Teknisk diskusjon om høyhastighets PE-RT rørekstruderingslinje

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.er enprodusent av mekanisk utstyrmed over 30 års erfaringplastrør ekstruderingsutstyr, nytt miljøvern og nytt materialutstyr. Siden etableringen har Fangli blitt utviklet basert på brukernes krav. Gjennom kontinuerlig forbedring, uavhengig FoU på kjerneteknologien og fordøyelse og absorpsjon av avansert teknologi og andre midler, har vi utvikletPVC-rørekstruderingslinje, PP-R rørekstruderingslinje, PE vannforsyning / gassrør ekstruderingslinje, som ble anbefalt av det kinesiske byggedepartementet for å erstatte importerte produkter. Vi har fått tittelen "Førsteklasses merkevare i Zhejiang-provinsen".

I. Oversikt

Polyetylen med høy temperaturmotstand (forkortet PE-RT) er en ny type plastrørmateriale. På grunn av sin overlegne langsiktige hydrostatiske styrke, temperaturmotstand, prosessfleksibilitet, lange levetid, varmesmeltbarhet og resirkulerbarhet sammenlignet med tradisjonelle PE-rør, har PE-RT-rør blitt en bærebjelke i bygging av varmtvannssystemer og gulvvarmesystemer. Spesielt deres markedsandel innen gulvvarmerørsystemer øker stadig. For å møte kravene til rask markedsvekst, tar produsenter i bruk metoder for å øke arbeidsproduktiviteten, nemlig ved å øke produksjonslinjehastigheten til ekstruderingsutstyr for å øke produksjonen per tidsenhet. Høyhastighets produksjonslinjer opererer vanligvis med hastigheter mer enn det dobbelte av hastigheter for konvensjonelle linjer (5–6 m/min). Spesielt for større rørprodusenter gir reduksjon av antall utstyrsenheter mer effektiv bruk av anleggsplass og senker arbeidskostnadene. Færre utstyrsenheter legger også til rette for enklere prosesskontroll, noe som er avgjørende for å sikre konsistent og jevn rørkvalitet. Høyhastighets produksjonslinjer bruker dessuten betydelig mindre faktisk kraft enn konvensjonelle linjer ved høye driftshastigheter, og gir dermed større energieffektivitet. Doblingen av effektiviteten per individuell maskin gjør det mulig for rørprodusenter å reagere fleksibelt på stadig skiftende markedskrav, fullføre kundeordrer på kortest mulig tid, redusere ferdigvarelageret og akselerere kapitalomsetningen. Denne artikkelen diskuterer hvordan man kan oppnå høyhastighetsproduksjon av PE-RT gulvvarmerør gjennom teknisk prosesskontroll, og dermed forbedre produksjonseffektiviteten for å møte økende markedsetterspørsel.

II. Prosesskontroll

Prosessflyt:

Råstoffpellets → Tørking →Ekstruderoppvarming → PE-RT rørspesifikk dyse → Vakuumdimensjonering → Kjøling og forming → Rørutskrift → Høyhastighetsavhentingsenhet → Sponfri kutter→ Oppsamlingsenhet → Visuell inspeksjon og dimensjonskontroll → Enkel pakking → Trykktesting → Emballasje ved kvalifisering → Lager

Materialer som brukes til PE-RT-rør inkluderer DOWLEX 2344/2388E fra Dow Chemical (USA), YUCLAIR DX800 og DX900 fra SK Corporation (Sør-Korea), SP980 fra LG Chem, XP 9000 fra Daelim Industrial ect. Ved høyhastighets ekstrudering varierer prosessparameterne betydelig avhengig av råmaterialet som brukes. Derfor er streng kontroll av råvarekvaliteten også en viktig garanti for å sikre kvaliteten og levetiden til høyhastighetsproduserte PE-RT-rør.

For PE-RT-råvarer oppnås den høyeste ytelsen innenfor et prosesstemperaturområde på 180–210 °C. Ved høyhastighets ekstrudering, hvis temperaturen er for lav, kan dårlig plastisering oppstå, noe som resulterer i en matt, ikke-blank røroverflate eller smeltebrudd. Hvis temperaturen er for høy, blir den ekstruderte formen for myk, og røroverflaten har en tendens til å utvikle fine krusningsmerker. Derfor bør temperatursvingninger kontrolleres innenfor ca. ±5 °C. Større avvik kan forårsake variasjoner i rørveggtykkelse og ytelse.

III.PE-RT rørekstruderingsutstyr

Siden gulvvarmerør leveres i kveiler (typisk 200–300 meter per kveil), er avvik i rørets midtdeler ikke lett påviselige, noe som kan utgjøre kvalitetsrisiko. PE-RT rørproduksjon krever at de utmerkede egenskapene til råmaterialet "repliseres" på det ferdige røret, samtidig som man oppnår kontinuerlig og høyhastighets ekstrudering for å produsere høykvalitetsprodukter med gunstig økonomisk avkastning. Dette krever avansert utstyr og høypresisjonskontrollinstrumenter. Derfor er utformingen av hovedekstruderen kritisk viktig; ellers vil både produksjon og kvalitet være vanskelig å oppnå. Produksjonslinjen bruker vanligvis en Φ65 skrueekstruder, som er i stand til å oppnå en ytelse på opptil 250 kg/t og stabile produksjonshastigheter på 15–25 m/min eller mer. Designet ovenfor tar sikte på å optimalt integrere hver prosess fra både tekniske og økonomiske perspektiver for å oppnå best ytelse og kostnadseffektivitet. På grunn av den relativt høye smelteviskositeten til PE-RT, er ekstruderen designet med høyt dreiemoment, importerte trykklager og gir laget av spesiallegeringer med spesialisert varmebehandling for å redusere støy og varmetap. Ekstruderingsoperasjoner styres av avanserte kontrollsystemer for å sikre stabil, sikker og høyhastighets ekstrudering av PE-RT.

Under PE-RT-rørbehandling, hvis stadiene av smeltesmelting, formdannelse og avkjøling/dimensjonering ikke er riktig kontrollert, kan de mekaniske egenskapene til røret avta på grunn av materialdegradering, molekylkjedeorientering eller krystallisering under avkjøling. Plastiseringen av råmaterialet og kjølingen/dimensjoneringen av formen er nøkkelfaktorer for å kontrollere ekstruderingskvaliteten. For ekstruderingsutstyr bør følgende punkter være oppfylt:

1.  Bruk lave smeltetemperaturer for å minimere materialnedbrytning under smelting og plastisering.

2. Sørg for utmerkede og ensartede smelteegenskaper, og forhindrer langsgående orientering av polymermolekylkjeder under formning.

3. Oppnå jevn kjøling for å redusere indre spenninger i røret.

IV. Skrue og fatdesign

Basert på egenskapene til PE-RT-råmaterialer, krever skruen et relativt stort lengde-til-diameter (L/D)-forhold, typisk utformet til 33:1. Skruestrukturen vedtar en to-trinns blandeskruedesign, med blandeelementer innlemmet både i midten og i frontenden av skruen for å unngå overdreven skjæring av materialet. Mateseksjonen til tønnen benytter en uavhengig bøssingsstruktur med kjølemediumsirkulasjon og indre aksiale spor. Disse strukturelle designene bidrar til å forbedre transporteffektiviteten til fôringseksjonen. Skru- og tønnematerialene er laget av høykvalitetslegeringer med spesialiserte overflatebehandlinger. Tønnen og skruen må være produsert med svært høy presisjon. Hvis presisjonen er utilstrekkelig, basert på tid-temperatur-ekvivalensprinsippet, vil ethvert stillestående materiale som fester seg til ikke-glatte overflater effektivt gjennomgå langvarig høytemperatureksponering over tid, noe som potensielt kan føre til nedbrytnings- eller nedbrytningsprodukter. Kontinuerlig produksjon over lengre perioder kan da resultere i intermitterende svarte flekker på røroverflaten, noe som påvirker produktkvaliteten negativt.

V. PE-RT-spesifikt formhodedesign

Konvensjonelle rørekstruderingsdysehoder, som spider-type (dor-støttede) dyser, sliter med å garantere PE-RT-rørproduksjon på grunn av sveiselinjedefekter i smeltestrømmen. For tiden brukes spiralformehoder hovedsakelig både innenlands og internasjonalt, med et nedtrekksforhold typisk mellom 1,3 og 1,6. Glattheten til dyseleppen og spindeloverflaten påvirker direkte rørets overflateutseende. Problemer som produksjons- og kvalitetsustabilitet kan føre til riper, falske sprekker forårsaket av vannkjøling eller smelteakkumulering på røroverflaten. Under langvarig bruk ved høy temperatur og høyt trykk kan disse overflatefeilene bli startpunkter for sprengningsfeil, og dermed forkorte produktets levetid.

I praksis er det utviklet en formhodedesign som er mer egnet for PE-RT-ekstrudering, referert til som det PE-RT-spesifikke dysehodet. Når smeltestrømmen fra ekstruderen kommer inn i dysehodet, passerer den først gjennom en stjerneformet strømningsdeler, deler seg i flere strømmer, som deretter rekombinerer og passerer gjennom en spiralfordeler for å danne en ringformet rørformet smeltestrøm. Denne strømmen passerer deretter gjennom en ringformet filtreringsanordning, gjennomgår gradvis kompresjon etter rekombinasjon, og går til slutt inn i formingskanalen som består av doren og dyseleppen for å bli ekstrudert som en form. Gjennom flere spaltnings- og rekombineringstrinn oppnår smelten en høy grad av homogen plastisering. Praktisk erfaring har vist at dette dysehodet muliggjør "lavtemperatur-, lavtrykks"-ekstrudering som anbefales for PE-RT av avanserte internasjonale produksjonslinjer, og dens design forhindrer iboende materialnedbrytning på grunn av overdreven skjærkraft, noe som gjør den spesielt egnet for høyhastighetsproduksjon.

VI. Høyeffektiv dimensjonering og kjølesystem

Den grunnleggende konfigurasjonen av enPE-RT rør produksjonslinjeer lik den for generelle polyolefinrørledninger, med den primære forskjellen som ligger i strukturen til kjøle- og dimensjoneringsseksjonen.

På grunn av den høye viskositeten til PE-RT-smelte, installeres en forkjølering vanligvis før dimensjoneringshylsen for å lette en jevn innføring av formen. I tillegg, fordi PE-RT har en høy entalpi, kan en kombinert hylse-type og skive-type kjøle- og dimensjoneringsenhet brukes for å akselerere kjøling. Strukturen, bearbeidingspresisjonen og kjølemetoden til dimensjoneringshylsen er avgjørende for kvaliteten på PE-RT-rørbehandlingen. En vannringdimensjoneringshylse av skivetype (der kjølevann sirkulerer rundt dimensjoneringshylsen uten direkte kontakt med røret) muliggjør rask produksjon av tynnveggede (kaldtvann)rør på kort sikt. Imidlertid, siden materialet kommer inn i limhylsen ved en relativt høy temperatur og med høy viskositet, kan langvarig bruk av en konvensjonell vannfilm-type limhylse resultere i gradvis ruing av rørets ytre overflate eller til og med rørbrudd. For PE-RT-rørproduksjon anbefales derfor en dimensjoneringshylse av typen vanngardinskive. Denne utformingen gir forhåndskjøling av røret før det går inn i dimensjoneringshylsen og forhindrer også materialadhesjon og blokkering ved dimensjoneringshylsen. Gitt den relativt høye entalpien til PE-RT-materiale, spesielt under høyhastighets rørproduksjon, kreves det en lengre total kjølelengde for å møte de høyere ekstruderingshastighetene. Vanligvis overstiger den totale kjølelengden til produksjonslinjen 23 meter, som består av en vakuumdimensjoneringstank og to kjølevannskummer. Denne kjølelengdekonfigurasjonen er designet for å gi tilstrekkelig kjølekapasitet for å produsere 20 x 2,0 mm rør ved lineære hastigheter over 15 m/min.

VII. Konklusjon

For å sikre både produksjon og kvalitet i høyhastighets PE-RT-rørproduksjon, er det viktig å bruke avansert utstyr og verktøy med høy presisjon, vedta rasjonelle og passende dimensjoneringsmetoder og forsvarlige prosesskontroller, og håndheve strenge kvalitetskontrolltiltak i forbindelse med råvarer av høy kvalitet. Ved å forbedre arbeidsproduktiviteten kan produsenter oppnå lavere prosesseringskostnader og høyere produksjon, og dermed tilby mer konkurransedyktige priser for å møte den stadig voksende markedsetterspørselen.

Hvis du trenger mer informasjon,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.ønsker deg velkommen til å kontakte for en detaljert forespørsel, vi vil gi deg profesjonell teknisk veiledning eller forslag til utstyrsanskaffelser.