Экструзионная линия — это комплекс оборудования, предназначенный для производства изделий из полимерных материалов методом экструзии. Правильный подбор линии является ключевым фактором для обеспечения качества продукции, эффективности производства и экономической целесообразности. В данной статье рассмотрим основные технические параметры, которые необходимо учитывать при выборе экструзионной линии, а также приведём пример расчётов.

Основные параметры для выбора экструзионной линии

1. Тип продукции и материал

 Вид изделия (плёнка, труба, профиль, лист и т.д.)
 Тип полимера (ПЭВД, ПЭНД, ПП, ПВХ и др.)
Требования к свойствам конечного продукта (толщина, ширина, прочность)

2. Производительность 

Производительность экструзионной линии определяется массой или объёмом готовой продукции за единицу времени (кг/ч или м/мин).

3. Диаметр шнека экструдера 

Диаметр шнека влияет на производительность и качество расплава. Обычно для расчёта производительности используют эмпирические формулы.

4. Мощность двигателя 

Мощность должна обеспечивать необходимую скорость вращения шнека при заданной нагрузке.

5. Система охлаждения и калибровки 

Важна для стабилизации размеров и свойств изделия.

6. Дополнительное оборудование

Системы контроля толщины

Устройства намотки

Системы резки в размер

Технические расчёты при подборе экструзионной линии

1. Расчёт производительности экструдера

Производительность Q (кг/ч) зависит от диаметра шнека D (мм), длины рабочей зоны L (мм), скорости вращения шнека n (об/мин), плотности материала ρ (кг/м³) и коэффициента заполнения шнека η.
Упрощённая формула:
Q=60×Vш×Aш×ρ×η
где:
1. Vш=πDn/60 — линейная скорость шнека (м/с)
2. Aш=b×h — площадь поперечного сечения канала шнека (м²)
3. b,h — ширина и высота канала шнека (м)
Для практических целей часто используют эмпирическую формулу:
Q=kD3n
где:
1. k — коэффициент, зависящий от конструкции шнека и материала (примерно 0.05–0.1 для полиэтилена)
2. D — диаметр шнека в дюймах
3. n — скорость вращения в об/мин
Пример:
Для полиэтилена с диаметром шнека 75 мм (~3 дюйма), скорости 100 об/мин и коэффициентом k=0.07:
Q=0.07×33×100=0.07×27×100=189кг/ч
2. Расчёт мощности двигателя
Мощность двигателя P (кВт) зависит от вязкости расплава, объёма перерабатываемого материала и скорости вращения.
Приближённая формула:
P=Q×p/(ρ×3600)
где:
1. Q — производительность в кг/ч
2. p — давление в зоне нагнетания экструдера (Па)
3. ρ — плотность материала (кг/м³)
Если давление неизвестно, можно ориентироваться на типовые значения мощности для данного диаметра шнека.

Практические рекомендации по выбору 

1. Определите требуемую производительность исходя из объёмов выпускаемой продукции.
2. Выберите тип экструдера: одношнековый для простых изделий; двухшнековый для сложных компаундов.
3. Подберите диаметр шнека согласно требуемой производительности с учётом материала.
4. Рассчитайте мощность двигателя, учитывая вязкость материала.
5. Учтите дополнительные опции, необходимые для вашего продукта.
6. Обратите внимание на энергопотребление и возможность модернизации оборудования.

Заключение

Правильный подбор экструзионной линии требует комплексного подхода с учётом технических характеристик материала, параметров оборудования и требований к конечному продукту. Использование приведённых формул позволяет предварительно оценить основные параметры линии и сделать обоснованный выбор.