熔體增壓計(jì)量泵在擠出生產(chǎn)線上的應(yīng)用

僅供個(gè)人參考熔體增壓計(jì)在擠出生產(chǎn)線上用很有可能你經(jīng)聽(tīng)說(shuō)過(guò)或讀到過(guò)一些有關(guān)在擠出生產(chǎn)線上應(yīng)用熔體增壓計(jì)量齒輪的介紹和文章而有關(guān)裝這種泵的優(yōu)點(diǎn)，確實(shí)也有許多報(bào)道。但是對(duì)于一個(gè)具體工藝，齒輪泵有哪些價(jià)值？實(shí)際的效益和成本如何？怎才能知道？這些問(wèn)題都是人們所關(guān)心的。對(duì)于在擠出上應(yīng)用齒輪泵，這種興趣在過(guò)去十幾年來(lái)一直在不斷增長(zhǎng)，別是在薄膜及片材等相似的擠出應(yīng)用中。當(dāng)然，引起這種興趣的真正因是齒輪泵能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)量、降低耗材，特別是當(dāng)熔體密度或產(chǎn)品變化的時(shí)候。但是應(yīng)如何得這些益處？這種益處對(duì)任何一種應(yīng)用又有多大？你如何能在產(chǎn)線上見(jiàn)到這些益處？你能得到什么樣的回報(bào)？在本文中，們將探討這些問(wèn)題及其他有關(guān)問(wèn)題，并試圖來(lái)解釋這種齒輪對(duì)一條擠出生產(chǎn)線有什么影響們將主要討論生產(chǎn)線的改造即原出上加臺(tái)計(jì)量泵的效果如何。在這篇文章，我們將以美國(guó)Zenith廠的PEP-II輪泵為例，說(shuō)明齒泵的應(yīng)用原理及效果。ZenithPEP－型輪是為合的生產(chǎn)，特別是擠出生產(chǎn)工藝而計(jì)的其優(yōu)異的性能可用于多種工藝條件PEP-II泵有與目前市場(chǎng)任何泵型相比的最高泵效制造材料為最新研制的工具鋼，并采用體淬硬工藝，以期獲得更長(zhǎng)的壽命以及更佳的承壓能力。不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考工處高度料的工藝與其他泵制造商相比，在尺寸誤差方面為精密。齒輪泵的工原理齒輪泵的概是很簡(jiǎn)單的，即它的最基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)個(gè)體的部類似“8字形，兩個(gè)齒輪裝里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。來(lái)自于擠出的物料在吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間并滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)殼體運(yùn)動(dòng)，最后在兩齒嚙合時(shí)排出。在術(shù)語(yǔ)上講泵也叫正排量裝置一個(gè)缸筒內(nèi)的活塞，當(dāng)一個(gè)齒進(jìn)另一個(gè)齒的流體空間時(shí)液就機(jī)性地?cái)D排來(lái)。因?yàn)橐后w是不壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間，這樣，液體被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在的出口提供了一個(gè)連續(xù)排除量泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排的量是一樣的。隨驅(qū)動(dòng)軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體。泵的流量直接與的轉(zhuǎn)速有關(guān)。實(shí)際上，在內(nèi)有很少量的流體損失，這使泵的運(yùn)行效率不能達(dá)到100，因?yàn)檫@些流體被用來(lái)潤(rùn)滑軸承及齒輪兩側(cè)，而泵體也絕不可能無(wú)間隙合，故不能使流體％從出口排，所以少量的流體損失是必然。然而泵還是可以良好地運(yùn)行，對(duì)大多數(shù)擠出物料來(lái)說(shuō)，仍可以達(dá)到93～％的效率。對(duì)于粘度或度在工藝中有變化的流體，這種泵不會(huì)受到太多影響。如果一個(gè)阻尼器，比如在排出口側(cè)放一個(gè)濾網(wǎng)或一個(gè)限制器，不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考泵則會(huì)推動(dòng)體通過(guò)它們。如果這個(gè)阻尼器在工作中變化即果網(wǎng)變臟、堵了，或限制器的背壓升高了，則泵仍將保持恒定的流量，直至達(dá)到裝中最弱的部件的機(jī)械極(常裝有一個(gè)扭矩限制)對(duì)于一臺(tái)泵轉(zhuǎn)速，實(shí)際上是有限制的，這主要取決于工藝流體，如果傳送的是油，泵則能以很高的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，但當(dāng)流體是一種高粘度的聚合物熔體時(shí)這種限制就會(huì)大幅度降低。推動(dòng)高粘流進(jìn)入吸入口一側(cè)的兩齒空間是非常重要的，如果這一空間沒(méi)填充滿，則泵就不能排出準(zhǔn)確的流量，所PV值壓×流速也另一限因，而且是個(gè)工藝變量。由于這些限制，齒輪泵制造將提供一系列產(chǎn)品，即不同的規(guī)格及排(每一所排出的量。這泵將與具體的應(yīng)用工藝相配合，以使系統(tǒng)能力及價(jià)格達(dá)到最優(yōu)。PEPII泵的齒輪與軸共為一體，采用通體淬硬工藝，可獲得更長(zhǎng)的工作壽命?！癉型軸承結(jié)了強(qiáng)制潤(rùn)滑機(jī)理，使聚合物經(jīng)軸承表面，并返回到泵的口側(cè)以保轉(zhuǎn)軸的有效潤(rùn)滑。這一特性減少了聚合物滯留并降解可能性。精密加工的泵體可使“D型軸承與齒輪軸精確配合，確保輪軸不偏心，以防齒輪磨損Parkool密結(jié)構(gòu)聚四氟唇型密封共構(gòu)成水冷密封這種密實(shí)際上并不接觸軸的表面它密封原理是聚合物冷卻到半熔融狀態(tài)而形成自密封。也可以采用Rheoseal密它軸內(nèi)表上加工有反向螺旋槽使合被反壓回到進(jìn)口。便于安裝，制造商設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)形螺栓安裝面，以使與其它設(shè)備的法安裝相配合，這使得筒形法蘭的制造更容易。不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考－齒輪泵帶有與泵規(guī)格相匹配的加熱元件用選配，這可?？焖偌訙睾蜔崃靠刂?。與泵體內(nèi)加熱方式不同，這些元件的損壞只限一個(gè)板子上，與整個(gè)泵無(wú)關(guān)。齒輪泵由一獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可有效地阻斷上游的壓力脈動(dòng)及流量波動(dòng)齒泵口的壓力脈動(dòng)可以控制在1%內(nèi)擠生產(chǎn)線上采用臺(tái)齒輪泵可提高流量輸出速度減少物料在出機(jī)內(nèi)的剪切及駐時(shí)間低塑溫度及力脈動(dòng)以提高生產(chǎn)率及產(chǎn)品質(zhì)量。齒輪泵效用驗(yàn)分析下面的分析主要論證齒輪泵在擠出生產(chǎn)工藝上的獨(dú)特作用，這些分析是一臺(tái)單螺桿擠出機(jī)上進(jìn)行的。1.力均勻特性圖1示了一個(gè)擠出機(jī)如何消除進(jìn)口壓力脈動(dòng)的實(shí)例。此曲線的測(cè)繪過(guò)恒轉(zhuǎn)運(yùn)行一臺(tái)排量為的齒泵，并改變一臺(tái)口的單螺桿擠出機(jī)的喂料速度而獲得的，原料為PETG側(cè)曲線表示進(jìn)口壓力脈動(dòng)(格為250PSI)側(cè)曲線表示相應(yīng)出口壓力動(dòng)值(每格為圖表明對(duì)于進(jìn)口壓力脈動(dòng)，齒輪泵的輸不受影響在個(gè)測(cè)試中我還過(guò)動(dòng)方式在泵的進(jìn)口施加了一脈而相應(yīng)的出口反應(yīng)僅為10PSI確了一個(gè)工作中的輪泵可使模頭處的壓力脈動(dòng)衰減的效果而以出論，齒輪泵有效地隔離由擠出機(jī)螺桿抖動(dòng)、速度不穩(wěn)、喂料不暢等引起的不規(guī)則動(dòng)，使對(duì)最終成型裝置的影響降至最低。進(jìn)一步的研也證明了這點(diǎn)使一臺(tái)CDPE單螺擠出機(jī)不不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考連接齒輪泵其壓力脈動(dòng)均為1800PSI的4.3%;而用齒輪泵后，則降低至±1.2%圖2示了一個(gè)“主動(dòng)計(jì)量”的概念，在這里，齒輪泵保證了向模頭輸出個(gè)壓力與速度均為穩(wěn)定的物流在許多生產(chǎn)工藝進(jìn)壓力高而出壓力低也是很普遍的擠機(jī)立背壓的目是要強(qiáng)化混合與熔通過(guò)模頭的流量則泵進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到最終的產(chǎn)品尺寸。此圖是與圖相的實(shí)驗(yàn)中測(cè)繪的。通常，Zenith泵進(jìn)口力在較寬的范圍內(nèi)基本上不是很敏感(5001500PSI),這決聚合物本身與齒輪泵上的壓降。根據(jù)這些測(cè)試的資料，輪泵可以降低在熔融過(guò)程中所產(chǎn)生的瞬間壓力脈動(dòng)于這些特點(diǎn)，模具頂端處的尺寸穩(wěn)定性可得到改善，而產(chǎn)品的質(zhì)量也得到了改善。2.加生產(chǎn)能力在有齒輪泵助的擠出線上于的口力持低(通500PSI即可)在擠機(jī)的螺桿齒輪泵之間的壓力輸送過(guò)程中，物料的回流被降低。從液壓角度來(lái)講輪泵是一種比擠出機(jī)更易有效建立壓力裝置因螺擠出機(jī)在給定的模頭壓力下其出可被大大改善。ZenithPEPII泵以容地建立起模頭所需要的壓力，這樣就可以降擠出機(jī)的背壓般律的壓每降低，其在給定速下的輸出量可增加大約％在LDPE的擠出實(shí)驗(yàn)中，靠使用一臺(tái)齒輪泵，擠出機(jī)輸出量比在同樣的螺桿度及模頭壓力下(3400PSI參見(jiàn)圖3)增了％這不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考很容易理解，因?yàn)閿D出機(jī)此時(shí)已不在3的力下輸出料齒輪泵只需要出機(jī)提供一個(gè)很小的進(jìn)口壓(實(shí)驗(yàn)中為500PSI)。顯而易見(jiàn)，用一臺(tái)齒輪泵，擠出機(jī)在同樣的速度下，其生產(chǎn)能力可大大高。3.度控制需要再次強(qiáng)的是，作為使用ZenithPEP－II齒的果擠出機(jī)背壓的低將減少聚合物在機(jī)內(nèi)的駐留時(shí)間并使塑化過(guò)程更為穩(wěn)定當(dāng)出機(jī)速度和壓力一定時(shí)在輪泵擠出系統(tǒng)的泵入口的溫度要比常規(guī)擠系統(tǒng)在擠出機(jī)出口處的溫度降低許多使泵中還有一個(gè)溫升但的溫度比常規(guī)擠出機(jī)系還是要低圖4表了在一個(gè)生產(chǎn)工藝中在速度下運(yùn)行一臺(tái)大排泵比在高轉(zhuǎn)速下運(yùn)行一臺(tái)小排量泵所表現(xiàn)出好處。從圖可，在量為80bt/h3臺(tái)同排量的泵的條件下，溫度結(jié)果如下：根據(jù)比熱和傳導(dǎo)性，對(duì)于其它聚合物也有類似的結(jié)果。泵的溫升可計(jì)算:T(Π×TV×N/16800×Q×SH其中TV—粘性扭矩(lb-in)Q—量1b/min)N—轉(zhuǎn)(SH—比熱圖5示了一個(gè)溫升的實(shí)例。所用泵為，排為100cc/rev,本表出不同轉(zhuǎn)速及不同壓力下升的變化。不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考4.低剪切能量ZenithPEP-II泵中的齒采用了冠狀齒根形設(shè)計(jì)，與常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)齒型相比降了剪切能量及功率消耗此低長(zhǎng)徑比齒形的用還減少了聚合物齒輪中部排出所須通過(guò)的距離些都大大降低了被傳遞給物料的能，保護(hù)了其機(jī)械性能，并在整個(gè)過(guò)程中維持了較低溫度，同時(shí)，泵的命也得到了延長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)裝置被減小，為大多數(shù)擠出系統(tǒng)提供了一個(gè)高、節(jié)能、穩(wěn)定的裝置。冠狀齒根齒形在效果上可使輸出量增長(zhǎng)％～％圖6表了有冠狀齒根的齒輪與標(biāo)準(zhǔn)齒輪在一條PS產(chǎn)線上對(duì)比的結(jié)果此曲線顯示其增長(zhǎng)約為％不得用于商業(yè)用途

僅供個(gè)人參考僅供個(gè)用學(xué)習(xí)、究不得用商業(yè)用。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;forcommercialuse.Nurfürdenpers?nlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.Pourl'étudeetlare