Форум о полимерах ПластЭксперт

Уважаемые коллеги, добрый день!
У нас на производстве работает двухшнековый экструдер, охлаждение зон осуществляется воздухом, вентиляторы установлены под каждой зоной. В воздухе в цеху в большом количестве присутствует пыль, грязь, взвеси.
Мы намучились менять и ремонтировать вентиляторы, они постоянно забиваются и выходят из строя..

Приняли решение уйти от подобных систем обдува, и установить цилиндры с водяным охлаждением.
Мы не смогли найти какой либо литературы или даже упоминаний о данном вопросе.
Европейские производители советуют и предлагают установку сварных зон, с большим количеством и увеличенной каналов под охлаждение.
А в качестве бюджетной альтернативы мы думаем, что можно просто просверлить несколько отверстий в цилиндрах и пустить по ним воду.

Пожалуйста подскажите, какой из этих вариантов оптимальнее из вашего опыта. Вот лишь несколько вопросов, которые всплывают:
1) Как и насколько сильно влияет площадь и длина водяных каналов в цилиндре на скорость охлаждения.
2) Предположим существует цилиндр с длиной каналов в 1 метр, а есть с длиной в 20 метров, за какое время в каждом из случаев можно понизить температуру на зоне на 5 градусов, например с 250 градусов до 245 градусов цельсия.
3) Уверен, среди присутствующих, есть те кто имел опыт работы с подобными системами, расскажите пожалуйста, какое количество отверстий у вас в цилиндрах, какова длина общего пути прохождения водой ?
4) С какой скоростью и под каким давлением нужно подавать воду в цилиндр, есть ли какие то теоретические расчёты ?
5) Как бороться с коррозией и с забитыми накипью каналами ? Из вашего опыта, как часто забиваются зоны и как их чистить ?

Очень надеюсь на вашу профессиональную помощь.
Заранее спасибо!

Alex001 писал(а): В воздухе в цеху в большом количестве присутствует пыль, грязь, взвеси.
Мы намучились менять и ремонтировать вентиляторы, они постоянно забиваются и выходят из строя..

У Вас безлюдное производство?

"Приняли решение уйти от подобных систем обдува, и установить цилиндры с водяным охлаждением."

Добрый вечер! Принятое решение лучше забыть. Дешевле купить хорошие вентиляторы и установить на них сетки с синтепоном (фильтрующий элемент). Вынули, продули, забыли до следующего перегрева зоны.
Вы не указали что производит Ваш экструдер. Поэтому перечислю с чем работал. На 2-х шнековых Краусс Маффай раньше устанавливали масляную систему охлаждения с маслостанцией
Водяная система охлаждения используется в комбинированных алюминиевых нагревателях. По внутреннему радиусу проложены тены в керамике, по внешнему радиусу каналы охлаждения с штуцерами. К этим нагревателям прилагается система трубопроводов с электромеханическими клапанами.
На некоторых одношнековых китайцах встречал очень толстые алюминиевые нагреватели ( 40-50мм.) с пассивным охлаждением, как радиаторы тиристоров. Позиционируются как энергосберегающие.
Что бы понять как устроена и работает система нагрев-охлаждение, посмотрите экструдер для производства вспененного полиэтилена методом физического вспенивания газом ( в Подмосковье есть).
Ещё один добрый совет. При такой запылённости следите за частотником гл.привода - сгорит если не чистить.
P.S. По быстрому и дёшево сляпать не получиться, только деньги потратите.

"Мы не смогли найти какой либо литературы или даже упоминаний о данном вопросе.
Европейские производители советуют и предлагают установку сварных зон, с большим количеством и увеличенной каналов под охлаждение.
А в качестве бюджетной альтернативы мы думаем, что можно просто просверлить несколько отверстий в цилиндрах и пустить по ним воду."

Если Вы ещё не отказались от модернизации - продолжу.
Просто просверлить несколько отверстий и пустить по ним воду не получиться. Немного посчитал по комплектующим: бюджетнее фильтра на вентиляторы, из листов оцинковки сделать сделать вентиляцию и нанять уборщицу в цех. Если для персонала работать в грязи норма, надо перевоспитывать.
Читать лекции по теплотехнике и материаловедению не вижу смысла. Просто предскажу возможные результат Вашей модернизации.
-Самый удачный вариант. Нагреватели работают, охлаждение работает, температура в норме - материал холодный.
- При удачном стечении обстоятельств и коротком мат.цилиндре всё работает, но у вас пульсация.
- При неудачном техническом решении и диаметре более 80мм поведёт цилиндр, сломаете шнеки.
Отработанные технические решения.
Масляное охлаждение. Материальный цилиндр фрезеруется снаружи по спирали. При разном диаметре зон - каждая зона. В от фрезерованный канал укладывается медная трубка высокого давления. Далее через металлические трубки высокого давления подсоединяется к масло станции. Теплообменник масло станции подсоединяется к системе охлаждения. Применяется масло с рабочей температурой не менее 300град.
При водяном охлаждении применяется комбинированные алюминиевые нагреватели с встроенными тенами и каналами охлаждения. А также система электро клапанов, работающих с контроллерами температуры. Без электро клапанов, открывающих и закрывающих каналы охлаждения, добиться стабильного процесса экструзии невозможно. Повторюсь Вы не описали сам экструдер и тип изделия, который производите.
Особенности нагревателей при охлаждении водой. При работе нагревателя температура теплового потока 280-500град. в зависимости от типа нагревателя, мощности и силы тока в режиме пит-регулирования. Поэтому выпадение солей неизбежно. Подумайте как будете чистить каналы: механически или мыть с химией. Если вода так себе, то забиваются очень быстро. Обычно применяется дистиллированная вода или другой теплоноситель типа "тосол".

Уважаемый sedoykornet, спасибо за ваш ответ!
По вопросам, постараюсь уточнить и расписать более подробно.
Вопрос: в теории за сколько секунд зона должна охлаждаться на 5 градусов, например с температуры 250 до 245 градусов по цельсию. Нужно брать во внимание что максимальная скорость экструдера будет достигать 1000 оборотов, у большинства же пользователей скорость работы экструдера не превышает 500 - 600 об/мин.
На выставках разные производители двухшнековых машин на один и тот же размер цилиндра, у одних общая длина каналов - 2 метра, диаметром 10 мм, 8 каналов под воду, а у других производителей при таком же размере цилиндра - длина 20 метров, диаметр 10 и 28 каналов под воду (это абсолютный максимум со слов производителя запасных цилиндров из Германии).


figaro, производство не безлюдное, но от человеческого фактора хочется уйти.

Без привлечения хорошего специалиста по двухшнековым экструдерам тут не обойтись.

Alex001 писал(а): Пожалуйста подскажите, какой из этих вариантов оптимальнее из вашего опыта. Вот лишь несколько вопросов, которые всплывают:
1) Как и насколько сильно влияет площадь и длина водяных каналов в цилиндре на скорость охлаждения.
2) Предположим существует цилиндр с длиной каналов в 1 метр, а есть с длиной в 20 метров, за какое время в каждом из случаев можно понизить температуру на зоне на 5 градусов, например с 250 градусов до 245 градусов цельсия.
3) Уверен, среди присутствующих, есть те кто имел опыт работы с подобными системами, расскажите пожалуйста, какое количество отверстий у вас в цилиндрах, какова длина общего пути прохождения водой ?
4) С какой скоростью и под каким давлением нужно подавать воду в цилиндр, есть ли какие то теоретические расчёты ?
5) Как бороться с коррозией и с забитыми накипью каналами ? Из вашего опыта, как часто забиваются зоны и как их чистить ?

Первый и второй вопрос можно обсчитать, зная исходные данные: диаметр отверстий, длину каналов, температуру воды, давление и прочее. А можно взять готовое решение из существующего оборудования. Это проще.
3. В цилиндре делают два отверстия: вход воды и выход. А вся хитрость внутри. Там возможны несколько вариантов.
4. Все зависит от темпа охлаждения, но вообще давление в системе постоянное, и электромагинитными клапанами регулируют охлаждение по зонам.
5. Для этого надо использовать мягкую воду, чтобы каналы не забивались.

Пишите в личку, окажу посильную помощь.

Можно было-бы посоветовать Вам недорогого Китайца который изготовит Вам цилиндр под жидкостное охлаждением, так ведь там потом надо делать подачу носителя управление охлаждением, охлаждение хладогенда. Датчики, клапона, трубки. Так вот я думаю может дешевле экструдер б.у. купить.

Alex001 писал(а): figaro, производство не безлюдное, но от человеческого фактора хочется уйти.

Оно может надёжнее и проще будет избавиться от пыли и грязи?
Гораздо меньше будет вреда и людям, и оборудованию.

Lawego писал(а):Можно было-бы посоветовать Вам недорогого Китайца который изготовит Вам цилиндр под жидкостное охлаждением, так ведь там потом надо делать подачу носителя управление охлаждением, охлаждение хладогенда. Датчики, клапона, трубки. Так вот я думаю может дешевле экструдер б.у. купить.

Проще точно, но дешевле вряд ли получится.

Честно говоря - какое может быть водяное охлаждение при +245°С? Вы с ума сошли?

Малейшие проблемы с протоком/шнеком - испарение и гидроудар, который разнесет вашу систему к чертям, или козёл и хрусьшнек.
А если масло/динил - пожароопасность/вредность.

Поставьте хорошие вентиляторы, можно даже на улице, и подводите воздух воздуховодами.

Томашев Михаил писал(а):Честно говоря - какое может быть водяное охлаждение при +245°С? Вы с ума сошли?

Вот это круто сейчас сказал!!!

я бы не сказал, что кто то сошел с ума, к примеру на большинстве компаундеов используется как раз таки водяное охлаждение, посмотрите те же KMB, GM, Union, Coperion и т.д..

По поводу длины охлаждающих каналов, история несколько другая - таких длинных каналов я никогда не видел. На большинстве компаундеров идет много коротких каналов (длина канала равна высоте и ширине сегмента цилиндра, т.е. в пределах 40-50 см), делается это как раз для того, чтобы вода не закипела. Но там: цилиндр сегментарный, с длиной зоны до 4D (соотв. их много), цилиндр прямоугольного сечения.
В экструдерах используются системы жидкостного охлаждения с длинными каналами, но там укладка производится по спирали, а теплоносителем выступает масло, поверьте с маслостанциями вы намучаетесь гораздо больше чем с вентиляторами. Но будет и плюс, что Вы не только охлаждаете, но и нагревать можете на старте. Но опять таки как правило, это актуально для последней или последних 2-х зон, хотя я видел цилиндры с нарезкой спирали под укладку канала на все зоны (но это был одношнековый для кабельных изолятов).

В целом, я бы все же использовал вентиляторы, если недостаточное охлаждение - берите нагреватели оребренные.

Всем добрый день, у меня такой вопрос - кто какой теплоноситель использует в жидкостной системе охлаждения экструдера? У нас используется термолан Н, осенью были проблемы с перегревом некоторых зон, решилось продавливанием забитых зон маслом с использованием гидростанции высокого давления, заменой термолана на новый и установкой фильтра на всю эту систему, первые две недели часто менял фильтра - на них оседали кусочки нагара, после этого проблема с охлаждением ушла. Неделю назад остановились примерно на неделю, при запуске ряд зон опять оказался забит нагаром, в некоторых фитингах пришлось высверливать, некоторые зоны продавились как и в прошлый раз с помощью гидростанции. Диапазон работы термолана Н - от -20 до +330, у нас же температуры не превышают 230, почему тогда образовывается нагар? Есть мысль - перед длительной остановкой выставить все зоны на минимальные температуры, дать машине остыть и только после этого выключать охлаждение. Хотя, на новогодние праздники была остановка на две недели, проблем не было при последующем запуске.
Прошу прощения за много букв

Скорее всего у вас не жидкостная система охлаждения зон экструдера, а жидкостная система термостатирования (поддержания температур) зон экструдера.
Скорее всего масло где-то контактирует с кислородом и окисляется, либо это какая-то подделка.

Здравствуйте, спасибо за ответ, ну у нас в принципе масло контактирует с воздухом, так как в систему врезан бак, и он закрывается неплотно, к тому же там предусмотрен воздушный фильтр, правда, хз зачем он нужен

DIZEL писал(а): ↑

03 апр 2024, 13:20

Здравствуйте, спасибо за ответ, ну у нас в принципе масло контактирует с воздухом, так как в систему врезан бак, и он закрывается неплотно, к тому же там предусмотрен воздушный фильтр, правда, хз зачем он нужен

Нагар образуется из-за перегрева. В таких вещах циркуляцию масла включают до включения нагрева, а выключают много позже выключения нагрева....
Бак с сапуном или фильтром у вас, скорее всего, расширительный - для компенсации теплового расширения масла при нагреве.....

Всем добрый день, у меня такой вопрос - кто какой теплоноситель использует в жидкостной системе охлаждения экструдера?

Не используют там охлаждение. Теплоноситель используют для нагрева.... Тепло там забирает фазовый переход - плавление материала...
Хотя может у вас какая-то особенная экструзия...

DIZEL писал(а): ↑

03 апр 2024, 13:20

Здравствуйте, спасибо за ответ, ну у нас в принципе масло контактирует с воздухом, так как в систему врезан бак, и он закрывается неплотно, к тому же там предусмотрен воздушный фильтр, правда, хз зачем он нужен

Технологическая схема системы имеется? Можете предоставить? Воздушный фильтр скорее всего выполняет функцию дыхательного клапана, для предотвращения создания избыточного давления.

DIZEL писал(а): ↑

29 мар 2024, 16:07

Всем добрый день, у меня такой вопрос - кто какой теплоноситель использует в жидкостной системе охлаждения экструдера?

Томашев Михаил писал(а): ↑

16 май 2024, 15:09

Не используют там охлаждение. Теплоноситель используют для нагрева....

На имеющемся оборудовании используем дистиллированную воду