Техническое обсуждение высокоскоростной линии экструзии труб PE-RT

Нинбо Фанли Технолоджи Лтд.этопроизводитель механического оборудованияс более чем 30-летним опытом работыоборудование для экструзии пластиковых труб, новое оборудование для защиты окружающей среды и новых материалов. С момента своего создания Fangli разрабатывалась с учетом требований пользователей. Благодаря постоянному совершенствованию, независимым исследованиям и разработкам в области основных технологий, а также освоению и освоению передовых технологий и других средств, мы разработалиЛиния экструзии труб ПВХ, Линия экструзии труб PP-R, Линия экструзии полиэтиленовых труб для водоснабжения/газа, который был рекомендован Министерством строительства Китая для замены импортной продукции. Мы получили титул «Первоклассный бренд в провинции Чжэцзян».

I. Обзор

Полиэтилен повышенной термостойкости (сокращенно ПЭ-РТ) — новый вид пластикового трубопроводного материала. Благодаря превосходной долгосрочной гидростатической прочности, термостойкости, гибкости обработки, длительному сроку службы, плавкости и возможности вторичной переработки по сравнению с традиционными полиэтиленовыми трубами, трубы PE-RT стали основой строительства систем горячего водоснабжения и систем подогрева пола. В частности, их доля на рынке трубопроводных систем напольного отопления неуклонно растет. Чтобы удовлетворить потребности быстрого роста рынка, производители внедряют методы повышения производительности труда, а именно за счет увеличения скорости производственной линии экструзионного оборудования для увеличения производительности в единицу времени. Высокоскоростные производственные линии обычно работают со скоростью, более чем вдвое превышающей скорость обычных линий (5–6 м/мин). В частности, для крупных производителей труб сокращение количества единиц оборудования позволяет более эффективно использовать производственные площади и снизить затраты на рабочую силу. Меньшее количество единиц оборудования также облегчает управление процессом, что имеет решающее значение для обеспечения стабильного и однородного качества труб. Более того, высокоскоростные производственные линии потребляют значительно меньше фактической энергии, чем обычные линии при высоких рабочих скоростях, что обеспечивает более высокую энергоэффективность. Удвоение эффективности каждой отдельной машины позволяет производителям труб гибко реагировать на постоянно меняющиеся требования рынка, выполнять заказы клиентов в кратчайшие сроки, сокращать запасы готовой продукции и ускорять оборачиваемость капитала. В этой статье обсуждается, как добиться высокоскоростного производства труб для подогрева пола PE-RT посредством управления техническим процессом, тем самым повышая эффективность производства для удовлетворения растущего рыночного спроса.

II. Управление процессом

Ход процесса:

Сырье пеллеты → Сушка →Экструдернагрев → Специальная матрица PE-RT для труб → Вакуумная калибровка → Охлаждение и формование → Печать на трубах → Высокоскоростнаявытяжной агрегат → Бесстружечная фреза→ Приемное устройство → Визуальный осмотр и проверка размеров → Простая упаковка → Испытание под давлением → Упаковка после квалификации → Складирование

Материалы, используемые для труб PE-RT, включают DOWLEX 2344/2388E от Dow Chemical (США), YUCLAIR DX800 и DX900 от SK Corporation (Южная Корея), SP980 от LG Chem, XP 9000 от Daelim Industrial и т. д. При высокоскоростной экструзии параметры обработки существенно различаются в зависимости от используемого сырья. Поэтому строгий контроль качества сырья также является важной гарантией обеспечения качества и срока службы высокоскоростных труб PE-RT.

Для сырья PE-RT максимальная производительность достигается в диапазоне температур обработки 180–210 °C. При высокоскоростной экструзии, если температура слишком низкая, может произойти плохая пластификация, что приведет к тусклой, неглянцевой поверхности трубы или разрушению расплава. Если температура слишком высокая, экструдированная заготовка становится слишком мягкой, и на поверхности трубы появляются мелкие волнистые следы. Поэтому колебания температуры следует контролировать в пределах примерно ±5 °C. Большие отклонения могут привести к изменениям толщины стенки и характеристик трубы.

III.Экструзионное оборудование для труб PE-RT

Поскольку трубы для подогрева пола поставляются в бухтах (обычно 200–300 метров на бухту), отклонения в средних участках трубы обнаружить нелегко, что может представлять угрозу качеству. Производство труб PE-RT требует, чтобы превосходные свойства сырья были «воспроизведены» на готовой трубе, а также обеспечивалась непрерывная и высокоскоростная экструзия для производства высококачественной продукции с выгодной экономической отдачей. Это требует современного оборудования и высокоточных приборов контроля. Поэтому конструкция главного экструдера имеет решающее значение; в противном случае будет трудно достичь как результатов, так и качества. На производственной линии обычно используется шнековый экструдер Φ65, способный достигать производительности до 250 кг/ч и стабильной производственной скорости 15–25 м/мин и более. Вышеупомянутая конструкция направлена ​​на оптимальную интеграцию каждого процесса как с технической, так и с экономической точки зрения для достижения наилучшей производительности и экономической эффективности. Из-за относительно высокой вязкости расплава PE-RT экструдер оснащен высоким крутящим моментом, импортными упорными подшипниками и шестернями, изготовленными из специальных сплавов со специальной термической обработкой для снижения шума и тепловых потерь. Операции экструзии контролируются передовыми системами управления, обеспечивающими стабильную, безопасную и высокоскоростную экструзию PE-RT.

Во время обработки труб PE-RT, если стадии плавления расплава, формирования заготовок и охлаждения/калибровки не контролируются должным образом, механические свойства трубы могут ухудшиться из-за деградации материала, ориентации молекулярных цепей или кристаллизации во время охлаждения. Пластификация сырья и охлаждение/калибровка заготовки являются ключевыми факторами в контроле качества экструзии. Для экструзионного оборудования должны соблюдаться следующие требования:

1. Примите низкие температуры плавления, чтобы свести к минимуму деградацию материала во время плавления и пластификации.

2. Обеспечить отличные и однородные свойства расплава, предотвращая продольную ориентацию молекулярных цепей полимера во время формирования заготовок.

3. Добейтесь равномерного охлаждения для снижения внутренних напряжений в трубе.

IV. Конструкция винта и цилиндра

Учитывая характеристики сырья PE-RT, для шнека требуется относительно большое соотношение длины к диаметру (L/D), обычно составляющее 33:1. Конструкция шнека представляет собой двухступенчатую конструкцию смесительного шнека со смесительными элементами, расположенными как в середине, так и на переднем конце шнека, чтобы избежать чрезмерного сдвига материала. В питающей части ствола используется независимая втулка с циркуляцией охлаждающей среды и внутренними осевыми канавками. Эти конструктивные решения помогают повысить эффективность транспортировки секции подачи. Материалы шнека и цилиндра изготовлены из высококачественных сплавов со специальной обработкой поверхности. Ствол и винт должны быть изготовлены с очень высокой точностью. Если точность недостаточна, в соответствии с принципом эквивалентности времени и температуры, любой застойный материал, прилипший к негладким поверхностям, со временем будет эффективно подвергаться длительному воздействию высоких температур, что потенциально может привести к продуктам деградации или разложения. Непрерывное производство в течение длительного времени может привести к появлению периодических черных пятен на поверхности трубы, что отрицательно скажется на качестве продукции.

V. Конструкция головки для PE-RT

Обычные головки для экструзии труб, такие как крестовины (с опорой на оправку), с трудом гарантируют производство труб PE-RT из-за дефектов сварных швов в потоке расплава. В настоящее время спиральные головки преимущественно используются как внутри страны, так и за рубежом, с коэффициентом просадки обычно от 1,3 до 1,6. Гладкость кромки матрицы и поверхности оправки напрямую влияет на внешний вид поверхности трубы. Такие проблемы, как производительность и нестабильность качества, могут привести к появлению царапин, ложных трещин, вызванных водяным охлаждением, или скоплению расплава на поверхности трубы. При длительной эксплуатации при высоких температурах и высоком давлении эти поверхностные дефекты могут стать причиной взрывных отказов, тем самым сокращая срок службы изделия.

На практике была разработана конструкция головки, более подходящая для экструзии PE-RT, так называемая головка, специфичная для PE-RT. Когда поток расплава из экструдера поступает в фильерную головку, он сначала проходит через звездообразный делитель потока, разделяясь на несколько потоков, которые затем рекомбинируются и проходят через спиральный распределитель, образуя кольцевой трубчатый поток расплава. Затем этот поток проходит через кольцевое фильтрующее устройство, подвергается постепенному сжатию после рекомбинации и, наконец, поступает в формовочный канал, состоящий из оправки и кромки матрицы, где экструдируется в виде заготовки. За счет многочисленных стадий разделения и рекомбинации расплав достигает высокой степени однородной пластификации. Практический опыт показал, что эта головка обеспечивает экструзию «низкой температуры и низкого давления», которую рекомендуют для PE-RT на передовых международных производственных линиях, а ее конструкция по своей сути предотвращает деградацию материала из-за чрезмерного сдвига, что делает ее особенно подходящей для высокоскоростного производства.

VI. Высокоэффективная система калибровки и охлаждения

Базовая конфигурацияЛиния по производству труб PE-RTаналогичен трубопроводам из полиолефина общего назначения, основное отличие заключается в конструкции секции охлаждения и калибровки.

Из-за высокой вязкости расплава PE-RT перед калибровочной втулкой обычно устанавливается кольцо предварительного охлаждения, чтобы облегчить подачу заготовки. Кроме того, поскольку PE-RT имеет высокую энтальпию, для ускорения охлаждения можно использовать комбинированное устройство охлаждения и калибровки гильзового и дискового типа. Конструкция, точность обработки и метод охлаждения калибровочной втулки имеют решающее значение для качества обработки труб PE-RT. Калибровочная втулка дискового типа с водяным кольцом (в которой охлаждающая вода циркулирует вокруг калибровочной втулки, не контактируя напрямую с трубой) позволяет быстро производить тонкостенные трубы (для холодной воды) в короткие сроки. Однако, поскольку материал поступает в калибровочную гильзу при относительно высокой температуре и высокой вязкости, длительное использование обычной калибровочной гильзы с водяной пленкой может привести к постепенному шероховатости внешней поверхности трубы или даже к поломке трубы. Поэтому для производства труб PE-RT рекомендуется использовать калибровочную втулку дискового типа с водяной завесой. Такая конструкция обеспечивает предварительное охлаждение трубы перед ее входом в калибровочную втулку, а также предотвращает прилипание материала и засорение на входе в калибровочную втулку. Учитывая относительно высокую энтальпию материала PE-RT, особенно при высокоскоростном производстве труб, для обеспечения более высоких скоростей экструзии требуется большая общая длина охлаждения. Обычно общая длина охлаждения производственной линии превышает 23 метра и включает один вакуумный калибровочный бак и два желоба для охлаждающей воды. Такая конфигурация длины охлаждения предназначена для обеспечения достаточной охлаждающей способности для производства труб 20 x 2,0 мм при линейной скорости, превышающей 15 м/мин.

VII. Заключение

Чтобы обеспечить как производительность, так и качество высокоскоростного производства труб PE-RT, важно использовать современное высокоточное оборудование и инструменты, применять рациональные и подходящие методы определения размеров и надежный контроль процесса, а также обеспечивать строгие меры контроля качества в сочетании с высококачественным сырьем. Повышая производительность труда, производители могут добиться снижения затрат на обработку и увеличения производительности, тем самым предлагая более конкурентоспособную продукцию для удовлетворения постоянно растущего рыночного спроса.

Если вам нужна дополнительная информация,Нинбо Фанли Технолоджи Лтд.приветствует вас для получения подробного запроса, мы предоставим вам профессиональное техническое руководство или предложения по закупке оборудования.