Вакуумная экструзия. Вакуумный насос. Насос для вакуумной экструзии

Непрерывный процесс производства длинномерных (погонажных) изделий из материала в пластическом состоянии путем выдавливания его через оправку (фильеру) задающую форму, называется экструзией. Вязкое состояние пластмассы достигается плавлением, пищевых, глиняных и органики - замешиванием, а металлов - нагревом.

Определение вакуумной экструзии

Для лучшего прохождения гомогенизации (обретения однородности) сырья и получения прочной продукции из пластика и органических соединений на конечном этапе формовки требуется удалить из материала воздух (газ) и жидкость при помощи вакуума (вакуумная экструзия).

Герметичность труб и профилей из пластика не может быть обеспечена, если в изделии остались раковины от газов. Прочность изделий из глины при качественной дегазации тоже возрастает почти в два раза.

Для создания низкого вакуума применяются вакуумные насосы для экструзии. Они должны устойчиво работать в начале процесса и надежно отбирать газообразные углеводороды и водяной пар. Важно правильно установить зону откачки в непрерывном технологическом процессе.

Традиционная зона откачки для пластиков (система Даниэльсона) в месте выхода из первого экструдера на вход второго расплавленного материала. Для одношнековых экструдеров создается локальная зона со сниженным давлением на расплавленное сырье (системы Доу, Хардинга и Дюпона).

Применение насоса в процессе вакуумной экструзии

Вакуумная экструзия используется: для производства строительных материалов из глины и цементных смесей; получения труб, профилей, листа и пленки из пластика; выпуска пищевых продуктов и кормов для животных; переработки отходов.

Вакуум в технологических процессах используется еще шире. Создающие низкое давления насосы используются во многих отраслях:

- в химии и нефтехимии для создания условий разделения сред и прохождения реакций;

- в фармацевтике и медицине для приготовления лекарств и функционирования дыхательных аппаратов;

- в Автопроме и других сферах на конвейере для захватов – присосок;

- в лабораториях и исследовательских центрах

Современные вакуумные насосы для экструзии при небольших размерах расходуют мало электроэнергии, позволяют достигать высокого разряжения в короткий срок.

Принцип действия вакуумных насосов в процессе экструзии

Необходимую всасывающую способность вакуумного насоса для удаления газов из экструдера определить сложно из-за большого количества допущений по химсоставу полимера поэтому для предварительных расчетов можно принять: отсос воздуха и воды 200 – 100 мбар; смеси углеводородов 100 – 20 мбар.

Кроме давления насос должен обеспечивать высокий расход, который определяет скорость достижения необходимого давления для извлечения газов и жидкости из расплава или раствора. Важны также габаритные размеры, вес и химическая совместимость материала насоса с веществами, изымаемыми из расплава.

Принцип работы насосов не сложен – механические движения элементов (роторов, крыльчаток, мембран) внутри герметичного корпуса создают разряженное пространство, в которое втягиваются газы и пар. Наиболее подходящие насосы:

- водокольцевые насосы. Наполовину заполненные водой вращением ротора внутри корпуса образуется водяное кольцо создающее пониженное давление. Изделия недороги, создают низкий вакуум, но должны иметь систему водоподготовки и ненадежны при низких температурах;

- одноступенчатый пластинчато-роторный аппарат. Ротор с лопатками, вращаясь, перекрывает отверстие в зону расплава. Созданное пониженное давление вытягивает газ и пар из материала;

- кулачковые или когтевые роторы вращаясь в разных направлениях, не касаясь друг друга создают разряженное пространство в камере насоса. Очень компактные, эффективные, мощные, и дорогие.

Важно. Для обеспечения длительной эксплуатации насосов важно соблюдать правила.

- Включать насос только после заполнения зоны дегазации расплавом или раствором.

- Лопастные вакуумные насосы подключают после достижения рабочей температуры.

- Насосы, работающие без смазки после отсоединения от линии приема должны поработать для промывания.

Эксплуатация в строгом следовании инструкции производителя залог надежной работы долгие годы без ремонта. Потребность в вакууме в различных отраслях настолько велика, что разнообразные высокотехнологичные модели постоянно предлагаются производителями. Купить вакуумный насос для конкретных условий без консультаций в надежной компании означает не решить, а создать проблему.