Разработка шнека

[Вроде химик]

Подскажите кто-нибудь может разработать шнек по определенный материал?(не бесплатно конечно)

[AAN]

А чем имеющиеся на рынке не устраивают? Материал дюже нестандартный?

[Максим Викторович]

Дайте угадаю - на одношнековом экструдере хотите получить свой "любимый" композит для АКП?

[Вроде химик]

Нет не получить, а нормально перерабатывать то "Г",качественных аналогов которого найти пока не можем. Просто к кому не обращаемся либо не знают что надо сделать что бы перерабатывать данный материал либо предлагают десяток вариантов каждый стоимостью под 800 т. руб. Хотелось бы получить конкретный ответ - вам нужен шнек такой-то конфигурации или на одношнековом экструдере это "Г" не переработаешь нормально.

[Максим Викторович]

Подробнее про проблему можно?

[Вроде химик]

Да в легкую. Имеем композитный материал на основе полиэтилена и вроде как EVA, степень наполнения 80%, наполнитель гидроксид магния и вроде еще мел туда бухают. ПТР материала от 0,4 до 1 г/10 мин при 5 кг и температуре 190 С. Проблема с переработкой следующая:
1) Дегазацию забивает напрочь, приходится глушить металлической пластиной.
2)Скачки давления расплава составляют 7 МПа.
3) Высокая температура расплава из-за высоких нагрузок.
Для решения этих проблем приходится работать с большим пузырем расплава и огромной кромкой, что бы таким варварским методом компенсировать скачки давления. Плюс ко всему машину приходится разгонять до пиковых нагрузок что бы уйти от гемороя связанного с перегревом расплава.
Но руководство хочет перерабатывать этот материал, так как горит эта зараза действительно плохо.

[Максим Викторович]

А второй каскад добавить к существующему экструдеру не думали?

[Maks42]

1) Дегазацию глушить нельзя, она должна работать!
Необходим запор (сопротивление) перед зоной дегазации, разряжение в зоне дегазации и эффективное сжатие (создание давления) после зоны дегазации.
2) Скачки давления можно попробовать уменьшить путем установки гравиметрического дозатора. Какое давление расплава?
3) Перегрев на последней зоне или еще где? Какая температура расплава?
Все проблемы лечатся установкой насоса расплава или второго экструдера, но это дорогое удовольствие.

[Максим Викторович]

Чтобы предметнее было, уважаемый топикстартер, озвучьте производительность пожалуйста. А то ценник не на что вешать.)

[Вроде химик]

А второй каскад добавить к существующему экструдеру не думали?

А смысл? Как я понимаю второй каскад лучше применять после того как на двухшнековом экструдере создашь композицию.

1) Дегазацию глушить нельзя, она должна работать!
Необходим запор (сопротивление) перед зоной дегазации, разряжение в зоне дегазации и эффективное сжатие (создание давления) после зоны дегазации.
2) Скачки давления можно попробовать уменьшить путем установки гравиметрического дозатора. Какое давление расплава?
3) Перегрев на последней зоне или еще где? Какая температура расплава?
Все проблемы лечатся установкой насоса расплава или второго экструдера, но это дорогое удовольствие.

1) Не удается ее отладить:(Что я уже только не пробовал.
2)У меня сейчас стоит обычный шнековый питатель, в принципе отслеживаем,что заполнение всегда полное и пропусков в сырье нет. Давление до 11 МПа
3)Перегревов в принципе нет нигде. Температура расплава 250 - 260 С. Насос расплава удовольствие дорогое и никто гарантии не дает что он долго прослужит.

[Максим Викторович]

1) Про производительность вспомнил (из предыдущих постов) - примерно 110 кг/ч.
2) Второй каскад функционально аналогичен насосу расплава (именно для этого он и ставится после двухшнекового экструдера), + приятный бонус в виде дополнительной зоны дегазации (атмосферной или вакуумной - тут кто как делает) при переходе расплава со шнека на шнек.
Лично мое мнение - Ваш экструдер не может нормально пластицировать сырье (шнек короткий, нет зон смешения - причин может быть несколько), идет локальный перегрев материала - гидроксид магния распадается - пары воды вспенивают материал - забивается зона дегазации+скачки давления. Я в таких случаях снижал производительность до минимума, чтобы шнек успевал пластицировать материал. Это если решать проблему технологически. А если с технической стороны - то за 800 тысяч рублей спокойно можно приобрести не шнек, а полный "второй каскад - короткий экструдер+адаптер под имеющийся инструмент", который решит минимум на 80% Ваши технологические проблемы и даст некоторую прибавку к производительности.

[Вроде химик]

1)Производительность 1000-1500 кг/ч :)
2)При снижении производительности проблематично сформировать нормальную панель, а вот насчет второго каскада подумаю может и стоит руководство к этому склонить.

[Вроде химик]

А насчет короткого шнека - у меня длина 6,5 м, ну куда уж длинее

[Maks42]

1) Не удается ее отладить:(Что я уже только не пробовал.

Материал идет в дегазацию, когда последние элементы шнека не создают давление и начинается сильный противоток. Возможно, это связано с высокой температурой массы. У вас есть возможность заполнить шнек водой?

2)У меня сейчас стоит обычный шнековый питатель, в принципе отслеживаем,что заполнение всегда полное и пропусков в сырье нет. Давление до 11 МПа

Давление 11 МПа и скачки 7 МПА, это как? напишите полный диапазон рабочего давления. Скачки произвольные или по синусоиде, какая частота? Нагрузка при этом скачет?

3)Перегревов в принципе нет нигде. Температура расплава 250 - 260 С.

Какие температуры по зонам? Есть ли фильтрация (дросселирование) расплава?

[Максим Викторович]

С производительностью перемудрил - вспомнил объемы по 100 тонн/месяц). Теперь и понятнее, откуда такая цена на шнек. По поводу длины шнека - просто длина значения не имеет, имеет значение эффективная длина, т.е. отношение длины к диаметру шнека (L/D). Каково это значение? Есть ли на шнеке смешивающие элементы?

[Shadow]

на кабельных заводах для высоконаполненных компаундов(HFFR) используют шнеки с двумя зонами компрессии, видимо как раз для снижения эффекта перегрева расплава.

[stup_mened]

Судя по описанию, машина у вас прекрасная.
Я знавал одну фирму, на которой смогли запустить 7-ми слойный экструдер только после
изготовления шнека с барьерными и смесительными элементами. Может это и решение.
НО!
Смущает меня ваше сырье. Неужели обычный 60-70% ТГА не даст нужную негорючесть?
Это вас рынок заставляет или вы по собственной иннициативе довели поставщиков до такого наполнения?
Понятно - экономика, но вы представьте, какой агломерат ПВД они используют за основу, лишь бы вытянуть
хоть какую прибыль.
А вы теперь с этим боретесь. Зато дешево. Вот только нужен новый шнек, но если и он не сработает?
Ведь это 80%!, которые вы раскатываете в лист и еще ожидаете некоторый физмех.
Да, кстати, 260 градусов для ТГА уже критичны, подразлагается, наверное.
Вообще, есть ведь нормальные разработки по таким композитам. Правда, стоят не 50 руб.
Я это все к чему - вот вы сейчас уже лбом стенку наметились пробивать - шнек менять,
а может направление не то, и обратить внимание на материал?

[Вроде химик]

1) Не удается ее отладить:(Что я уже только не пробовал.

Материал идет в дегазацию, когда последние элементы шнека не создают давление и начинается сильный противоток. Возможно, это связано с высокой температурой массы. У вас есть возможность заполнить шнек водой?

2)У меня сейчас стоит обычный шнековый питатель, в принципе отслеживаем,что заполнение всегда полное и пропусков в сырье нет. Давление до 11 МПа

Давление 11 МПа и скачки 7 МПА, это как? напишите полный диапазон рабочего давления. Скачки произвольные или по синусоиде, какая частота? Нагрузка при этом скачет?

3)Перегревов в принципе нет нигде. Температура расплава 250 - 260 С.

Какие температуры по зонам? Есть ли фильтрация (дросселирование) расплава?

1)Охлаждение шнека не предусмотрено, изменение температуры по цилиндру не приводят ни к какому эффекту.Да после
2)Давление скачет от 3 до 10 МПа, бывает до 11 МПа. Обычно это синусоида, но не устойчивая - то есть часто бывают моменты что давление держится 5-10 минут на одном уровне, а потом опять начинаются скачки.
3)экструдера стоит перфорированная шайба.

[Вроде химик]

С производительностью перемудрил - вспомнил объемы по 100 тонн/месяц). Теперь и понятнее, откуда такая цена на шнек. По поводу длины шнека - просто длина значения не имеет, имеет значение эффективная длина, т.е. отношение длины к диаметру шнека (L/D). Каково это значение? Есть ли на шнеке смешивающие элементы?

L/D=35, в наличии у нас три шнека, все между собой немного отличаются, на одном стоит смешивающий элемент постараюсь найти фото, но эффекта от него я не получил ни какого.

[Вроде химик]

Судя по описанию, машина у вас прекрасная.
Я знавал одну фирму, на которой смогли запустить 7-ми слойный экструдер только после
изготовления шнека с барьерными и смесительными элементами. Может это и решение.
НО!
Смущает меня ваше сырье. Неужели обычный 60-70% ТГА не даст нужную негорючесть?
Это вас рынок заставляет или вы по собственной иннициативе довели поставщиков до такого наполнения?
Понятно - экономика, но вы представьте, какой агломерат ПВД они используют за основу, лишь бы вытянуть
хоть какую прибыль.
А вы теперь с этим боретесь. Зато дешево. Вот только нужен новый шнек, но если и он не сработает?
Ведь это 80%!, которые вы раскатываете в лист и еще ожидаете некоторый физмех.
Да, кстати, 260 градусов для ТГА уже критичны, подразлагается, наверное.
Вообще, есть ведь нормальные разработки по таким композитам. Правда, стоят не 50 руб.
Я это все к чему - вот вы сейчас уже лбом стенку наметились пробивать - шнек менять,
а может направление не то, и обратить внимание на материал?

Поставщиков ищу уже полгода, которые могли бы дать хорошо перерабатываемый материал, без галогенов, который проидет натурные испытания в ВНИИПО. А цена за кг обсуждаема, с учетом того что мы сейчас за границей взяли материал на пробу. Если материал будет хорошо перерабатываться то можно и цену пересмотреть.

[Вроде химик]

Температуры по зонам следующие:
1- 160
2-180
3-215
4-220
5-225(дегазация)
6-230
7-235
8-240
Температура на адаптере:
1-200
2-200
3-200
Нагрузка на шнек 550-600 А, при максимально возможной 650 А.
Обороты шнека 30 об/мин
Да и диаметр шнека 180 мм.

[Вроде химик]

IMG_0647.JPG
Во фото смесительной зоны нарыл.

[Maks42]

1) Материал лезет в дегазацию при достаточно низком давлении (30-110 Бар), похоже на износ шнека/цилиндра или низкую вязкость расплава.
2) Если при этом еще скачет нагрузка, то похоже на пульсацию подачи сырья.
3) 7 и 8 - это зоны экструдера?
Почему на адаптере температуры ниже, чем на последних зонах экструдера?
Какие температуры по фильере?
На какой зоне адаптера измеряются температура и давление массы?
Между какими адаптерами находится перфорированная шайба?

[Maks42]

Поставщиков ищу уже полгода, которые могли бы дать хорошо перерабатываемый материал, без галогенов, который проидет натурные испытания в ВНИИПО. А цена за кг обсуждаема, с учетом того что мы сейчас за границей взяли материал на пробу. Если материал будет хорошо перерабатываться то можно и цену пересмотреть.

Пообщайтесь с Borealis, у них есть хорошие HFFR и с испытаниями во ВНИИПО все в порядке.

[Вроде химик]

1) Материал лезет в дегазацию при достаточно низком давлении (30-110 Бар), похоже на износ шнека/цилиндра или низкую вязкость расплава.
2) Если при этом еще скачет нагрузка, то похоже на пульсацию подачи сырья.
3) 7 и 8 - это зоны экструдера?
Почему на адаптере температуры ниже, чем на последних зонах экструдера?
Какие температуры по фильере?
На какой зоне адаптера измеряются температура и давление массы?
Между какими адаптерами находится перфорированная шайба?

1) Износ шнека это вряд ли, потому что такая ситуация и на абсолютно новом шнеке повторялась
2) Подача сырья, что под этим имеете в виде, что сырье неравномерно попадает в экструдер?.Так мы это отслеживаем - все ОК.
3) Перфорированная шайба стоит на 2 зоне экструдера, температуры занижаем что бы создать большее противодавление и благодаря этому скачки получаются более резкими, что дает нам возможность компенсировать скачки пузырем расплава. Давление расплава измеряется на 1 зоне адаптера.Температура расплава измеряется пирометром при выходе из головки экструдера. Температуры по головке:
1- 238
2-235
3-230
4-230
5-230
6-237
7-238

[Максим Викторович]

IMG_0647.JPG
Во фото смесительной зоны нарыл.

Если это все (больше зон смешения нет), то маловато будет для компаунда с 80% наполнением.

[Вроде химик]

Вот поэтому я и спрашиваю кто может помочь сказать какой шнек надо сделать.

[Maks42]

Кое-что проясняется: температуры по фильере 230-238 С, температура расплава на выходе из фильеры 250-260 С, перегревов по экструдеру, адаптеру и фильере нет, предельно высокая нагрузка, низкое давление, материал лезет в дегазацию.
Первичный вывод: слишком сильная пластикация (трение материала в экструдере), нужен "мягкий" шнек с меньшей пластицирующей способностью.
Если на перфорированную шайбу установить сетку, то вырастет давление расплава или он сильнее полезет в дегазацию?
Непонятно со скачками давления: нагрузка все-таки скачет или нет? пробовали усреднять сырье?

изменение температуры по цилиндру не приводят ни к какому эффекту.

Что происходит при уменьшении температур по зонам экструдера на 40 градусов?

Перфорированная шайба стоит на 2 зоне экструдера, температуры занижаем что бы создать большее противодавление и благодаря этому скачки получаются более резкими, что дает нам возможность компенсировать скачки пузырем расплава.

Может быть менее резкими?

[Вроде химик]

Если на шайбу установить сетку, то давление возрастает не значительно где-то на 2-3 МПа. Материал лезет в дегазацию со стороны загрузочного бункера, при установке сетки уменьшения или увеличения поступления материала в дегазацию не отмечали. Усреднять сырье не пробовали, просто потому что нет возможности проводить смешение.
На 40 С я просто физически не могу снизить температуры, начинается саморазогрев зон, еще 5-10 градусов наверно выдюжить смогу но не более.
Нет скачки становятся более резкими то есть скачок с 10 МПа до 3 МПа происходит секунд за 15-20, что дает возможность компенсировать его большим пузырем расплава. При повышении температур на адаптере скачки растягиваются до 40-80 с, и поэтому запаса материала в пузыре не хватает.

[Maks42]

Нужно попробовать снизить пластикацию в шнеке, уменьшите температуры на 40 градусов по цилиндру и снижайте обороты шнека до устранения перегревов.
Предположительно, нужен шнек с меньшим коэффициентом сжатия, коэффициент сжатия = плотность расплава / насыпная плотность гранул.
Скачки давления могут быть из-за колебаний насыпной плотности сырья (колебание размеров гранул, колебание содержания гидроксида и т. п.), попробуйте усреднить сырье.

Нет скачки становятся более резкими то есть скачок с 10 МПа до 3 МПа происходит секунд за 15-20, что дает возможность компенсировать его большим пузырем расплава. При повышении температур на адаптере скачки растягиваются до 40-80 с, и поэтому запаса материала в пузыре не хватает.

Как вы это можете объяснить?
Почему, вместо снижения температур, для увеличения противодавления вы не используете сетку?