Прыгает нагрузка в экструдере.

[Ромыч]

В наличии одношнековый экструдер, диаметр 120, длинна 4.8 метра(вроде).
Работаем на полиэтилене марки 273-83, делаем листы разной толщины. Периодически начинает прыгать нагрузка, вследствии чего прыгает толщина листа. Какие могут быть причины?
Пишите, какая ещё информация нужна!!

[Maks42]

Используете 100% ПНД 273 и все?

[alexs]

главпривод, -может энкодер барахлит , его соединительная муфта отпустилась,
неправильная работа терморегуляторов, система дозации материала-если проявляется не постоянно- то скорее всего что то из вышеперечисленного
если проявляется какая то закономерность то хоть опишите...

[Ромыч]

Используете 100% ПНД 273 и все?

его + потом его и дроблёнку(его же дорблёнку) + чёрный краситель в гранулах.
Зон на цилиндре 8 первые две из их постоянно перегреваются(стоит например 145 на первой, а реальная 190-200)

[Ромыч]

главпривод, -может энкодер барахлит , его соединительная муфта отпустилась,
неправильная работа терморегуляторов, система дозации материала-если проявляется не постоянно- то скорее всего что то из вышеперечисленного
если проявляется какая то закономерность то хоть опишите...

Делаем тонкий лист(3-6мм) нормально всё, как начинаем делать толще лист, периодически начинаются скачки. Когда делаем толстые листы(8-15мм) увеличиваем скорость шнекас 30 до (примерно) 40-45

[Maks42]

Без дробленки проблемы есть?
Возможно дурацкий китайские шнек и проблема с нестабильностью плавления.

[Ромыч]

Без дробленки проблемы есть?
Возможно дурацкий китайские шнек и проблема с гуляньем зоны плавления.

Перегрев первой и второй зоны может влиять на скачки? на первой обычно 200, на второй не меньше 175-180 и зона загрузки не охлаждается.Зон цилиндра - 8.

[леха]

На новом шнеке проблема с пульсацией и перегревом была при частоте 45 ? Если нет то логично что причина в износе.

[samson147]

У нас такая проблема возникла от не правильного нагрева (несколько тенов перегорело), сгоревшие сняли, остальные равномерно подвинули, и было нам счастье

[Максим Викторович]

На новом шнеке проблема с пульсацией и перегревом была при частоте 45 ? Если нет то логично что причина в износе.

+1.

[salex]

Без дробленки проблемы есть?
Возможно дурацкий китайские шнек и проблема с гуляньем зоны плавления.

Перегрев первой и второй зоны может влиять на скачки? на первой обычно 200, на второй не меньше 175-180 и зона загрузки не охлаждается.Зон цилиндра - 8.

Косвенно указывает на износ шнека/цилиндра. Частично может помочь организация доп.охлаждения зоны загрузки и добавление стеарата кальция в рецептуру (небольшое количество, у нас дозировался в готовую смесь в виде порошка пульсами). Проблему износа это конечно не решит, но сможет немного улучшить ситуацию. И еще совет: при разгоне экструдера подъем производительности нужно делать плавно, чтобы избежать срывов при перегреве начальных зон. Да, и занизьте на них температуру градусов на 10-15-20. Т.е. скоректируйте параметры под ваш износ для стабильной работы экструдера.

[Maks42]

Перегрев первой и второй зоны может влиять на скачки? на первой обычно 200, на второй не меньше 175-180 и зона загрузки не охлаждается.Зон цилиндра - 8.

Причина перегрева может быть и причиной скачков.

[Ромыч]

Перегрев первой и второй зоны может влиять на скачки? на первой обычно 200, на второй не меньше 175-180 и зона загрузки не охлаждается.Зон цилиндра - 8.

Причина перегрева может быть и причиной скачков.

Налипания и тому подобное на первых зонах?

[Maks42]

Это или конфигурация шнека.

[saa_64]

Ситуация очень похожая, вопросы у меня те-же.
Экструдер одношнековый, 150 шнек длина 35 калибров, с зоной дегазации, листовальная линия. Материал-как правило, ПНД 276 вторичный+ПВД вторичный При длительной работе сильно начинает перегреваться 1-я зона нагрева, появляются пульсации давления расплава, материал из головки выходит неравномерно, и, следовательно, брак продукции. Иногда в запущенных случаях ловим маленького «козла» в зоне загрузки, или 1-й зоны нагрева (ее длина около 500 мм ).
По первым признакам-износ загрузочной втулки. Но не он. По результатам измерений щупом зазор «шнек-цилиндр» - 0.1.....0.2 мм Шнек и гильза без заметных следов износа. Но у такого большого экструдера (общая длина шнека 5.7 метра) очень маленькая рубашка охлаждения загрузочной втулки (она выходит за границы отверстия для забора материала всего на 80 мм (в сторону головки)), т. е. у рубашки охлаждения общая длина всего около 400 мм . Пазы в загрузочной втулке уходят в глубину (в сторону головки ) где-то на 500 мм. Чешутся руки выкинуть половину нагревателей с 1-й зоны и устроить там еще одну рубашку охлаждения длиной около 250-300 мм. Она как раз будет над пазами в загрузочной втулке.
Вопрос: Прав ли я?

[Maks42]

Надо смотреть конфигурацию шнека, в первую очередь длину зоны плавления (сжатия), если она короткая, то сделаете еще хуже.

[леха]

Возможно есть смысл ограничить питание зоны загрузки и тем самым как бы укоротить зону с канавками цилиндра,а падение производительности компенсировать увеличением оборотов шнека .Не уверен что сработает ,но попробовать наверное можно . А если где то в третьей или четвертой зоне на шнеке расположен смеситель то наверное нужно увеличить в этом месте температуру цилиндра .

[saa_64]

RE  Maks42 Надо смотреть конфигурацию шнека, в первую очередь длину зоны плавления (сжатия), если она короткая, то сделаете еще хуже.
1. Визуально, в сумме «зона плавления+зона дозирования» достаточно длинные, сам экструдер длина «витковой» части составляет около 5.3 метра, правда ее еще занимают две зоны смешения (в конце зон дозирования (шнек с зоной дегазации)), если только в этом проблема-то я думаю этого (малой длины зоны плавления) в моем случае бояться не стоит.
2. С другой стороны, ну не проплавился до конца материал в первой части (до зоны дегазации, так дальше его ждет «повторная участь» (практически те-же зоны, аналогичные зонам питания, плавления, выдавливания)), ОСНОВНАЯ проблема, я считаю у меня нестабильный забор материала, когда идут пульсации давления, в зоне дегазации видно, что материал заполняет витки шнека неравномерно, не думаю, что неполный проплав материала в зоне плавления будет воздействовать на «работу» зоны загрузки.
3. В первом своем ответе я писал, что 1-я зона нагрева сильно перегревается, разделив ее пополам (сделав отдельную рубашку охлаждения шириной 250-300 мм с отдельным подводом воды, и , соответственно, регулировкой протока), я смогу плавно регулировать температуру загрузочной втулки (на новой рубашке охлаждения потеплей, на старой (в районе загрузочного отверстия — холодней))
Вопрос: прав ли я по всем 3-м пунктам?

[леха]

Я считаю что колебания происходят из за непостоянства температуры ШНЕКА в зоне дозирования .Вызванно это механизмом снижения давления в экструдере - высокая подача плотной пробки - слабая проплавляющая способность ( шнек то большого диаметра ,а длинна не очень большая ( нас ведь интересует только первая ступень -до. дегазации)) - давление снижается прогревом шнека ,но свежие гранулы снижают его температуру и так эта инерционность и есть амплитуда колебаний на которую и другие факторы немного влияют ( например гранулометрический состав ) . Что бы обеспечить стабильную работу зоны загрузки нужно охлаждать шнек в загрузке ,но тогда механизм регулирования давления вообще в экструдере не будет работать ,а материал и так вероятно не успевает расплавится . Температура цилиндра это только следствие ,а бороться надо с причиной .Как мне кажется только увеличением проплавляющей способности - снизив плотность пробки и добавив энергии для улучшения плавления и снижения вязкости ( увеличив температуру цилиндра на нескольких зонах перед дегазации . Дополнительное охлаждение предупреждая раннее плавление вероятно улучшит транспортировку гранул ,но и энергию на плавление украдет .Перегрев немного сместиться наверное ,а износ может и увеличется от прогиба шнека .
Попробуйте нагреть гранулы - снизится пульсация ,значит причина скорей всего в плавлении .Хотя я не знаю толком .

[Maks42]

RE: saa_64 Не согласен, долго объяснять, почитайте Раувендааля.
RE: леха Вполне возможно, очень интересный вариант - попробовать нагреть гранулы.

[saa_64]

Алексей, Вы, безусловно, правы — перегрев загрузочной втулки — это не причина, а следствие другой проблемы, устранив которую, мы получим снижение нагрева в 1-й зоне нагрева. Ваше предложение в Вашем предидущем посте очень интересно, попробовать его не займет много сил и средств, но есть некоторые сомнения.....
Фактически, у меня два шнека, насаженные один на другой (место их стыковки-естественно, зона дегазации). При производстве шнека достаточно точно рассчитаны высота шнека в двух точках — в районе настоящей и «псевдо» зон загрузки. Сейчас у меня шнек выходит из зоны дегазации полностью заполненным расплавом полимера, в случае снижения захвата материала (и повышения оборотов шнека) я боюсь, что он будет захватывать воздух из зоны дегазации и гнать его дальше в головку. Включение вакуум-насоса я боюсь может не помочь, но попробовать стоит, это не составит больших финансовых затрат. Хотя, с другой стороны, производитель экструдера нам поставлял шнек другого типа (он как раз моделировал ситуацию, предложенную Вами), у него высота гребня в зоне загрузки была заметно ниже, работал он на несколько больших оборотах, но эта проблема (пульсация расплава) была и у него.
По Вашему второму посту охлаждение шнека-вещь хорошая но использование барбатера не предусмотрено конструкцией нашего экструдера. От «козлов» в зоне загрузки он меня избавил бы точно.....

[Maks42]

У экструдера одна зона плавления, которая определяет все, вторая зона, это уже не зона плавления, а просто зона сжатия.
Захватывание воздуха из зоны дегазации, это что-то из области фантастики.
Чертежи или фото шнеков были бы не лишние, а то на пальцах как-то не удобно.

[saa_64]

RE: Сообщение Maks42 saa_64 Не согласен, долго объяснять, почитайте Раувендааля.
Вот именно, его книгой "Экструзия полимеров" пользуюсь с 2007 года, в том числе и при анализе данной проблемы.
В его книге выпуска 2006 года в частях «Часть 2 \Анализ процесса экструзии\Анализ основных процессов\7.2.2.2. Зоны цилиндра, снабженные канавками », «Часть 1 Экструзионное оборудование 3.3. Цилиндр и загрузочное отверстие» содержится достаточная информация, подтверждающая мое предположение, что на моем экструдере (фото выложу) охлаждается слишком маленькая часть зоны загрузки. Плюс к тому у меня, к сожалению загрузочное отверстие выполнено в корпусе материального цилиндра, а не в отдельном «загрузочном стакане», который стыкуется с материальным цилиндром через теплоизолирующую прокладку (как по Раувендаалю). В том числе там описаны и негативные моменты этого шага. Страхуясь от них я планирую две независимых друг от друга рубашки охлаждения. В других разделах (Анализ процесса экструзии\7.3 Пластикация и т. п. ) я увидел много теории, которая не приносит однозначного совета «Что делать на практике?»
В целом, книга очень хорошая, полезная «с 50 % приближением к практике».
Если я не прав, что-то не увидел, поправьте.
RE: Сообщение Maks42 Захватывание воздуха из зоны дегазации, это что-то из области фантастики
Дай бог, что-бы оно оказалось фантастикой, т.к я считал что сейчас у меня шнек в зоне дегазации проходит полностью заполненным полимером, а при «голодной загрузке» - будет не полностью, есть вероятность, что воздух не успеет выйти из цилиндра (после окна зоны дегазации). Хотя я на эту вероятность ставил процентов 5, не больше. Я благодарен Алексею (леха) за идею «голодной загрузки», которую мне думается, можно реализовать, поставив шнековый дозатор над бункером экструдера (как раз, есть парочка свободных, подходящей производительности, незадействованных) и уже в шнек подавать материал «свободным просыпанием» из дозатора. В 90-е годы — начало 2000-х была у меня линия ЛГП 40 (кто знает-поймет) с похожим принципом работы (но отличие-там стоял дальше сООООвсем другой червячный пресс). Дозировка материала на входе у нее была достаточно стабильной. Но ….. Не знаю. На практике видел кто-нибудь на больших экструдерах (с большими диаметрами шеков)? Принимаю критику.
RE: Сообщение Maks42 Чертежи или фото шнеков были бы не лишние, а то на пальцах как-то не удобно.
Вы правы, настало время. Сейчас просматриваю свой архив, да и новые фото надо сделать.
RE: леха Вполне возможно, очень интересный вариант - попробовать нагреть гранулы. Но при этом эксперименте, я думаю (с вероятностью процентов 80) ситуация должна усугубиться? (Особенно при работе на смеси 50 % ПНД +50% ПВД)
RE: Сообщение Maks42 У экструдера одна зона плавления, которая определяет все, вторая зона, это уже не зона плавления, а просто зона сжатия.
Здесь Вы правы 100%, признаю свою ошибку.

[леха]

Извиняюсь ,но я не совсем уверен в успехе от применения голодной загрузки ( так как нужно разбиратся в влиянии конфигурации на процес ,а это что то запредельное),а нагрев гранул при подкозлении вроде не логичен ,но возможно что передача тепла от гранул шнеку будет меньше нагревать шнек чем проблема с плавлением и возможность козла снизится ,а стабильность расхода будет улучшена работой зоны плавления . Тоесть ужудшая работу загрузки и улучшая работу плавления нагревая гранулу и при этом получаем улучшение ,то причина в плавлении - эксперимент чтоб понять причину . Хотя снижение температуры цилиндра при увеличении скорости шнека тоже нелогично . Сложно это все ,боюсь навредить советами ...
А дегазация дельстительно нужна ? Обычный шнек вероятно работал бы лучше.

[Maks42]

Рекомендую Раувендааль и сотоварищи "Выявление и устранение проблем в экструзии" - нестабильности процесса экструзии - нестабильность пластикации. В примерах решения проблем он часто рекомендует использовать шнеки с удлиненной зоной плавления (пластикации). Голодное питание может не помочь, встречал такие проблемы и при голодном питании.

[леха]

Вот и я сомневаюсь в голодном питании ,хотя Равенуааль описывал случай ускоренного износа шнек диаметром 150 из за слишком длинных канавок в загрузке и геометрии шнека . Если не можем влиять на шнек ,то можно попробовать уменьшить длинну канавки - думаю что вреда от такого эксперимента не будет .
Максим Эдуардович ,если не трудно опишите вкратце конфигурацию шнека на которых голодание не влияло на пульсации .( экструзию лучше пытатся понять на примерах - наверняка в книге все есть ,но понять сложно ..)

[Maks42]

Там был типичный дурацкий китайский шнек: короткая зона плавления, затем зона смешения с высоким сопротивлением. Это проблема экструдеров с большим диаметром шнека, где гранулы тяжелее расплавить.

[salex]

Голодное питание на классическом одношнеке скорее усугубит, чем поможет решить проблемы пульсаций.

[леха]

Почему? Только по тому что снизится эфктивная длинна первой стадии ( до дегазации )и это ухудшит плавление ? ( первая стадия вероятно и является классическим одношнеком ,но для увеличения подачи увеличена глубина канала в зоне загрузки без оптимизации по плавлению которое может заключается в увеличении угла подема ,двух заходности ,увеличения длинны ...Но изменится и производительность и ее увеличение увеличением оборотов изменит время пребывания на оборот шнека ( не знаю как назвать ,но для той же производительности придется крутить шнек быстрее = лучше плавить) . А ускорить движение расплава во второй стадии ( после дегазации) думаю можно попробовать снижением температуры цилиндра на второй стадии .Правильно ?
В книжке говорят что улучшить плавление можно увеличив давление ,но мне кажется что это не совсем так .

[saa_64]

RE леха А дегазация дейстительно нужна ? Обычный шнек вероятно работал бы лучше.
Согласен, пользы от нее мало при работе с полиэтиленом, но заявлено, что линия может работать и с ПК и с ABS - там без дегазации работать сложнее.... Да и шнек, который стоит сейчас, скорее универсальный (для гранулятора), с достаточно большой высотой гребня в зоне загрузки, предназначенный, скорее всего для работы с материалами малой плотности. При работе нестабильность появляется уже при 38-40 об\мин шнека (что меньше нормальных оборотов для полиэтилена раза в два (до 80-90)).
Мне очень понравилось: RE Maks 42: Там был типичный дурацкий китайский шнек: короткая зона плавления, затем зона смешения с высоким сопротивлением. Я думаю, это наш случай: у первого шнека была меньше высота гребня в зоне загрузки, было меньше смесительных\сдвиговых элементов (сейчас их вкорячили целых три, был один). Причем до зоны дегазации стоят два — тем самым отобрав «полезное место» по длине у зоны плавления. После всей этой дискуссии, после просмотров фото шнеков я, соглашусь с Maks 42 по его версии о «недостаточной работе» зоны плавления. Наиболее оптимальным ходом я вижу замену шнека на старый, у него меньше высота гребня в зоне загрузки, длиннее зоны до дегазации (за счет отсутствия одного смесительного\сдвигового элемента) , перегруз по току позволяет работать на 60-70 об\мин шнека (на сегодня 38-40 об - очень мало).
Система «голодной загрузки» плюсы:
1. Можно развить без вреда процессу 65-75-80 об\мин.
2. При снизившемся объеме подачи материала, и увеличенной «помощи» от силы трения (обороты-то увеличились) можно будет ожидать улучшения работы зоны плавления.
Минусы:
1. Нет гарантии стабильной (точной) подачи материала в режиме on-line (у меня есть в наличии только шнековый питатель, а не гравиметрическая система дозирования )