Типы двухшнековых экструдеров
Двухшнековый экструдер — это важное оборудование, используемое в различных отраслях промышленности для смешивания, компаундирования и экструзии материалов, таких как пластмассы, продукты питания и фармацевтика. Универсальность двухшнекового экструдера делает его неотъемлемой частью оборудования в современном производстве. Однако не все экструдеры одинаковы; они бывают разных типов, каждый из которых подходит для определенных нужд.
В этой статье мы рассмотрим различные типы двухшнековых экструдеров и их уникальные возможности.
Категоризируется по конфигурации винта
В зависимости от конфигурации шнека двухшнековые экструдеры можно разделить на параллельные двухшнековые экструдеры и конические двухшнековые экструдеры. В параллельном двухшнековом экструдере шнеки параллельны друг другу по всей длине. В конических двухшнековых экструдерах шнеки имеют коническую форму, а диаметр постепенно уменьшается от загрузочного конца к торцу матрицы.
Параллельный двухшнековый экструдер
Параллельные двухшнековые экструдеры имеют шнеки с одинаковым диаметром по всей длине. Они обычно используются для переработки полиолефинов (таких как ПЭ и ПП), нейлона, ПК, полиэстера и других материалов.
Наши преимущества
Адаптивность соотношения L/D остается преимуществом параллельных двухшнековых экструдеров. Их можно регулировать для увеличения или уменьшения соотношения L/D в ответ на изменения условий формования для соответствия требованиям технологии переработки пластмасс. Такая гибкость расширяет диапазон применения параллельных двухшнековых экструдеров, чего трудно достичь с помощью конических двухшнековых экструдеров.
Минусы:
Из-за небольшого межосевого расстояния между двумя шнеками и ограниченного пространства радиальные и упорные подшипники, поддерживающие два выходных вала, а также соответствующие приводные шестерни сталкиваются со значительными проблемами в приводном редукторе параллельного двухшнекового экструдера.
Несмотря на усилия конструкторов, все еще трудно решить реальные проблемы ограниченной грузоподъемности, малого модуля и диаметра шестерен, а также уменьшенного диаметра хвостовой части двух шнеков, что приводит к очевидному отсутствию крутящего момента. Ограниченный выходной крутящий момент и значительно сниженная грузоподъемность являются заметным недостатком параллельных двухшнековых экструдеров.
Конический двухшнековый экструдер
Конические двухшнековые экструдеры имеют больший диаметр на загрузочном конце шнека и меньший диаметр на конце головки. Эти экструдеры в основном используются для обработки ПВХ, а их уникальная конструкция оптимизирована под конкретные требования к материалу.
Наши преимущества
Два конических винта расположены горизонтально, а их оси под углом при вставке в ствол. Поскольку расстояние между валами постепенно увеличивается от более узкого конца к более широкому, приводной редуктор может вместить большее расстояние между центрами двух выходных валов. Такое расположение обеспечивает достаточно места для установки шестерен, валов шестерен, радиальных и упорных подшипников, тем самым увеличивая эффективность трансмиссии.
Эта гибкая конструкция позволяет устанавливать более крупные радиальные и упорные подшипники с валами, рассчитанными на передачу высокого крутящего момента. В результате конические двухшнековые экструдеры обладают значительными характеристиками, включая высокий рабочий крутящий момент и грузоподъемность, которые отличают их от параллельных двухшнековых экструдеров.
Недостатки бонуса без депозита
Недостатком конических двухшнековых экструдеров является их ограниченная адаптивность, поскольку шнеки имеют разный диаметр по всей длине, что может затруднить достижение равномерной обработки материала. Кроме того, следует учитывать сложность их конструкции и потенциально более высокую стоимость строительства.
Сходства между двумя типами
Они оба имеют механизмы для принудительного пластического движения, хорошие возможности смешивания и пластификации, а также возможности обезвоживания. Их способность адаптироваться к материалам и процессам формования пластиковых изделий по сути одинакова.
Различия между двумя типами
● Диаметр: параллельные двойные шнеки имеют одинаковый диаметр, тогда как конические двойные шнеки имеют разные диаметры на меньшем и большем концах.
● Расстояние между центрами: расстояние между параллельными двойными винтами остается неизменным, в то время как ось конических двойных винтов образует угол, что приводит к разным размерам расстояния между центрами вдоль оси.
● Соотношение L/D: Соотношение L/D (L/D) параллельного двухшнекового винта представляет собой отношение эффективной длины винта к его внешнему диаметру, тогда как соотношение L/D конического двухшнекового винта представляет собой отношение эффективной длины винта к среднему значению диаметров его большего и меньшего концов.
Видно, что самая большая разница между параллельным двухшнековым экструдером и коническим двухшнековым экструдером заключается в геометрии цилиндра шнека, что приводит к различным структурным и эксплуатационным различиям. Хотя эти два типа экструдеров имеют свои собственные характеристики, у них есть и свои преимущества.
Классификация по направлению вращения двухшнекового двигателя
Двухшнековые экструдеры подразделяются на экструдеры с однонаправленным и встречным вращением в зависимости от направления вращения шнеков.
Двухшнековый экструдер с параллельным вращением
Со-вращающиеся двухшнековые экструдеры имеют два шнека, вращающихся в одном направлении. Эти машины эффективны при смешивании и формулировании материалов. Благодаря возможности работать с широким диапазоном вязкостей и формул, со-вращающиеся экструдеры идеально подходят для обработки полимерных смесей, мастербатчей и приложений реакционной экструзии. Они обладают превосходными характеристиками самоочистки и транспортировки, что обеспечивает равномерное диспергирование и распределение добавок по всему материалу.
Преимущества двухшнековых экструдеров с однонаправленным вращением шнеков:
● Улучшенное смешивание: взаимозацепляющиеся шнеки и настраиваемые элементы шнека позволяют точно контролировать интенсивность и качество смешивания по сравнению с одношнековыми экструдерами.
● Гибкость обработки: дозирование подачи позволяет независимо контролировать производительность, обеспечивая выполнение нескольких функций обработки на одной машине.
● Контролируемые параметры обработки: узкое распределение времени пребывания и точный контроль температуры улучшают профили сдвига-времени-температуры для обеспечения постоянного качества продукта.
● Эффективное производство: объемная транспортировка позволяет обрабатывать широкий спектр материалов с минимальным временем простоя.
● ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ: Высокая гибкость и производительность для широкого спектра конечных продуктов со стабильным качеством, при этом износ шнека можно компенсировать путем регулировки скорости шнека.
На основании характера взаимоблокировки шнеков при их вращении двухшнековые экструдеры с однонаправленным вращением можно дополнительно классифицировать на двухшнековые экструдеры с однонаправленным вращением и двухшнековые экструдеры с однонаправленным вращением без зацепления.
Двухшнековый экструдер с вращающимися в одном направлении шнеками
В экструдере Engaged Co-Rotating Twin Screw Extruder шнеки блокируются или входят в зацепление друг с другом при вращении, тем самым повышая эффективность обработки и транспортировки материала. Такая конструкция улучшает распределенную способность смешивания экструдера, что способствует тщательному диспергированию добавок и наполнителей в полимерной матрице.
Экструдеры периодического действия обычно используются в компаундных приложениях, где критически важен точный контроль распределения размера частиц и однородности смеси. Они предлагают отличную масштабируемость и гибкость, позволяя производителям настраивать процесс экструзии в соответствии с конкретными требованиями к продукту.
Двухшнековые экструдеры с вращающимися в одном направлении несоприкасающимися шнеками
С другой стороны, шнеки не зацепляющегося совращающегося двухшнекового экструдера не блокируются и не входят в зацепление при вращении. Вместо этого они вращаются в непосредственной близости друг от друга, не входя в зацепление, что позволяет использовать другой тип обработки материалов, часто для хрупких материалов или чувствительных к сдвигу приложений, таких как обработка термочувствительных полимеров, биоматериалов и пищевых продуктов. Незацепляющиеся экструдеры обеспечивают щадящие условия обработки, при этом обеспечивая эффективные возможности смешивания и компаундирования.
Двухшнековые экструдеры с противоположным вращением шнеков
В отличие от экструдеров с со-вращающимися шнеками, экструдеры с двухшнековыми шнеками с противовращающимися шнеками имеют шнеки, вращающиеся в противоположном направлении. Такая конфигурация создает значительный эффект замешивания и сдвига на материале, что приводит к тщательному смешиванию и диспергированию. Экструдеры с противовращающимися шнеками отлично подходят для применений, требующих интенсивного сдвига, таких как десольвентизация, реактивная экструзия и смешивание высоконаполненных материалов. Они обеспечивают точный контроль времени пребывания и скорости сдвига, что делает их пригодными для сложных условий обработки.
Взаимодействующие реверсивные двухшнековые экструдеры
В двухшнековом экструдере с реверсивным включением два шнека расположены симметрично, но вращаются в противоположных направлениях. Такая конфигурация предотвращает перемещение материала в форме «∞», поскольку спиральная траектория одного шнека блокируется другим. Вместо этого при транспортировке твердых веществ материал транспортируется вперед в почти закрытой полости в форме буквы «С». Однако между внешним диаметром одного шнека и корневым диаметром другого шнека сохраняется зазор, позволяющий материалу проходить.
При прохождении материала через радиальный зазор между двумя шнеками он подвергается интенсивному сдвигу, смешиванию и уплотнению, что приводит к эффективной пластификации. Кроме того, степень сжатия может быть реализована путем постепенного уменьшения шага шнека, что делает его пригодным для обработки широкого спектра продуктов.
Двухшнековый экструдер с неразъемным соединением и встречным вращением шнеков
Менее распространенный, чем сетчатый экструдер, несетчатый двухшнековый экструдер с встречным вращением работает иначе, чем одношнековый экструдер, но имеет сходство в том, что он полагается на трение и вязкое сопротивление для перемещения материала. Помимо движения к головке, материал может демонстрировать различные схемы течения из-за большого радиального зазора между двумя шнеками, что может привести к значительной утечке.
Кроме того, относительное расположение винтовых лопастей может привести к тому, что давление материала на стороне тяги одного винта будет выше, чем на стороне сопротивления другого винта, что приведет к потоку материала со стороны тяги высокого давления на сторону сопротивления другого винта. Вращение препятствует потоку материала в точке A, что приводит к потоку и множеству других схем потока, которые делают его пригодным для смешивания, вентиляции и девулканизации.
Заключение
Каждый тип двухшнекового экструдера предлагает уникальные преимущества и возможности для удовлетворения различных потребностей в обработке в широком спектре отраслей. Понимание различий между этими типами экструдеров имеет решающее значение для выбора наиболее подходящего оборудования для конкретного применения.
Правильный выбор двухшнекового экструдера может оказать существенное влияние на качество продукции, производительность и общий успех производства, будь то достижение оптимальной эффективности смешивания, сохранение целостности продукта или повышение гибкости обработки.