Скачет давление расплава

[Evgen_kv]

Здравствуйте.
Экструдер, плоскощелевая фильера, экструзия полипропиленовой пленки. Установлен насос расплава, подача сырья равномерная, плотность сырья равномерная. Тены исправны, датчики температуры исправны, датчики давления исправны.
Перед насосом расплава скачет давление. На 50% и более. Выровнять не получается даже вручную не говоря о pid регулировании, то есть поймать момент когда оно перестаёт скакать невозможно.

Диагноз износ однозначный? Или может быть что то ещё?

[Shadow]

Сырье меняли?

[Evgen_kv]

Сырьё меняли и разные партии и разные производители.

Есть нюанс в работе, который я не могу объяснить именно износом шнека.
В начале давит давление лучше - 10-15 минут (всё это время перед насосом давление скачет так, что необходимо стоять и на пульте регулировать скорость шнека).
А после (и это повторялось неоднократно) давление перед насосом начинает стремительно падать и не реагирует на увеличение числа оборотов шнека.
При этом повышается температура в небольшой части зоны охлаждения подачи сырья, косвенно это подтверждает то что расплав начинает противотоком давить назад.
Давление с 3 МПа падает до 0.5 МПа после чего мы останавливаемся.

Эти симптомы они укладываются в теорию о износе шнека? Почему с течением времени падает давление и поднять оборотами его не получается?

[ЗЮМ]

Сколько времени пробег. За короткое время, относительно, шнеки не изнашиваются. При плановом износе проблема нарастала бы постепенно. При поломке внутри рабочих частей было бы слышно и видно. Мужу по ТПА. Экструдеры редко обслуживали. Часы наработки у всего есть предел, вроде как.

[ЗЮМ]

Наблюдал как изношенный шнек раогревает материал до 260 ° тены даже не включались при установке на 220°. Соответственно производительность и уплотнение падает. Мысль такая. Экструдорщики подскажут.

[Evgen_kv]

Экструдер БУ. Сами добавили в систему насос расплава, чтобы нивелировать (возможные, как мы тогда думали) проблемы с износом шнека, так как за давление перед головой уже отвечал насос расплава.
Было предположение, что следует снять насос расплава и проверить как экструдер бы работал без него, но его отбросили посчитав, что ситуацию это не изменит, ведь шнеку придётся создавать давление уже не перед насом а в фильере - разницы (вроде как нет).

Остановились на том, что надо разбирать и делать дефектовку.

[Evgen_kv]

Наблюдал как изношенный шнек раогревает материал до 260 ° тены даже не включались при установке на 220°. Соответственно производительность и уплотнение падает. Мысль такая. Экструдорщики подскажут.

Саморазогрева сырья не наблюдалось

[Себастьян]

Было такое. Я снизил общую скорость работы линии, и давление стабилизировалось.

[Shadow]

Может сырьё подвисает в бункере? Давление меняется, а вот общая подача на выходе меняется? Ведь насос как раз и компенсирует флуктуации ПТР а.

[Evgen_kv]

Шнек работает не на запредельных скоростях, понижать работу линии уже некуда. И так подача кг 70 в час. То есть её ещё разгонять и разгонять.


Сырьё в бункере не подвесает, вижу как в окошке бункера оно движется.

На выходе длительное время давление остаётся стабильным, перед насом сумасшедшие скачки от 0.6 до 5 МПа, а на выходе 2.8 (либо какое то другое, которое мы выставили). Неясно что является нормальными скачками - не думаю, что такой разброс является нормальным. Получается если бы не было насоса расплава, то эти же скачки я получал уже на выходе из фильеры и гнал бы один только брак.
Флуктации ПТР думаю могут быть в долях процента, но не на порядок изменять давление.
Оператор же старается сгладить все скачки ручной регулировкой, но ничего отрегулировать не удаётся и тут дело не в тонкой настройке, а именно в отсутствии стабильности

[Shadow]

А температурный профиль какой? У меня на пп было что гранула не успевала проплавляться и выходила гелями, что тоже влияет думаю на давление.
Исправляли подогревом сырья до 60С и температурный профиль корректировали.

[леха]

Не шарю в этом ...,мегапаскадях там всяких и насосах....,но среднее давление создаваемое шнеком полюбасу выше чем давление создаваемое насосом . И на первый мой дилетантский взгляд именно насос и создаёт закупорку шнеку раскачивая процесс изменений давления шнека.насос халтурит ,филонит....мешает...,может расстояние от шнека до насоса увеличеть....не знаю короче,но кажется что косяк конструкции или производительности насоса....Вы же не сказали какая производительность шнека и какая производительность насоса ... Мож у шнека два ведра в минуту ,а у насоса два напёрстка в час ....

[Evgen_kv]

Гранулу перед подачей грею в термобочке, температура термобочке 80 градусов. Выдержка минут 40. Геликов нет, непроплавов тоже.

Температурный профиль 220 на входе с повышением по зонам на 5 градусов. На голове 250.


Шнек диаметр 90 мм, насос с максимальной подачей в 200 кг в час. Насос и шнек агрегируются друг к другу как раз через давление, поэтому какая там у кого максимальная производительность нас по идее не интересует - нам главное выдержать давление. На насосе ставим 3 МПа. Насос их держит, давление задаем через изменение количества герц на двигателе. Насос давление держит стабильно, скачков нет вообще.
Экструдеру задаем давление так, чтобы давление среднее было близкое к давлению насоса на выходе, но так как постоянные дикие скачки, то мы постоянно меняем герцы двигателя шнека и примерно держим 3 МПа (но это "примерно" скачет от 0.6 до 4 МПа)
Можно сказать, что насос давит шнек, но ведь и без насоса для получения нормальной пленки шнеку надо поддерживать постоянное давление в фильере. А чем фильера отличается от шнека? Отличается тем, что через насос так же как и через фильеру продавить расплав не сможет и поэтому в шнеке начнёт расти давление. Именно поэтому надо стоять и регулировать, но по идее давление бы тогда не скакал, а поддавадось логическим объяснениям, а у нас присутствуют не объяснимые скачки (при этом всём я конечно учитываю запоздание обратной связи - увеличил скорость шнека и где то секунды через 3-4 это отобразилось на датчике давления).
Но если процесс нормально идёт, то через какое то время я приду примерно в нормальное состояние, когда все давления уравновешены, а я к такому состоянию не прихожу).

Коллеги, кто нибудь работает с насосами расплава на своих линиях с полипропиленом? Прошу оказать платную консультацию, пишите в личку.

[леха]

Зачем создавать давление перед насосом расплава шнеком равное создаваемое насосом расплава ?
Перед насосом важно не давление создаваемое шнеком,как я понимаю,а количество расплава,необходимое количество чтоб насос не голодал и был в состоянии создать давление. Например представьте что из шнека расплав каскадом подаеёт расплав в приёмную воронку шестерёнчатого ...,давление на входе нуль.
Повторюсь что я не знаю ,но логично было бы прекратить крутить частотник шнека,а повышать обороты шнека только в случае недостатка расплава на входе в насос.

[Alex]

Где установлен датчик давления на экструдере? Перед фильтром? С фильтром всё норм? Сырье первичка?
Если на фильере стабильное давление, значит нет голодания по плаву. А это главное.
При правильной конфигурации оборудования давление задается на насосе, а шнек автоматически подстраивается под подачу и увеличение производительности. Даже если есть колебание в качестве сырья, то давление перед насосом и на фильере скачет, при этот на насосе - стабильное.

[Evgen_kv]

Датчик давления стоит сразу перед насом и после насоса.
Конфигурация - фильтр.. Датчик расплава.. Насос.. Датчик расплава.. Фильера.
Чтобы исключить вопросы по фильтру - внутренности - плашка на которой крепится сетка, ну и сама сетка - убраны.
Чтобы система управления автоматически регулировка скорость шнека экструдера - для этого не должно быть таких больших скачков, которые есть у меня. В этом случае PID регулирование невозможно. Оно есть, но оно отключено.
У меня может быть так - давление выставил, например, 3 МПа. Дальше оно увеличивается каждые 3-5 секунд на доли МПа - 3.15..3.17...3.27...3.3...3.4 (и это можно регулировать автоматически), а потом сразу может быть скачок 3.4...4.7...5.2 и продолжает повышаться, уменьшаеь скорость шнека руками, ловишь что то среднее. Некоторое время может всё идти нормально, а потом получается опять дикий скачок, который тяжело объяснить - откуда он берётся неясно. Почему сначала рост идёт адекватный, а потом в какие то моменты рост давления увеличивается на порядок (и так же потом может уменьшится).

Шнек достали. Завтра будем мерить. Когда скинул голову и фильтр было видно как шнек при вращении подскакивает на 1.5 мм при вращении (то есть есть изгиб).

[Shadow]

А нагрузка на главный привод при этом следует за скачками давления? Вообще рабочее давление на пп может и 14 МПа достигать. Я на плёнке работал рабочее 12 МПа, при 15 МПа - замена сетки.
50 бар для экструзии это ниочем.
Скачки можно связать с осособенностью расположения датчика давления.

[Evgen_kv]

Шнек разобрали. Гильза диаметр 90,5 мм, шнек 84,5 мм. Биение шнека на самом конце - 0,9 мм. Получается, что зазор на сторону - 3 мм (многовато)
Позвонил в НТВ НТФ - сказали, что износ есть - надо как бы ремонтировать, но симптомы которые есть у меня в этот износ не укладываются.

Что попробую - снять насос расплава, вместо него проставок (соединить напрямую не получится - для этого надо очень много узлов двигать) и попробовать прогнать.

По давлению принял, спасибо. Сейчас подумал, что теоретически может быть следующее - шнек кручу очень медленно, давление нагнетается и расплав начинает продавливать в обратную сторону - в зону загрузки. И если шнек крутить шустрее, то расплав может не успевать двигаться в обратном направлении.

Обращу внимание на нагрузку, как то проморгал этот момент

[Новатор]

Это уже не шнек экструдера, а мясорубка какая-то. можно с минимальными затратами (аккуратно !!!) снизить температуры, чтобы увеличить вязкость расплава. если проблема уйдет, то дело в раздолбаном шнеке. Только на малых оборотах, с контролем нагрузок на приводах (в т.ч. и насоса)

[Evgen_kv]

Согласен по поводу износа шнека. Но с чем связан эффект того, что в начале он работает и исправно давит давление (оно прыгает, но оно есть). А потом резко падает до 0,5 Мпа и уже увеличением оборотов него поднять не получается. И если всё прочее объяснить можно несогласованностью работ шнека и насоса, износом шнека и прочим - то как объяснить это я не понимаю. Шнек либо работает либо не работает - третьего не надо, правильно? А тут получается по - другому.

[ЗЮМ]

Я думаю так. На старте косистенция материала однородная, далее идут постепенно возвратные потоки в зазор износа и зона питания начинает буксовать зона сжатия то же. Свежее сырьё пытается эту смесь толкать возможно это и даёт нестабильность транспортировки сырья к выходу. Если есть износ и не малый это надо ликвидировать. Такой взгляд и мнение из нашей деревни. Представим что шнек это винтовой насос с не равномерным износом гребней витков , давление спереди больше чем в хвостовой части, материал частично стремиться назад. Анплогично у гидронасосов , падает производительность, давление и пульсация на манометре зависит от характера износа часть среды гуляет по кругу вызывая доп нагрев. А самое главное теряется сила нагнетания сырья. Не знаю как можно стабилизировать изнощенный узел. Только снижением t° , оборотами как в гидравлике, гуще вязкость, ниже температура бака.

[леха]

. Шнек либо работает либо не работает - третьего не дано, правильно? А тут получается по - другому.

При старте шнек в зоне загрузки холодный,далее расплав упирается в насос поэтому и спрашивал о производительность, давление и температура в зоне дозирования растут,шнек прогревается в сторону загрузки,снижается подача гранул....именно шнек сам себя регулирует - если не может прокачать расплав то забирает меньше гранул,скорость их продвижения снижается.

[Юрий85+]

Я бы все таки проверил "согласованность" шнека и насоса....

[Evgen_kv]

Перед отправкой шнековой пары на ремонт решили собрать и проверить.
Увеличить скорость подачи - в таком случае расплав будет не успевать противотоком двигаться в обратную сторону
Увеличить вязкость материала - опять же чтобы противотоком его не гнало назад
При этом контролировать силу тока на главном двигателе.

Если эксперимент пройдёт успешно, значит диагноз износ шнека верный.

Сейчас собираем всё назад

[Вроде химик]

Согласен по поводу износа шнека. Но с чем связан эффект того, что в начале он работает и исправно давит давление (оно прыгает, но оно есть). А потом резко падает до 0,5 Мпа и уже увеличением оборотов него поднять не получается. И если всё прочее объяснить можно несогласованностью работ шнека и насоса, износом шнека и прочим - то как объяснить это я не понимаю. Шнек либо работает либо не работает - третьего не надо, правильно? А тут получается по - другому.

При запуске экструдера материал еще не разогрет и его вязкости хватает что бы преодолеть обратный поток. По мере работы шнек и соответственно сырье разогреваются и вязкость падает. Материал начинает усиленно течь обратно и начинается раскачка.
Неоднократно такое наблюдал при износе шнека. Стартуешь полчаса нормально(за счет большого диаметра экструдера) а потом начинается свистопляска.
При нормальной работе шнека в связке с насосом расплава, шнек крутится с постоянной скоростью, а давление регулируется только насосом.

[Evgen_kv]

Вполне может быть. Но неоднократно запускали гораздо позже, чем включали на прогрев экструдер. То есть он успевал выйти на рабочие режимы, а уже приступали к работе через 3-4 часа после его нагрева (так как по ходу выплывали какие - то мелкие неисправности в хвосте линии и их устраняли). Как тут объяснить работу в течение короткого промежутка времени?

Но в любом случае, пошли по пути простому - если есть какая - то проблема, которая непонятно в какой степени влияет на результат, то её надо решить и потом двигаться дальше.
Поэтому шнек вместе с цилиндром отправили на восстановление.


Если давление будет регулироваться только насосом, то рано или поздно изменится толщина плёнки. Например. Насосу дана задача держать на выходе 5 МПа, шнек давит массу, но так как точно на 100% синхронизировать эти два процесса невозможно, то шнек будет давить либо чуть больше в единицу времени, либо чуть меньше. Предположим он давит больше и через какое то время перед насосом создаётся критическое давление. А у насоса стоит задача - держать 5 МПа. Что делать насосу в этом случае? Рано или поздно он не справится и излишки уйдут через насос, а мы получим разнотолщинность по длине изделия. В системе ШНЕК-НАСОС оба устройства должны регулироваться через PID иначе будут проблемы.

[Evgen_kv]

Перед отправкой шнековой пары на ремонт решили собрать и проверить.
Увеличить скорость подачи - в таком случае расплав будет не успевать противотоком двигаться в обратную сторону
Увеличить вязкость материала - опять же чтобы противотоком его не гнало назад
При этом контролировать силу тока на главном двигателе.

Если эксперимент пройдёт успешно, значит диагноз износ шнека верный.

Сейчас собираем всё назад

Эксперимент провели, но результата однозначного не получили. Температуры побоялись сильно снижать. Уменьшили на 5 градусов, эффекта дополнительного не почувствовали. При попытки увеличить скорость получили резкое падение давление в район 0,5 мПа и на этом мы закончили

[Вроде химик]

Вполне может быть. Но неоднократно запускали гораздо позже, чем включали на прогрев экструдер. То есть он успевал выйти на рабочие режимы, а уже приступали к работе через 3-4 часа после его нагрева (так как по ходу выплывали какие - то мелкие неисправности в хвосте линии и их устраняли). Как тут объяснить работу в течение короткого промежутка времени?

Но в любом случае, пошли по пути простому - если есть какая - то проблема, которая непонятно в какой степени влияет на результат, то её надо решить и потом двигаться дальше.
Поэтому шнек вместе с цилиндром отправили на восстановление.


Если давление будет регулироваться только насосом, то рано или поздно изменится толщина плёнки. Например. Насосу дана задача держать на выходе 5 МПа, шнек давит массу, но так как точно на 100% синхронизировать эти два процесса невозможно, то шнек будет давить либо чуть больше в единицу времени, либо чуть меньше. Предположим он давит больше и через какое то время перед насосом создаётся критическое давление. А у насоса стоит задача - держать 5 МПа. Что делать насосу в этом случае? Рано или поздно он не справится и излишки уйдут через насос, а мы получим разнотолщинность по длине изделия. В системе ШНЕК-НАСОС оба устройства должны регулироваться через PID иначе будут проблемы.

3-4 часа или 9-10 часов особой разницы не имеет. Так как у вас шнек стоит. Основной разогрев экструдера происходит за счет трения, именно при вращении происходит разогрев шнека и соответственно поступающего материала.
Восстановление шнека это абсолютно правильное решение.
По поводу регулировки не готов спорить и доказывать. По моему мнению разбег по давлению со стороны шнека может быть довольно значительным до 5 МПа и насос должен это сгладить. Исходя из опыта чем мень трогаешь скорость вращения шнека тем стабильнее процесс.

[Alex]

Если давление будет регулироваться только насосом, то рано или поздно изменится толщина плёнки. Например. Насосу дана задача держать на выходе 5 МПа, шнек давит массу, но так как точно на 100% синхронизировать эти два процесса невозможно, то шнек будет давить либо чуть больше в единицу времени, либо чуть меньше. Предположим он давит больше и через какое то время перед насосом создаётся критическое давление. А у насоса стоит задача - держать 5 МПа. Что делать насосу в этом случае? Рано или поздно он не справится и излишки уйдут через насос, а мы получим разнотолщинность по длине изделия. В системе ШНЕК-НАСОС оба устройства должны регулироваться через PID иначе будут проблемы.

Не соглашусь. Синхронизация не значит, что оба устройства работают с постоянным соотношением вращения, автоматизация процесса как раз в том, что шнек автоматически замедляется, или ускоряется. Если шнек создаёт избыточное давление, либо сработает аларм по допуску, либо даванёт область фильтрации. Я сейчас речь веду про грамотный комплекс, а не сборку из того, что было. В этом случае работать очень комфортно и не нужно плясать с параметрами процесса.
На экструдере для получения разной толщины изделия мы меняем обороты насоса, давление - константа, как индикатор стабильной работы насоса.

[OtezSergei]

"гуляет" зона плавления, основных причин две не правильно подобрана температура в зоне питания и износ шнека или и то и другое одновременно.