НОВОСТИ

Дом / Инсайты / Новости отрасли / Выбор шнековых экструдеров для кабельных линий: геометрия, производительность и окупаемость

Выбор шнековых экструдеров для кабельных линий: геометрия, производительность и окупаемость

Экструдер диаметром 90 мм, рассчитанный на производительность 380 кг/ч для обшивки из ПВХ, часто достигает производительности 330 кг/ч, когда линия работает в три смены на компаунде с более тяжелой загрузкой наполнителя — и оператор винит в этом матрицу, вакуумный насос или шнек. В большинстве обзоров спецификаций, которые мы участвуем, несоответствие было зафиксировано несколькими месяцами ранее, когда геометрия шнека была выбрана для одного соединения, а позже линию попросили запустить другой.

Краткая версия

Шнековые экструдеры выбираются по составу и скорости линии, а не по номинальному тоннажу. Изоляция и оболочка из ПВХ удобно крепятся на одинарный винт с соотношением Л/Д 20–24:1 и степенью сжатия 2,5–3,5. Для изоляции из полиэтилена и сшитого полиэтилена при высокой скорости линии требуется рифленая подача, соотношение L/D 25–30:1 и барьерная секция для поддержания постоянной температуры расплава. Сопоставьте эти три переменные, и большинство жалоб на смещение диаметра и стабильность производительности будут устранены до того, как будет открыт первый барабан со смесью.

Далее следует, как геометрия сопоставляется с кабельной линией, какие номера входят в спецификацию покупки, и какие проверки обеспечивают стабильную производительность в течение третьего года.

Что на самом деле делает винт внутри ствола

Один шнек выполняет три операции за один оборот: транспортирует холодный гранулят, расплавляет его о нагретую стенку барабана и перекачивает расплав через дробящую пластину в крейцкопф при давлении, достаточно стабильном, чтобы удерживать толщину стенки. Каждая работа живет в своей зоне, и каждая зона определяется глубиной полета.

Зона подачи

Глубокие скребки, примерно 0,12–0,18 D. Его задача – объемная транспортировка, поэтому выход зависит от насыпной плотности гранулята и формы гранул. Это зона, для стабилизации которой предназначен ствол с нарезами.

Зона сжатия

Глубина полета уменьшается от глубины подачи к глубине дозирования. Соотношение между ними представляет собой степень сжатия; слишком низкий уровень и нерасплавленные частицы достигают фильеры, слишком высокий - сдвиговой нагрев увеличивает температуру расплава на 15–25 °C.

Зона измерения

Постоянная небольшая глубина, обычно длина 5–8 D. Это насос, и стабильность его давления влияет на допуск диаметра больше, чем любой другой контур управления, расположенный ниже по потоку.

Размыкающая пластина и траверса

Пакеты сит создают противодавление 15–30 МПа. Пресс-форма предназначена для изоляции, трубчатая матрица — для обшивки; винт решает, насколько стабильно будет заполняться любой из них.

Вниз по потоку геометрия перестает иметь значение, если остальная часть линии не успевает за ней. На линии изоляции из сшитого полиэтилена линия экструзии проволоки и кабеля необходимо сбалансировать температуру ствола, длину канала охлаждения, натяжение ведущего вала и скорость намотки в одном окне заданных значений, а шнек является лишь первым звеном в этой цепи.

XLPE/PE Cable Extruder with Cooling Water Tank Экструдер для кабеля из сшитого полиэтилена/полиэтилена с резервуаром для охлаждающей воды Для линий сшитого полиэтилена, где расплав не может быть переработан, этот интегрированный экструдер и многосекционный резервуар для воды обеспечивают непрерывную изоляцию с контролируемым охлаждением и стабильной производительностью. Посмотреть продукт →

Сшитый полиэтилен повышает ставки, поскольку расплав не подлежит повторной обработке. Специальная машина для полиэтилена/сшитого полиэтилена с подходящим желобом для воды удерживает расплав в узкой полосе и предотвращает преждевременное сшивание внутри цилиндра, что является причиной неисправности, которая проявляется в виде гелевых пятен через три дня после начала производственного цикла.

Сравнение конструкций винтов по числам, определяющим производительность

Когда два поставщика указывают одинаковый диаметр, разница заключается в L/D, степени сжатия и конструкции подачи. Приведенные ниже диапазоны — это те диапазоны, которые мы чаще всего сравниваем во время технического обзора.

Дизайн
L/D
Степень сжатия
Сложная посадка
Выход, 90 мм
Следите за
Гладкоствольный одновинтовой
20–24:1
2,5–3,5
ПВХ, ЛСЖ, ПП
300–380 кг/ч
Кормовой мостик на легких соединениях
Одиночный винт с канавочной подачей
25–30:1
3,0–3,5
ПЭ, СПЭ, ПП
420–520 кг/ч
Износ рифленой втулки через 4–5 лет.
Барьер (БМ) шнековый
25–33:1
2,5–3,0
HDPE, пенопластовая оболочка
380–470 кг/ч
Медленная смена цвета.
Двойной винт встречного вращения
18–22:1
Не применимо
Сухая смесь ПВХ, оболочка
250–600 кг/ч
Более высокие капитальные затраты на кг/ч

Ориентировочные диапазоны взяты из спецификаций кабельных линий; Перед подписанием всегда подтверждайте наличие заводского испытания на собственном компаунде.

Двухшнековые машины доминируют в производстве сухих смесей ПВХ, поскольку взаимозацепляющиеся лопасти самоочищаются и транспортируют порошок без предварительного смешивания. На линиях изоляции одиночный винт по-прежнему выигрывает по стабильности давления расплава и стоимости на кг/ч, поэтому выбор обычно делается на компаунде, а не на количестве винтов.

Что не учитывается в таблице данных: куда незаметно идет вывод

Производительность, указанная на паспортной табличке, измеряется при использовании нового винта, чистого пакета сеток и установленного питающего отверстия. Реальные линии теряют пропускную способность в пяти предсказуемых местах, и только одно из них — моторное.

14%
Разрешение на полет
9%
Ползучесть пакета экрана
7%
Ограничение штампа
6%
Занос в горле
4%
Группа нагревателя

Ориентировочный вклад потерь пропускной способности, измеренный в течение двухлетнего периода на линии изоляции толщиной 90 мм.

Разрешение на полет бесшумное. Новый винт диаметром 90 мм обычно имеет радиальный зазор 0,20–0,30 мм; После примерно 0,45 мм расплав снова соскальзывает по скребкам, производительность падает, а температура расплава повышается при тех же заданных значениях. Поскольку ничего не тревожит, в падении винят состав. Снижение давления в сетчатом блоке скрывается таким же образом: повышение перепада давления на пластине прерывателя является вашим первым предупреждением о том, что насос работает тяжелее, чем должен.

Где эти машины используются в производстве кабеля

Приведенная ниже разбивка по кабельным заводам, которые мы поставляем, отражает то, как производительность экструдеров фактически распределяется по конечному продукту, а не по размеру машины.

Изоляция и обшивка ПВХ — 38%
Силовой кабель из полиэтилена и сшитого полиэтилена — 31%
ЛСЖ и огнестойкие — 14%
ЛВС и связь — 11%
Специальность и пена — 6%

Приложение имеет значение, поскольку оно меняет действия линии, когда она останавливается. Линии обвязки допускают короткую остановку для замены катушки; тонкопроводных линий и линий локальной сети нет, и вот где накопительные и танцорные системы для линий непрерывной экструзии заслужить свое место, удерживая буфер кабеля и постоянное натяжение, пока меняется катушка, расположенная ниже по потоку.

Выбор шнекового экструдера: проверка в пять шагов

Спецификация покупки, сохраняющаяся после ввода в эксплуатацию, обычно следует тому же порядку принятия решений.

Шаг 1 — Исправьте соединение перед тоннажем

Запишите индекс расплава, нагрузку наполнителя, допустимый потолок температуры плавления и диапазон толщины стенок. Два состава, которые выглядят одинаково в технических характеристиках, могут потребовать разницы в степени сжатия 4:1.

Шаг 2 — Указание размера на штампе, а не на паспортной табличке

Возьмите кг/ч, необходимые для траверсы при максимальной скорости линии, и добавьте 15 % запаса для учета отклонений состава и износа винтов.

Шаг 3. Определитесь с дизайном фида.

Рифленый корм обеспечивает стабильную производительность за счет сыпучего полиэтиленового гранулята; Гладкий ствол более терпим к переточке и легким смесям ПВХ.

Шаг 4 — Проверка привода и коробки передач

Запросите кривую крутящего момента в нижней части диапазона скоростей и коэффициент обслуживания коробки передач, который выдерживает остановленный пакет сеток, а не установившуюся нагрузку.

Шаг 5 — Напишите приемочный тест

Четыре часа непрерывной работы на вашем компаунде с регистрацией температуры плавления, допуска по диаметру, удельной энергии в кВтч/кг и измерениями вытягивания шнека перед передачей.

Full-Auto PE/PVC High-Performance Cable Extrusion System Полностью автоматическая высокопроизводительная система экструзии кабеля из ПЭ/ПВХ При планировании новой кабельной линии из ПЭ/ПВХ эта интегрированная система обеспечивает автоматическую отдачу, прецизионную экструзию, охлаждение, транспортировку и намотку, что позволяет сократить объем ручного вмешательства. Посмотреть продукт →

Там, где планируется построить новую линию, а не заменить одну машину, полезный вопрос заключается в том, кому принадлежат интерфейсы (температура ствола, натяжение шпиля, намотка на катушки и укладка на поддоны), поскольку несовпадающая передача является причиной большинства задержек при вводе в эксплуатацию.

Честность винта: обслуживание и соблюдение требований

  • Измеряйте радиальный зазор и износ ствола каждые 12 месяцев; запишите его в соответствие со значением ввода в эксплуатацию, чтобы замена вызывалась тенденцией, а не абсолютным числом.
  • Каждую смену регистрируйте температуру расплава и перепад давления на фильтрующем фильтре. Повышение давления на 2 МПа в течение недели – это засоренная упаковка, а не неисправность системы управления.
  • Замените ленты нагревателя в комплекте. Одна слабая полоса создает холодное пятно, которое проявляется в виде нерасплавленной полосы на изоляции.
  • Продувка составом, подходящим для следующего запуска, вместо того, чтобы осушить ствол; термоциклирование – это то, что искажает полеты.
  • Соблюдайте документацию, соответствующую рынку, на который вы отправляете: электробезопасность и защита в соответствии с признанными стандартами оборудования, а также записи о материалах и процессах, прослеживаемые для партии кабеля.

Ничто из этого не является экзотикой и не является дорогостоящим, если это запланировано в спецификации. Дорогостоящая версия заключается в том, что на второй год обнаруживается, что шнек, подающая горловина и пакет сит были выбраны разными людьми вопреки разным предположениям.

Практический вывод: относитесь к винту как к согласованной части системы составных линий, записывайте L/D, степень сжатия, конструкцию подачи и полетный зазор и проверяйте все четыре, прежде чем машина покинет завод. Именно это отличает линию производительностью 350 кг/ч в течение десяти лет от линии, которой каждые восемнадцать месяцев требуется новый шнек.