Удельное энергопотребление экструдера: что кВтч на кг говорит об износе и конструкции

•  

Удельное энергопотребление экструдера: что кВтч на кг говорит об износе и конструкции

Самый полезный номер на экструзионной линии — тот, который никто не записывает, и его нельзя сравнивать между собой.

УДЕЛЬНОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ ЭКСТРУДЕРА · КВТЧ НА КГ · УДЕЛЬНАЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ · ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСТРУЗИИ

• 1. Один номер, который отвечает на вопрос, который никто не задает

  Заводы измеряют производительность в килограммах в час, а мощность в киловаттах, а затем не сравнивают ни одну из них. Разделите одно на другое и получите удельный расход энергии: киловатт-час на килограмм продукта. Это единственная цифра в линейке, которая сочетает в себе возможности машины и ее стоимость, и она почти никогда не находится в тренде.

  SEC = общее потребление электроэнергии (кВтч) ÷ мощность (кг). Включите двигатель, нагреватели, питатель, систему охлаждения и вакуумный насос — число, учитывающее только главный привод, будет двигаться по причинам, не имеющим ничего общего с двигателем.винт.

• 

• Экструзионные шнеки различной геометрии. Конструкция полета, секции смешивания и обработка поверхности влияют на то, сколько энергии потребуется для доставки килограмма расплава.

• КЛЮЧЕВАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  SEC сравнима сама с собой с течением времени и почти ни с чем другим. Линия, которая сместилась на 12% за восемнадцать месяцев, вам о чем-то говорит; линия, которая на 12% выше опубликованного эталонного показателя, почти ни о чем не говорит.

  Число также ведет себя по-разному на машине. Аодиночный винттратит большую часть своей энергии на плавление и перекачку, в то время какрецептурный двойниктратит больше времени на смешивание, поэтому по законной причине он занимает более высокое место на той же шкале. Сравнить подобное с подобным илитрубопровод из ПВХбудет выглядеть эффективным по причинам, не имеющим ничего общего с его винтом.

• 2. Как измерить, ничего не покупая

  Измерение осуществляется с помощью клещей и секундомера, а также дисциплины для записи результата. Самое сложное — сохранить условия, поскольку SEC меняется в зависимости от производительности, температуры плавления и материала, поэтому сравнение двух разных продуктов бессмысленно.

  • Та же смола, та же матрица, тот же фильтр, тот же температурный профиль.
  • Устойчивое состояние в течение как минимум двадцати минут перед чтением.
  • Запишите обороты шнека, производительность, давление на головке и температуру плавления рядом с ним.
  • Повторите на двух или трех уровнях выходного сигнала, а не только на максимальном.

  Эта запись та же, что ипроверка износа без разборазапрашивает, что удобно: две диагностики используют общий набор данных. Если вы уже анализируете конкретные результаты, вы находитесь на расстоянии одного деления от SEC.

  Поля, которые стоит сохранить, уже перечислены вРуководство по процессу PEиПримечание по выбору одного винтаиодновинтовой диапазонописывает, какие изменения происходят между типами машин, прежде чем вообще сравнивать две линии.

• 3. Опубликованные тесты расходятся, и это полезная часть.

  Найдите эталон, и вы обнаружите диапазоны, которые едва перекрываются. Один источник оценивает состав товара в 0,08–0,15 кВтч/кг; другой оценивает одношнековую экструзию как 0,25–0,45. Оба могут быть правы, потому что рисунки описывают разные продукты, разные штампы и разные способы проведения границ системы.

  Тип линии	Опубликованный диапазон (кВтч/кг)	Что обычно входит в стоимость
  Одношнековый, общая экструзия	0,25–0,45	Двигатель, нагреватели, охлаждение, питатель
  Вращающийся двойник, компаундирование	0,30–0,55	Двигатель, нагреватели, питатели, вакуум
  Коническая двойная жесткая труба из ПВХ	0,28–0,40	Двигатель, нагреватели, охлаждение, тяга исключены
  Линия переработки/грануляции	0,18–0,32	Мотор, нагреватели, резак, водяное кольцо

  Опубликованные в США рекомендации рассматривают все, что превышает примерно 0,50 кВтч/кг на стандартной линии, как кандидат на модернизацию. Это полезный сигнал тревоги, но плохая цель, поскольку стеклонаполненный компаунд при интенсивном смешивании законно находится вблизи верхней границы своего диапазона.

• 

• Опубликованные диапазоны SEC по типам линий. Полосы пересекаются, а источники расходятся во мнениях, поэтому эта диаграмма является отправной точкой для разговора, а не спецификацией закупок.

  Сравнение, которое действительно имеет место, проводится между двумя конструкциями в одной строке. Абиметаллический стволи азотированный, работающий на одном и том же продукте, напрямую сопоставимы, поскольку все, кроме сплава, остается постоянным - и это единственный чистый способ определить цену на интервал обслуживания.

• 4. Что на самом деле движет числом

  Пять вещей двигают SEC, и только одна из них — винт. Знание того, какой из них движется, — это разница между инженерным решением и походом за покупками.

  Рычаг	Как это движется SEC	Как убедиться, что это причина
  Зазор и износ	Больше обратной утечки на оборот, поэтому больше оборотов при той же мощности.	Удельная производительность (кг/ч на об/мин) имеет тенденцию к снижению
  Геометрия винта	Плохая компенсация нагревателя сил плавления и дополнительное время пребывания	Температура расплава и мощность нагревателя растут одновременно
  Привод и коробка передач	Меньший механический КПД, более высокий ток при том же крутящем моменте	Ток двигателя при согласованной нагрузке, температура редуктора
  Отопление и охлаждение	Потеря тепла через неизолированный ствол или охлаждение боевых нагревателей.	Работа подогревателя в установившемся режиме, температура поверхности ствола
  Пакет штампов и экранов	Ограничение преобразует мощность привода в тепло, повышая как давление, так и температуру.	Давление напора и перепад сита

  Побочные эффекты процесса легко принять за износ. Вентиляция, которая больше не герметична, линия гранулирования, нагревающая расплав слишком сильно, или трубчатый цилиндр, упирающийся в ограниченную матрицу, — все это увеличивает удельную энергию без какого-либо изменения зазора — см.проверка вентиляционных портов,прозрачный ПВХ, примечания к гранулированиюидиапазон стволов трубпрежде чем деталь будет заказана.

• 5. Повышение SEC обычно является сигналом износа.

  Это связь, вокруг которой стоит выработать привычку. По мере износа лётного наружного диаметра и канала канала зазор между ними открывается. Расплав утекает обратно поперек полета, а не движется вперед, поэтому винт должен вращаться быстрее, чтобы доставить те же килограммы, а быстрее означает больше энергии на килограмм, а не меньше.

  • Выходная мощность остается стабильной, пока обороты растут — классический признак раннего периода.
  • Удельный выпуск падает раньше, чем общий выпуск
  • Температура расплава повышается, потому что дополнительная работа превращается в тепло.
  • Потери брака и пусковых потерь возрастают еще до того, как кто-либо заявит о проблеме износа.

  Практический вывод: SEC часто предпринимает действия до того, как оператор что-либо заметит. Это опережающий индикатор,ссылка на срок службыдает вам примерное ожидание для сравнения. Если SEC и конкретный выходной сигнал движутся вместе, считайте пару изношенной, аруководство по заменепринимает решение оттуда.

• 

• Винты на уличной стойке ждут отправки. Рабочая поверхность — это часть, определяющая зазор, а зазор — это то, что SEC фактически измеряет с течением времени.

  КЛЮЧЕВАЯ ИНФОРМАЦИЯ
  Почти каждый аргумент Комиссии по ценным бумагам и биржам (SEC) по поводу экструзионной линии на самом деле является аргументом в пользу разрешения, который еще не был измерен.

  Линии по переработке показывают этот эффект наиболее четко, поскольку сырье меняется, а также износ.ПЭТ-хлопья и примечание о переизмельченииипримечание о рецептуре с высоким содержанием CaCO3оба рассматривают конкретную энергию как симптом, который нужно объяснить, а не как цель, которую нужно поразить.

• 6. Приводная сторона: эффективность, которую невозможно проверить

  Привод, потерявший эффективность, выглядит как проблема с винтом, потому что симптом тот же: больше ампер при той же выходной мощности. Разница в том, что проблема с приводом не возникает из-за изношенной лопасти.

  • Сравнивайте ток двигателя при согласованной нагрузке, а не при согласованной частоте вращения.
  • Проверьте температуру коробки передач и состояние масла — тепло теряет эффективность.
  • Убедитесь, что муфта выровнена; несоосность — это затраты на подшипники и уплотнения, а также затраты на электроэнергию.
  • Прежде чем обвинять винт, посмотрите на состояние ремня или муфты.

  руководство по техническому обслуживанию и коробке передачприкрывает приводную часть в порядке, и это стоит сделать до того, как будет заказан винт — новый винт перед уставшим редуктором ничего не меняет.

  Эффективность привода также отражает то, как была сконструирована машина. Авысокоскоростной одношнековыйс согласованным приводом достигает своей производительности при более низкой энергии на килограмм, чем стандартная машина увеличенного размера, работающая медленно, что является практическим случаем для определения параметров в рабочем режиме, а не по максимальному каталогу.

• 7. Нагреватели, изоляция и охлаждение.

  Дежурство обогревателя — термин, о котором чаще всего забывают в SEC, поскольку он невидим, когда работает. Ствол, которому требуется на 40% больше мощности нагревателя для поддержания того же заданного значения, где-то теряет тепло, или шнек больше не генерирует тепло сдвига, которое он использовал раньше.

  • Неизолированные поверхности ствола постоянно излучают излучение; изоляция быстро окупается
  • Низкое значение термопары приводит к перегреву зоны — проверьте это с помощью контактного щупа.
  • Постоянное охлаждение нагревателя является неисправностью системы управления, а не рабочим состоянием.
  • Для термочувствительных соединений чрезмерная нагрузка на нагреватель также является риском деградации.

  В частности, для ПВХ баланс хрупкий —Страницы экструзии ПВХижесткое и гибкое сравнениевыяснить, почему одна и та же цифра SEC означает разные вещи для двух соединений.

  Тепловой баланс также является источником дохода для строительства. Анвнутренняя втулка вкладышаизменяет тепловой путь через стенку ствола, акак делают бочкиПримечание объясняет, почему сечение стены имеет значение как для теплопередачи, так и для жесткости.

• 8. Матрица, сито и противодавление.

  Ограничение нисходящего потока оплачивается за восходящего. Грязный фильтр повышает давление на головку, а привод преобразует это в тепло — поэтому SEC поднимается, хотя продукт все еще может выглядеть приемлемо. Это один из наиболее распространенных ложных сигналов об износе, и его проще всего исключить.

  • Регистрируйте перепад давления на ситовом фильтре, а не только давление напора.
  • Меняйте экраны на дифференциале, а не на календаре
  • Штамповка, которая была отполирована или перерезана, меняет базовую линию — повторно базовую линию SEC после любой работы со штампом.
  • Всплески, возникающие после замены экрана, являются симптомом фильтрации, а не симптомом винта.

  пульсирующая диагностикаразделяет их, иСравнение барьерных винтовохватывает случай, когда сопротивление матрицы действительно велико, и винт должен быть рассчитан на это.

  Линии пленки и листа добавляют вторую переменную, поскольку матрица и охлаждающий валок находятся внутри одной и той же энергетической границы. Линия, которая выглядит плохой по удельной энергии, может терять ее после винта.фильм дуетилистдиапазоны указаны с учетом этой границы, ибиметаллический винтснова перемещает баланс.

• 9. Геометрия винта: рычаг, который можно изменить

  Если первые четыре рычага чисты, а SEC по-прежнему плох, единственным объяснением является геометрия. Плавящая способность, интенсивность смешивания и время пребывания отображаются в виде энергии на килограмм и задаются с помощью L/D, профиля сжатия и секции смешивания.

  • Винт, который плавится с опозданием, вызывает компенсацию нагревателя и увеличивает общую энергию.
  • Избыточное перемешивание приводит к увеличению тепла сдвига, которое затем приходится удалять охлаждением.
  • Подача с канавками по сравнению с гладкой подачей существенно меняет эффективность транспортировки.
  • Барьерные секции меняют качество смешивания на стабильность давления.

  Сравнение конструкций — самый дешевый эксперимент:биметаллический или азотированныйв примечании указано, как увеличение интервала обслуживания влияет на срок службы SEC, а такжеРуководство по проектированию и температуре из полиэтиленапоказывает, какая часть числа зависит от соединения. Где геометрия должна измениться,индивидуальный дизайн винтаэто маршрут; там, где этого нет, абиметаллический одновинтовой стволможет возместить большую часть убытков.

• 

• 1. Один номер, который отвечает на вопрос, который никто не задает

  Заводы измеряют производительность в килограммах в час, а мощность в киловаттах, а затем не сравнивают ни одну из них. Разделите одно на другое и получите удельный расход энергии: киловатт-час на килограмм продукта. Это единственная цифра в линейке, которая сочетает в себе возможности машины и ее стоимость, и она почти никогда не находится в тренде.

  SEC = общее потребление электроэнергии (кВтч) ÷ мощность (кг). Включите двигатель, нагреватели, питатель, охлаждение и вакуумный насос — число, учитывающее только главный привод, будет двигаться по причинам, не имеющим никакого отношения к винту.

• 10. Что записывать и что с этим делать

  Базовый показатель, полученный на здоровой паре, стоит больше, чем любой эталон, потому что это единственное число, которое описывает вашу машину. Запишите это один раз, как следует, а затем позвольте тренду сделать всю работу.

  • Смола и рецептура, частота вращения шнека, производительность кг/ч, сек кВтч/кг
  • Давление напора, перепад сита, температура расплава
  • Ток двигателя и нагрузка нагревателя на зону
  • Температура поверхности ствола в двух или трех точках
  • Дата и последнее вмешательство по техническому обслуживанию

  Просматривайте его ежемесячно. Одна плохая неделя ничего не значит; монотонный дрейф за четверть - это решение. Если тренд говорит о том, что пара изношена,измерения износаподтвердите это, и там, где тенденция плоская, но стоимость высока, стоит обратить внимание на геометрию.

  Наконец, рекламный кадр. SEC — это цифра, которая превращает покупку компонентов в аргумент в пользу эксплуатационных затрат.биметаллический стволможет быть дешевле, чем азотированный, в течение трех лет, хотя в счете-фактуре он стоит дороже.

  Contact us