Teknisk diskussion om höghastighets PE-RT-rörextruderingslinje

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.är entillverkare av mekanisk utrustningmed över 30 års erfarenhet avutrustning för extrudering av plaströr, nytt miljöskydd och ny materialutrustning. Sedan starten har Fangli utvecklats utifrån användarnas krav. Genom ständiga förbättringar, oberoende FoU på kärnteknologin och matsmältning och absorption av avancerad teknologi och andra medel, har vi utvecklatPVC-rör extrudering linje, PP-R rörsträngsprutningslinje, PE vattenförsörjning / gasrör extrudering linje, som rekommenderades av det kinesiska byggnadsministeriet för att ersätta importerade produkter. Vi har fått titeln "Förstklassigt varumärke i Zhejiang-provinsen".

I. Översikt

Polyeten med förhöjd temperaturbeständighet (förkortat PE-RT) är en ny typ av plaströrmaterial. Tack vare sin överlägsna långsiktiga hydrostatiska hållfasthet, temperaturbeständighet, processflexibilitet, långa livslängd, värmesmältbarhet och återvinningsbarhet jämfört med traditionella PE-rör, har PE-RT-rör blivit en stöttepelare i byggnader av varmvattensystem och golvvärmesystem. Framför allt ökar deras marknadsandel inom rörsystem för golvvärme stadigt. För att möta kraven på snabb marknadstillväxt antar tillverkare metoder för att öka arbetsproduktiviteten, nämligen genom att öka produktionslinjehastigheten för extruderingsutrustning för att öka produktionen per tidsenhet. Höghastighetsproduktionslinjer arbetar vanligtvis med hastigheter som är mer än dubbelt så höga som för konventionella linjer (5–6 m/min). Särskilt för större rörtillverkare möjliggör en minskning av antalet utrustningsenheter effektivare användning av anläggningsutrymmet och sänker arbetskostnaderna. Färre utrustningsenheter underlättar också enklare processtyrning, vilket är avgörande för att säkerställa konsekvent och enhetlig rörkvalitet. Dessutom förbrukar höghastighetsproduktionslinjer betydligt mindre faktisk effekt än konventionella linjer vid höga driftshastigheter, vilket ger högre energieffektivitet. Fördubblingen av effektiviteten per enskild maskin gör det möjligt för rörtillverkare att reagera flexibelt på ständigt föränderliga marknadskrav, slutföra kundorder på kortast möjliga tid, minska lager av färdigvaror och påskynda kapitalomsättningen. Denna artikel diskuterar hur man kan uppnå höghastighetsproduktion av PE-RT golvvärmerör genom teknisk processkontroll, och därigenom förbättra produktionseffektiviteten för att möta växande efterfrågan på marknaden.

II. Processkontroll

Processflöde:

Råvarupellets → Torkning →Extruderuppvärmning → PE-RT rörspecifik form → Vakuumdimensionering → Kylning och formning → Rörutskrift → Höghastighetsavlämningsenhet → Spånfri skärare→ Upptagningsenhet → Visuell inspektion och dimensionskontroll → Enkel förpackning → Tryckprovning → Förpackning vid kvalificering → Lager

Material som används för PE-RT-rör inkluderar DOWLEX 2344/2388E från Dow Chemical (USA), YUCLAIR DX800 och DX900 från SK Corporation (Sydkorea), SP980 från LG Chem, XP 9000 från Daelim Industrial ect. Vid höghastighetsextrudering varierar bearbetningsparametrarna avsevärt beroende på vilket råmaterial som används. Därför är strikt kontroll av råvarukvaliteten också en viktig garanti för att säkerställa kvaliteten och livslängden för höghastighetsproducerade PE-RT-rör.

För PE-RT-råvaror uppnås den högsta effekten inom ett bearbetningstemperaturområde på 180–210 °C. Vid höghastighetsextrudering, om temperaturen är för låg, kan dålig plasticering uppstå, vilket resulterar i en matt, icke-blank röryta eller smältbrott. Om temperaturen är för hög blir det extruderade ämnet för mjukt och rörytan tenderar att utveckla fina krusningsmärken. Därför bör temperaturfluktuationer kontrolleras inom cirka ±5 °C. Större avvikelser kan orsaka variationer i rörväggstjocklek och prestanda.

III.PE-RT Rörextruderingsutrustning

Eftersom golvvärmerör levereras i slingor (typiskt 200–300 meter per slinga) är avvikelser i rörets mittdelar inte lätta att upptäcka, vilket kan innebära kvalitetsrisker. PE-RT-rörproduktion kräver att råmaterialets utmärkta egenskaper "repliceras" på det färdiga röret, samtidigt som man uppnår kontinuerlig och höghastighetsextrudering för att producera högkvalitativa produkter med gynnsam ekonomisk avkastning. Detta kräver avancerad utrustning och högprecisionskontrollinstrument. Därför är utformningen av huvudextrudern kritiskt viktig; annars blir både produktion och kvalitet svåra att uppnå. Produktionslinjen använder vanligtvis en Φ65 skruvextruder, som kan uppnå en effekt på upp till 250 kg/h och stabila produktionshastigheter på 15–25 m/min eller mer. Ovanstående design syftar till att optimalt integrera varje process ur både tekniska och ekonomiska perspektiv för att uppnå bästa prestanda och kostnadseffektivitet. På grund av den relativt höga smältviskositeten hos PE-RT är extrudern designad med högt vridmoment, importerade axiallager och kugghjul gjorda av speciallegeringar med specialiserad värmebehandling för att minska buller och värmeförluster. Extruderingsoperationer styrs av avancerade kontrollsystem för att säkerställa stabil, säker och höghastighetsextrudering av PE-RT.

Under PE-RT-rörbearbetning, om stegen av smältsmältning, formning av ämne och kylning/limning inte är korrekt kontrollerade, kan rörets mekaniska egenskaper försämras på grund av materialnedbrytning, molekylkedjeorientering eller kristallisation under kylning. Mjukgöringen av råmaterialet och kylningen/limningen av ämnet är nyckelfaktorer för att kontrollera extruderingskvaliteten. För extruderingsutrustning bör följande punkter uppfyllas:

1.  Anta låga smälttemperaturer för att minimera materialnedbrytning under smältning och plasticering.

2. Säkerställ utmärkta och enhetliga smältegenskaper, förhindra longitudinell orientering av polymermolekylkedjor under formning.

3.  Uppnå jämn kylning för att minska inre spänningar i röret.

IV. Skruv och fatdesign

Baserat på egenskaperna hos PE-RT-råmaterial kräver skruven ett relativt stort förhållande mellan längd och diameter (L/D), vanligtvis utformad till 33:1. Skruvstrukturen antar en tvåstegs blandningsskruvdesign, med blandningselement inbyggda både i mitten och i den främre änden av skruven för att undvika överdriven skjuvning av materialet. Inmatningsdelen av trumman använder en oberoende bussningsstruktur med kylmediumcirkulation och inre axiell räfflor. Dessa strukturella konstruktioner hjälper till att förbättra transportsektionens transporteffektivitet. Skruv- och fatmaterialen är gjorda av högkvalitativa legeringar med specialiserade ytbehandlingar. Pipan och skruven måste tillverkas med mycket hög precision. Om precisionen är otillräcklig, baserat på tid-temperatur-ekvivalensprincipen, kommer allt stillastående material som fäster på icke-släta ytor att utsättas för långvarig högtemperaturexponering över tiden, vilket kan leda till nedbrytnings- eller nedbrytningsprodukter. Kontinuerlig produktion under längre perioder kan då resultera i intermittenta svarta fläckar på rörytan, vilket negativt påverkar produktkvaliteten.

V. PE-RT-specifik formhuvuddesign

Konventionella rörextruderingsmunstycken, såsom spindelformade (dornstödda) formar, kämpar för att garantera PE-RT-rörproduktion på grund av svetslinjedefekter i smältflödet. För närvarande används spiralformhuvuden övervägande både nationellt och internationellt, med ett utdragningsförhållande vanligtvis mellan 1,3 och 1,6. Slätheten hos munstycksläppen och dornytan påverkar direkt rörets ytutseende. Frågor som utgång och kvalitetsinstabilitet kan leda till repor, falska sprickor orsakade av vattenkylning eller smältansamling på rörytan. Under långvarig drift med hög temperatur och högt tryck kan dessa ytdefekter bli startpunkter för bristningar, vilket förkortar produktens livslängd.

I praktiken har en formhuvuddesign som är mer lämpad för PE-RT-extrudering utvecklats, kallad det PE-RT-specifika formhuvudet. När smältflödet från extrudern kommer in i munstyckshuvudet, passerar det först genom en stjärnformad flödesdelare, som delas upp i flera strömmar, som sedan rekombinerar och passerar genom en spiralfördelare för att bilda ett ringformigt rörformigt smältflöde. Detta flöde passerar sedan genom en ringformig filtreringsanordning, genomgår gradvis kompression efter rekombination och kommer slutligen in i formningskanalen som består av dornen och munstycket för att extruderas som ett ämne. Genom flera klyvnings- och rekombinationssteg uppnår smältan en hög grad av homogen mjukning. Praktisk erfarenhet har visat att detta munstyckshuvud möjliggör "lågtemperatur, lågtrycks"-strängsprutning som förespråkas för PE-RT av avancerade internationella produktionslinjer, och dess design förhindrar i sig materialnedbrytning på grund av överdriven skjuvning, vilket gör den särskilt lämplig för höghastighetsproduktion.

VI. Högeffektiv dimensionering och kylsystem

Den grundläggande konfigurationen av enPE-RT rörproduktionslinjeliknar den för allmänna polyolefinrörledningar, där den primära skillnaden ligger i strukturen för kylnings- och dimensioneringssektionen.

På grund av den höga viskositeten hos PE-RT-smältan, installeras vanligtvis en förkylningsring före dimensioneringshylsan för att underlätta smidigt inträde i ämnet. Dessutom, eftersom PE-RT har en hög entalpi, kan en kombinerad kyl- och dimensioneringsenhet av hylstyp och skivtyp användas för att accelerera kylningen. Strukturen, bearbetningsprecisionen och kylningsmetoden för dimensioneringshylsan är avgörande för kvaliteten på PE-RT-rörbearbetning. En vattenringdimensioneringshylsa av skivtyp (där kylvatten cirkulerar runt dimensioneringshylsan utan att direkt komma i kontakt med röret) möjliggör snabb produktion av tunnväggiga (kallvatten)rör på kort sikt. Men eftersom materialet kommer in i limningshylsan vid en relativt hög temperatur och med hög viskositet, kan långvarig användning av en konventionell limningshylsa av vattenfilmstyp resultera i gradvis uppruggning av rörets yttre yta eller till och med rörbrott. För PE-RT-rörproduktion rekommenderas därför en dimensioneringshylsa av vattenridåskiva. Denna design ger förkylning av röret innan det går in i kalibreringshylsan och förhindrar även materialvidhäftning och blockering vid kalibreringshylsan. Med tanke på den relativt höga entalpin hos PE-RT-material, speciellt under höghastighetsrörproduktion, krävs en längre total kyllängd för att klara de högre extruderingshastigheterna. Typiskt överstiger produktionslinjens totala kyllängd 23 meter, bestående av en vakuumdimensioneringstank och två kylvattentråg. Denna kyllängdskonfiguration är utformad för att ge tillräcklig kylkapacitet för att producera 20 x 2,0 mm rör vid linjära hastigheter som överstiger 15 m/min.

VII. Slutsats

För att säkerställa både produktion och kvalitet i höghastighets-PE-RT-rörproduktion är det viktigt att använda avancerad utrustning och verktyg med hög precision, anta rationella och lämpliga dimensioneringsmetoder och sunda processkontroller och genomdriva strikta kvalitetskontrollåtgärder i samband med högkvalitativa råmaterial. Genom att förbättra arbetsproduktiviteten kan tillverkare uppnå lägre bearbetningskostnader och högre produktion, och därigenom erbjuda mer konkurrenskraftiga priser för att möta den ständigt växande efterfrågan på marknaden.

Om du behöver mer information,Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.välkomnar dig att kontakta för en detaljerad förfrågan, vi kommer att förse dig med professionell teknisk vägledning eller förslag på utrustningsupphandling.