V konkurenčnom svete výroby plastov sú prvoradé výkon stroja a konzistencia produktu. Thejedno-závitovkový dvojitý{1}}stroj na vyfukovanie fóliíkonfigurácie,-kde sa jedna závitovka extrudéra podáva do dvoch samostatných lisovacích hláv naraz-napredujú vo výrobných poschodiach po celom svete. Pre podniky, ktoré chcú zväčšiť svoj výkon bez zdvojnásobenia ich pôdorysu alebo nákladov na energiu, stojí za to pochopiť, čo táto architektúra vlastne ponúka.
Čo je to jedno{0}}dvojskrutkový{1}}membránový ventilátor?
Tradičné membránové dúchadlá spájajú jeden extrudér s jednou prstencovou vytláčacou hlavou. Skrutka sa roztaví a stlačí živicu, ktorá sa potom vytlačí cez kruhovú formu, čím sa vytvorí membránová bublina.
Thejedno-závitovkový dvojitý{1}}stroj na vyfukovanie fóliízachováva rovnaký valec extrudéra a závitovkovú zostavu, ale tok roztavenej živice je rozdelený na dve samostatné lisovacie hlavy pomocou oddeľovacieho bloku. Každá forma vytvára vlastnú samostatnú fóliovú bublinu, ktorá sa ochladí, zloží a navinie do dvoch paralelných kotúčov fólie. Skrutka sa nemení, iba rozširuje po prúde rozvod a rozloženie formy.
To znamená motor, vykurovací systém a skrutkový pohon-ale s dvomi výstupmi fólie.
Vysvetlenie Core Efficiency Gains
1. Dvojitý výstup bez druhého extrudéra
Najbezprostrednejším prínosom je surová priepustnosť. Štandardné 55 mm závitovkové extrudéry spracovávajú nízkohustotný polyetylén s optimalizovanými podmienkami, s výkonom taveniny 80–120 kg/h. Pomocou formy živica vytvára zvitok filmu. Nainštalujte dvojrežimovú štruktúru na tú istú skrutku s rovnakým výkonom 80 – 120 kg/h naplnením dvoch valcov súčasne.
Nepridali ste druhý motor, druhú prevodovku, druhú sadu vykurovacích pásov ani druhý ovládací panel. Pridali ste rozdeľovač toku a druhú matricu- za zlomok kapitálových nákladov celého druhého stroja. Podiel kapitálových výdavkov prudko vzrástol.
V prípade šírky rolí 300 – 800 mm, ktoré sa bežne vyskytujú v obalových a poľnohospodárskych fóliách, súčasné valcovanie znižuje náklady na spracovanie jednej role o 30 – 45 % v porovnaní s prevádzkou dvoch samostatných jednovalcových strojov za rovnakých podmienok. Dobre-vyladenéjedno-závitovkový dvojitý{1}}stroj na vyfukovanie fóliípremieňa túto kapitálovú výhodu na každodennú výrobnú realitu.
2. Vyvážené zaťaženie skrutky a stabilita taveniny
Neintuitívna výhoda nastavenia dvoch-režimov spočíva v tom, že skrutky zvyčajne fungujú v stabilnejšom operačnom okne. Jediná matrica na skrutke s vysokým{2}}výstupom tlačí systém na hornú hranicu rozsahu tlaku taveniny, čím sa zvyšuje riziko prasknutia taveniny (povrchová chyba v dôsledku nadmerného šmykového napätia na matrici).
Pri štruktúre dvoch{0}}režimov sa rozloží celkový prietok, takže tlak taveniny na matricu je približne polovičný ako tlak vo forme na rovnakom výstupnom konci. toto:
Znížte šmykové napätie každej matrice, aby ste znížili riziko lomu taveniny
Nechajte skrutku pracovať pri strednej rýchlosti a nie pri maximálnej rýchlosti, čím sa predĺži životnosť skrutky a hlavne
Vďaka tomu, že horúci profil skrutky nie je vytlačený do extrémov, sú zabezpečené stabilnejšie teploty taveniny
V praxi to operátori uvádzajújedno-závitovkový dvojitý{1}}stroj na vyfukovanie fóliíjednotky majú tendenciu produkovať menej gélových inklúzií a hladšie povrchy filmu ako jednorežimové stroje, ktoré dosahujú rovnaký celkový výkon.
3. Energetická účinnosť na kilogram fólie
Spotreba energie membránového dúchadla pozostáva hlavne z hnacieho motora extrudéra, pásov ohrievača sudov a chladiaceho dúchadla. V duálnom stroji všetky tri hlavné spotrebiče energie neposkytujú jeden, ale dva filmové výstupy.
Zvážte typický energetický rozpad 55 mm extrudéra:
| Komponent | Približná spotreba energie | Podáva (jeden režim) | Podáva (dvojitá kocka) |
|---|---|---|---|
| Hnací motor | 22-37 kW | 1 rolka | 2 rolky |
| Ohrievače sudov | 8-15 kW | 1 rolka | 2 rolky |
| Chladiaci ventilátor | 3-5 kilowattov na osobu | 1 rolka | 2 valce (2 dúchadlá) |
| Navíjacie pohony | 1-2 kW | 1 navíjač | 2 navíjačky |
Výkon hnacieho motora a ohrievača suda je zdieľaný dvoma valcami. Hoci sú potrebné dva chladiace dúchadlá a dva navíjače, ich kombinovaný ťah je stále podstatne menší ako pri prevádzke dvoch úplných zostáv extrudéra. Celkovo sa náklady na energiu na kilogram hotového filmu zvyčajne znížia o 20 – 30 % v optimalizovaných zariadeniach s duálnym{4}}režimom a o 20 % až 30 % v dvoch samostatných strojoch s ekvivalentným celkovým výkonom.
4. Menšia pôdorysná plocha na jednotku výstupu
Priestor závodu je fixná cena. Dva-stroje v režime pokrývajú o 20 až 30 percent viac pôdy ako stroje s jedným-režimom -, do mierne širšieho rámu sa zmestí druhá bublinová veža, druhý skladací rám a druhý navíjač. Naproti tomu dva úplne oddelené stroje pokrývajú približne dvojnásobok plochy jedného stroja.
Pre prevádzky obmedzené veľkosťou budovy alebo nákladmi na prenájom je efektívnosť pôdorysu dvojitých strojov významnou prevádzkovou výhodou. Každýjedno-závitovkový dvojitý{1}}stroj na vyfukovanie fóliína podlahe poskytuje väčší výťažok štvorcových metrov ako jeho jediná-kocka.
5. Simultánna výroba rôznych špecifikácií valčekov
Na niektorých modeloch s dvoma{0}}režimami možno dve lisovacie hlavy nakonfigurovať s rôznymi nastaveniami medzery lisovníc, čo umožňuje vyfukovanie dvoch bublín z rovnakej dávky živice na ciele s rôznou hrúbkou steny. To je užitočné najmä v nasledujúcich situáciách:
Konvertory vyžadujú dve špecifikácie SKU (napr. 25-mikrónové a 40-mikrónové kotúče)
Krátkodobá-výroba jednej špecifikácie musí byť sprevádzaná hromadnou výrobou inej špecifikácie
Portfólio objednávok zákazníkov zahŕňa ľahké a ťažké{0}}baliace fólie
Hoci obe formy musia spracovať rovnaký typ živice (pretože zdieľajú jeden extrudér), flexibilita pri výrobe dvoch hrúbok alebo dvoch šírok v jednej výrobe znižuje čas konverzie a zložitosť plánovania stroja.
Kľúčové konštrukčné komponenty, aby to fungovalo
Blok rozdeľovača toku
Delič toku (tiež známy ako separátor taveniny) je kľúčovým komponentom medzi výstupom extrudéra a dvoma lisovacími hlavami. Dobre-navrhnutý oddeľovací blok zaisťuje rovnakú distribúciu taveniny-každá forma dostane rovnaký hmotnostný tok, rovnakú teplotu taveniny a ekvivalentný čas zotrvania, aby sa zabránilo zhustnutiu jednej bubliny alebo tepelnej degradácii v porovnaní s inou.
Nesprávna konštrukcia deliča je hlavnou príčinou nevyváženého výkonu oboch lisovníc. Asymetrické dráhy toku, nezhodné priemery kanálov alebo nedostatočné zahrievanie bloku môžu viesť k tomu, že jedna forma bude mať o 10 až 15 % vyššiu priepustnosť ako druhá, čo má za následok nesprávne prispôsobenú hmotnosť valca a problémy s napätím cievky.
Kvalitajedno-závitovkový dvojitý{1}}stroj na vyfukovanie fóliídizajny využívajú zrkadlovú symetrickú geometriu prietokového kanála s nezávisle riadenými zónami ohrievača na rozdeleniach-bežnou praxou známych-výrobcov, ale pri výbere stroja sa oplatí overiť.
Nezávislá regulácia teploty závitoreznej hlavy
Každá matrica by mala mať svoje vlastné vykurovacie zóny a termočlánkové snímače. Zdieľanie regulácie teploty medzi dvoma lisovacími hlavami predstavuje riziko, že tepelné požiadavky jednej lisovnice ovplyvnia stabilitu bodu nastavenia druhej lisovnice. Nezávislé PID riadi viskozitu taveniny každej formy, aby sa zachovala konzistencia medzi okrajmi každej formy, čo podporuje meranie dvoch filmov s rovnomerným výstupom.
Konfigurácia dvoch chladiacich krúžkov
Každá bublina vyžaduje vlastný chladiaci vzduchový krúžok a dúchadlo. Dva vzduchové krúžky by mali byť individuálne nastaviteľné, aby operátori mohli doladiť-stabilitu bublín a meradlo filmu na každej strane bez toho, aby ohrozili ostatné. Stroj, ktorý spája dva chladiace krúžky s dúchadlom a reguláciou prúdenia vzduchu stráca túto flexibilitu, čo sťažuje riešenie nestability bublín.
Limity a podmienky optimálneho výkonu pre stroje SSDD
Dve-štruktúry režimov nie sú univerzálne lepšie. Jeho výhody účinnosti sú najvýraznejšie v tomto kontexte:
Veľko{0}}objemová výroba jednej živice--zdieľanie kolíkov znamená, že nemôžete spúšťať dve rôzne živice súčasne; konvertory, ktoré vyžadujú rôzne materiály, musia používať rôzne stroje.
Stabilná štruktúra produktu-Nárast efektívnosti je najzreteľnejší v dlhodobých-kampaniach s nepretržitou produkciou. Časté zmeny materiálu alebo farby majú za následok rovnaké prestoje ako jednotlivé formy, ale ovplyvňujú polohu oboch foriem.
Stredné až široké šírky fólie--aplikácie s veľmi úzkymi šírkami štrbiny nemusia byť také výhodné, pretože zložitosť navíjania na veľmi úzkych cievkach môže kompenzovať zvýšenie priepustnosti.
Živice s konzistentným indexom toku taveniny- materiály s rozsiahlymi variáciami medzi jednotlivými dávkami MFI vyžadujú väčšiu pozornosť operátora, aby sa zachoval vyvážený výstup medzi dvoma formami.
Pre LDPE/LLDPE poľnohospodársku fóliu, HDPE fóliu do nákupných tašiek a univerzálnu stretch fóliu-veľkých objemov so stabilnými špecifikáciami-dizajn SSDD vždy splní svoj prísľub účinnosti.
Praktické porovnanie: jednoduchý-režim vs. dvojitá{2}} matrica (veľkosť skrutky 55 mm)
| Parameter | Jednoduchá{0}} matrica (55 mm) | Dvojitá-kosnica (55 mm) |
|---|---|---|
| Celkový výstup (LDPE) | 80-100 kg/h | 80–100 kg/h (rovnaká skrutka) |
| Vyrobené rolky | 1 | 2 |
| Výkon na kilogram filmu | Základná línia | −30% |
| Podlahová plocha na kotúč | Základná línia | −45% |
| Kapitálové náklady na rolku | Základná línia | −40% |
| Tlak matrice na matricu | Vyššie | Nižšie (rozdelený prietok) |
| Flexibilita (2 špecifikácie naraz) | Nie | Áno (rôzne meradlá) |
| Zložitosť nastavenia/prestavby | Nižšia | O niečo vyššie |
Často kladené otázky
Vyžaduje dvojrežimový stroj výkonnejší motor ako jednorežimový stroj s rovnakou veľkosťou skrutky?Nie nevyhnutne. Celková potreba taveniny pre skrutku je rovnaká-záťaž motora je určená viskozitou živice a rýchlosťou skrutky, nie počtom foriem za nimi. Menovitý výkon hnacieho motora zvyčajne zostáva rovnaký; tok sa jednoducho rozdelí po výstupe z extrudéra.
Môžu dve rezacie hlavy stroja SSDD produkovať rôzne šírky fólie súčasne?Áno, v rámci konštrukčného rozsahu každej matrice. Rôzne priemery matrice alebo nastaviteľné medzery matrice umožňujú fúkať dve hlavy na rôzne konečné šírky alebo hrúbky v rovnakom výrobnom procese.
Aké ťažké je vyvážiť výstup medzi týmito dvoma formami? In well-designed machines with symmetric flow dividers and independent temperature control, operators usually achieve a 3 to 5 percent balance by adjusting the setting of coolant air and die gaps. Serious imbalances (>10 %) zvyčajne poukazuje na problémy s rozdeľovačom toku alebo nerovnomerné teploty taveniny.
Je štruktúra dvoch-režimov vhodná pre ko-extrúzny film?Ko-dvojité lisovnice{1}}na spoločné vytláčanie existujú, ale sú oveľa zložitejšie-každá lisovnica vyžaduje viacero vstupov do extrudéra. Ide o profesionálne konfigurácie pre aplikácie bariérových fólií, ktoré si vyžadujú vysoké kapitálové investície. logika účinnosti je podobná, ale požiadavky na inštaláciu a údržbu sú oveľa vyššie.
Aké druhy živíc sa bežne používajú v strojoch SSDD?Najbežnejšie sú polyetylén s nízkou hustotou, polyetylén s nízkou hustotou a polyetylén s vysokou hustotou. Polypropylénové a metalocénové-živice sa spracúvajú na strojoch SSDD a ich charakteristiky toku taveniny sú v rámci konštrukčného okna skrutky. Vysokoviskózne inžinierske živice nie sú bežné v štandardných konfiguráciách SSDD.
Základný účel
Základným účelom konštrukcie s jednou{0}}skrutkou a dvojitým{1}}režimom je získať viac hotového produktu z rovnakej investície do základného vybavenia - rovnakého motora, rovnakej skrutky, rovnakého valca - pri použití oveľa menšej spotreby energie a podlahovej plochy na výstupné zariadenie, ako je potrebné pre dva samostatné stroje. Pre výrobcov, ktorí pôsobia v množstevne -citlivých a nákladovo-konkurenčných sektoroch,jedno-závitovkový dvojitý{1}}stroj na vyfukovanie fóliíje skôr praktickým nástrojom efektívnosti než novinkou.
