Роль насоса для повышения давления расплава в транспортировке полимеров. В процессах экструзии пластмасс, модификации и грануляции, прядения химических волокон, а также транспортировки полимеров расплав должен преодолевать сопротивление течению, создаваемое фильтрами, сеткозаменителями, трубопроводами и головками. При использовании только собственного давления экструдера или реактора могут возникнуть такие проблемы, как недостаточное давление на выходе и колебания расхода. Насос для повышения давления расплава обычно устанавливается между экструдером и головкой или размещается в трубопроводе для транспортировки расплава; за счет непрерывного зацепления шестерен он обеспечивает объемную подачу, создавая необходимые условия давления и расхода для последующих технологических процессов.
I. Повышение давления расплава
Повышение давления является наиболее непосредственной функцией насоса для повышения давления расплава. Расплав с высокой температурой и высокой вязкостью, проходящий через систему фильтрации, длинные трубопроводы или головку с небольшими зазорами, требует определенного давления для продвижения. Насос повышения давления использует вращение ведущей и ведомой шестерен, затягивая материал со стороны входа в зубчатые пазы и транспортируя его по камере насоса к выходу, тем самым создавая перепад давления.
Благодаря надлежащему разделению задач повышения давления с экструдером, последний может в большей степени сосредоточиться на таких операциях, как пластификация, смешивание и удаление газа, что помогает снизить нагрузку на переднюю часть шнека, связанную с созданием высокого давления. В таких условиях эксплуатации, как разгрузка реактора, транспортировка полиэфирного расплава и транспортировка по трубопроводам, напорный насос также может использоваться для компенсации потерь давления по длине трубопровода, обеспечивая подходящие условия давления для этапов фильтрации, дозирования и формования.
II. Стабилизация давления и расхода
Подача материала в экструдер, скорость вращения шнека, температура, а также изменения сопротивления сеткосменника могут вызывать колебания давления расплава. Насос для повышения давления расплава относится к объемному транспортному оборудованию: при стабильной скорости вращения и достаточном поступлении сырья на входе он перекачивает относительно фиксированный объем материала за один оборот, благодаря чему способен в определенной степени сглаживать колебания давления и расхода на входе.
Более стабильное давление на выходе способствует улучшению подачи сырья к передней части экструзионной головки и снижению неравномерности объема экструзии, вызванной изменениями давления. В процессах непрерывного производства, таких как изготовление плёнок, листов, труб, волокон и гранул, стабильный расход расплава способствует контролю толщины, размеров изделий или производительности в единицу времени.
Следует отметить, что фактическая эффективность стабилизации давления также зависит от вязкости материала, зазоров внутри корпуса насоса, давления на входе, рабочей температуры и системы привода; поэтому необходимо правильно подбирать модель и настраивать рабочие параметры с учётом конкретных условий эксплуатации.
III. Обеспечение дозированной подачи
Фактический расход насоса повышения давления расплава зависит от рабочего объема насоса, частоты вращения и объемной эффективности. Регулируя скорость насоса с помощью частотно-регулируемого двигателя, редуктора и системы управления, можно контролировать объем подачи расплава в пределах допустимого диапазона работы оборудования.
По сравнению с подачей, осуществляемой исключительно шнеком экструдера, установка насоса повышения давления позволяет надлежащим образом разделить процессы пластификации материала и контроля его подачи. Экструдер в основном отвечает за плавление, смешивание и пластификацию материала, а напорный насос — за последующее повышение давления и дозированную подачу, что позволяет производственной линии регулировать расход в соответствии с технологическими требованиями.
Функция дозированной подачи имеет практическое значение в случаях непрерывной подачи материала, согласования со скоростью тяги на последующих участках линии или управления производительностью за единицу времени. При использовании в сочетании с датчиками давления на входе и выходе, а также системой контроля температуры можно также регулировать скорость насоса в зависимости от рабочих параметров, что облегчает наблюдение за состоянием оборудования и управление им.
Компания «Тяньцзинь Руйчэн Помп» может предоставить рекомендации по выбору и комплектации насосов для повышения давления расплава с учетом типа материала, рабочей температуры, вязкости расплава, давления на входе и выходе, требуемого расхода и способа монтажа. В процессе эксплуатации следует избегать недостаточной подачи материала на входе, принудительного запуска при низкой температуре и длительной работы вхолостую, а также регулярно проверять уплотнения, муфты, приводные механизмы и систему нагрева, чтобы поддерживать оборудование в надлежащем рабочем состоянии.
