Влияние конструкции пропеллера на время и качество смешивания ПВХ.
Цель при приготовлении смесей ПВХ заключается не просто в смешивании сырья, а в раскрытии пор частиц смолы с помощью тепла и удержании жидких/твердых добавок в этих порах. В основе этой физической реакции лежит вихревая структура внутри смесительного резервуара. Влияние конструкции импеллера на время и качество смешивания ПВХ напрямую связано с тем, насколько идеально создается этот вихрь.
Представьте себе воронку, которая образуется, когда вы размешиваете сахар в чашке. Миксер из ПВХ стремится именно к такой воронкообразной структуре. Материал должен подниматься по стенкам чаши, изгибаться, не задевая крышку, и стекать обратно в центр (к ступице лопастей). Тот факт, что этот цикл происходит безупречно, несколько раз в секунду, зависит от угла наклона и площади поверхности лопастей.
Углы атаки и сила сдвига
Угол, который винт образует с горизонтальной плоскостью, определяет скорость нагрева материала. Если угол слишком крутой, лопасть ударяется о материал, как о стену. Это создает огромную силу сдвига, вызывая очень быстрый нагрев материала, но также доводя ток двигателя до опасных пределов. Кроме того, чрезмерная сила сдвига может привести к разрыву полимерных цепей, что вызывает деградацию молекулярной структуры материала.
Если угол наклона слишком мал (горизонтальный), лезвие будет только скользить по материалу, а не разрезать его. Сила тока остается слишком низкой, двигатель работает плавно, но материал с трудом достигает температуры 120°C за 20 минут вместо необходимых 10 минут. Это вдвое снижает объем производства завода за одну дневную смену. Компания OMMIX разрабатывает оптимальные углы наклона лезвий, которые обеспечивают этот тонкий баланс между мощностью двигателя и временем перемешивания.
|
Характеристика угла наклона лопасти |
Скорость нагрева (трение) |
Нагрузка двигателя (в амперах) |
Качество смеси (однородность) |
|
Очень прямой угол (>45 градусов) |
Очень быстро |
Чрезвычайно высокий (риск) |
Низкий (риск образования комков) |
|
Оптимальный угол OMMIX |
Быстрый и сбалансированный |
Номинальный (сбережений) |
Очень высокая (полностью однородная) |
|
Низкий/горизонтальный угол (<15 градусов) |
Очень медленно |
Низкий |
Существует риск стратификации. |
Зазор (допуск) между варочной панелью и лезвием.
Одним из важнейших аспектов конструкции рабочего колеса является расстояние от кончика лопатки до стенки и дна барабана. Как правило, между нижней лопаткой скребка и дном барабана оставляется очень тонкий допуск, обычно 1-1,5 мм. Если это расстояние рассчитано неправильно (или если оно увеличивается из-за износа лопаток), порошок ПВХ, остающийся на дне, не сможет быть затянут в вихрь.
Этот слой материала, который не циркулирует, по сути, запекается и сгорает под воздействием тепла вращающегося сверху материала. Он смешивается с готовым профилем или трубой в виде черных пятен, вызывая значительный отбраковку (брак). С точки зрения машиностроения и автоматизации, проектирование — это не просто стильный 3D-чертеж на экране компьютера; оно должно соответствовать реалиям механики и условиям эксплуатации (вибрация, тепловое расширение).
Вклад проектирования в обеспечение качества производственных процессов
В смесителе, оснащенном соответствующими лопастями, все компоненты формулы (стабилизатор, смазка, титан, кальцит) равномерно проникают в молекулу ПВХ. Это обеспечивает стабильный поток расплава в экструзионной линии, предотвращает колебания давления на выходе из пресс-формы и максимизирует ударную прочность конечного продукта.
|
Недостаток конструкции |
Результат в миксере |
Его влияние на экструзионную линию |
|
Неисправное дефлекторное (верхнее) лезвие |
Материал разбрызгивается на крышку, и середина опустошается. |
Добавки смолы не впитываются и вызывают образование газа в форме. |
|
Увеличенное лезвие среднего размера |
Двигатель перегружен, и материал раздавлен. |
Температура плавления становится нестабильной, что приводит к растрескиванию трубы/профиля. |
|
Избыточное пространство в нижней части лезвия |
Оставшийся на дне кастрюли материал пригорает. |
На поверхности профиля появляются черные пятна/следы от ожогов. |
, продолжайте читать наше руководство « Что следует учитывать при выборе лопаток для ПВХ-смесителей», чтобы узнать, на что обращать внимание при покупке новой лопатки для вашего предприятия .
Часто задаваемые вопросы
Можем ли мы сами изменить угол наклона лопастей?
Нет, лопатки смесителя привариваются под определенным углом, и их динамическая балансировка регулируется в соответствии с этим углом. Физическое воздействие на угол нарушит балансировку и повредит подшипники.
Каково оптимальное время перемешивания?
В зависимости от мощности котла, состава смеси и линии охлаждения, смешивание в горячем состоянии обычно занимает 7-12 минут. При правильном проектировании это время можно стандартизировать.
Диаметр рабочего колеса должен быть точно заподлицо с диаметром котла?
Категорически нет. Сталь расширяется при высоких температурах. Если зазор равен нулю, лопасть растянется и будет тереться о стенку котла при нагревании, что приведет к серьезным авариям. Допуск определяется путем расчета припуска на расширение.
Оказывает ли конструкция прямое влияние на расход топлива двигателя?
Безусловно. Конструкция, обеспечивающая низкое аэродинамическое сопротивление и плавное течение материала, может снизить потребление активной мощности двигателя (кВт) до 30%.
Что произойдет, если дефлекторная лопасть отсутствует?
Поток к центру вихря невозможен, материал выталкивается наружу под действием центробежной силы, в центре образуется пустота, и гомогенная теплопередача не происходит.
Разрабатывает ли компания OMMIX лезвия по специальным формулам?
Да, мы разрабатываем рабочие колеса с различной динамикой потока для каждого из следующих составов: жесткий ПВХ, мягкий ПВХ и ПВХ с очень высоким содержанием кальцита.
Представляем лопатки для миксера OMMIX — инженерное чудо, разработанное для идеальной установки в ваш миксер, сокращающее время производства и повышающее качество продукции .