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                管道与型材挤出冷却制备的研究

                信息来自:超高分子量聚乙烯www.eastpipe.net    发布日期:2012-12-13   浏览次数:105  

                  导读:   冷却塑料管材和型材一直是▂一个挑战,而在挤出速率超过682kg/h的今天。事实更是如此。当决定怎样最佳】地冷却挤出产品时,需要关注的不仅是材料,而且还包括壁厚和挤出的几何尺寸。在冷却厚度仅为几mm的窗户线性型材和冷却厚度达38.1mm的木质◥复合材料装饰盖板时,其方法是有较大差别的。   高生产率的

                    冷却塑料管材和型材一直是一个挑战,而在挤出速率超过682kg/h的今天。事实更是如此。当决定怎样最佳地冷却挤出产品时,需要关注的不仅是材料,而且还包括壁厚和挤出的几何尺寸。在冷却厚度仅为几mm的窗户线性型材和冷却厚度达38.1mm的木质复合材料装饰盖板时,其方法是有较大差别的。
                    高生产率的挤塑操作从过去发展到现在已走了一段较长的路。过去,型材一◣般采用城市用水或井水在几乎静止的浸浴下进行冷却,当水吸取尽可能多的热量后被排放到污水沟≡中。在生产率问题促使一种更为智能的方法成为必需,水的供应和处理的费用就已经足以使这种冷却方法结束。在Conair公司的帮助√下,挤塑厂商们正在精确地计算有多少热量需要被消除以及需要多快的速度进行●消除,才能实现运营成功且有利可图。也许有人希望在使水尽可能冷的方面找到一些解决的办法。然而ξ实际上,问题要比单独水冷要更加复杂。
                    自从发明塑料挤塑以来,下♀游冷却设备的生产商以及他们的客户都在寻求更好的方法来把过程热量从挤塑型材中消除,而这种努力也得到了一个合理的进展。
                    冷水在帮助优化热传递速度方面可以起到很多作用『,但是这种作用仅限于一个特定的壁厚范围内。4mm以上壁厚的管材,可以考虑从冷水转↘到调温水,以优化冷却速度。当挤出物从热的塑性状态转变为硬性状态时,热传递速度降低。因此,管材或型材》外表面发生的结皮,实际上就把内部材料和冷却水进行了隔离。随着壁厚的增加,这变成了一个越来越严重的问题。你可能是←在浪费非常昂贵的冷却水。事实上,最好在最初的冷却槽,将水温调高至26.5-54.5℃,在不使表面结皮的情况下带走⊙能量。
                    再者,如果型材的壁厚不一样╱,用冷水快速冷却会造成型材弯曲、扭曲、和翘曲。这种情况下,则有可能需要在主冷却槽中升♂高水温,以帮助平衡热传递速度。
                    冷却壁厚为4mm或更低☆的管材,特别是超高分子量聚乙烯管材,可使用带有适当尺寸』水循环系统的高强度喷淋槽,且在整个线上专门使用温度范围为3.3-7.2℃的冷却水。适当设〓计的喷淋槽可以冷却76-102mm的管材,对于7.3米地喷淋槽,其冷却速度可达364-998kg/h。有↘意思的是,由于驻∏留时间和表面积问题,为了实现每小时内相同的输出量,则实际上需要将冷却槽长度加长约30%。
                    冷却厚壁管▲材,可以在主喷淋槽中通过使用调温水来控制结皮的速度,同时把最大的热●量从壁中带走。当确定水循环系统的尺寸和喷淋槽所需的长度╲时,适当确定热交换器的尺寸来控制水温将是很关键的。
                对挤塑冷却〓的一个回顾
                    历史上,挤塑厂商依赖于空气冷却或浸泡冷却来排除热量。虽然ξ 冷却技术在最近20年中进卐步迅速,但是这些令人尊敬的技术仍在值得学习。
                    空气冷却在挤塑型材加工中已被使用了多年,令人惊讶的是它可能是冷却型材的最◇佳方法之一,特别是对于薄壁型材而言。这种冷却方式较大的缺点是空气冷却较慢,速度一般▓低于159kg/h,并⌒且空间密集,采用一个简单的中空架子来支撑跨距达6M的型材。虽然这个过程提高较慢的热传递速度,但它通过使厚壁和薄壁以相同的速度冷却,最大程度地减少了翘曲、扭曲和弯曲。因为空气的▅冷却速度是水的百分之一,不均匀的冷却可能更少。通常,在第一⊙段的3M中,注嘴被用来在型材的特定部分(较厚)吹空气,而最后的3M则在型材上下方采用风箱,使用更普∞遍的空气冷却。虽然这是一种较慢的热转移方法,但是我们可以从中学到知识,把它应用到其他管材和型材的冷→却方法中。
                    浸泡冷却简单地把熔融塑料从一个♀装满冷却水的槽中引出,冷却水通过一台水泵、过滤器和热交换器进行循○环,排除从挤出塑料中获得的热量。冷却水一般是温度控制的,它是一种转移︽挤出物热量。冷却水一般是温度控制的,它是一种转移挤出物热〗量非常有效的介质。但是,由于在塑料和水之间存在较高的温差,挤出型材周围的水立刻被加热,实际上阻¤碍了进一步的热传递。对此,解决的办法是把湍流引入到槽中,把被加热的水弄走,使较冷◣的水能接近挤出物。湍流被认为是该冷却过程中的一个关键因素。
                    如今,该行业■正在不断发明新技术,包括高强力喷淋冷却和沿挤出线不同温度的谨慎使用,它们能够迅速提高挤出量地ω速度,并帮助加工厂商在一些最热门的新市场变得更具有竞争力。




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