺杆输出的良好初始估计。我在设计中使用过它,从3磅/小时到120000磅/小时,用于直径从半英寸到18英寸不等的螺钉,效果很好。同样,这是一个估计,不是完整的答案,但它非常有用。假设L/D相同,最终设计中需要考虑许多其他因素,如进料和压缩段的几何结构、压头压力和混合。

放大/缩小的比例越小,越精确。

一旦对输出进行了估算,它还可用于计算所需的驱动功率,以实现比例设计的类似电机负载。功率是一个严格定义的量,几乎总是在挤出机上进行监控,由于挤出机是一个相对封闭的系统,因此通过适当比例的螺杆设计加热和熔化聚合物的功率在很大程度上与输出成比例。

一旦螺杆旋转开始,几乎所有进入聚合物的能量都来自螺杆旋转产生的剪切加热,而不是来自桶体传导的热量,因为聚合物的导热性较差。如果这不是真的,你可以简单地打开你的筒式加热器,在它们达到设定点后立即启动螺杆,而不是等待几个小时直到它“浸透”

放大/缩小的比例越小,就越精确,因为非常大的步长可能无法解释热传递中的某些差异,并且在非常小的螺钉中,由于热传递的距离较小,桶加热可以贡献更多的能量输入。

关于作者:吉姆·弗兰克兰是一名机械工程师,从事各种挤压加工已有50多年。他现在是Frankland Plastics Consulting,LLC.Contact的总裁吉姆。frankland@comcast.net或(724)651-9196。

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