Шестеренные насосы в полимерной обработке
Пластиковые является одним из наиболее широко используемых материалов в производстве бытовой продукции, включая пищевые контейнеры, игрушки, компьютеры, медицинское оборудование, строительные материалы, хозяйственные товары, инструменты и трубы, которые несут воду в наших домах. Мы принимаем пластиковые само собой разумеющееся, но большинство людей мало знают о том, как оно производится. Есть много различных типов пластмасс и как много процессов для их изготовления.
История пластиковых восходит к началу 1800-х годов. Первый патент на пластиковые была дана John Wesley Hyatt в 1859 году за изобретение целлулоида, недорогой заменой слоновой кости. Он обнаружил, что смесь нитрата целлюлозы может быть "пластифицированный", добавив камфары. Его целлулоид был использован для изготовления бильярдных шаров, расчески, пуговицы, зубные протезы и другие продукты. Затем в 1951 году, два химиков для компании Phillips Petroleum обнаружила полипропилена и полиэтилена. Их открытия стали основой для пластмасс сегодня.
Процесс принятия большинством пластмасс сегодня начинается с сырой нефтью. Когда мы думаем о нефти, мы думаем о бензине. Тем не менее, за баррель нефти, как правило, дают только около 40 процентов бензина. Хотя дополнительные бензина может быть получен дополнительный, более дорогие процессы переработки нефти. Сырая нефть в сыром, необработанном виде не очень полезно. Чтобы получить полезные продукты, как бензин и многие другие побочные продукты, используемые в нефтехимической промышленности, нефть нагревается в емкости, где компоненты отделены друг от друга их кипения. Эти компоненты называют "фракциями", а процесс называется фракционной перегонки. Неочищенные бензина удаляется из сырой нефти примерно на 300 градусов F. газообразные побочные продукты, этан и пропан-затем "сломать" (далее нагревается до 1550 градусов по Фаренгейту) от остального сырья разрушить молекулы в этилен и пропилен газов, которые являются основным сырьем для многих видов пластмасс.
Эти газы, называемые также мономеры, вводятся в реактор с водяным паром. Давление и температура в реакторе зависит от полимера и технологического процесса. Молекул мономеров в сочетании с другими молекулами, как и под высокой температурой и давлением создают длинные цепочки полимеров называется. Как реакция происходит и полимеры становятся тяжелее, они оседают на дно реактора, где они добываются шестеренчатый насос специально предназначен для температуры, давления и вязкости столкнулись.
Поскольку реактор находится под вакуумом, насос, как правило, болтами непосредственно к фланцу в нижней части реактора, чтобы помочь с NPSH. На данный момент, вязкость не является чрезвычайно высоким, как правило, в диапазоне 150 000 сП, потому что большое количество растворителей, до сих пор в полимере. Этот насос добыча передач должны быть специально разработан для очень низкого давления всасывания и высокой температуры для компенсации теплового расширения, что происходит в стали при повышенных температурах +400- градусов F. В отеле есть большой, конические вход для оказания помощи в заполнении Насос и рубашкой для паровой или жидкой нагрева до температуры продукта.
В некоторых процессах, полимеры перекачивается во второй корпус реактора или диск кольца реактора, где растворители удаляются, что приводит к намного более вязкого продукта. Теперь, когда вязкость достигает 5000000 сП и температурой выше 650 градусов по Цельсию, другой насос, необходимых для извлечения полимера из этого реактора.
Потому что этот насос должен нажать расплавленного полимера через различные другое оборудование, которое может иметь большие перепады давления, а затем в гранулятор, второй насос должен быть рассчитан на еще более экстремальных условиях, чем первый насос, и оно должно быть способным обеспечить доставку высокого давления нагнетания. Сброс давления достигает 3500 фунтов на квадратный дюйм не являются редкостью, поэтому насос должен иметь жесткий, точный зазоры между движущимися частями. Зазоры должны быть точно рассчитаны на насос производителя, с учетом чрезвычайно высоких температур, вязкость, давление, различные скорости теплового расширения деталей насосов и неньютоновских характер продукта.
Следующим шагом в процессе перемешивания в расплавленную полимерных добавок, таких как стабилизаторы, УФ-защита агентов или красителей, получая продукт качества желанию покупателя. Если добавки в жидком виде, они должны быть введены в поток расплава под высоким давлением. Чтобы достичь этого, третий насос предназначен для передачи высокого давления нагнетания при средней вязкости. Это шестеренчатый насос предназначен для точного дозирования добавок в высокие давления потока расплавленного полимера. Это рубашкой для нагрева жидкостью, паром или электрическими нагревателями сопротивления картриджа.
Чтобы включить расплавленного полимера в продаваемой форме, оно должно быть сделано в гранулы. В гранулятор, будь то подводный гранулятор или прядь гранулятор, расплавленный пластик вставляется через матрицу, охлаждают и нарезают гранулы, которые затем сушат, упаковываются и продаются конечным пользователям (или преобразователи). Процесс, описанный выше, является называется решением фазе полимеризации и это лишь один из многих процессов, используемых.
Другой распространенный процесс, газофазной полимеризации, используется несколько различных реакторов. В этом процессе, этилена и катализатора распространен в цикле реактора. Этот процесс протекает при более низкой температуре (185 - на 230-градусов по Цельсию), так что инертный растворитель вводится, чтобы помочь рассеять тепло, так как реакция сильно экзотермическая. Полимер не в расплавленном виде, но выходит из реактора в виде порошка. Порошок должен быть повторно расплавить и гранулированные. Порошок подается в бункер экструдера близнецы или смеситель, где он расплавляется, гомогенизируют с добавками (добавлено с помощью насоса, как описано и показано на рисунке 3) и подается в рецептуры насосом. Рецептуры насос берет расплавленный пластик из экструдера или миксер и толкает его через гранулятор похож на описанный. Гранулы затем охлаждением, сухие и коробку для продажи преобразователей.
Усугубляет насосы рассчитаны на темпы производства другого оборудования завода и в диапазоне от 3 до 100 тонн в час. В связи с чрезвычайно Высокая температура в которых они работают, насосы центральной установленный для компенсации теплового расширения стали. Для продуктов с очень высокой вязкостью или абразивные наполнители, насосы обычно устанавливаются с времени передач, которые ведут каждого вала редуктора, так что нет контакта между зубьями шестерен. Дополнительные возможности выхода также был реализован с использованием вала и подшипников систем охлаждения, которые держат детали насоса работает кулер, что позволяет ускорить скорость, чем было бы возможно, в результате чего более высокий уровень производства. Потому что эти насосы работают в таких экстремальных температур, давления и вязкости, точность размеров насоса и зазоров имеет решающее значение. Разработчик и производитель должен иметь инженерные знания материалов конструкции насоса, а также полимеров характеристики.
Последняя операция превращает гранулы в используемый продукт. Конечные пользователи, или преобразователи, компании, которые покупают окатыши и сделать полезные продукты путем расплавления и перестройки пластика. Гранулы можно расплавить и формируется в сложных форм на машинах литья под давлением, удар формируется в бутылках или прессованные в форму листа или пленки.
Один экструзии пример приложения является производитель пластиковых труб. Гранулы сначала помещаются в загрузочный бункер одного экструдера, где они постепенно таяли и смешанные (иногда с красителей и других добавок) в однородную смесь пластиковых передается от одного конца экструдера к другому. Расплавленный полимер продавливают через кристалл, чтобы создать форму трубки. Затем он проходит через ванну с водой, чтобы охладить и установить форму.
Несмотря на то, экструзии работает без использования шестеренчатого насоса, добавив, насос в конце экструдера имеет ряд преимуществ. Основным преимуществом является согласованность и качество продукции. Шестеренчатый насос, называемый также насосом расплава, является положительным смещения устройства, так что выход последовательного предсказуемый объем, приходящийся на революцию. Шестеренчатый насос изготовлен для перекачивания при высоком давлении, поэтому он более эффективен, чем экструдер на создание давления, необходимого для преодоления противодавления системы (матрицы и screenchanger).
Объемной эффективности расплава насос 98 до 99 процентов, в то время как эффективность экструдера составляет лишь около 45 процентов. Это означает, что добавление насосом в экструдер, как правило, приводит к снижению общего потребления энергии. Принимая давление строительства от экструдера, износ уменьшается также на компоненты очень дорогие экструдера. Прессованная насосных систем, в том числе приводов и систем управления, как правило, окупаются в течение нескольких месяцев снижения отходов и повышения пропускной способностью.
Насосы для расплавленного полимера высокотехнологичных устройств положительного смещения. Учитывая экстремальные температуры, давления и вязкости участие, знание характеристик конструкционных материалов насоса и глубокое знание свойств полимеров и как они реагируют на различные условия эксплуатации является обязательным для любого производителя насосов полимера.
