ЭКСТРУЗИОННЫЕ головки ДЛЯ ПЛАСТМАСС И РЕЗИНЫ

Жидкостной нагрев экструзионных головок

Головки с косвенным жидкостным нагревом предпочтительны при переработке эластомеров.

Основная черта жидкостного нагрева головок в отличие от электронагрева — спо­собность отводить тепло от головки независимо от окружающих условий. Эта спо­собность является преимуществом при относительно низких температурах, при ко­торых обычно перерабатываются эластомеры.

Из-за относительно небольшой разницы температур головки для экструзии элас­томеров и окружающей среды изменение температуры окружающего воздуха оказы­вает значительно более сильное влияние на интенсивность конвективного охлажде­ния поверхности головки, чем на головки для термопластов, перерабатываемых при более высоких температурах.

Жидкостный нагрев позволяет обеспечить более равномерное распределение тем­ператур в корпусе головки, нежели с помощью электронагревателей.

В частности, при переработке каучука значительные затраты на дополнительное оборудование (циркуляционные насосы, теплообменники и т. д.) не так сильно замет­ны, поскольку они представляют собой часть системы жидкостного нагрева самого экструдера.

Иногда жидкостный нагрев встречается и при переработке термопластов, в част­ности, когда между экструдером и головкой на больших экструзионных установках используются длинные соединительные детали. В этом случае, с одной стороны, необходимо компенсировать значительные потери тепла за счет конвекции и излуче­ния с большой поверхности, а с другой — следует обеспечить отвод энергии диссипа­ции при течении расплава по длинным каналам. В таких ситуациях (большие поверх­ности, малые площади поперечного сечения каналов) жидкостный нагрев требует меньших затрат на установку и обслуживание дополнительного оборудования по сравнению с непосредственным электронагревом с соответствующими многочислен­ными зонами нагрева и терморегулирования.

Жидкостный нагрев иногда применяется и для поддержания необходимых тем­ператур в относительно небольших головках для переработки термопластов. Напри­мер, когда какой-либо участок головки должен целенаправленно подогреваться или охлаждаться для обеспечения необходимого качества поверхности экструдата (на­пример, выходной участок головок с дорнодержателем для производства рукавной пленки), применяют масляный нагрев [10].

Сборка и обслуживание таких головок обычно сложнее, чем головок с прямым электрическим нагревом, поскольку при этом требуется удаление и повторное напол­нение головки и системы трубопроводов теплоносителем.

Более серьезным недостатком жидкостного нагрева является его техническая сложность и высокая стоимость, особенно когда головка имеет несколько тепловых зон, для которых требуется поддержание различных температур, например, в боль­ших экструзионных головках для изготовления пленок и листов из термопластов [11-14]. В соответствии с современной технологией для каждой тепловой зоны тре­буется отдельная система регулирования температуры (резервуар, насос, нагреватель и охладитель теплоносителя). Благодаря разработке управляющего клапана с линей­ной управляющей характеристикой, независимой от температуры, представляет ин­терес концепция регулирования расхода теплоносителя [15,16]. По этой концепции несколько тепловых зон с различными уровнями температуры нагреваются жидким теплоносителем, подаваемым из единого источника. При этом регулируется не тем­пература, а расход теплоносителя через различные тепловые зоны.