Файл: Как поддерживать оптимальные температурные режимы при экструзии полимерных материалов с большим диссипативным тепловыделением Какие меры необходимо осуществить при изготовлении изделий на экструдерах с диаметром шнека больше 120мм,.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 41
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Как поддерживать оптимальные температурные режимы при экструзии полимерных материалов с большим диссипативным тепловыделением? Какие меры необходимо осуществить при изготовлении изделий на экструдерах с диаметром шнека больше 120мм, чтобы качество изделий было достаточно высоким при оптимальной производительности
Современные экструдеры обычно имеют несколько разных зон, требующих определенной температуры нагрева, которую на основе имеющихся данных можно рассчитать самостоятельно. Регулирование температуры экструдера имеет значение для достижения качественного продукта, а также для хорошей производительности установки. На практике очень часто случается, что неоптимальные температурные характеристики являются причиной появления дефектов на изготовленной продукции или снижения общей производительности оборудования. Температуру различных участков цилиндра экструдера обычно пытаются рассчитать еще до начала нового этапа производства. Типичные проблемы, которые могут возникнуть из-за неоптимальных температур цилиндров, — это неоднородность расплава, проблемы с размерами продукта, искажения, слишком длительное время охлаждения, низкая производительность, провисание, черные пятна, плохие характеристики готового изделия, ухудшение качества материала, ухудшение механических свойств и многие другие. Чтобы избежать таких проблем часто приходится рассчитывать и регулировать температуру цилиндра во время работы системы, особенно при изменении каких-либо производственных или общих условий.
Выпуск партии готовых изделий начинается с момента достижения заданных параметров технологического режима. На этом (основном) этапе производства машинист экструдера является главным действующим лицом, самостоятельно и оперативно принимает необходимые решения, управляет агрегатом и процессом, отвечает за эксплуатацию оборудования, количество и качество изготовленных изделий.
При работе на экструдере машинист экструдера должен обращать особое внимание на следующие факторы: -чистоту рабочего места, т. к. попадание в экструдер посторонних включений может резко снизить качество готовых изделий, привести к повреждению и выходу из строя машины, засорению фильтрующих сеток; -уровень материала в загрузочном бункере экструдера по мере необходимости пополнять его (при отсутствии автоматической загрузки);
-циркуляцию охлаждающей воды;
-показания приборов - делать соответствующие записи в сменном технологическом журнале;
-качество (внешний вид и т. п.) получаемого изделия - периодически проверять размеры изделия; при обнаружении дефектов внешнего вида или размерных отклонений машинист экструдера принимает неотложные меры к их устранению.
Машинист экструдера обязан собирать отходы в специальную закрывающуюся тару; отходы в виде крупных кусков первоначально измельчают с помощью механических пил или ножниц. Для более мелкого дробления отходов можно использовать роторные измельчители типа ИПР. Полученная крошка гранулируется и может перерабатываться повторно в изделия неответственного назначения. Машинист экструдера обязан доложить мастеру или технологу обо всех обнаруженных неполадках технологического процесса и различных видах брака готовой продукции.
Машинист экструдера предъявляет к сдаче готовую продукцию, маркирует ее; ведет учет материального баланса процесса, количества выработанной продукции, израсходованного материала и делает запись в сменном журнале. В конце смены в этом же журнале подводит итог работы оборудования; отмечает неполадки и принятые меры по их устранению; делает необходимые замечания сменщику и дежурному персоналу.
Число машинистов экструдера, занятых в смене, зависит от следующих факторов: объема (количества и ассортимента) изготавливаемых изделий; величины и стабильности ассортимента и числа переналадок оборудования; количества однотипного оборудования, мощности оборудования, степени механизации производства; системы организации труда.
Исходя из объема работ и конкретных обстоятельств наряду с машинистами экструдера в состав смены входят начальник смены, мастер, бригадир или старший машинист экструдера, который исполняет повседневные административные обязанности и решает текущие организационно-технические вопросы. Кроме того, в состав смены могут входить помощник машиниста экструдера или вспомогательные рабочие для подсобных работ. В условиях непрерывной работы, например при производстве труб малых типоразмеров, один машинист экструдера может управлять двумя-тремя и более агрегатами. При изготовлении труб средних типоразмеров (на экструдерах с диаметром червяка 90-120 мм) один машинист экструдера может обслуживать несколько машин. Для обслуживания крупных экструдеров иногда необходимо участие нескольких машинистов экструдера, что объясняется сложностью пуска и переналадки такого оборудования.
Подберите экструзионный агрегат для изготовления гранул из ПЭНП, наполняемого каолином. Годовая потребность ы таком наполненном материале 800т/год. Обоснуйте эффективность предполагаемого решения
Рассчитываем действительный годовой фонд времени непрерывной работы оборудования
где tн - номинальный годовой фонд времени, ч/год, равный
где дк - количество календарных дней в году; дn - количество дней режимных простоев;
tсут - длительность работы оборудования за сутки, ч.
Ки - коэффициент использования оборудования во времени;
где Крм, Кт - коэффициенты, учитывающие потери времени на ремонт оборудования и технологические переналадки соответственно. Определяем часовую мощность производств
где G - годовая мощность производства, т/год.
Рассчитываем расходный коэффициент
где К1 - коэффициент, характеризующий безвозвратные потери при транспортировке, расфасовке и загрузке сырья; нормативное значение К1 = 0,001;
К2 - коэффициент, характеризующий безвозвратные потери при экструзии (угар, летучие), К2 (для ПЭ) = 0,0020; К3 - коэффициент, учитывающий возвратные отходы, К3 = 0,0200; К4 - коэффициент, учитывающий безвозвратные потери при сушке сырья, К4 = 0,0005; К5 - коэффициент, учитывающий безвозвратные потери при подготовке возвратных отходов к вторичной переработке; нормативное значение К5 = 0,0010 , в т. ч. дробление листов 0,5К5, грануляция крошки 0,2К5, смешение гранул со свежим сырьем 0,3К5; К6 - коэффициент, учитывающий безвозвратные отходы при экструзии, К6 = 0,0120; K7 – коэффициент, учитывающий возвратные отходы при обрезке кромок, К7 = 0,02; К8 – коэффициент, учитывающий возвратные отходы при резке на листы, К8 = 0,001; Кэ – коэффициент, учитывающий возвратные отходы при экструзии, Кэ = 0,02, Кв – коэффициент, учитывающий все возвратные отходы.Так как возвратные отходы после соответствующей подготовки повторно используются (60%) в процессе получения листов, то определяем уточненный расходный коэффициент и норму расхода:
где α – доля возвратных отходов, используемых в технологическом процессе, %; mo – масса единицы продукции, кг.
Часовой расход сырья:
Расход сырья в год
Расчет количества безвозвратных потерь:
при транспортировке, расфасовке и загрузке сырья
потери при сушке сырья
твердые потери при экструзии
Расчет количества возвратных отходов
Всего получается возвратных отходов
Потери при подготовке возвратных отходов
Используется возвратных отходов в этом же производстве 60%
Это количество возвратных отходов смешивается со свежим сырьем в соотношении 4:6. Свежего сырья требуется Всего вторичного сырья после операции смешения, используемого в данном производстве, получается. Оставшиеся 40% гранулированных возвратных отходов используются в качестве вторичного продукта в другом производстве. По результатам расчетов составляем схему материального потока.