Поршневой экструдер: Поршневой экструдер: конструкция, технология, нагреватели :: информационная статья компании Полимернагрев

Содержание

Поршневой экструдер: конструкция, технология, нагреватели :: информационная статья компании Полимернагрев

В данной статье мы рассмотрим подробно такой тип экструзионного оборудования, как  поршневый экструдер. Хотя данный тип экструдеров не является таким популярным, как шнековый, однако поршневые экструдеры имеют ряд особенностей, делающих их эффективными при производстве некоторых типов продукции.

Поршневые экструдеры используются при производстве стержней, профилей и трубок из таких материалов, как фторпласты, реактопласты и некоторые типы термопластов. Их широко применяют в цветной металлургии, при производстве керамики, полимеров и композитов, в фармацевтической отрасли и прочих областях промышленности.

Наиболее часто поршневые экструдеры применяются в тех случаях, когда сложно использовать шнековые экструдеры. К примеру, слаботекучие материалы высокофрикционные, намного лучше обрабатываются именно на поршневых типах экструдеров.

История использования поршневых экструдеров

Наибольшей популярностью поршневые экструдеры пользовались в 1960-1970-х годах при производстве древесностружечных материалов. Машины того времени имели производительность от 50 до 120 см в минуту. Позже им на замену пришли машины с применением плоского прессования, которые имели уже гораздо более высокую производительность. В России в то время (тогда еще СССР) использовалось порядка 20 установок поршневых экструдеров для древесностружечных плит.

Однако в Германии до сих пор сохранился крупный завод, который изготавливает пустотные древесностружечные плиты методом поршневой экструзии.

Также поршневые экструзионные установки используются для производства топливных брикетов и гранул из древесного материала.

Современные перспективы поршневых экструдеров

Если рассматривать в общем, то, конечно же, распространение поршневых экструдеров очень сильно уступает шнековым машинам. Производством поршневых экструдеров сейчас занимается всего несколько компаний по всему миру.

Для производства древеснополимерных композитов в литературных источниках довольно часто можно встретить упоминание о поршневых экструдерах, там они описаны как лабораторное оборудование. Но все же перспективы у поршневых экструдеров еще есть, рано их записывать в пережитки истории. Сейчас ведутся исследования в одной японской компании по поводу эффективности использования поршневых экструдеров при работе с ДПКТ, которые получены с применением сшитых полимеров.

Конструкция поршневого экструдера

В поршневом экструдере главными деталаями являются:

  1. Материальный цилиндр, который может быть с нагревом при помощи электронагревателей кольцевого типа или холодный без обогрева.
  2. Плунжер (поршень), который проталкивает материал, выполняя возвратно-поступательные движения.
  3. Фильера экструдера, которая должна иметь соответствующий дорн при изготовлении полых труб или профилей.

В некоторых конструкциях поршневого экструдера фильера с материальным цилиндром выполняется как одно целое, но чаще всего фильеру можно снимать отдельно.

При работе экструдера поданный материал из бункера (может быть холодное или горячее сырье, смесь, компаунд или полимер) поступает в цилиндр через специальное отверстие загрузки. Материал может продвигаться в цилиндр как принудительно, так и без дополнительного воздействия, просто самотеком. В цилиндре уже создается высокое давление при помощи движения поршня, таким образом сырье продвигается в сторону фильеры со значительным уплотнением в своей структуре. Когда поршень возвращается в исходное положение, загрузочное окно опять открывается и в цилиндр поступает следующая порция материала. Схему данного процесса вы можете посмотреть на рисунке.

 

 

Электронагреватели для горячей экструзии

Для многих материалов необходимо нагревание сырья, чтобы получить конечный продукт. К примеру, реактопласты при нагревании отвердевают, фторпласты спекаются, термопласты должны подогреваться для контроля текучести. Для этого фильера и цилиндр экструдера оснащаются определенным количеством электронагревателей. Так как форма цилиндра и фильеры часто бывает кольцевая, используются хомутовые нагреватели. Для фильеры экструдера также бывает необходимо использовать плоские рамочные нагреватели с миканитовой изоляцией. Компания Полимернагрев может предложить вам кольцевые миканитовые нагреватели для экструдера и керамические кольцевые нагреватели для экструдера, изготовленные по чертежам с индивидуальными характеристиками.

В горячей зоне экструдера сырье при воздействии высокой температуры принимает свою финальную форму. Очень важно подобрать нагреватели, которые будут выдавать оптимальную температуру для воздействия на материал.

Так же, как и в шнековых экструдерах, в поршневых могут использоваться не только нагреватели, но и охлаждающие зоны, калибровщики, отрезные механизмы и прочие элементы. Для различных материалов процессы, происходящие при нагреве материала, существенно различаются, ведь экструзия реактопластов, переработка термопластических материалов и спекание – это принципиально разные процессы. Также нужно иметь в виду, что поршневые экструдеры не смешивают сырье, как это делают шнековые машины, поэтому поданное сырье в экструдер должно быть уже смешанное.

На рисунке ниже вы можете посмотреть один из вариантов конструкций поршневого экструдера

 

 

Поршневые экструдеры можно разделить на вертикальные и горизонтальные. Поршневые экструдеры вертикальной компоновки применяют для обработки наиболее сложных материалов. Для смесей с большей пластичностью можно использовать горизонтальные экструдеры.

При работе поршня в современных экструдерах используется гидросистема для управления частотой и амплитудой работы. Данная гидросистема обычно включает в себя масляный циркуляционный насос с системой управления и двухходовый поршень.

 

 

Показатель производительности поршневого экструдера прямопропорционален частоте хода поршневого механизма и объему цилиндра. Также значительное влияние на производительность оказывают такие факторы, как мощность электронагревателей, гидросистемы, длина фильеры (которая может достигать нескольких метров в некоторых конструкциях) и прочие показатели.

Наиболее часто используются экструдеры с показателем производительности на уровне от 5 до 7 кг продукции в час. При этом в основном поршневые экструдеры в основном используют для изготовления профилей и стержней с небольшими размерами, но бывают и машины с большей мощностью для производства изделий большого диаметра.

Купить нагреватели для поршневых или шнековых экструдеров от компании Полимернагрев вы можете заполнив форму заказа или просто написав нам письмо на электронный ящик . Или просто оставьте свои данные в форме заказа обратного звонка, и мы перезвоним вам в ближайшее время. Также при возникновении вопросов оставляйте комментарии к данной статье, мы постараемся сразу же на них ответить.

Дисковые и поршневые экструдеры



    Оборудование —>> Экструдеры —>> Дисковые и поршневые экструдеры



В отличие от шнековых экструдеров дисковые и поршневые установки в силу своих технических особенностей и малой производительности не получили столь широкого применения в полимерном производстве. Рассмотрим устройство, принцип работы и особенности дисковых и поршневых экструдеров.

Дисковый экструдер

Состоит из рабочего диска, движение которому передаётся от электродвигателя через механическую передачу, цилиндрического обогреваемого корпуса, загрузочного отверстия и сменной формующей фильеры.

Полимерные материалы, загружаемые в рабочую камеру, попадают на вращающийся с определённой частотой диск и под действием центробежной силы устремляются в кольцевой конический зазор, в котором расположены электрические нагреватели. Здесь полимерное сырьё нагревается, переходит в расплавленное состояние и подвергается пластической и вязкоэластичной деформации. В результате этого макромолекулярные цепи полимеров распрямляются и оказывают на расплавленный состав определённое давление, под действием которого он смещается к центру диска и выдавливается сквозь формующую фильеру.

Преимуществом дисковых экструдеров является высокий КПД, а недостатками — повышенная чувствительность экструдера к гранулометрическому составу полимерного сырья и недостаточно высокое давление экструзии.

Используют дисковые экструдеры для производства гранулированных полимеров, а так же изготовления профильных, погонажных и листовых пластиковых изделий.

Поршневой экструдер

Состоит из рабочей камеры цилиндрической формы, которая может быть обогреваемой, загрузочного бункера, движущего поршня (плунжера) и съёмной формующей фильеры. Для изготовления полых труб и пластиковых профилей установка дополняется дорном и дорнодержателем.

Холодное или подогретое полимерное сырьё загружается в бункер и поступает в рабочий цилиндр. При поступательном движении плунжера загрузочное отверстие закрывается, давление рабочей смеси повышается, что способствует её уплотнению и продвижению по цилиндру к формующей фильер. При обратном движении плунжера открывается отверстие загрузочного бункера, и очередная порция полимерного сырья подаётся в рабочую камеру. Окончательная форма готового полимерного изделия соответствует диаметру цилиндра и профилю фильеры.

Применяются поршневые экструдеры для производства труб, стержней, капилляров и другой профильной пластиковой продукции.



Экструдеры

Экструдер состоит из нескольких основных узлов — корпуса, оснащенного нагревательными элементами, рабочего органа (шнека, диска, поршня), размещенного в корпусе, узла загрузки перерабатываемого продукта, привода, системы задания и поддержания температурного режима и других контрольно-измерительных и регулирующих устройств.

 Наибольшее распространение в промышленности получили шнековые экструдеры. Захватывая исходный продукт, шнек перемещает его от загрузочного устройства вдоль корпуса экструдера. При этом продукт сжимается, разогревается, пластифицируется и гомогенизируется. Давление в экструдере достигает 15… 100 МПа. По частоте вращения шнека экструдеры подразделяют на нормальные и быстроходные с окружной скоростью соответственно до 0,5 и 7 м/мин, а по конструктивному исполнению — на стационарные и с вращающимся корпусом, с горизонтальным и вертикальным расположением шнека.

Существуют экструдеры со шнеками, осуществляющими не только вращательное, но и возвратно-поступательное движение. Для эффективной гомогенизации продукта на шнеках устанавливают дополнительные устройства — зубья, шлицы, диски, кулачки и др. В последнее время получают распространение планетарно-вальцовые экструдеры, у которых вокруг центрального рабочего органа (шпинделя) вращается несколько дополнительных шнеков (от 4 до 12). Принцип действия дискового экструдера основан на использовании возникающих в упруговязком материале напряжений, нормальных к сдвиговым. Основу конструкций такого экструдера составляют два плоскопараллельных диска, один из которых вращается, создавая сдвиговые и нормальные напряжения, а другой неподвижен. В центре неподвижного диска имеется отверстие, через которое выдавливается размеченный материал. Поршневой экструдер из-за низкой производительности используют ограниченно, в основном для изготовления труб и профилей из реактопластов.

Конструкции экструдеров могут быть классифицированы также по геометрической форме, механическим, функциональным или термодинамическим характеристикам. Кроме того, экструдеры рекомендуется классифицировать по их физическим признакам, поскольку они оказывают влияние на химические структурные характеристики экструдированных продуктов. Особое значение имеют такие параметры, как уклон режущей кромки матрицы и количество тепловой энергии, образующейся в процессе экструдирования за счет механического преобразования энергии; температура во время ведения процесса; влажность экструдируемой массы.

При переработке пищевых продуктов наибольшее распространение получили экструдеры со шнеками полного зацепления, вращающимися в одном направлении, когда вершины одного шнека взаимодействуют с впадинами другого.

В двухшнековых самоочищающихся экструдерах обеспечиваются более быстрый пуск шнека и работа на повышенной скорости. В них реже возникают подъемы давления, так как не происходит накопление продукта. В одношнековых экструдерах, вследствие того, что продукт может оставаться в витках и накапливаться, создавая разрывы потока, подъемы давления бывают чаще. В результате продукт из экструдера выпускается неравномерно.

Однако предполагается, что в одношнековом экструдере износ шнека концентрируется по наружной кромке к торцу его витков, и это обеспечивает восстановление шнека.

Двухшнековый экструдер более подвержен износу. Изнашиваются шнеки в местах загрузки и выгрузки продукта. В этой связи свойства конечного продукта и эффективность процесса экструдирования в большой степени зависят от износа рабочих органов машины при обработке в двухшнековом экструдере. При использовании двухшнекового экструдера не требуется предварительной гидротермической обработки продукта, что упрощает производственный процесс. Гидролиз крахмала пшеничной муки протекает гораздо эффективнее в двухшнековом экструдере, чем в одношнековом. В двухшнековом экструдере зоны пластификации и повышения давления отделены друг от друга, что позволяет независимо осуществлять пластификацию и экструдирование продукта. Известно, что затраты, связанные с приобретением одношнековых экструдеров, ниже по сравнению с затратами на приобретение двухшнековых машин. Однако последние компенсируются меньшими эксплуатационными расходами. Высокие расходы по эксплуатации одношнековых машин связаны с длительными простоями при чистке, большими трудозатратами и объемом работ по обслуживанию.

Сравнение конструктивных и технологических достоинств одношнековых и двухшнековых экструдеров показывает значительное преимущество последних.

Материал для матриц должен быть коррозионно-стойким, обладать антиадгезионными свойствами и высокой прочностью. Чтобы снизить прилипаемость формуемого продукта, отверстия полируют и хромируют. Широко применяют в настоящее время матрицы, состоящие из металлической обоймы и сменных вставок. Вставки представляют собой сменные гильзы с формующими отверстиями, изготовляются из пластмасс с сильно выраженными антиадгезионными свойствами.

Форма и размер предматричной камеры зависят от свойств перерабатываемого продукта, типа и размеров нагнетающего механизма и должны способствовать выходу выпрессовываемой массы через каналы матрицы с возможно более равномерной скоростью, а также препятствовать образованию застойных зон. Формование экструзией имеет ряд преимуществ: непрерывность осуществления процесса с высокой скоростью, безотходность технологии и высокая культура производства.

Машина А1-КХП (рис.) предназначена для формования палочек из кукурузной крупы тепловой и механической обработкой.

Рис. Машина А1-КХП

Машина состоит из станины 1, бункера 7, корпуса подшипника 9, цилиндра 3, механизма резки 4, вариатора, щита управления с нагревателями. Машина имеет два индивидуальных привода: для шнека и механизма резки.

На верхней плите сварной станины установлен электродвигатель 8 привода шнека, соединенный через муфту с быстроходным валом редуктора 10. Последний, в свою очередь, с помощью муфты соединяется с валом корпуса подшипника. В литом корпусе подшипника установлен вал, вращающийся в радиальных подшипниках качения. Для восприятия осевой нагрузки от формующего шнека в корпусе установлен упорный шарикоподшипник.

К корпусу подшипника фланцем крепится сварной цилиндр с расположенным внутри него шнеком. С противоположной стороны цилиндр закрыт матрицей. Температура в рабочей зоне контролируется термопарами, введенными в зону через пробку 5. Для нагрева кукурузной массы в передней части цилиндра укреплен блок электронагревателей 6.

У переднего торца матрицы расположен механизм резки с вращающимися ножами, который приводится в движение от отдельного электродвигателя через бесступенчатый вариатор. Электродвигатель и вариатор находятся внутри станины. Частота вращения вариатора регулируется рукояткой 2, установленной в непосредственной близости от панели управления. Для удобства обслуживания механизм резки отводится в сторону.

Над цилиндром установлен бункер для приема кукурузной крупы. Кукурузная крупа из бункера машины через регулируемую заслонку поступает в приемное отверстие цилиндра, где происходит прессование продукта и нагрев до температуры 145 °С.

В результате воздействия тепла, влаги и давления крупа превращается в пластическую массу, которая выдавливается шнеком через отверстия матрицы. При выходе из отверстий матрицы масса под действием пара, образующегося из перегретой влаги, вспучивается, образуя пористую хрустящую жилу. Механизм резки делит выходящие жилы на палочки, которые уносятся конвейером.

Порция крупы (1,5… 2,0 кг при температуре в цилиндре 80… 145 °С) приготовляется за 30…60 мин до пуска машины.

Режим нагрева цилиндра подбирается для каждой машины индивидуально в зависимости от сорта, помола, влажности крупы и степени износа.

Техническая характеристика экструдера А1-КХП приведена в табл.

Машина Б8-КХ-ЗП (рис.) предназначена для производства палочек из кукурузной крупы посредством ее тепловой и механической обработки с последующей фасовкой на других автоматах.

Рис. Машина Б8-КХ-ЗП

Машина состоит из станины 1, формующего механизма 2, механизма 5 отрезки палочек по длине, ворошителя 3 кукурузной крупы, блока электронагревателей 4.

Формующий механизм состоит из охватываемого шнека с правой нарезкой, шнековой втулки с левой нарезкой, матрицы с двенадцатью отверстиями диаметром 3 мм, обоймы с четырьмя отрезными ножами, приводимой во вращение через цепную и клиноременную передачи от электродвигателя.

Ворошитель представляет собой корпус, внутри которого вращается вал с лопастями, перемешивающий поступающую из бункера крупу.

Блок электронагревателей предназначен для нагрева рабочей зоны машины в период пуска и автоматического под держания постоянной температуры от 160 до 180 °С. Во избежание перегрева машины в зоне загрузки предусматривается принудительное водяное циркуляционное охлаждение корпуса формующего механизма с подключением к сети водоснабжения.

Схемой машины предусмотрено ручное управление электроприводами шнека и ножа, а также ручное и автоматическое управление блоком нагревателей.

Перед пуском машины производится нагрев рабочей зоны формующего механизма в течение 30…35 мин до 160… 180 °С с помощью блока электронагревателей. За 25.. .30 мин до пуска машины готовится первая порция крупы влажностью 20.. .21 %. Подготовленная крупа по специальному лотку вручную засыпается небольшим потоком в отверстие зоны загрузки при включенной машине. После выхода палочек из формующей матрицы открывается заслонка, и в машину поступает крупа влажностью 13… 14 %.

Нагрев продукта в момент запуска происходит за счет теплопередачи, а в дальнейшем — за счет тепла, образующегося в результате трения между продуктом, шнеком и шнековой втулкой. Выпрессованная полужидкая масса за счет перепада давления при выходе из отверстия формующей матрицы взрывается с диаметра 3 мм до диаметра 8… 12 мм.

Таблица. Техническая характеристика экструдеров

Показатель

А1-КХП

Б8-КХ-ЗП

Производительность, кг/ч

75

90

Мощность, кВт:

привода

21

18,5

электронагревателя

3,84

2,8

Число шнеков

1

1

Частота вращения шнеков, мин»1

71

79,3

Диаметр шнеков, мм

155

74

Максимальная температура в зоне нагрева, «С

145

160…180

Максимально допустимое давление экструзии, МПа

10

12

Габаритные размеры, мм

1750x890x1635

1200x1200x1900

Масса, кг

1300

950

Экструдер МФБ-1 (рис.) состоит из плиты 15, станины 1 с кронштейном 12, электродвигателя 14, червячного редуктора 13, корпуса 4 со шнеком 3 и формующей матрицей 2, головки 7 с парой конических шестерен 8 и загрузочной воронки 5 со спиралью 11.

Рис. Шнековый экструдер МФБ-1

Внутри головки 7 находятся горизонтальный вал 9 с конической шестерней и приводной звездочкой 10, вертикальный вал 6 с конической шестерней и спиралью. Спираль 11 подает конфетную массу в корпус 4 и непрерывно перемешивает ее в загрузочной воронке 5. Шнек 3 выпрессовывает массу через формующие каналы матрицы 2 в виде пяти бесконечных жгутов, которые после предварительного охлаждения разрезаются на конфеты.

Техническая характеристика экструдера МФБ-1 приведена в табл.

Двухшнековый экструдер поточных линий ШФК (рис.) отличается от экструдера МФБ-1 наличием двух горизонтальных шнеков, находящихся в самостоятельных камерах. Шнеки нагнетают массу в общую предматричную камеру 3. Масса выходит через шесть или восемь формующих каналов. Частота вращения спирали в загрузочной воронке 2 изменяется бесступенчатой рукояткой 1. Нагнетающие шнеки имеют постоянную частоту вращения. При переходе с формования жгутов круглого сечения на прямоугольные шнеки заменяют.

Рис. Шнековый экструдер ШФК

В шнековых экструдерах скорости выхода жгутов через формующие каналы неодинаковы. Для выравнивания скоростей увеличивают длину средних формующих каналов по сравнению с крайними, устанавливают дополнительные сопротивления перед средними каналами или в самих каналах либо устанавливают более высокую температуру стенок крайних формующих каналов. Добиться полного равенства скоростей во всех каналах весьма трудно.

Техническая характеристика экструдера приведена в табл.

Экструдер ШВФ-22 (рис.) предназначен для выдавливания конфетной массы при производстве пралиновых конфет.

Рис. Экструдер ШВФ-22

Он имеет в предматричной камере перегородки, образующие секции у каждого выходного отверстия. Это выравнивает скорости у выдавливаемых жгутов. Бункер 1 укреплен на корпусе питателя 2 с расположенными в нем рифлеными валками 3. В корпусе нагнетателя 4 вращаются нагнетающие шестеренные роторы 5, выполненные из набора шестерен. Предматричная камера 7 имеет вертикальные формующие каналы 8. В нижней части корпуса нагнетателя и предматричной камеры имеются вертикальные перегородки 6, которые делят корпус и камеру на отдельные секции.

Бункер, корпус нагнетателя и нагнетатель, а также предматричная камера имеют рубашки для обогрева.

Конфетная масса вытягивается из бункера рифлеными валками 3 и равномерно подается по всей длине шестеренных роторов 5. Они нагнетают массу в предматричную камеру 7 и из нее через формующие каналы 8 выдавливаются жгуты 9 пралиновой массы.

Техническая характеристика экструдера ШВФ-22 приведена в табл.

Таблица. Техническая характеристика экструдеров

Показатель

МФБ-1

ШФК

ШВФ-22

Производительность, кг/ч

325

150…310

1000

Число отверстий в матрице

5

6

22

Потребная мощность, кВт

1,7

2,8

2,8

Габаритные размеры, мм

1250x845x1640

1365x775x2100

1000x1160x2980

Масса, кг

410

955

1220

Стержни изготавливаемые методом поршневой экструзии

ТУ 6-05-041-535-74

Стержни изготавливаются методом экструзии из термообработанного гранулированного фторопласта–4 марок «О», «ПН» (ГОСТ 10007–80), из фторопласта–4НМ марки «РБ» (ТУ 2213-027-07623164-2002), из фторопласта–4М марок «МА», «МО» и «МТ» (ТУ 2213–054–002003521–99) и фторопласта–4А (ТУ 6–05–1999–85).

Стержни предназначены для изготовления механической обработкой деталей электротехнического, антикоррозийного и антифрикционного назначения. Гарантийный срок хранения — 15 лет со дня изготовления.

Наружный
диаметр, мм
 
Длина,
мм
 
Допуск, мм Масса длиной
100 мм, г
 
по диаметру по длине
7,9 50 – 2000 +0,4 При  длине  до  500 мм — +10,0 мм   При  длине  свыше  500 мм- + 2% 11,5
10 50 – 2000 +0,6 18
12 50 — 2000 +0,7 25
15 50 – 2000 +0,9 38,5
16 50-2000 +1,0 44
17 50 – 2000 +1,1 55
20 50 – 2000 +1,2 69
23 50 – 2000 +1,4 100
25 50 – 2000 +1,5 110
27 50 – 2000 +1,6 122
28 50 – 2000 +1,7 150
30 50 – 2000 +1,8 155
32 50-2000 +1,9 177
35 50 – 2000 +2,1 205
38 50 – 2000 +2,3 230
40 50 – 2000 +2,4 290
44 50 – 2000 +2,6 334
45 50-2000 +2,7 360
46 50-2000 +2,9 385
50 50 – 2000 +3,0 420
55 50 – 2000 +3,3 520
60 50 – 2000 +3,6 615
68 50 – 2000 +4,0 800
70 50 – 2000 +4,2 880
80 50 – 2000 +4,8 1080
88 50 – 2000 +5,2 1300

Показатели качества стержней

Внешний вид

Стержни должны быть от белого до серого цвета. Допускается неоднородность окраски в пределах одного стержня. Поверхность стержней должна быть ровной и гладкой, без трещин, пузырей и раковин. Допускаются волнистость, следы от формующего инструмента, неровности на поверхности стержней в пределах допусков на наружный размер, отдельные включения более темного цвета площадью не более 8 мм2в количестве не более двух штук на каждые 25 см2площади поверхности стержней. Kонцы стержней должны быть обрезаны перпендикулярно оси стержня.

Стойкость к изгибу стержней диаметром менее 8 мм

На поверхности стержня не должно появляться трещин и расслоений при сгибании его вручную вокруг металлического стержня диаметром 100 ±1 мм под углом 90°.

Плотность материала стержней, г/см3

  • диаметром до 35 мм – не менее 2,14;
  • диаметром свыше 35 мм – не менее 2,15.

Всё о экструдерах | ООО «Алмаз»

Основная технологическая машина для производства экструдированных продуктов — экструдер, состоящий из нескольких основных узлов: корпуса, оснащенного нагревательными и охлаждающими элементами, рабочего органа (шнека, диска, поршня).

Размещенного в корпусе, профилирующей матрицы, узла загрузки перерабатываемого продукта, силового привода, системы задания и поддерживания температурного режима и других контрольно-измерительных и регулирующих устройств.

Наиболее ответственным узлом экструдера является шнек специальной конструкции, который может собираться из отдельных заменяемых элементов различной конфигурации. Именно шнек определяет режимы обработки материалов, производительность машины и качество готового продукта.

В настоящее время зарубежное промышленность предлагает широкий спектр экструзионных машин — от лабораторных до высокопроизводительных промышленных установок различных конструкций и модификаций для удовлетворения все возрастающих требований к качеству и ассортименту выпускаемой продукции.

Анализ техники и технологии экструдирования западных стран позволил систематизировать важнейшие типы этих машин и классифицировать их по различным признакам, что, на наш взгляд, наиболее полно отражает сущность экструзионного процесса и является важным вспомогательным материалом при проектировании современных экструзионных установок для выработки новых видов продукции.

По типу основного рабочего органа экструдеры подразделяют на одно- и двухшнековые, многошнековые, дисковые, поршневые, валковые, винтовые, шестеренные и комбинированные. Конструкции экструдеров также могут быть классифицированы: по частоте вращения рабочего органа на нормальные и быстроходные; по конструктивному исполнению — на стационарные, с вращающимся корпусом, с горизонтальным расположением рабочего органа; по физическим признаком — с коротким шнеком (автогенные), с большим уклоном режущей кромки матрицы, с незначительным уклоном режущей кромки матрицы.

Классификация экструдеров

Кроме того, экструдеры рекомендуется классифицировать по геометрической форме, механическим, функциональным или термодинамическим характеристикам, поскольку они оказывают влияние на химические и структурные характеристики экструдированных продуктов. Особое значение имеют такие параметры, как количество тепловой энергии, образующейся в процессе экструдирования за счет механического преобразования энергии; температура во время ведения процесса; влажность экструдируемой массы.

Более детально рассмотрим классификацию шнековых экструдеров, так как  они нашли наибольшее применение в промышленности (рис).

Одношнековые экструдеры имеют как свои достоинства, так и недостатки. Они проще в изготовлении, относительно дешевы, возможно восстановление их рабочего органа, но по некоторым параметрам сложны в эксплуатации. Недостатками одношнековых экструдеров являются плохое смешивание обрабатываемого продукта, отсутствие принудительного транспортирования и самоочистки. В таких экструдерах чаще возникают скачки давления из-за накопления продукта; переход с одного сырья на другое затруднен тем, что камеру и шнек необходимо очищать, а значит, нужно разбирать экструдер. Более высокие расходы по эксплуатации одношнековых машин связаны с длительными простоями при чистке, большими трудозатратами и объемом работ по обслуживанию.

Двухшнековые машины, несмотря на сложность конструкции (вследствие чего потребляют на 20…50% больше энергии, а стоимость их выше на 60%), трудоемкость в использовании и значительный износ рабочих органов, обеспечивают более высокое качество продукции. Применение двухшнекового экструдера не требует предварительной гидротермической обработки продукта, что упрощает производственный процесс. Преимущество двухшнекового экструдера — точное объемное дозирование, лучшее перемешивание продукта, эффект самоочистки, а также способность перерабатывать смеси с высоким содержанием жира и сахара.

Все вышесказанное показывает, что применение двухшнековых (многошнековых) экструдеров в пищевой промышленности имеет значительное преимущество и гораздо большие перспективы перед одношнековыми. Тем не менее, использование одношнековой экструзии в производстве продуктов питания на данный момент крайне необходимо и дальнейшее изучение этого процесса является весьма актуальной задачей.

Виды экструдеров | Мастерская своего дела

Экструдер состоит из нескольких основных узлов — корпуса, оснащенного на­гревательными элементами, рабочего органа (шнека, диска, поршня), размещенного в корпусе, узла загрузки перерабатываемого продукта, привода, системы задания и поддержания температурного режима и других контрольно-измерительных и регу­лирующих устройств.

Используемые в пищевой промышленности экструдеры довольно разнообразны по конструктивному оформлению. Но все они имеют формующий элемент – матрицу, которая формой и размерами отверстий определяет поперечное сечение экструдируемого жгута, и нагнетатель, который должен создать в экстругируемой массе необходимое давление для того, чтобы вызвать ее течение через отверстие матрицы с желаемой скоростью.

Матрица (рис. 3) представляет собой плоский металлический диск с отверстиями, через которые продавливается формируемая масса. Форма отверстия матрицы определяет вид изделия. При формировании сплошных изделий форма поперечного сечения отверстий бывает круглая, прямоугольная, квадратная и более сложная. Сложные отверстия с вкладышами применяют при формировании полых изделий.

Материал для матрицы должен быть коррозионно-стойким, обладать антиадгезионными свойствами и высокой прочностью. Для изготовления матриц экструдеров для пищевой промышленности наиболее часто применяют латунь, бронзу, и нержавеющую сталь. Чтобы снизить прилипаемость формуемого продукта, отверстия полируют и хромируют. Широко применяют в настоящее время матрицы, состоящие из металлической обоймы и смежных вставок. Вставки представляют собой смежные гильзы с формующими отверстиями, изготовляются из пластмасс (тефлон, альгофон и др.). Преимуществом таких матриц является возможность при одной и той же обойме сменой вставных гильз получать изделия различного сечения.

Рис.3 Общий вид матрицы

Нагнетатель экструдера может быть периодического действия или непрерывного действия.

Рис. 4 Схемы винтового и гидравлического поршневых нагнетательных устройств периодического действия

На рис. 4 показаны схемы винтового и гидравлического поршневых нагнетательных устройств периодического действия. Подобное устройство представляет собой цилиндр 1, одним из торцов которого является матрица 2 с отверстиями определенной формы. Пуансон 3, приводимый в движение гидравлическим или винтовым устройством, входит в этот цилиндр и вытесняет предварительно заложенное в него тесто.

Среди нагнетателей непрерывного действия распространены шнековый, валковый и шестеренный.

Схемы нагнетателей представлены на рис.5.

Рис. 5 Схемы шнекового и валкового нагнетателей

Выбор типа нагнетателя зависит как от свойств перерабатываемой массы, так и от технологических требований к ее обработке. Приведем общие рекомендации по выбору типа нагнетателя. Поршневые и валковые нагнетатели оказывают щадящее воздействие на перерабатываемый продукт, поэтому их целесообразно использовать для формования масс нежной консистенции. Использование поршневого нагнетателя нецелесообразно при включении экструдера в поточную линию, так как этот нагнетатель периодического действия. Валковые нагнетатели лучше всего применять в машинах без матрицы как каландры (каландрование рассматривается как частный случай экструзии), например в тех случаях, когда необходимо получить полуфабрикат в виде ленты, например для формования сухарных плит, тонких листов теста. Толщина слоя ленты при безматричном формовании определяется расстоянием между формующими валками. Шестеренные нагнетатели целесообразно применять для формования однородных и гомогенных материалов. Их недостатком является пульсация создаваемого давления. Их нельзя использовать для формования масс с твердыми включениями, которые могут разрушаться и измельчаться. Одношкнековые нагнетатели хорошо работают в сочетании с круглой матрицей и являются перспективными для формующих машин в пищевых производствах. Нельзя, однако, считать удачным использование шнекового нагнетателя с прямоугольной матрицей, так как в этом случае невозможно обеспечить равномерность скорости выпрессовывания по ее длине.

Наибольшее распространение в промышленности получили шнековые экструде­ры. Захватывая исходный продукт, шнек перемещает его от загрузочного устройства вдоль корпуса экструдера. При этом продукт сжимается, разогревается, пластифици­руется и гомогенизируется. Давление в экструдере достигает 15… 100 МПа. По час­тоте вращения шнека экструдеры подразделяют на нормальные и быстроходные с окружной скоростью соответственно до 0,5 и 7 м/мин, а по конструктивному испол­нению — на стационарные и с вращающимся корпусом, с горизонтальным и верти­кальным расположением шнека.

Существуют экструдеры со шнеками, осуществляющими не только вращатель­ное, но и возвратно-поступательное движение. Для эффективной гомогенизации продукта на шнеках устанавливают дополнительные устройства — зубья, шлицы, диски, кулачки и др. В последнее время получают распространение планетарно-вальцовые экструдеры, у которых вокруг центрального рабочего органа (шпинделя) вращается несколько дополнительных шнеков (от 4 до 12). Принцип действия диско­вого экструдера основан на использовании возникающих в упруговязком материале напряжений, нормальных к сдвиговым. Основу конструкций такого экструдера со­ставляют два плоскопараллельных диска, один из которых вращается, создавая сдви­говые и нормальные напряжения, а другой неподвижен. В центре неподвижного диска имеется отверстие, через которое выдавливается размеченный материал. Поршневой экструдер из-за низкой производительности используют ограниченно, в основном для изготовления труб и профилей из реактопластов. Конструкции экструдеров могут быть классифицированы также по геометриче­ской форме, механическим, функциональным или термодинамическим характеристи­кам. Кроме того, экструдеры рекомендуется классифицировать по их физическим признакам, поскольку они оказывают влияние на химические структурные характери­стики экструдированных продуктов. Особое значение имеют такие параметры, как уклон режущей кромки матрицы и количество тепловой энергии, образующейся в процессе экструдирования за счет механического преобразования энергии; температу­ра во время ведения процесса; влажность экструдируемой массы.

При переработке пищевых продуктов наибольшее распространение получили экструдеры со шнеками полного зацепления, вращающимися в одном направлении, когда вершины одного шнека взаимодействуют с впадинами другого.

В двухшнековых самоочищающихся экструдерах обеспечиваются более быст­рый пуск шнека и работа на повышенной скорости. В них реже возникают подъемы давления, так как не происходит накопление продукта. В одношнековых экструде­рах, вследствие того, что продукт может оставаться в витках и накапливаться, созда­вая разрывы потока, подъемы давления бывают чаще. В результате продукт из экструдера выпускается неравномерно. Однако предполагается, что в одношнековом экструдере износ шнека концен­трируется по наружной кромке к торцу его витков, и это обеспечивает восстановле­ние шнека.

Двухшнековый экструдер более подвержен износу. Изнашиваются шнеки в мес­тах загрузки и выгрузки продукта. В этой связи свойства конечного продукта и эф­фективность процесса экструдирования в большой степени зависят от износа рабочих органов машины при обработке в двухшнековом экструдере. При использо­вании двухшнекового экструдера не требуется предварительной гидротермической обработки продукта, что упрощает производственный процесс. Гидролиз крахмала пшеничной муки протекает гораздо эффективнее в двухшнековом экструдере, чем в одношнековом. В двухшнековом экструдере зоны пластификации и повышения дав­ления отделены друг от друга, что позволяет независимо осуществлять пластифика­цию и экструдирование продукта. Известно, что затраты, связанные с приобретением одношнековых экструдеров, ниже по сравнению с затратами на при­обретение двухшнековых машин. Однако последние компенсируются меньшими эксплуатационными расходами. Высокие расходы по эксплуатации одношнековых машин связаны с длительными простоями при чистке, большими трудозатратами и объемом работ по обслуживанию. Сравнение конструктивных и технологических достоинств одношнековых и двухшнековых экструдеров показывает значительное преимущество последних.

Материал для матриц должен быть коррозионно-стойким, обладать антиадгези­онными свойствами и высокой прочностью. Чтобы снизить прилипаемость формуе­мого продукта, отверстия полируют и хромируют. Широко применяют в настоящее время матрицы, состоящие из металлической обоймы и сменных вставок. Вставки представляют собой сменные гильзы с формующими отверстиями, изготовляются из пластмасс с сильно выраженными антиадгезионными свойствами. Форма и размер предматричной камеры зависят от свойств перерабатываемого продукта, типа и размеров нагнетающего механизма и должны способствовать выхо­ду выпрессовываемой массы через каналы матрицы с возможно более равномерной скоростью, а также препятствовать образованию застойных зон. Формование экстру­зией имеет ряд преимуществ: непрерывность осуществления процесса с высокой скоростью, безотходность технологии и высокая культура производства.

4. Виды экструдеров. Принцип работы одношнекового экструдера.

Экструдер состоит из нескольких основных узлов – корпуса, оснащенного нагревательными элементами, рабочего органа (шнека, диска, поршня), размещенного в корпусе, узла загрузки перерабатываемого продукта, привода, системы задания и поддержания температурного режима и других контрольно-измерительных приборов.

Наибольшее распространение в пищевой промышленности получили шнековые (одно- и двухшнековые) экструдеры. В двухшнековых экструдерах обеспечивается более быстрый пуск шнека и работа на повышенной скорости, в них реже возникают подъемы давления, так как не происходит накопление продукта, однако он более подвержен износу.

Дисковые экструдеры основаны на использовании двух плоскопараллельных дисков, один из которых вращается, создавая напряжения, а другой неподвижен, в нем имеется отверстие, через которое продавливается продукт.

Поршневой экструдер используется в основном в непищевой промышленности и имеет низкую производительность.

В одношнековом экструдере продукт загружается в корпус, где установлен шнек, масса перемешивается и передвигается к матрице, температура и давление при этом возрастают за счет уменьшающегося шага шнека, после продавливания массы через матрицу вращающимися ножами отсекаются куски заданного размера.

5. Технология получения зерновых взорванных зерен

Воздушные (взорванные) зерна. Их получают путем взрывания в специальных аппаратах — «пушках». В качестве сырья могут быть использованы как цельные зерна, так и предварительно сформованные гранулы.

Технологическая схема производства взорванных зерен злаковых культур представлена на рис. 3.1.

Очистка. Поступившие в цех зерно или крупу очищают от посторонних примесей на зерновом сепараторе. Для зерна и круп отдельных видов применяют сита с различным диаметром отверстий. Качество просеивания зерна и круп оказывает существенное влияние на дальнейшие технологические операции и на качество готового продукта, в частности на внешний вид.

Калибрование. Это выравнивание продукта путем отбора зерен по размерам, превышающим стандартные. Данная операция улучшает технологические свойства сырья, повышает качество готовой продукции и позволяет избежать потери сырья.

В этих целях используют сита с диаметрами отверстий, указанными в табл. 3.2.

Кондиционирование. Очищенное сырье подают в шнек для кондиционирования и затем направляют в промежуточные бункера, где хранят до дальнейшей переработки. Для получения взорванных зерен нормального качества термическую обработку необходимо проводить при определенной влажности.

При взрывании крупы или зерна с недостаточной влажностью резко возрастает процент невзорвавшихся зерен. Если используется крупа с повышенной влажностью, наблюдается сильное комкование материала после взрыва.

Целью кондиционирования является создание оптимальной влажности, при которой можно получить наибольший выход взорвавшихся зерен. Для кукурузной крупы влажность должна быть 13%, рисовой — 12… 13,5, пшеничной — 14… 15,5%.

Термическая обработка в «пушке». Сырье из бункеров подают в объемные дозаторы и из них в аппараты для термической обработки — «пушки». В цилиндр загружают 7 кг крупы и плотно закрывают крышку, запирая ее специальным затвором. Затем цилиндр устанавливают с помощью фиксатора в горизонтальном положении горловиной вверх, зажигают газовые горелки и включают электродвигатель. При нагреве цилиндра до температуры 220…240°С сырье в нем начинает испарять влагу; воздух, находящийся в цилиндре, расширяется, и давление вследствие этого поднимается до 1… 1,2 МПа.

Достигнув заданного давления, прекращают подачу газа; продолжительность цикла 12… 15 мин.

По окончании цикла цилиндр освобождают от фиксатора и опускают горловиной вниз под утлом 58° к горизонтальной оси. При этом защелка затвора и крышка открываются и крупа из цилиндра давлением выбрасывается в приемный бункер.

Сущность данного технологического процесса заключается в том, что при повышении давления в «пушке» создается высокое давление и в воздушных прослойках внутри зерен. Ткани зерна в результате нагревания размягчаются. Когда давление достигает требуемого уровня, крышка цилиндрической камеры автоматически открывается, давление в камере мгновенно падает, но в зерне высокое давление сохраняется. В силу создавшейся разницы давлений внутри зерна и в окружающей среде воздух, находящийся под высоким давлением в порах зерна, взрывает его. Зерно увеличивается в 4… 6 раз, приобретая мягкую, ватообразную структуру. При обработке в камере продукт проходит глубокую тепловую обработку, после которой он готов к употреблению.

продуктов | Компания Лумис Продактс

Компания Лумис Продактс предлагает нашим клиентам следующую продукцию:

ИЗОСТАТИЧЕСКИЙ ПРЕСС ДЛЯ ВЛАЖНЫХ МЕШКОВ

Изостатическое прессование – это формование под высоким давлением порошкообразных материалов (порошковая керамика, огнеупоры, глины, металлы и пластмассы) в различные формы. и размеры. LOOMIS PRODUCTS предлагает изостатические прессы с мокрым и сухим мешком различных размеров и номинальных давлений.

  • Рабочее давление до 100 000 фунтов на кв. дюйм

  • Автоматический цикл прессования

  • Карусельное индексирование инструмента – заполнение, прессование, выгрузка и смена инструмента/очистка

  • 1 Детали в соответствии со спецификациями заказчика.

  • Типичное время цикла 3–20 мин (в зависимости от размера пресса и детали)

  • Управление с помощью ПЛК – кнопка / визуальный сенсорный экран / входы ПК

  • Управление гидравлическим закрытием

  • С контактом HI/LO

  • Продукция Loomis Автоматическое воздушное вентиляционное клапан

  • Продукты Loomis Product Product Chepe Check Check Clave для заполнения/всасывания

  • Продукты Loomis Special Decompression.

  • Электрический / гидравлический интенсификатор

  • Чистая / грязная жидкая фильтрация жидкости

  • Простота работы и поддержания

Изостатическая нажатие на высокое сухое пакет

Изостатическое. керамика, огнеупоры, глины, металлы и пластмассы) в различные ша пэс и размеры.LOOMIS PRODUCTS предлагает изостатические прессы с мокрым и сухим мешком различных размеров и номинальных давлений.

  • Рабочее давление до 60 000 фунтов на квадратный дюйм

  • Автоматическое нажающее цикл

  • 1-4 Ссуды давления

  • . производство по спецификациям заказчика

  • Стандартное время цикла 30–120 с (в зависимости от типоразмера пресса)

  • Управление с помощью ПЛК – кнопка / визуальный сенсорный экран / входы ПК

  • Гидравлический привод – длительный срок службы насосов и клапанов

  • Цифровое считывание давления с контактом HI/LO

  • Пилот управляемый контрольный клапан для предварительного заполнения/всасывания

  • Продукты Loomis Special Decompression клапан

  • Интенсивное напряжение

  • 9

    Интенсивное напряжение

  • Собрание

  • . эксплуатации и технического обслуживания

  • Вспомогательное оборудование

90 005 ПОРШНЕВОЙ ЭКСТРУДЕР

Поршневые экструзионные прессы LOOMIS PRODUCTS используются для переработки порошковой керамики, металлов и пластмасс в самые разные профили, от простых цилиндров и труб до сложных сотовых форм.Наши поршневые экструзионные прессы с грузоподъемностью более 800 тонн доступны в 9 стандартных конфигурациях и способны производить детали в соответствии со спецификациями клиентов.

  • Стандартные конфигурации: 5 — 800 тонн

  • Специальные применения до 1000 тонн

  • Производство деталей: размер/форма на заказ. (Просмотр анимации) «Патент 3 898 831»

  • Система боковых свинг «Патент». Кнопка / визуальный сенсорный экран / входы ПК

  • Простые изменения инструмента

  • Простота работы и технического обслуживания

  • Минимальный износ материалов и нажатия ОЗУ

  • Системы резки / выгрузки

  • Системы резки / выгрузки

НЕПРЕРЫВНЫЙ ЭКСТРУДЕР

  • А Pplications до 500 тонн

  • Точное управление скоростью и давлением экструзии

  • Управление PLC — кнопка / визуальный сенсорный экран / ПК входы

  • Простой изменение инструмента

  • Прощедия работы и обслуживание

  • 1119
  • . Прощевая работа и обслуживание

  • 11111114
  • . Проще говоря

    Минимальный износ цилиндра для материала и прижимного цилиндра

  • Горизонтальный, вертикальный или наклонный

ЭКСТРУДЕР С ЗАКРЫТЫМ КОНТУРОМ

более равномерная плотность в зеленых частях.Это точное управление возможно благодаря использованию новейших технологий управления движением и линейного позиционирования в сочетании с устройствами сервопозиционирования и управления скоростью. В основе замкнутой системы управления экструзией Loomis лежит замкнутый гидравлический модуль; многоосевой контроллер процесса с обратной связью со временем обработки менее 2 миллисекунд на цикл цикла. Контроллер Loomis Closed Loop Process может вносить коррективы за миллисекунды, а не за десятые доли секунды (или даже секунды), как это часто бывает с контроллерами с открытым или одноконтурным контуром.Результатом является процесс, который может быстро достигать и поддерживать заданное значение скорости. Модули управления движением подключаются непосредственно к шине ввода-вывода ПЛК (программируемый логический контроллер), что позволяет выполнять команды почти мгновенно. Это отличается от внешних систем с обратной связью, в которых команды должны согласовывать протоколы связи перед отправкой исполняемых команд на контроллер. Помимо преимуществ совместного использования шины, инструкции и параметры могут быть включены в программу логики ПЛК, что обеспечивает более плавную и полную системную интеграцию.

Изостатическая лабораторная пресса

  • Веденный мешок или конфигурации сухого пакета

  • Пользовательские размеры доступны

  • .

  • 2 Схема Гидравлической системы масла/вода

  • Манипулятор верхнего закрытия

Лабораторный экстрактор

  • Применение до 500 Тоннов

  • Точная контроль. управление — кнопка / визуальный сенсорный экран / входы ПК

  • Простая смена инструмента

  • Простота эксплуатации и обслуживания

  • Минимальный износ цилиндра материала и прижимного цилиндра

  • 90 Горизонтальный или наклонный 90
  • 9000

Н КОМПОНЕНТЫ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Использование специально разработанных компонентов высокого давления, таких как декомпрессионные клапаны, однократные усилители, обратные клапаны с пилотным управлением, встроенные обратные клапаны и предохранительные клапаны высокого давления, существенно отличает нас от конкурентов. .

Эти высококачественные компоненты теперь доступны на основе «сборки по требованию» и могут быть изготовлены в соответствии со спецификациями заказчика.

Декомпрессионные клапаны — гидравлические и пневматические

Декомпрессионные клапаны регулируют скорость сброса давления сжатой жидкости, что, в свою очередь, уменьшает скачки потока в системах высокого давления. Избыточный поток измеряется в резервуаре в ответ на электрический сигнал или сигнал давления на клапан управления.
Измерение избыточного потока в резервуар перед переключением клапана управления направлением также снижает декомпрессионную вибрацию и шум системы.

LOOMIS PRODUCTS предлагает гидравлические и пневматические декомпрессионные клапаны различных размеров и номинальных значений давления.

УСИЛИТЕЛИ ONE SHOT

Усилители давления используются для повышения давления гидравлических жидкостей в системах под давлением. Усилители используют большое количество жидкости низкого давления для производства меньшего количества жидкости высокого давления. LOOMIS PRODUCTS предлагает усилители различных размеров и номинальных значений давления.

ОБРАТНЫЕ КЛАПАНЫ С ПИЛОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Обратные клапаны с пилотным управлением используются для принудительного удержания нагрузки под давлением и последующего сброса нагрузки при подаче сигнала давления на порт управления.Пилотные обратные клапаны помогают предотвратить дрейф цилиндра и обеспечивают защиту от потери нагрузки в случае выхода из строя шланга или трубки. LOOMIS PRODUCTS предлагает пилотные клапаны с широким диапазоном расхода и давления.

СИСТЕМА РЕЗКИ

LOOMIS PRODUCTS занимается проектированием и производством систем резки и перемещения почти столько же, сколько занимается проектированием и производством изостатических прессов и экструдеров.

​Хотя большинство систем было создано в соответствии со спецификациями Заказчика, LOOMIS PRODUCTS предлагает «автономные» конструкции, которые можно устанавливать непосредственно на существующие машины, уже установленные в полевых условиях.

ЗАПАСНЫЕ ЧАСТИ

LOOMIS PRODUCTS включает список запасных частей как часть Руководства по эксплуатации, которое прилагается к каждой машине, которую мы производим. Наш рекомендуемый список запасных частей охватывает критически важные компоненты, которые, по нашему мнению, должны быть под рукой (на объекте Заказчика) для более быстрого обслуживания оборудования и сведения к минимуму времени простоя. Несмотря на то, что LOOMIS PRODUCTS проводит инвентаризацию многих общих деталей, крайне важно, чтобы клиенты следовали рекомендациям, содержащимся в руководстве. Запасные части, доступные в LOOMIS PRODUCTS, включают компоненты высокого давления, гидравлические фитинги, шланги и электрические элементы управления…а также замену полиуретановой оснастки.

Научные статьи, журналы, авторы, подписчики, издатели

 
 
Как крупный международный издатель академических и исследовательских журналов, Science Alert публикует и разрабатывает игры в партнерстве с самыми престижные научные общества и издательства. Наша цель заключается в проведении высококачественных исследований в максимально широком зрительская аудитория.
   
 
 
Мы прилагаем все усилия, чтобы поддержать исследователей которые публикуются в наших журналах. Существует огромное количество информации здесь, чтобы помочь вам опубликоваться у нас, а также ценные услуги для авторов, которые уже публиковались у нас.
   
 
 
2022 цены уже доступны.Ты может получить личную / институциональную подписку на перечисленные журналы непосредственно из Science Alert. В качестве альтернативы вы возможно, вы захотите связаться с предпочитаемым агентством по подписке. Пожалуйста, направляйте заказы, платежи и запросы в службу поддержки клиентов в службу поддержки клиентов журнала Science Alert.
   
 
 
Science Alert гордится своим тесные и прозрачные отношения с обществом.В виде некоммерческий издатель, мы стремимся к самому широкому возможное распространение материалов, которые мы публикуем, и на предоставление услуг самого высокого качества нашим издательские партнеры.
   
 
 
Здесь вы найдете ответы на наиболее часто задаваемые вопросы (FAQ), которые мы получили по электронной почте или через контактную веб-форму.В соответствии с характером вопросов мы разделили часто задаваемые вопросы на разные категории.
   
 
 
Азиатский индекс научного цитирования (ASCI) обязуется предоставлять авторитетный, надежный и значимая информация путем охвата наиболее важных и влиятельные журналы для удовлетворения потребностей глобального научное сообщество.База данных ASCI также предоставляет ссылку до полнотекстовых статей до более чем 25 000 записей с ссылка на цитируемые источники.
   
 

Grover Heavy Transfer — поршневые насосы для заливки экструзией

Заливочные поршневые насосы
Grover Heavy Transfer — поршневые насосы для заливки экструзией
   
  Grover предназначены для перекачивания или нанесения высоковязких герметиков, клеев и герметиков
.Заливка Впускной узел поршневого насоса
обеспечивает заливку насоса тяжелыми материалами. Насосы
можно использовать с дополнительными приводными подъемниками и толкателями.
Также доступны необходимые шланги высокого давления и пистолеты-дозаторы для
нанесения шариков или лент материала. Насосы включают эксклюзивную конструкцию смачиваемой крышки Grover
.
 
 
 
 
   
  клик Здесь можно загрузить Heavy Transfer — экструзионные заливочные поршневые насосы
для напольных, переносных, барабанных и резервуарных/лифтовых моделей
Литература.pdf
Раздел: 5    Размер файла: 1,068 КБ   (4 страницы)
 
 
 
     
     
     
 
   
   
   
   
   
   
   
 
 
   
   
   
 
   
    Гровер Производственная корпорация  •  620 S.Вейл пр., Montebello, CA
Тел.: (323) 724-3444  •  Факс: (323) 724-3596  •  Электронная почта: [email protected]
       
    Авторское право © 2004 Grover Mfg Corp. Все права защищены.  
       

Решения для поршневых уплотнений для производства CBD

В Eclipse задача нашего инженера — понять и сопоставить эти ограничения с целями приложения.Например, когда заказчику требуется уплотнение с чрезвычайно низким коэффициентом трения, которое также обладает очень высокой герметичностью, всегда необходимо идти на компромисс.

Волшебный уплотнительный материал, обладающий гибкостью и превосходными уплотняющими характеристиками резины, а также низким коэффициентом трения, высокой износостойкостью и температурным диапазоном ПТФЭ, просто не существует.

Другим частым сценарием является заказчик, нуждающийся в пломбе, чтобы приспособиться к слабым или неудовлетворительным допускам оборудования, но при этом имеет очень маленькую физическую оболочку для установки пломбы.Чем меньше уплотнение, тем меньше эффективный диапазон отклонения из-за физических ограничений, кольца круглого сечения или пружины.

Несмотря на то, что приложение может охватывать диапазон пружины или уплотнительного кольца серии 400, может быть достаточно места для уплотнения размера нулевой серии, что представляет проблему. Точно так же заказчику может понадобиться уплотнение с очень длительным сроком службы, однако сборка оборудования может быть сильно ограничена в области, предназначенной для уплотнения.

В Eclipse к нам обратились с несколькими приложениями, в которых место для уплотнения никогда не рассматривалось в первоначальном проекте.Без уплотнения надлежащего размера срок службы при износе может быть ограничен из-за того, что имеется меньше материала уплотнения, который можно изнашивать до того, как будут нарушены структурная целостность и герметичность.

Еще одна распространенная проблема в уплотнениях, где необходимы подшипники, заключается в балансе между наличием достаточного контакта с компенсационными кольцами и отсутствием слишком большого экструзионного зазора, который может привести к осложнениям для уплотнения. В компанию Eclipse обратился клиент, который столкнулся с этой проблемой в своем оборудовании для экстракции CO2 в сверхкритическом режиме под высоким давлением.

Проблема клиента

С ростом популярности продуктов, полученных из каннабиса, таких как масло CBD, процессы экстракции исследуются на предмет повышения производительности и долговечности.

Клиент обратился в Eclipse с просьбой изменить конструкцию поршневых уплотнений, используемых в их оборудовании для экстракции CO2 SFE. Заказчику требовалась повышенная износостойкость и долговечность уплотнений, а также сокращение сроков поставки и доступность уплотнений после их замены.

Клиент увеличил объемы производства и производительность, что привело к быстрому износу OEM-уплотнений, и они были недовольны сроками поставки и обслуживанием оригинального поставщика уплотнений.

Имея одни из лучших в отрасли сроков изготовления заказных уплотнений из ПТФЭ, компания Eclipse знала, что сможет добиться поставленных целей, если будет реализована улучшенная конструкция уплотнения.

Условия эксплуатации:

  • Уплотнение возвратно-поступательного поршня
  • Диаметр отверстия: Ø3,250 дюйма
  • Ход: 6 дюймов
  • Частота циклов: 35 циклов в минуту
  • Среда: CO2
  • Давление: 800–5000 фунтов на квадратный дюйм
  • Температура: от 65° до 175°F

Заказчик хотел изменить конфигурацию сальника поршня, но общая длина поршня не могла быть изменена для обеспечения правильной работы оригинального оборудования.

Поскольку на поршень оказывалась значительная боковая нагрузка, компенсационные кольца необходимы как для правильного направления поршня, так и для защиты от любого потенциального контакта металла с металлом между поршнем и отверстием.

Если произошел контакт металла с металлом и отверстие было поцарапано или испачкано, заказчик столкнулся бы с продолжительным простоем в ожидании запасной части. Это стоило бы им значительной суммы денег из-за потери производительности, не говоря уже о стоимости замены канала ствола.

Чтобы уменьшить этот потенциальный риск, заказчик не хотел исключать изнашиваемые кольца или уменьшать их ширину. Eclipse нужно было найти решение, которое работало бы с этим конкретным конструктивным ограничением и с количеством осевого пространства, доступного на поршне для уплотнения.

Это ограничение пространства представляло собой проблему. Учитывая важность надлежащего обнажения компенсационного кольца в системе, экструзионный зазор должен быть значительным. А в условиях ограниченного пространства для существенного удлинения пятки уплотнения или установки опорного кольца компании Eclipse пришлось использовать специальные методы проектирования и особенности, чтобы обеспечить уплотнение с длительным сроком службы.

Решение Затмения

Балансировка экструзионного зазора и обнажения компенсационного кольца является очень типичной проблемой в производстве уплотнений. В системах с относительно низким рабочим давлением это может не быть проблемой. Но когда давление увеличивается, целостность уплотнения может быстро нарушиться.

В поршневом применении выступание изнашиваемого кольца и зазор экструзии уплотнения становятся одним и тем же объектом. В большинстве случаев после того, как будут выполнены допуски на размеры как подшипника, так и фурнитуры, результирующий необходимый размер обнажения будет намного больше типичного рекомендуемого максимального экструзионного зазора для уплотнения.

При недостаточном воздействии на поршень компенсационное кольцо может разболтаться в канавке, что сделает его неэффективным в качестве подшипника. Это создаст чрезмерную боковую нагрузку на уплотнение, что приведет к преждевременному выходу из строя и/или контакту поршня с отверстием.

Почти в каждом случае этот контакт металла с металлом, скорее всего, вызовет истирание или задиры на отверстии, достаточные для разрушения надлежащей отделки поверхности уплотнения, если не для более серьезного повреждения.

С другой стороны, если зазор экструзии, возникающий в результате необходимости обнажения подшипника, слишком велик, уплотнение в конечном итоге будет проталкиваться в зазор под давлением, что в конечном итоге приведет к отказу.Чем выше давление в системе, тем меньше рекомендуемый зазор экструзии.

Без каких-либо других соображений зазоры экструзии обычно рекомендуется делать как можно меньше. Этот факт явно диаметрально противоположен необходимости обнажения подшипника.

Для борьбы с большими зазорами экструзии пружинные уплотнения могут быть изготовлены с удлиненной конструкцией пятки. Это физически помещает больше уплотнительного материала за уплотнение, которое может быть деформировано в зазор, не затрагивая критическую область уплотнения.

Другим распространенным решением является установка опорного кольца за уплотнением. Опорное кольцо может быть спроектировано так, чтобы уменьшить размер экструзионного зазора, которому подвергается уплотнение.

Оба эти решения требуют дополнительного осевого пространства на поршне, с которым Eclipse не могла позволить себе роскошь работать.

Мы начали с использования серии пружин меньшего размера, чем обычно требуется для поперечного сечения оборудования. Пружина меньшего размера позволит эффективно удлинить пятку уплотнения, способствуя сопротивлению выдавливанию уплотнения.Это также означает, что уплотнительные кромки будут толще, чем обычно.

Eclipse использовал этот дополнительный материал в кромках, чтобы изменить геометрию уплотнения, чтобы еще больше защитить его от разрушения под высоким давлением. Окончательный вид отказа подпружиненного уплотнения из-за выдавливания обычно возникает, когда деформация уплотнения достигает шарнирной точки полости пружины. Чтобы предотвратить это, Eclipse сместила расположение канавки пружины, чтобы утолщать эту уязвимую точку шарнира.

Компания Eclipse выбрала ET040: ПТФЭ, наполненный полиимидом/MoS2, для подпружиненного кожуха уплотнения.Хотя это не самый устойчивый к экструзии материал, который может предложить Eclipse, материал отверстия из нержавеющей стали заказчика ограничивал агрессивность материала уплотнения.

ET040 обеспечит хороший уровень прочности без износа канала ствола. Дополнительная внутренняя смазывающая способность снижает трение, а мелкодисперсный размер частиц полиимида улучшает герметизирующие свойства при герметизации таких газов, как CO2.

Компания Eclipse выбрала ET010: ​​PTFE с бронзовым наполнителем для компенсационных колец. Этот стандартный отраслевой подшипниковый материал хорошо вписывается в проектные задачи проекта.

Как это было

Благодаря обновленной конструкции уплотнения и поршня Eclipse заказчик увидел увеличение срока службы и надежности уплотнения. Это позволило им запускать свои производственные процессы с более длительными интервалами между плановыми техническими обслуживаниями.

Сокращение времени простоя повысило производительность завода, положительно повлияло на итоговую прибыль клиента и позволило ему оставаться в курсе отгрузок продукции, пользующейся спросом.

Заказчик также был очень доволен сравнительно короткими сроками поставки Eclipse и надежной поставкой запасных уплотнений.Их умеренные инвестиции в изменение конструкции поршня для использования уплотнений Eclipse оказались выгодным выбором.

Свяжитесь с Eclipse сегодня, если для вашего применения уплотнения могут быть полезны уплотнения Eclipse, разработанные и изготовленные по индивидуальному заказу »

Работа, типы, применение, преимущества и недостатки • Paul Murphy Plastics

Сегодня мы узнаем о работе процесса экструзии, типах, применении, преимуществах и недостатках.Экструзия – это  процесс формирования металла  , при котором металл или заготовка пропускают через фильеру, чтобы уменьшить ее поперечное сечение или придать ей желаемую форму. Этот процесс широко используется в производстве труб и стальных стержней. Сила, используемая для выдавливания заготовки, носит сжимающий характер. Этот процесс аналогичен процессу волочения, за исключением того, что в процессе волочения используется напряжение растяжения для удлинения металлической заготовки. Сила сжатия допускает большую деформацию по сравнению с волочением за один проход.Наиболее распространенными экструдируемыми материалами являются пластик и алюминий.

Принцип работы:

Экструзия — это простой процесс формовки металла под давлением. В этом процессе поршень или плунжер используются для приложения сжимающей силы к заготовке. Эти процессы можно резюмировать следующим образом.

  • Изготовлена ​​первая заготовка или слиток (металлическая заготовка стандартного размера).
  • Эта заготовка нагревается при горячей экструзии или остается при комнатной температуре и помещается в экструзионный пресс (экструзионный пресс подобен устройству с поршневым цилиндром, в котором металл помещается в цилиндр и толкается поршнем.Верхняя часть цилиндра снабжена матрицей).
  • Теперь к этой части прикладывается сжимающее усилие с помощью плунжера, установленного в прессе, который толкает заготовку к матрице.
  • Плашка представляет собой маленькое отверстие необходимого сечения. Эта высокая сжимающая сила позволяет рабочему металлу проходить через матрицу и преобразовываться в желаемую форму.
  • Теперь прессованную деталь извлекают из пресса и подвергают термообработке для улучшения механических свойств.

Это основная работа процесса экструзии.

Типы экструзии:

Процесс экструзии можно разделить на следующие типы.

По направлению течения металла

Прямая экструзия:

В этом типе процесса экструзии металл вынужден течь в направлении подачи пуансона. Пуансон движется к матрице во время экструзии. Этот процесс требовал большей силы из-за более высокого трения между заготовкой и контейнером.

Непрямая экструзия:

В этом процессе металл течет в направлении, противоположном движению плунжера.Матрица устанавливается на противоположной стороне движения пуансона. В этом процессе металлу позволяют течь через кольцевое пространство между пуансоном и контейнером.

Гидростатическая экструзия:

В этом процессе используется жидкость для оказания давления на заготовку. В этом процессе трение устраняется, поскольку заготовка не соприкасается ни со стенкой цилиндра, ни с плунжером. Между заготовкой и плунжером находится жидкость. Плунжер воздействует на жидкость, которая затем воздействует на заготовку.Обычно в качестве жидкости используются растительные масла. Этот процесс связан с проблемой утечки и неконтролируемой скоростью экструзии.

В зависимости от рабочей температуры

Горячее прессование:

Если процесс экструзии происходит при температуре выше температуры рекристаллизации, которая составляет примерно 50-60% от температуры плавления, этот процесс известен как горячая экструзия.

Преимущества:

  • Требуется меньшее усилие по сравнению с холодной обработкой.
  • Легко обрабатывается в горячем виде.
  • Продукт не затвердевает от пятен.

Недостатки:

  • Низкая чистота поверхности из-за образования накипи на штампованной детали.
  • Увеличение износа матрицы.
  • Требуется интенсивное техническое обслуживание.

Холодная экструзия:

Если процесс экструзии происходит при температуре ниже температуры кристаллизации или при комнатной температуре, этот процесс известен как холодная экструзия. Примерами этого процесса являются алюминиевые банки, цилиндры, складные тубы и т. д.

Преимущества:

  • Высокие механические свойства.
  • Высокая чистота поверхности
  • Отсутствие окисления на металлической поверхности.

Недостатки:

  • Требуется большое усилие.
  • Продукт выполнен с деформационным упрочнением.

Заявка:

  • Экструзия широко используется в производстве труб и полых труб.
  • Алюминиевый профиль
  • используется для изготовления конструкций во многих отраслях промышленности.
  • Этот процесс используется для изготовления рам, дверей, окон и т. д.в автомобильной промышленности.
  • Экструзия широко используется для производства пластиковых предметов.

Преимущества и недостатки:

Преимущества:
  • Высокий коэффициент экструзии (это отношение площади поперечного сечения заготовки к площади поперечного сечения прессованной детали).
  • Может легко создавать сложные сечения.
  • Эта обработка может выполняться как с хрупкими, так и с пластичными материалами.
  • Высокие механические свойства достигаются путем холодной экструзии.
Недостатки:
  • Высокие начальные или установочные затраты.
  • Требуется высокое усилие сжатия.

Оригинальный источник

Статья про Экструдер из «Свободного словаря»

машина для размягчения материалов и формообразования их продавливанием через фильеру (экструзионную головку или сопло), сечение которой соответствует желаемой форме изделия. Обработка материалов с помощью экструдера известна как экструзия.

Прессованные изделия в основном изготавливаются из термопластов; также может использоваться резиновая масса (в этом случае экструдер часто называют шприц-машина по-русски).Экструдеры применяются для изготовления пленок, листов, трубок, шлангов, изделий сложной формы и др. изделий, а также для нанесения тонкого покрытия на бумагу, картон, ткань, фольгу, изоляции проводов и кабелей. Они также могут быть использованы для получения гранул материалов, приготовления композиций для каландрирования и формирования металлических изделий.

Экструдер состоит из нескольких основных узлов: корпуса, снабженного нагревательными элементами, рабочего органа (шнека, диска или поршня), расположенного внутри корпуса, узла подачи перерабатываемого материала, силового привода, системы установки и поддержания температуры и других контрольно-измерительных и регулирующих устройств.По типу рабочего органа или органов экструдеры делятся на одношнековые и многошнековые, дисковые, поршневые (плунжерные) и др. типы.

Первые экструдеры были разработаны в XIX веке в Великобритании, Германии и США для нанесения гуттаперчевой изоляции на электрические провода. Они были запущены в серийное производство в начале 1900-х годов и впервые были использованы для переработки пластмасс примерно в 1930 году. В период с 1935 по 1937 год на смену паровому нагреву пришел электрический нагрев корпуса, а в период с 1937 по 1939 год появились экструдеры с более длинным шнеком (прообраз экструдера). современный тип) и был разработан первый двухвинтовой тип.Первые дисковые экструдеры были разработаны в начале 1960-х годов.

Рисунок 1. Схема горизонтального одношнекового экструдера: (1) двигатель, (2) экструзионная головка, (3) нагреватель корпуса, (4) корпус, (5) шнек, (6) загрузочный бункер, ( 7) упорный подшипник, (8) редуктор

Шнековые экструдеры (см. рис. I) чаще всего используются в промышленности. Шнек принимает сырье (в гранулированном, порошкообразном, полосовом или другом виде) из подающего устройства и транспортирует его по корпусу.Материал прессуют (давление внутри экструдера возрастает до 15–50 МН/м 2 [150–500 кгс/см 2 ]), нагревают, пластифицируют и гомогенизируют. В зависимости от скорости вращения шнека экструдеры делятся на стандартно-скоростные (с окружными скоростями до 0,5 м/мин) и высокоскоростные (до 7 м/мин); их также можно разделить по типу конструкции на стационарные экструдеры, экструдеры с вращающимся корпусом и экструдеры с горизонтальным или вертикальным шнеком.Некоторые типы имеют винты, которые совершают как вращательное, так и возвратно-поступательное движение. Для эффективной гомогенизации материала винты могут быть снабжены дополнительными приспособлениями, такими как зубья, канавки, диски и выступы. Все большее распространение получают модели с планетарными роликами, имеющими от четырех до двенадцати дополнительных винтов, вращающихся вокруг основного шпинделя.

Принцип работы дисковых экструдеров основан на напряжениях, возникающих под прямым углом к ​​напряжениям сдвига в вязкоупругом материале.Дисковые экструдеры имеют два диска, плоскости которых параллельны; один диск вращается, а другой неподвижен. Такое расположение создает как касательное, так и нормальное напряжение. Неподвижный диск имеет отверстие в центре, через которое нагнетается размягченный материал. Дисковые экструдеры обладают лучшими свойствами размягчения и гомогенизации, чем шнековые, но они создают более низкое формовочное давление. Следовательно, они используются главным образом в качестве смесителей и грануляторов, а также для подготовки материала к подаче на шнек.Комбинированные экструдеры с независимыми приводами шнека и диска имеют преимущества обоих типов.

Из-за низкой производительности применение поршневых экструдеров ограничивается в основном производством труб и фасонных изделий из термореактивных пластмасс.

Экструзионная головка состоит из обогреваемого корпуса, прикрепленного к экструдеру, и головки с отверстием в виде суженной в центре щели (для листов и пленок) или кольцевого канала (для труб или других изделий, имеющих круглое сечение) раздел).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.