Оборудование заводов по переработке пластмасс

Экструзионные агрегаты для изготовления труб

Агрегат для изготовления труб (рис. 5.58) диаметром 32— 1600 мм состоит из экструдера 3, прямоточной трубной голов­ки 4, калибрующей насадки 5, охлаждающей ванны 6, маркиру­ющего приспособления 7, тянущего устройства 8, отрезного устройства (качающейся циркулярной пилы) 10, бункера с устройством для подсушки и подогрева гранул 2 и пневмоза - грузчика /.

При работе агрегата расплав полимера выдавливается из головки экструдера в виде непрерывной трубчатой заготовки, которая тянущим устройством протягивается через калибрую­щую насадку, где труба калибруется (по наружному или внут­реннему диаметру) и частично охлаждается; затем труба посту­пает в охлаждающую ванну, в которой она окончательно охлаж­дается водой. После прохождения через маркирующее приспо­собление 7 готовая труба 9 разрезается на куски и укладывается в штабель 11 (или наматывается в бухту).

Охлаждающие ванны делают сварными из коррозионно - стойкой стали. На торцах ванн имеются отверстия со сменными резиновыми манжетами. Диаметр отверстия в манжете должен быть несколько меньше наружного диаметра экструдируемой трубы. Внутри ванны устанавливают поддерживающие ролики из пластмассы или алюминия, удерживающие охлаждаемую трубу под водой. Ванну обычно устанавливают на роликах, поз­воляющих перемещать ее по укрепленным в полу направляю­щим. Для равномерного охлаждения трубы ванны снабжают автоматическими регуляторами температуры и системами дози­рования подачи охлаждающей воды.

Протяжка труб осуществляется при помощи гусеничных, ро­ликовых или комбинированных тянущих устройств с пневмати­ческим, механическим или гидравлическим зажимом трубы. При­вод тянущего устройства имеет систему бесступенчатого регу­лирования скорости вытяжки.

Трубная головка (рис. 5.59) состоит из корпуса 14, внутри которого смонтирован дорн 7, закрепленный в дорнодержателе 5 при помощи рассекателя 13. Формующая матрица 6 центрирует­ся относительно дорна при помощи установочных винтов 9 и крепится в головке посредством фасонной гайки 8. Крепление головки к корпусу экструдера производится при помощи флан­ца 1, притянутого к корпусу головки болтами 16 На входе в головку установлена решетка 3 с пакетом сеток 2. Штуцер 11 служит для подвода сжатого воздуха во внутреннюю полость через канал 12 заготовки. Головка обогревается тремя ленточ­ными нагревателями сопротивления 15; отверстия 4 предназна­чены для установки термопар. Дорнодержатель 5 обычно пред­ставляет собой плоское перфорированное кольцо, через отверс­тия которого расплав проходит от экструдера к формующему за­зору. Для того чтобы отдельные струи могли слиться друг с другом и образовать сплошной кольцевой поток, дорнодержа­тель не должен быть расположен слишком близко к формую­щему зазору. Общая площадь отверстий в дорнодержателе должна быть несколько больше площади поперечного сечения формующего зазора

Для предотвращения сплющивания заготовки, а также для создания прижимающего усилия при калибровании трубы по на­ружному диаметру внутрь заготовки через имеющийся в дорне канала 10 подается сжатый воздух.

Калибрующие устройства. Применяются следующие виды ка­либрования труб: по наружному диаметру (избыточным давле­нием или с помощью вакуума); по внутреннему диаметру с по­мощью дорна или избыточного давления.

Устройство для калибрования труб по наружному диаметру избыточным давлением (рис. 5.60) состоит из дорна 6, к концу которого прикреплена штанга 3 с пробкой 1, уплотняющей рези­новыми манжетами внутреннюю полость экструдируемой тру­бы 2. Труба, выходящая из фильеры 7, попадает в охлаждае­мый калибрующий стакан 5, укрепленный внутри цилиндриче­ского корпуса 4.

К стенкам стакана труба прижимается изнутри избыточным давлением воздуха, подаваемого в полость А через дорн и от-

Рис. 5.61. Устройство для вакуумного калибрования по наружному диаметру. Пояснения в тексте.

Верстие в штоке. По выходе из калибрую­щего устройства труба попадает в охлаждаю­щую ванну, а затем поступает на тянущее устройство. Внутренняя поверхность калибрующего стакана обычно хромируется и тщательно полируется. Иногда вместо штанги пробку закрепляют на металлическом тросе.

Устройство для вакуумного калибрования по наружному диа­метру (рис. 5.61) располагается непосредственно у трубной го­ловки 1 и состоит из калибрующей насадки 5 с рубашкой 3 и вакуумной линией 4. Рубашка состоит из двух секций, в кото­рые подается охлаждающая вода. Центральная камера соединя­ется с вакуум-насосом, и в полости А создается разрежение. Благодаря наличию отверстий в калибрующей насадке над тру­бой 2 создается разрежение, внутреннее давление распирает трубу и прижимает ее к внутренней поверхности калибрующей насадки.

Калибрующие устройства, в которых пластмассовая труба охлаждается за счет контакта со стенками металлического ка­либрующего стакана, не обеспечивают интенсивного охлаждения трубы, что снижает производительность трубных агрегатов.

Более эффективны вакуумные калибрующие устройства с прямым охлаждением, состоящие из калибрующих диафрагм (рис. 5.62). В вакуумной камере /, на входе в которую установле­но эластичное уплотнение 2, расположен блок калибрующих ди-

Рис. 5.63. Устройство для калиб­рования труб по внутреннему диа­метру. Пояснения в тексте.

Афрагм 3. Каждая диафраг­ма представляет собой пли­ту (или диск) с централь­ным отверстием, выполнен­ную из латуни или нержа­веющей стали толщиной до 6,25 мм. Диафрагмы устанавливают вначале очень близко друг к другу, а затем расстояние между ними увеличивается. Ка­либрующие отверстия имеют со стороны входа трубы заход - ную фаску, выполненную под углом 75е. Охлаждающая вода поступает в камеру через патрубок 4 и выходит через трубу 5. Через патрубок 13 камера соединяется с вакуум-насосом. Раз­режение в камере контролируется вакуумметром 11. Калибро­ванная труба проходит через диафрагму 6 в охлаждающую ванну 7, в которой также поддерживается разрежение, так как полость ванны через патрубок 12 соединена с вакуум-насосом. Вода поступает в ванну через патрубок 8, а сливается через патрубок 9. На выходе из охлаждающей ванны установлено второе эластичное уплотнение 10. Все калибрующее устройство смонтировано на каретке, которая может перемещаться на ро­ликах по рельсам. Устройства такого типа можно применять для калибрования и охлаждения труб диаметром от 4 до 125 мм. ;

Устройство для калибрования трубы по внутреннему диамет­ру (рис. 5.63) представляет собой охлаждаемый калибрующий сердечник 2, который крепится к дорну головки 1. Сердечник охлаждается водой, поступающей в него по трубке 3 через ка­налы, имеющиеся в дорне трубной головки. Выходящая из го­ловки экструдера 5 цилиндрическая заготовка 4 натягивается на. калибрующий сердечник усилием, создаваемым тянущим при­способлением. Внутренним калиброванием можно получать тру­бы квадратного, треугольного, овального или другого сечения.

Гусеничное тянущее устройство состоит из роликовых це­пей, на звеньях которых укреплены покрытые резиной пластины. Зажим трубы производится посредством изменения расстояния между гусеницами. На устройстве установлены тахометр для определения линейной скорости вытяжки и счетчик длины трубы.

Резку труб диаметром до 200 мм производят при помощи Дисковой пилы маятникового типа. При диаметре труб более 200 мм применяют дисковую пилу с планетарным механизмом, поворачивающим пилу вокруг трубы. В обоих случаях в про­цессе резки пила перемещается вместе с трубой, а после ее раз­резания автоматически возвращается в исходное положение. Технические характеристики линий для производства труб при­ведены в табл. 5.6 и 5.7.

Таблица 5.6. Технические характеристики линий для производства труб из полиэтилена

Перерабатываемый материал

Полиолефины

Полиолефины, поливинил - хлорид

Гранулиров., полиолефины, не - пластифициров. ПВХ Полиэтилен

Гранулиров. полиолефины, не - пластифициров. ПВХ ПЭВП и ПЭНП ПЭВП

Установленная мощность, кВт

TOC o "1-3" h z ЛТ20-1/10 3,/

ЛТ45-6/20 37,0

ЛТ63Х25-25/63 49,5 (инд. 591830)

ЛТМ63Х25-25/63 73,2

ЛТ90Х25-75/160 84,8

Л Т125X25-140/400 212,4

ЛТ160X25-400/800 292,6

Централизованная автоматическая система управления тех­нологическим процессом экструзии труб (АСУТП). Автоматиче­ская система состоит из микропроцессора, блока памяти, пуль­та управления, на котором располагаются мнемосхемы и кла­виатура для ввода технологической информации; дисплея, на экран которого можно вызвать сведения о фактических и за­данных значениях технологических параметров в любой точке технологического процесса; печатающего устройства, которое регулярно печатает информацию о работе агрегата; банка тех­нологических данных; устройства для ввода программ (считы­вающего устройства).

Подобная система рассчитана на сбор информации, посту­пающей от 15—20 термопар (о значениях температуры в зонах корпуса, головки, температуры расплава, воды в калибрующем устройстве и охлаждающих ваннах);, информация о двух значе-

Ниях давления расплава (перед фильтром и за ним); о двух - трех значениях частоты вращения (червяка экструдера, тяну­щего устройства); о толщине стенки[1].диаметре трубы, давлении масла в системе смазки. Кроме того, машина снабжается стан­дартным набором аппаратуры тепловой автоматики и управле­ния приводом.

При запуске в изготовление конкретного изделия из архива берется соответствующая программа и вводится в считывающее устройство. Помимо ввода заданных по всей линии технологиче­ских параметров с пульта управления нажатием на соответст­вующие клавиши можно вызвать на цифровое табло (или дис­плей) значения вводимых параметров и при необходимости вне­сти в них изменения. Устройство, позволяющее вносить изме­нения в заданные параметры, имеет запирающуюся систему блокировки.

Выходящие с пульта управления команды поступают в мик­ропроцессор, который преобразует их в управляющие команды, поступающие на исполнительные регуляторы системы тепловой автоматики и привода агрегата.

•Охлаждающее устройство Тянущее устройство Отрезное устройство Намоточное устройство Приемное устройство Маркирующее устройство ■Сушилка

Запуск агрегата может производиться в режиме ручного управления. Однако можно подготовить специальную програм­му пуска и, нанеся ее на перфоленту (или магнитную ленту)» ввести ее в управляющий процессор. Применение такой про­граммы позволяет существенно сократить время пуска й выво­да линии на рабочий режим.