Скорость фильтра лазера является самым важным настройкой, которую производитель осуществляет на линии очистки пластиковых слоек, и это также самая часто оставляемая настройка, скорее всего, такой, как установил инженер при пуске реактора в первый день работы. Скорость вращения скребка лазерного фильтра одновременно определяет, насколько чистая расплав подлежит очистке, сколько качественного полимера выбрасывается вместе с загрязнениями, сколько служит экранная пластина и стабильна ли давление на шнек, находящийся ниже по линии. Установите скорость вращения правильно, и из насильно загрязненного потока поступающего от потребителя можно получить плот, причем потеря расплава составлет меньше 2 %. Установите ее неправильно, и та же линия либо станет неисправной в течение часа, либо на 90 % сбросит свой объем смеси в контейнер для отхода.
В настоящем руководстве изложена информация о том, что происходит внутри лазерного фильтра с механической точки зрения, о том, как взаимодействуют четыре управляемых переменных — отверстие дискового экрана, скорость шредера, настройки клапана для удаления частиц и входное давление — и о том, как систематически калибровать скорость шредера, используя измеренный уровень загрязнения, а не ориентируясь на интуицию. Руководство адресовано производственным инженерам и операторам линий, работающим с переработанными полиолефинами и полиэфирными крупинками, а приведенные диапазоны параметров являются практическими интервалами, используемыми при пуске оборудования, а не теоретическими значениями. Компания «Полиретек», завод Wanplas, специализирующийся на производстве оборудования для переработки пластика, поставляет лазерные фильтры в составе интегрированных линий для порошковой очистки и гранулирования, и описанная в руководстве методика калибровки отражает опыт, накопленный при пуске этого оборудования.
Основной принцип, на который следует обращать внимание: скорость фрезы не является настройкой качества, а является настройкой баланса массы. Фреза должна удалять примеси с поверхности экрана со скоростью, с которой поток расплава их доставляет. Быстрее этой скорости, и она удалит и полимер. Более медленно — и экран постепенно покроется загрязнениями. Каждая процедура калибровки, описанная в этой статье, является методом нахождения этого точки баланса и ее поддержания при изменении исходного материала.
Что такое лазерный фильтр и где он расположен в линии?
Лaser-фильтр, также называемый ротационным дисковым фильтром или фильтром непрерывного плавления, представляет собой устройство для очистки плавленного полимерного материала, в котором загрязненная плавкая смесь заставляют пропускаться через неподвижный перфорированный диск, а вращающийся штифт постоянно удаляет собравшийся на его верхней стене тороид осадок и транспортирует его в отвальный отсек. В отличие от экрана-сменщика он никогда не перерывает процесса, не требует замены экрана в ходе одного производственного цикла и может справляться с уровнем загрязнения, который обычный экран-сменщик забьет за несколько минут.
Позиция в линии переработки
Лазерный фильтр устанавливается между выходом экструдера и пресс-формой для гранулирования, обычно после насоса для пластичного материала в случае его наличия. Типичная схема в линии рециркуляции Polyretec следующая:
- Мойтая и прессованная гранула попадает в измельчательно-змельчательную установку или установку для первичной обработки.
- Одношнековая экструдер пластифицирует материал и создает давление.
- Зона вакуумного дегазации удаляет влагу и летучие вещества.
- Расплав проходит через лазерный фильтр, где твердые примеси удаляются.
- Насос для расплава стабилизирует давление в пресс-форме, если такая установлена.
- Водный ридер или подводный гранулятор формирует готовые гранулы.
В некоторых конфигурациях после лазерного филтра устанавливается второй, более мелкоячеистый полировочный фильтр — сменный экран или фильтр с размером ячеистой структуры 40–60 микрометров — для применений, таких как производство вспененной пленки или волокна, когда лазерный фильтр удаляет основную часть загрязнений, а полировочный этап улавливает остальную часть. Такая двухступенчатая схема значительно экономичнее, чем попытка достижения тонкой фильтрации на одном этапе при высоком уровне загрязнения.
Почему принцип ротационного измельчения является более эффективным при высокой степени загрязнения
Обычная пластинчатая установка накапливает загрязнения под формой фильтрационного слоя. Сначала на ткани фильтрующей решетки происходит улучшение фильтрации, затем увеличивается разность давлений, потом решетка засыпается забивающейся на нее смесью и оборачивание продукта прекращается. При загрязнении в 2 процента и пропускной способности 2000 кг/час каждый час на решетку попадает 40 кг твердого материала, который обычная решетка не в состоянии поглотить. Роторный скребковый механизм решает эту проблему, тем что делает фильтрационный слой переменным, а не накапливающимся: загрязнение удаляется настолько быстро, насколько оно возникает, а поверхность фильтрующей решетки непрерывно обновляется.
Конкурирующие технологии непрерывной фильтрации каждый раз решают ту же самую задачу по-разному. Сменные клапаны с плунжерным клапаном, как изготавливаемые фирмами «Нордсон», «Бритас» и другими, периодически обращают поток расплава, проходящего через сегмент фильтров, что позволяет очистить его, в ходе чего часть чистого продукта используется как промывной расплав. Системы вращающейся фильтрации фирмы «Гнеусс» размещают вращающийся диск, на котором установлено несколько камер фильтров, по пути течения расплава с встроенным промыванием. Лазерный фильтр отличается своим механическим шлифовальным действием, которое применяется для обработки волокнистого и пластичного загрязнения, например, бумаги и алюминиевой фольги, которые невозможно промывать гидравлическим способом.
Внутренняя часть диска экрана: геометрия отверстий, вырезанных лазером.
Шпонка экранного диска является сердцем фильтра, и ее геометрия устанавливает предел того, чего может добиться машина. Понимание того, как они делаются, объясняет несколько поведенческих утрат, которые иначе выглядят противоречивыми.
Почему лазерная резка вместо травления или тканя обема.
Отверстия производятся путем импульсного лазерного сверления через стальной диски, как правило, толщиной от 6 до 12 миллиметров. Лазерное сверление образует конусное отверстие с узким отверстием на основном участке и более широким расширяющимся отверстием сзади. Эта конусная геометрия имеет решающее значение с функциональной точки зрения по трем причинам. Во-первых, фильтрация полностью определяется узким отверстием на основном участке, поэтому рейтинг удержания предельно точен и повторяем. Во-вторых, расширяющееся отверстие означает, что если частица проходит через узкий отверстие, она не может застрять в отверстии – отверстие самоочищается. В-третьих, падение давления через диск значительно меньше, чем при прямоугольном цилиндрическом отверстии той же длины и сечения входного отверстия, так как большая часть длины отверстия имеет большую площадь поперечного сечения.
Тканые сетки, напротив, имеют извилистую траекторию течения и улавливают частицы в глубине, что является именно тем поведением, которого должна избегать непрерывно сцепляемый фильтр. Химически прорезанные пластины обеспечивают узкие отверстия, но не имеют необходимой толщины стенок, чтобы выдержать разность давления 60 бар на большой открытой площади.
Выбор отверстия в зависимости от применения.
| Диаметр отверстия | Типичный исходный материал | Завершить работу. | Типичная дифференциальная | Относительный объем производства |
|---|---|---|---|---|
| От 200 до 250 микрометров | Тяжело загрязненная сельскохозяйственная пленка, смешанные полимеры | Отходы мешков, труб дренажа, поддонов. | От 20 до 40 бар | 100 процентов отчисления |
| 150−200 микрометров. | Отработанная пленка из полиэтилена, тканная из полипропилена | Упругие мешки, ящики, профили | 25–45 бара | 85-95 процентов |
| От 120 до 150 микрометров | Технически очищенный HDPE после потребления, твердые полипропилены | Бутылки, контейнеры, инъекционные части | 30-55 бар | от 70 до 85%; |
| 100-120 микрометров | Чистка моченого хлопка оптовиков. | Вздутый полиэтиленовый материал для неглубокой упаковки. | 35-55 бар | От 55 до 70 процентов |
| 80–100 микрометров. | Предварительно сортированные чистые куски, рРЕТ | Премиальная пленка, листы, ремни. | 40–70 бар | 40-60 процентов |
Колонка относительной пропускной способности — это число, которое удивляет людей. Уменьшение диаметра отверстия вдвое не уменьшает пропускную способность — оно уменьшается значительно больше, чем вдвое при постоянном дифференциале, потому что привизкой через маленькое отверстие массы расходуются примерно по четвертой степени диаметра при вязких условиях, а количество отверстий на единицу площади невозможно увеличить пропорционально без ущерба для прочности диска. Поэтому выбор диска с более тонкой структурой, чем это необходимо для конкретного применения, обходится дорого, так как привеρεί к постоянному снижению пропускной способности линии.
Открытая зона и мощность диска
Общая открытая площадь обычно составляет от 6 до 14 процентов от площади диска. Увеличение этой площади ослабляет сухожилия между отверстиями, и поскольку диск должен выдерживать полное давление расплава на неопорной протяженности, деформация диска и, в конечном итоге, его трещины становятся пределом. Производители компенсируют это, используя более толстые диски и сталь более высокой марки для мелких отверстий. Практически для оператора последствием является то, что тонкий диск имеет и более низкий расход, и более низкий максимально допустимый дифференциал, что выдвигает границы допустимого диапазона как в одну, так и в другую сторону.
Расчет площади фильтра.
Эффективная площадь фильтрации обычно указывается в квадратных сантиметрах. Полезный критерий подбора размеров для рециркуляции полиолефинов составляет от 1,5 до 3,0 квадратных сантиметров активной области экрана на килограмм в час пропускной способности при среднем загрязнении, и до 3,5-6,0 квадратных сантиметров на килограмм в час при сильно загрязненном материале или тонких отверстиях. Неправильно выбранный размер площади фильтрации является конструктивным недостатком, который скорость корпуса не может компенсировать: оператор обнаружит, что ни один из режимов скорости не позволяет поддерживать дифференциацию в ленте, так как требуемый поток на единицу площади просто слишком высок.
Что конкретно контролирует скорость вращения скребка.
Часто скорость вращения стружкоотделителя описывают как регулирующую чистоту. На самом деле это не так. Чистоту определяет диаметр отверстий. Скорость вращения стружкоотделителя контролирует время пребывания фильтрующего слоя на поверхности сетки, а следовательно и четыре несущественных показателя.
Четыре зависимых переменных
1. Толщина фильтрационной массы и давление в межсекционных обьемахМежду двумя проходами скребка загрязнение накапливается на поверхности экрана. При низких скоростях мыло поднимается в толщину, а дифференциальное значение растет. При высокой скорости мыло удаляется практически сразу, как только оно образуется, и дифференциальное значение остается близким к значению чистого экрана. Это основное релевантное соотношение и оно используется для калибровки.
2. Потери жидкого сырья при откачке.Шлифовальная швабра не может удалять загрязнение, не перенося при этом некоторую часть расплава полимера. Расплав, перенесённый вместе с загрязнением, называется потерьным. Соотношение полимера к загрязнению в потоке, выводимом из аппарата, зависит от того, насколько загрязнение накопилось, когда шлифовальная швабра подходит к месту работы. Толстый слой загрязнения в основном состоит из загрязнений; тонкий слой — примерно на половину из расплава. Неожиданно, но так получается, что для снижения потерь расплава требуется уменьшение скорости движения шлифовальной швабры при условии, что изменение давления все равно остаётся допустимым.
3. Износ дисков и скребковИзнос примерно пропорционален расстоянию скольжения, умноженному на давление контакта и степень абразии материала, зажатого между соприкасающимися поверхностями. Уплощение скорости скребка вдвое увеличивает расстояние скольжения в час, поэтому оно, с приблизительно точной погрешностью, вдвое увеличивает скорость износа, причем увеличивается обратимо, если задержанный материал содержит песок или стекло. Вот почему фильтр, который работал на максимальной скорости постоянно в качестве меры предосторожности, демонстрирует износ диска в трех четвертях его ожидаемого срока службы.
4. Стабильность давления в прессеПри каждом проходе скребка на мгновение изменяется эффективная открытая площадь сита, в результате чего возникает небольшой перепад давления. При очень низких скоростях эта волна имеет большой период и может быть видна как периодические изменения размеров гранул. При нормальных скоростях частота волны достаточна, чтобы насос для расплавления и объем камеры надстройки погасили ее.
Геометрия гребного ножа и контактное давление
Большинство лазерных фильтров используют один, два или три скребковых вала, на которых расположены заменяемые закалённые ножевые лезвия, удерживаемые пружиной или гидравлическим приводом. Количество вала имеет такое же значение, как и скорость вращения: двухваловой скребок при 2 оборотах в минуту проходит любую точку экрана четыре раза в минуту, точно также, как одинвалой скребок со скоростью 4 оборота в минуту, но с половиной скорости скольжения и, следовательно, с меньшим нагревом в контактной поверхности. При сравнении машин от разных производителей всегда пересчитывайте скребковые прохождения в минуту, а не сравнивайте обороты в минуту непосредственно.
Контактное давление устанавливается при сборке и колеблется по мере износа ножа. Нож, работающий с недостаточным предъемом, позволяет развиваться пленке расплавившегося материала между ножом и сеткой, что препятствует эффективному удалению каши — симптомом является диференциал, который не сбрасывается, независимо от того, насколько увеличивается скорость. Проглаживание ножа следует проверять, когда реакция диференциала на скорость становится медленной.
Скорость стартера в зависимости от класса загрязнения
| Класс корма. | Загрязнение (массовая доля) | Скорость стартера | Ожидаемая дифференциал | Ожидаемые потери при плавке |
|---|---|---|---|---|
| Промышленно! использованная чистая реграйнда | Не более 0,1. | 0,3-0,6 оборота в минуту | От 20 до 35 бар | 0,2–0,6 процента |
| Промытый после потребителя твёрдый полиэтилен | 0,1–0,5 | 0,8-1,6 оборотов в минуту | 25–45 бара | 0,8–1,8 процента |
| Промытый после потребителя полиэтиленовый слой | 0,5 до 1,5 | 1,5 - 3,0 обёрт в минуту | 30-50 бар | 1,5 - 3,0 процентов |
| Легко промытная сельскохозяйственная пленка. | 1,5 до 3,0 | 2,5-5,0 оборотов в минуту | 35-55 бар | 3,0–5,5 процентов |
| Неочищенный или сильно загруженный поток. | 3,0–5,0 | 4,0 – 8,0 оборота в минуту | 40-60 бар | 5.0–9.0% |
Это начальные параметры для процедуры калиibrвания, изложенной ниже, а не окончательные настройки. Точное конечное значение всегда определяется путем наблюдения за дифференциальной реакцией на самом материале.
Разница давления металла в качестве основного сигнала.
Разность давления расплава, обычно записываемая как ΔР, означает падение давления, измеренное между входом в фильтр и выходом из него. Это единственный сигнал в реальном времени, который сообщает о состоянии поверхности фильтра, и любой схема автоматического управления скоростью скребка использует его как переменную обратной связи.
Что содержит дифференциальное измерение?
Измеряемый дифференциал — сумма трех компонентов. Сопротивление чистого экрана является фиксированной функцией диаметра отверстия, открытой площади, вязкости расплава и пропускной способности — это нижний предел, ниже которого дифференциал не может опускаться. Сопротивление крошки является переменной составляющей, которую контролирует скорость скребка. Транзиентные эффекты, такие как загрязнение или изменение вязкости, вызывают краткосрочные отклонения. Разграничение между ними крайне важно: оператор, который реагирует на всплеск транзиентного эффекта постоянным увеличением скорости скребка, жертвует потерей расплава в обмен на безвозвратные потери.
| Дифференциальное поведение | Самая вероятная причина | Верный ответ. |
|---|---|---|
| Стабильное поддержание значения в целевом диапазоне. | Скорость металлического полотна, соответствующая нагрузке на загрязнение. | Без действия, зафиксируйте настройку против исходного материала. |
| Медленный, хорошо заметный поворот в течение нескольких часов | Щетка движется слишком медленно или постепенно окайчивает диск. | Увеличение скорости на промежутках в 0,2 об/мин, наблюдение в течение 20 мин. |
| Быстрый рост в течение нескольких минут | Повид крпизация загрязнений или неисправность насоса для подачи материала. | Проверьте, что шнек вращается, проверьте чередование загрузочных партий. |
| Погрузка ниже нормального уровня. | Диск экрана изношен, отверстия расширены или лезвие окислено | Осмотрите продукт на наличие загрязнений, подумайте о замене диска. |
| Петельный колебательный движение | Скорость слишком низкая, каша периодически накапливается и освобождается | Увеличение скорости до тех пор, пока амплитуда колебаний не снизится до 5 бар. |
| Неустойчивый, без четкого закономерности | Нестабильное подача экструдера или неравномерная температура плавины. | Стабилизируйте экструдер, затем отрегулируйте фильтр. |
| Высокая, но идеально стабильная | Отверстия слишком точные или фильтрующая площадь недостаточно большая. | Просмотр спецификации диска; это вопрос дизайна, а не скорости. |
Настройка целевой полосы
Целевой диапазон ограничен снизу чистой поверхностью экрана и сверху тем, на что способен процесс. Если установить нижнюю границу слишком близко к поверхности, то система управления будет преследовать шум и увеличивать ухудшение качества расплава; разумной нижней границей может быть значение чистой поверхности плюс 8 – 12 бар. Верхняя граница определяется тремя ограничениями: механическим пределом диска, повышением температуры расплава, вызванным падением давления, и давлением, которое насос может подавать, при этом обеспечивая выпуск нужного объема материала.
Повышение температуры расплава во всем фильтре - это часто пренебрежимый фактор. Как правило, для полиолефинов каждое повышение давления на 10 бар приводит к примерно 0,4-0,6°C повышения температуры расплава аддитивно. Следовательно, 60-баровый дифференциал добавляет около 2,5-3,5°C, что обычно приемлемо. Но если фильтр работает под давлением 120 бар, потому что диск практически заблокирован, то вызванное этим повышение температуры на 5-7°C на фоне уже высокой температуры расплава может затронуть порог деградации чувствительного материала. Повышение температуры является одним из главных аргументов в пользу поддержания дифференциала в определенном диапазоне, а не терпения всползания очевидного погрешности.
Автоматическое управление скоростью по сравнению с ручным.
Modernные лазерные фильтры предлагают режим с закрытым циклом, в котором привод регулирует скорость скребка, чтобы поддерживать заданную разность. Как правило, это правильный режим для производства, поскольку он автоматически реагирует на изменение исходного сырья. Два параметра конфигурации делают разницу между хорошо адаптированным и неадаптированным замкнутым циклом. Коэффициент пропорциональности должен быть скромным, поскольку в процессе существует значительное время реакции между изменением скорости и соответствующим изменением разности – обычно от 30 до 120 секунд. И в цикле должен быть ограничен допустимый коэффициент для увеличения скорости, чтобы случайный фрагмент загрязнения не вызывал внезапного повышения скорости, приводящего к выбросу полимера в отток. Ручной контроль остается целесообразным в процессе наладки, при целенаправленных испытаниях калибровки и при запуске неизведанного сырья впервые.
Загрязнение смеси: бумага, алюминий, дерево и каучук.
Не все загрязнения действуют на экране одинаково, и правильная скорость очистителя зависит как от характера загрязнений, так и от их количества. В постпотребительских потоках преобладают следующие четыре класса загрязнений, каждый из которых обладает уникальным поведением при фильтрации.
Бумага и целлюлозные волокна.
Папером является самый распространённый загрязнитель в промытом отходе из фрагментов этикеток, картона и волокнистого мусора. При температуре плавления он частично перегнивает и образует уплотняющийся мусуобразный слой, который очень эффективно забивает сито — слой бумаги толщиной в несколько миллиметров может удвоить разность. Тем не менее, отличие стяжек не составляет труда, поскольку бумага плохо прилипает к стальному листу. Правильным ответом на напряжённый поток, в котором преобладает бумага, является сравнительно высокая скорость движения стяжки и установленный на на выходном устройстве нормальный режим. Поскольку бумага перегнивает, она также непосредственно влияет на количество чёрных макрократеров, если какой-либо фрагмент пройдёт через отверстие, что является одной из причин, по которым потоки с высоким содержанием бумаги требуют более мелкого диска, чем изначально предполагали условия применения.
Алюминиевый фольга
Алюминий поступает из ламинированной упаковки, колец горлышка бутылки и вставок для затвора. При температуре плавления алюминий пластичен, поэтому фрагменты фанеры могут деформироваться и частично вытекать в отверстия, вместо того, чтобы находиться чистыми на поверхности. Когда фрагмент заклинивает в отверстии, он может не быть удален скребком и представляет собой постоянную потерю открытой площади. Алюминий также является абразивным для края лопасти. Потоки с значительным содержанием алюминия нуждаются в более высоком давлении контакта скребка, более частном контроле лопатки и пользуются сепаратором по вихревым токам вверх по линии мойки — удаление алюминия механически, прежде чем он достигнет расплава, всегда дешевле, чем его фильтрация.
Древесные и твердые минеральные частицы
Дерево, песок, стекло и камень являются жесткими и абразивными. Они не эффективны для затуманивания экрана, потому что они не образуют целостный слой, поэтому их влияние на дифференциал скромно в сравнении с их потенциальным ущербом. Ущерб наносится в интерфейсе лезвия и экрана, где твердый элемент действует как абразивное притирающее средство и царапает обе поверхности. Это механизм износа, определяющий срок службы диска экрана при переработке сельскохозяйственного мусора. Не существует скорости зачистки, которая позволила бы избежать этого; ответ заключается в улавливании навесного сырья посредством эффективных стадий предмытья, присыпки и гидрокилона, плюс принятии более коротких интервалов замены дисков.
Резина, силикон и перекрестно-связанный полимер.
Каучуковые уплотнения, силиконовые герметики и фрагменты сшитого полиэтилена относятся к наиболее трудному классу, поскольку они при температурах плавления мягки и деформируемые. При достаточном дифференциальном давлении резиновая часть, намного превышающая отверстие, может выталкиваться через отверстие и появляться в готовом изделии в виде геля или мягкого пятна. Это основной способ выхода из строя, который лазерный фильтр не может устранить, увеличив скорость работы — по сути, повышенное давление усиливает выталкивание через отверстия. Контрмеры — меньшее отверстие, более низкое и строго контролируемое дифференциальное давление и более низкая температура плавления, что делает эластомер жестче в сравнении с полимерной матрицей.
| Загрязнители | Склонность к слепению. | Абразивный износ. | Процент сохранившейся риска | Стратегия скорости |
|---|---|---|---|---|
| Бумага и целлюлоза. | Очень высоко | Низкий. | Низкий. | Повысить скорость, нормальная выгрузка. |
| Алюминиевая фольга | Середний | Высокая | Середний, проблема засора | умеренная скорость, более высокая предварительная нагрузка ножей. |
| Деревянные фрагменты | Середний | Высокая | Низкий. | умеренная скорость, приемлемая более короткая эксплуатационная жизнь дисков. |
| Песок, стекло, камень | Низкий. | Очень высоко | Низкий. | Самая низкая рабочая скорость, необходимо перенести оборудование вверх по потоку |
| Каучук и силикон | Низкий. | Низкий. | Очень высоко | Удерживайте диференциал низким, используйте более тонкое отверстие. |
| Перекрестно связанное полимерное гель. | Середний | Низкий. | Высокая | Тонкий отверстие, более низкая температура плавления |
| Чужеродные полимеры (ПЕТ в ПЭ). | Высокая | Низкий. | Низкий. | Повысить скорость, но фиксировать сортировку вверх по течению. |
Измерение степени загрязнения в практике
Калибровка требует знания нагрузки на загрязнение, а самым простым надежным методом является весовой баланс выгрузки. Соберите выгрузку из фильтра за измеренный интервал — 15–30 минут дают представительный образец — взвесьте ее, затем промывайте собранный материал в горячем ксилене или другом подходящем растворителе для растворения полиолефина, высушите остаток и взвесьте его. Масса остатка, разделенная на общее пропускание за интервал, дает истинную долю загрязнения, достигающую фильтра, а доля полимера в выгрузке дает объем потери расплава. Повторяя этот тест каждый раз, когда вводится новый сырьё, калибровка превращается из догадок в арифметику.
Последствия бегания слишком быстро или слишком медленно
Оба вида неисправностей распространены, и их симптомы достаточны для диагностирования с помощью экрана управления и продукта. Понимание обоих направлений неисправностей позволяет оператору уверенно двигаться к оптимальному варианту, а не осторожно продвигаться в одном направлении.
Скорость слишком низкая
В непосредственной близости непосредственным эффектом является рост дифференциального давления. По мере увеличения густоты короба происходят и другие побочные последствия. Температура плавления растет вследствие повышения падения давления, что добавляет термический стресс к материалу, который уже прошел через несколько циклов нагревания. Выход экструдера уменьшается, поскольку винт должен работать под воздействием большего давления при высокой высоте колонны, а характеристика скорости передачи при отношении давления к потоку зуботрубного экструдера не является жесткой. Нагрузка на электродвигатель увеличивается, и на линиях, где экструдер уже находится близко к пределам крутящего момента, привод может отключиться. Емкость фильтрации на самом деле временно повышается, поскольку короб действует как фильтр на глубину, что вводит операторов в заблуждение, предполагая, что ситуация благоприятная. В конце концов, дифференциальное давление достигает предельно допустимого уровня, и либо линия останавливается, либо скребок резко поднимается, в результате чего выделяется большой излишек заготовки и возникает перепад давления в закалке, который проявляется в изменении размеров гранул.
Еще более тонким последствием хронической работы со слишком малой скоростью является постоянное засорение отверстий. Материал, который длительное время лежит на ситоме, закарбничивается и может сцепиться с входом в отверстие. Как только это случится, чистота пола ситома будет повышена насовсем, и диски никогда не примут прежних параметров эксплуатации даже после всего извлечения камней.
Скорость слишком высокая
Непосредственным эффектом является повышение потери плавленого материала, что означает, что деньги покидают сооружение непрерывно и незаметно. На линии с производством 1500 килограммов плавленого материала в час разница между 2-процентной и 6-процентной потерями составляет 60 килограммов продаваемого гранулированного материала в час. Поскольку отходный поток содержит смесь полимера и загрязняющих веществ, его обычно невозможно переработать, и он вывозится на утилизацию, что увеличивает расходы с обеих сторон счета.
Износ ускоряется пропорционально расходу. Экранирующий диск, который прослужит 3 000 часов при 1,5 оборота в минуту, может работать всего 1 000 часов при 5 оборотах в минуту на том же материале. Периоды замены ножа сокращаются аналогичным образом. В тяжелых случаях нож начинает повреждать поверхность экрана, образуя локальные депрессии, при которых расплав обходит предполагаемое отверстие, а загрязнения проникают в продукт — этот режим отказа проявляется как загрязнение продукта, при этом дифференциальный считыватель показывает нормальный или низкий уровень, что является одним из наиболее запутанных симптомов для диагностики.
Относительные давления оказывают также давление. Избыточное разрядание снижает объем перекачиваемой печи, в результате чего давление в клети при постоянном потоке материала, подаваемого экструдером, снижается. На линиях без циркуляционного насоса для расплава эта ситуация приводит к изменению объема перерожденного материала и размеров гранул. На линиях с насосом для расплава разрядность впуска может опуститься ниже своего минимального значения, что приводит к появлению кавитации и износу насоса.
| Симптом. | Скорость слишком низкая | Скорость слишком высокая |
|---|---|---|
| Разность давления в расплаве. | Растущий, часто с волнообразным характером. | На уровне или ниже чистого экрана пола |
| Внешний вид выбросов | Темный, сухой, в основном загрязненный. | Светлые пластмассы, преимущественно полимерные |
| Потеря расплава. | Ниже 1 процента | Выше 5%. |
| Температура плавления в форме штампа. | Рост выше заданного параметра | Нормальная или незначительно низкая |
| Загрузка двигателя в экструдере. | Рост кремации | Нормальный |
| Жизнь диска дисплея | Снижается в результате выгорания и потемнения. | Снижается в результате абразивного износа. |
| Дефекты продукта | Желтение, чёрные пятна от разложения | Проход загрязнения при царапинах лезвия |
| Гомогенность гранул. | Периодическая изменчивость размера | Сдвиг производительности и низкое давление в прессе |
Пошаговой процедура калибровки скорости
Ниже представлен порядок установления правильной скорости скребке для заданного исходного материала и зафиксирования этой установки, чтобы после этого ее было проще вспомнить, а не снова обнаруживать. Выполнение таких работ занимает примерно три часа без перерыва и следует повторять каждый раз, когда в линию вводится иной исходный материал.
Предварительные условия
- Экструдер работает с заданным темпом производства, при стабильной подаче материала и нагрузке двигателя.
- Температура плавления на установленном значении и стабильная в диапазоне плюс-минус 2 градуса Цельсия в течение не менее 30 минут.
- Свежеочищенный или новый диск для экрана с правильной апертурой для конкретного применения.
- Функционирование датчиков давления на входе и выходе.
- Средство для сбора и взвешивания потока выбросов.
- Избираемый порошок представляет собой свой идеальный образ, а не чистую пробу.
Шаг 1: установить чистую сетку пола
При чистом диске и скорости вращения шлифовальной лопатки, намеренно выставленной на высокий уровень 4−6 оборотов в минуту, дайте равновесию диференциалу в течение 15 минут. Стабильное значение — уровень чистого экрана для этой комбинации материала, диаметра отверстия, температуры и пропускной способности. Запишите его. Типичные уровни составляют 15−25 бар для диска диаметром 150 микрометров на основе полиолефина при умеренной пропускной способности. Это число является ориентиром для всех последующих измерений и должно быть повторно определяться при замене диска.
Шаг 2: определение целевого банда
Установите нижний предел на 10 бар выше уровня пола и верхний предел на 30—35 бар выше уровня пола, при этом не превышая максимального различия, рекомендуемого производителем диска, и не превышая повышения температуры расплава, которое может допускать материал. При учете уровня пола в 20 бар целевым диапазоном станет 30—55 бар.
Шаг 3: Уменьшение скорости поэтапно
С высокой исходной скорости уменьшайте скорость скребка шагами по 0,3–0,5 оборота в минуту. После каждого шага перерыв между измерениями должен составлять 20 минут; время обострения системы означает, что измерение, сделанное через 5 минут, будет меньше реальной стабильной величины, что приведет к установке скорости скребка слишком низко. Отмечайте скорость скребка и стабилизированные показания дифференциального показывателя на каждом этапе. Продолжайте, пока дифференциальное показание не достигнет верхнего предела целевой области.
Шаг 4: Определите точку наибольшего повышения производительности.
Проиллюстрирована зависимость дифференциального давления от скорости полоскания. График соответствует характерной плоской характеристике при высоких скоростях и резкому росту ниже определенного пункта — «коленного». Оптимальная рабочая скорость на нем лежит вблизи коленного промежутка, где дифференциальное давление расположено в середине зоны получения кассет. Малый спад скорости не вызывает резкого роста дифференциального давления. Работа в плоском участке, exceeding коленный промежуток, ведет к растрате полимера; работа ниже этого уровня нестабильна, так как малые изменения исходного материала вызывают большие колебания дифференциального давления.
Этап 5: Проверка утери плавления
На выбранной скорости работайте в течение 30 минут и собирайте весь слив. Важьте и выразите в процентах от потока за этот период. Если теряется слишком много расплавленного материала — в зависимости от класса загрязнений — скорость слишком высока или сливной клапан открыт слишком широко; возвращайтесь к шагу 3 и вновь проверяйте. Если теряется слишком мало, а дифференциал стабильный, сырье чище, чем предполагалось, и может быть снижена скорость.
Шаг 6: проверка качества продукта
Берем образцы гранул и проводим проверку качества, соответствующую применению: проверяем наявность загрязнений визуально на прессованном фильме, скорость плавления и, при необходимости, определяем количество геля на образце отформованного фильма. Убеждаемся, что пониженная скорость не допустила проникновения загрязнений. Если обнаруживаются загрязнения, то причиной чаще всего является выбор прорези или состояние ножа, а не скорость, поэтому перед увеличением скорости исследуем диск и нож.
Шаг 7: запись и управление по автоматике
Запишите описание исходного сырья, производственную мощность, температуру расплава, отверстие, дифференциал подполья, выбранную скорость и измеренные потери расплава в запись рецепта. Установите заданное значение дифференциала автоматического контроллера на достигнутое значение и включите управление с закрытым циклом с ограничениями скорости, которые охватывают ручное значение плюс или минус 40 процентов. Рецепт становится отправной точкой для следующего цикла производства того же материала, снижая необходимость в калибровке до проверки.
Оптимизация скорости выброса и потери расплава
Скорость металлического полотна и скорость удаления материала являются отдельными, но связанными настройками, и их переплутывание является частым источником низкой эффективности фильтра. Скорость металлического полотна определяет, сколько материала сбрасывается с поверхности экрана; устройство отведения определяет, сколько этого материала действительно выходит из машины и сколько перетекает внутри корпуса фильтра.
Механизмы выброса
Лазерные фильтры используют одну из трех схем выпуска. Тормозной винт перекачивает удаляемый материал из корпуса со скоростью, которая задается его собственной скоростью, что позволяет независимо контролировать объем выброса. Регулируемый по давлению выпускной клапан открывается под давлением расплава, поэтому скорость выброса соответствует давлению в корпусе. Специализированный кран с цилиндром для отработанного материала выпускает фиксированный объем через определенный интервал времени. Каждая из этих схем требует разного подхода к настройке.
При правильной настройке вытяжной шайбы материал, удаляемый скребком, должен освобождаться без скопления в зоне сбора, но не быстрее. При слишком быстром вращении вытяжной шайбы дополнительный расплав вытягивается из корпуса и повышает потери расплава независимо от скорости движения скребка; классический симптом — высокие потери расплава при вытяжном потоке, который выглядит практически чистым. При слишком медленной скорости вращения вытяжной шайбы материал, удаляемый скребком, может накапливаться в корпусе, где он снова попадает в путь скребка и снова обрабатывается, в результате чего образуется тепло и материал разрушается до образования черных лубочков, которые в конечном итоге попадают в продукт.
Суексонная последовательность настройки.
Поскольку эти две настройки взаимодействуют, правильной последовательностью является сначала исправить одну из них и настроить вторую, а затем проверить результат. В практике:
- Установите механизм разряда на номинальное значение средней зоны.
- Калибруйте скорость очистителя относительно дифференциала, используя процедуру, описанную в предыдущем разделе.
- При заданной скорости очистителя необходимо последовательно уменьшать скорость разрядки, постоянно наблюдая за накоплением материала в корпусе — это проявляется в медленном повышении давления в корпусе, либо на машинах с оглядным отверстием — напрямую.
- Установите разряд так, чтобы он находился чуть выше точки, где начинается накопление.
- Повторная проверка дифференциала, поскольку изменение скорости выгрузки незначительно влияет на условия в корпусе.
- Повторите измерение потерь при перемелении и подтвердите улучшение.
Цели и факторы, влияющие на тепловые потери восковой массы
| Нагрузка на загрязнение. | Достижимые потери при плавлении | Диапазон производительности в конкретных условиях. | Основной рычаг, если превышена целевая величина |
|---|---|---|---|
| Не более 0,1 процента. | 0,2–0,6 процента | от 70 до 85%; | Уменьшить скорость лопастей насосов, приближая их до минимальной; |
| 0,1–0,5 процента | 0,8–1,8 процента | От 55 до 75 процентов | Сократить скорость выгрузки |
| 0,5-1,5 процентов | 1,5 - 3,0 процентов | 45 – 65 процентов | Проверьте, чтобы скрепер находился выше колена, а не далеко над боковой стенкой |
| 1,5 - 3,0 процентов | 3,0–5,5 процентов | 35-55 процентов | Повышение эффективности процесса мытья и сортировки выше по течению. |
| 3,0–5,0 процентов | 5.0–9.0% | 25–45 процентов | Удаление сала в цепи поставки — единственный подлинный способ исправления. |
Полимерная фракция вывода является более информативным диагностическим показателем, чем просто объем вытесненного материала. Если в вытесненном материале 80% полимера при умеренно загрязненном потоке, значит, фильтр выбрасывает ценный материал, и настройки некорректные. Если в вытесненном материале 25% полимера при слабо загрязненном потоке, то либо измерение загрязнения неверно, либо скрапер едва справляется со своей задачей, и следовательно, следует проверить дифференциал.
Обработка выбросов
Выход из фильтра при температуре плавления представляет собой горячий, липкий и загрязненый объем. На практике рекомендуется выпускать плавленый материал на охлаждаемую транспортеру или на охлажденную плиту, на которой он застывает в удобную ленту, непрерывно взвешивать ее на ленточном весовом комплексе и регистрировать объемный расход как параметр процесса. Регистрация объемного расхода – самый быстрый способ обнаружения отклонения фильтра от установленных параметров и превосходная возможность перейти от периодических измерений объема потерь плавления к наглядной сигнализации.
Винт при давлении задней загрузки, температуре плавления и взаимодействии фильтров
Лазерный фильтр не работает в изолированном режиме. Три переменных параметров, связанных с экструдером, напрямую определяют, что видит фильтр, и как хорошо он может работать, и настройка фильтра без управления этими параметрами приводит к неудовлетворительным настройкам.
Стабильность давления заднего оттока и входного давления
Напор, создаваемый сопротивлением за метрирующей секцией, определяет давление, при котором расплав доставляется в фильтр. Адекватный давление назад в фильтре служит трем целям: он обеспечивает полную уплотненность расплава и отсутствие взвешенного газа, который в противном случае вызывал бы шум в системе, создает стабильный приводной напор, таким образом, обеспечивая чёткое отображение условий каши, а не колебаний подачи, и улучшает однородность расплава, что позволяет поддерживать постоянную вязкость, которая влияет на различие в давлении.
Для экструдеров, используемых при утилизации, типическое обратношумление впуска фильтруется находится в интервале от 80 до 180 бар для полиолефинов. При давлении менее примерно 60 бар дифференциальный сигнал становится шумным, а фидер начинает переключаться в режим ходового регулирования. При давлении более 200 бар дополнительное сжатие вызывает подогрев расплава из-за трения и увеличивает риск попадания мягких примесей из волокна и стружки через отверстия экструдера.
Влияние температуры расплава.
Температура плавления влияет на фильтрацию через вязкость. Увеличение на 10 °C сокращает вязкость плавления полиолефинов примерно на 15–25 %, в зависимости от материала и скорости вращения. Это снижает разницу при заданном производственном показателе и условиях слоя листа. Это заложено в конструкцию: оператор, наблюдающий большую разницу, может увеличить температуру плавления, чтобы уменьшить ее, что, казалось бы, работает, но не удаляет загрязнения – наоборот, материал становится более ровным. Слои листа продолжают откладываться, разрушается защита покрытия, и материал теперь подвергается тепловому нагрузке. Разницу следует корректировать путем изменения скорости отбрасывания, а не изменением температуры плавления.
Осуществляется и обратный процесс. Снижение температуры плавления с целью защиты чувствительного к нагреванию материала повышает вязкость и, следовательно, разницу в температуре. В ответ оператор может увеличить скорость шлифователя и принять дополнительные потери плавленого материала, при этом правильным решением было бы проверить, достаточная ли площадь фильтрования для указанной температуры эксплуатации.
| Материал. | Прокладочное окно температуры расплава. | Давление на входе в фильтр. | Целевой дифференциал | Специальное примечание |
|---|---|---|---|---|
| Рециклированный ЛДПЭ/ЛЛДПЭ | 180-210 градусов Цельсия | 90-160 бар | 30-55 бар | Высокая вязкость, необходимая общая площадь фильтров |
| Рециклированный ВДПЭ | От 190 до 225 градусов С | 100-180 мм | от 30 до 60 баров; | Следите за гелями из кросс-линкованной фракции. |
| Рециркулируемый PP. | 200–235°C | 80-150 бар | 25-50 бар | Понижение вязкости, упрощение фильтрации |
| Переработанный ПС | От 190 до 220 градусов С | 70-130 бар | 20-45 бар. | Тяжело переносимые нагрева, избегайте высоких перепадов температуры |
| Переработанный ПЭТ. | от 270 до 285 градусов C | От 60 до 120 бара, | 25–45 бара | Низкая вязкость, период пребывания является критическим для IV |
Время пребывания в корпусе фильтра
Корпус фильтра увеличивает объём шнека и, соответственно, увеличивает период пребывания расплава. Для полиолефинов при умеренных температурах это не имеет значения. Для полиэстера это имеет немаловажное значение, поскольку каждая дополнительная секунда при температуре 280 °C способствует потере внутреннего вискозности через термическую и гидролитическую деструкцию. Фильтры, предназначенные для работы с полиэстером, имеют упрощённую внутреннюю форму и минимальный объём мертвого пространства именно с этой целью, а универсальный фильтр для полиолефинов не следует считать подходящим для работы с pET без проверки объёма корпуса на соответствие производительности.
Взаимодействие с зоной обезвоживания
Поскольку фильтр расположен в нижней части зоны вакуумного дегазации, любое изменение в дифференциальном давлении меняет профиль давления в обратном направлении вдоль винта, включая вентиль. Большое увеличение дифференциального давления может поднять давление в вентиле до такой степени, что расплав будет вытекать в порту вакуума – вентиль заливается расплавом. Если после недель стабильной работы линия начинает заливать свой вакуумный вентиль, основным подозреваемым становится ослепленный дисковой фильтр и его следует проверить, прежде чем обвинять конструкцию винта.
Матрица для устранения проблем с нестабильной фильтрацией
Большинство неисправностей лазерных фильтров проявляются одним из восьми симптомов. Следующая матрица определяет вероятные причины каждого из них в порядке их вероятности с проверкой, которая отличает их друг от друга.
| Симптом. | Вероятные причины в заявке | Разграничительный контроль. | Действие |
|---|---|---|---|
| Дифференциальный подъем, несмотря на максимальную скорость. | Диск «слепой», потеряна настройка напрежения лезвия, площадь фильтрующего элемента недостаточна. | Сравните текущий уровень с уровнем при пусконаладке | Чистка или замена диска, проверка пружины ножа |
| Потеря расплава выше 6 процентов. | Скорость выше колена; винт выгрузки работает слишком быстро; зубчатый вал изношен | Измерьте массу входящей фракции из полимеров. | Повторите этапы калибровки 3–5. |
| Загрязнение в продукте, нормальный дифференциал | Прорез на фильтре; расширение отверстия; обход у уплотнения. | Снимите и осмотрите лицевую сторону диска под светом. | Заменить диск, проверить лезвия и уплотнения. |
| Черные пятна появляются постепенно | Стеной оплошности материалов; выгрузка слишком медленная | Проверьте массу выгрузки в соответствии с ожидаемым показателем. | Повысьте скорость выхода засыпу, очистите пространство корпуса. |
| Мягкие жевательные таблетки в форме пленки | Резина, выдавливаемая через отверстия; отверстия слишком крупные. | Тест растворителя на гель для идентификации эластомера | Тонкий диск, менее значительное и температурное различие |
| Триггер перегрузки двигателя щетки. | Жесткий предмет застрял; превышен зазор лезвия; холодный корпус. | Проверьте все зоны обогрева корпуса на заданном значении | Перед повторным пуском полностью прогрейте, проверьте на наличие мусора |
| Закрытый цикл скорости | Коэффициент управления высокий; нестабильный привод экструдера. | Переключение в режим ручного управления, проверка стабилизации на перепаде напряжений. | Сократить скорость оборачивания, добавить ограничение скорости, отремонтировать экран. |
| Вакуумный клапан с закаливанием. | Разность давлений слишком высока, усилие при натяжении болта увеличилось. | Связываем случаи наводнения с дифференциальным журналом. | Восстановите различное разделение на лент, прочистите решетку; |
Диагностическая ценность журнала ввода в эксплуатацию
Почти каждая запись в этой матрице решается быстрее, если для каждого материала были зафиксированы сведения об индикаторе задействования первого этажа, скорости скребка и несохранении расплава. Без этих исходных данных оператор не может отличить фильтр, который работает нормально при обработке труднодоставляемого материала, от такого, который перестал функционировать при работе с легкодоступным сортиментом. Обеспечение сохранности исходных записей — это о нем десять самых ценных минут работы в процессе пуска оборудования.
Интервалы технического обслуживания и замена дисковую поверхности
Техническое обслуживание лазерного фильтра подразделяется на три цикла: ежедневный осмотр, периодическая проверка компонентов и замену экранного диска, выполняемую в зависимости от состояния, а не по календарю.
Рекомендуемые интервалы
| Задача | Интервал | Что нужно проверить | Инициатор действия |
|---|---|---|---|
| Выполнение отчета дифференциального экспоненциально-прямого метода. | Каждый сменный цикл | Тенденция в сравнении с исходными данными, амплитуда колебаний | Высота пола на 10 и более бар выше отметки нуля. |
| Проверка массы выбросов. | Каждый сменный цикл | Массовая производительность в час в сравнении с значением рецептуры. | Отклонение более чем на 25 процентов |
| Проверка нагревателя корпуса | Еженедельно | Все зоны находятся в пределах ±5 °C, диапазоны узкие | Любые отклонения температуры в зоне более чем на 8 °С от заданного значения. |
| Проверка гребного ножа | от 400 до 800 часов | Условие кромки, шаг износа, усилие преload | Видимое прогибение краев или потерю предельной нагрузки. |
| Ремонт редуктора привода. | От 2 000 до 4 000 часов | Состояние масла, люфт, целостность уплотнения. | По графику производителя редуктора. |
| Калибровка датчика давления | 6 месяцев | отсутствие сдвига, нормированный по оттенку отсылающего объекта. | Дрейф свыше 3 процентов от рабочего диапазона |
| Замена диска экрана | 800-4000 часов | Толщина, геометрия отверстий, маркировка поверхности | В зависимости от условий эксплуатации, см. критерии ниже. |
| Полная очистка корпуса. | При каждой смене диска | Отложения в зоне сдатки, фасады уплотнений. | В любом случае избегайте отложенной замены. |
Критерий замены диска.
Замените диски экрана, если хотя бы одно из следующих условий выполняется. Во-первых, после полного очищения показатель чистоты пола фильтра вырос на 40-50% выше исходной величины, что свидетельствует о постоянном затрудненном очистке или частичном закрытии отверстий. Во-вторых, толщина диска, измеренная по нескольким радиусам, снизилась ниже минимально допустимого значения производителя, которые, как правило, на 15-20% ниже его исходной величины. В-третьих, примеси проникают в продукт при нормальных показаниях дифференциала, что свидетельствует о расширенных отверстиях или наличии царапин на поверхности. В-четвертых, на поверхности появляется видимый окружный шлифовка, настолько глубокая, что ее можно отткнуть ногтем, что указывает на то, что лезвие больше не герметично закрывает всю поверхность.
Срок службы диска сильно зависит от степени абразивности. Чистый полиолефин после промышленного использования может служить 3000–4000 часов. Мытый после использования полиолефиновый материал обычно служит 1800–3000 часов. Аграрная пленка с оставшимися на ней частицами песка может сократить срок службы до 800–1500 часов. Самый сильный фактор, влияющий на срок службы диска, не связан вовсе с фильтром: это эффективность на ступенях в линии умывки, удаляющей песок и крупные частицы. Именно поэтому проект линии умывки и экономика фильтра зависят прямо от ее эффективности.
Чистка, а не замена.
Диски, которые износились, но не повреждены, часто можно восстановить. Установленные методы – это пyролитическая очистка в вакуумной печи при температуре 400-450 градусов Цельсия, с целью разложения полимера, и ультразвуковая очистка для удаления пепла, а в некоторых случаях также напорная струя воды. Восстановление как правило восстанавливает 85-95% первоначального объема пропускной способности и может повторяться два или три раза, прежде чем диск необходимо выбросить. Стандартной практикой является наличие, по меньшей мере, одного запасного диска, который может быть заменен во время плановой остановки, а не внеплановой. Удаленный диск отправляется на восстановление.
Безопасность во время замены дисков
Замена диска решета требует открытия корпуса, содержащего полимерную расплавленную массу при температуре выше 200 градусов по Цельсию и остаточном давлении. Этот процесс включает в себя остановку экструдера, снижение давления и проверку его на датчике, изоляцию и блокировку привода скребка и всех нагревательных цепей в соответствии с процедурой на производственном участке, контролируемое охлаждение, если это требуется конструкцией корпуса, и использование соответствующих теплоизоляционных перчаток, средств защиты лица и длинных рукавов. Дисперсная масса под давлением может выбрызгивать с частично открытой фланцевой прокладки, и это самая опасная рутинная работа на линии рециркуляции. Никогда не ослабляйте крепления корпуса, если давление на датчике превышает нулевое значение.
Выбор лазерного фильтра с Polyretec
Компания Polyretec, завод Wanplas, поставляет лазерные фильтры как компоненты полных линий по переработке, так и в качестве отдельных единиц для установки в существующие экструдеры. Правильный выбор зависит от четырех входных параметров, и указание их правильно при запросе позволяет избежать наиболее распространенных ошибок в спецификации.
Четыре параметра выбора
Производительность.Укажите требуемый пропускной показатель в килограммах на час реально проходящей через фильтр расплавленной массы и укажите, является ли он номинальным или экстремально высоким. Фильтры, рассчитанные на номинальный пропускной показатель, и работающие при максимальных нагрузках, прослужат намного дольше и с меньшей вероятностью потребуют чистки.
Вязкость полимеров и расплава.Представьте тип полимера и, если это возможно, скорость плавления исходного сырья. Материал с низкой скоростью плавления — например, HDPE с показателем 0,3 г в течение 10 минут — требует значительно больше площади фильтрации, чем сырье с показателем 8 г в течение 10 минут при одинаковом расходе и диаметре отверстия.
Профиль загрязнения.Предоставите как общий фракционный состав загрязнений, так и его состав. Как показало предыдущее подразделение, 1 процент песка и 1 процент бумаги предъявляют совершенно разные требования к машине. Физический образец клонов информирует гораздо больше, чем любое описание.
Требования к качеству продукции.Укажите окончательное применение и, если возможно, критерий приемки — количество штрихов на единицу площади, количество гелев или спецификация заказчика. Это направляет выбор диафрагмы, а выбираемая диафragma определяет все остальное.
Условия интеграции для модернизации
Для установки лазерного фильтра на существующий экструдер необходимо провести проверку трех вещей, помимо самого фильтра. Экструдер должен быть способен генерировать требуемое давление на входе при производственном потоке, что не является автоматическим для машины, ранее работающей с изменяемым пленочным изменением. Геометрия пути расплава между экструдером и фильтром должна исключать мертвые зоны, так как плохо спроектированный адаптер представляет собой фабрику черных точек, которая будет обвинена в самом фильтре. И система управления должна быть способна принять дифференциальный сигнал и, в идеале, поддерживать закрытый контроль скорости, или фильтр должен поставляться со своим собственным контроллером.
Там, где качество гранул определяет цену
Polyretec строит линии по мытью от 300 до 6000 килограммов в час и линии по гранулированию от 200 до 2500 килограммов в час, а лазерное очистное оборудование подбирается таким образом, чтобы соответствовать профилю загрязнения каждого проекта. В рамках марки Wanplas линии поставляются в соответствии с документированной системой качества с сертификацией CE там, где это требуется конечным рынкам, с испытаниями завода до отправки оборудования, с надзором за монтажом и обучением операторов, которое охватывает логику калибровки, описанную в этой статье, а не только последовательность нажатия кнопок. Если рециклированные гранулы обслуживают составной этап, завод Wanplas в Ке-реке поставляет двойные экструдеры, интегрируемые ниже по линии в отношении систем Polyretec, а когда они используются в производстве контейнеров, заводы Apollo и YuDa поставляют оборудование для литьевого формования. Стремление Wanplas подогреть бывших китайских клиентов пластиковым оборудованием выражается в длительном наличии запасных частей, что для лазерного фильтра означает, что диски и лопатки остаются доступны в течение всего срока службы машины.
Частые вопросы
Как часто необходимо переоптимизировать скорость скребка?
Повторите полную калибровку, когда исходный материал существенно изменился — от нового поставщика, новой потоковой линии сбора или видимых изменений в загрязнении. При стабильном исходном материале ежегодно проверяйте настройки, убеждаясь, что диаграмма разницы сохраняет заданные параметры скорости и что масса выгрузки соответствует рецептуре. Если включено использование закрытого рециркуляционного управления, проверьте, какую среднюю скорость выбирает контроллер: постепенно нарастающая дрейф скорости в течение нескольких недель указывает на то, что диск приближается к концу срока службы.
Может ли один и тот же лазерный фильтр работать как с полиолефинами, так и с полиэстерами?
Да, но это требует полной процедуры переключения и проверки объема корпуса на совместимость с полиэстером. Практические трудности заключаются в большом температурном разрыве, примерно 200 градусов по Цельсию для полиолефина по сравнению с 280 для полиэстера, и в усилиях по промывке, необходимых для предотвращения попадания опасной для других материалов пыли, так как остатки полиолефина в плавленном полиэстре выглядят как нерастворенные штрихи, и наоборот. Предприятия, использующие оба материала, имеют наибольшую выгоду от использования специальных фильтров.
Нам ли нужен насос для расплава после лазерного фильтра?
Не строго необходим, но рекомендуется для любых приложений, в которых важна постоянность результата. Без нагревательного насоса каждое изменение разности фильтра переводится непосредственно на изменение давления в прессе и, следовательно, на производительность и размер гранул. Нагревательный насос отделяет эти два показателя, поддерживая постоянное давление в прессе, несмотря на колебания разности фильтра. В приложениях с пищевой продукцией и для высококачественных производств нагревательный насос фактически является стандартным элементом.
Каковы отношения между диаметром отверстий лазерного фильтра и количеством геля?
Взаимоотношения реальны, но слабее, чем многие предполагают, поскольку большинство гелей в переработанном полиолефине являются перекрестносвязанным полимером, который при температуре плавления является мягким и может деформироваться через отверстие, значительно меньшее, чем номинальный диаметр геля. Сокращение диаметра отверстия с 150 до 100 микрометров обычно уменьшает количество гелей на 30–50 процентов вместо того, чтобы полностью их устранить. Для эффективного сокращения числа гелей обычно требуется обращаться к источнику проблемы: уменьшать тепловой режим, улучшать удаление газов, а также избегать перекрестносвязанных материалов в исходном сырье.
Почему дифференциал иногда падает неожиданно во время работы?
В большинстве случаев три объяснения сводят все сведения к одному: снижение вязкости из-за повышения температуры расплава или переход к более высокому расходу подачи материала, снижающего дифференциал без каких-либо изменений в состоянии теста; снижение пропускной способности, например из-за отсутствия питательного материала; или диск имеет создавшийся из-за расширения отверстий, механического износа или обхода уплотнения и не должен был иметь такой путь. Первые два варианта не опасны и объясняются данными, полученными с помощью других приборов; третий требует немедленной проверки продукта, поскольку он означает, что непроцеженный расплав поступает в пилетик прямой пути.
Нужно ли увеличивать скорость шредера на этапе запуска?
Да. Во время запуска расплав часто бывает холоднее и более вязким, чем в стационарном состоянии, а первый материал, проходящий через машину, часто содержит накопленные твердые остатки от предыдущего выполнения. При включении резака на 1,5–2 умножения от производственной установки в течение первых 20–30 минут удаляется этот материал и предотвращается запуск диска с уже частично загруженным бункером. После того как температура расплава и дифференциал стабилизировались, скорость резака следует снизить до калиброванного значения.
Как изменение производительности влияет на калиброванную скорость?
Загрязнение обретает экран пропорционально протекающей массе, таким образом, увеличение потока на 20% доставляет на экран 20% больше загрязнения в единицу времени и требует примерно на 20% увеличения скорости скребка, чтобы поддерживать тот же контейнер. Однако более высокий поток также повышает крайний азимут чистого экрана, поэтому целевая полоса смещается вверх. Практичный подход — записывать калиброванные настройки в двух-трёх точных режимах потребления и интерполировать, а не полагаться на единственную настройку для всего эксплуатационного диапазона.
Можно ли улучшить фильтрацию без изменения диска?
В пределах допустимого, да. Стабилизация температуры расплава уменьшает колебания вязкости и, следовательно, дифференциальный шум, позволяя фильтру идти ближе к своему оптимальному режиму. Улучшение усиления и сортировки вверх по потоку уменьшает нагрузку, которую должен выдерживать фильтр, это всегда наиболее эффективное вмешательство. Гарантирование адекватного и стабильного давления газа в заднем направлении улучшает однородность расплава. А устранение передовых нагрузок ножей восстанавливает эффективность очистки, которая может постепенно снижаться, но оставаться незамеченной. Только после того как эти проблемы будут устранены, более тонкий диск станет правильным решением.
Какие данные следует регистрировать для отслеживания процесса?
Как минимум, необходимо регистрировать давление вводной и отводной полос фильтра, рассчитанный перепад давления, скорость шнека, массовый расход выгружаемой продукции и температуру зоны корпусной части, причем все эти данные должны записываться с указанием времени. Для линий, получающих разрешение на выпуск продукции пищевого класса, эти данные являются частью доказательств того, что процесс шел в пределах уполномоченного диапазона. Даже без регулирующего стимула данные о перепаде давления и скорости шнека являются самым быстрым диагностическим инструментом, при использовании которого можно установить проблему с качеством продукции, возникшую через дни после выпуска партии.
Заключение
Оптимизация скорости лазерного фильтра — это упражнение в расстановке массы, прикрытое заголовком «настройка оборудования». Строительная лопатка должна удалять загрязнение со скоростью, с которой оно поступает из потока расплава; ни слишком медленно, ни слишком быстро — и каждый симптом плохой работы фильтра ведёт к разрыву этого баланса в ту или иную сторону. Слишком медленно — и разница растёт, температура расплава повышается, показатель получения продукта снижается, а диск в конечном счёте начинает сползать напечатанным слоем. Слишком быстро — и хороший полимер уходит вместе с отходами, скорость износа ускоряется, а давление, на котором работает гранулятор, становится ненадёжным.
Метод определения расхода не является сложным, но он требует дисциплины: установите нулевой уровень на новом диске, определите целевую полосу на 10–35 бар выше него, постепенно снижайте скорость, одновременно давая 20 минут для установления показателей при каждом измерении, найдите перегиб в дифференциальном кривом, проверьте потерю замасла, подтвердите качество продукта и зафиксируйте все данные в виде рецепта, чтобы не пришлось снова их вычислять. Применяя этот метод последовательно, можно, как правило, снизить потерю замасла на отмытом после использования сырье с неконтролируемых 4–6% до контролируемых 1,5–3%, значительно продлив срок службы мостового диска.
Не менее важно понимать, что скорость шлифовальной щетки не может решить все проблемы. Выбор диафрагмы определяет предел чистоты. Площадь фильтрующего элемента устанавливает предел производительности. Каучуковые и перекрестно связывающиеся гели пропускают циркулирующую жидкость при большом давлении, независимо от скорости вращения шлифовальной щетки. Абразивный песок разрушает диски независимо от настройки. Каждый из этих факторов рассматривается в стадии проектирования или при заказе оборудования и своевременное их усвоение позволяет оператору избежать траты недели на регулировку того параметра, который никогда не создавал ограничений.
Компания Polyretec, производственная площадка Wanplas, определяет параметры фильтрования лазером, исходя из фактического профиля загрязнения для каждого проекта, а не по умолчанию из каталога, и поддерживает пуск в эксплуатацию с помощью методики калибровки, описанной в настоящем документе. Операторы, планирующие новую линии гранулирования, или отслеживающие проблемы с существующим фильтром, отклоняющимся от первоначальной эффективности, призываются делиться результатами анализа сырья, целевыми показателями пропускной способности и текущей формой графика потерь, чтобы обеспечить соответствие параметрам или выполнить корректировку с учетом фактического состава материала.
