No processo de granulação por extrusão, o sistema de alimentação desempenha um papel fundamental na força e coordenação entre o cortador e o molde para o bom funcionamento da unidade.
Vamos dar uma olhada na relação entre a pressão do óleo hidráulico de alimentação e a pressão do óleo hidráulico do sistema de balanceamento de retração no processo de produção real e o efeito prático após a melhoria.
Problemas enfrentados atualmente pelos peletizadores subaquáticos
A unidade de peletização subaquática é composta principalmente por uma câmara de peletização, uma faca de corte, um disco de faca, um molde e outros componentes. Esta unidade é a unidade de realização para converter resina fundida em peletes acabados. É a unidade central para o sucesso da peletização e afeta diretamente a qualidade do produto, o volume de resíduos, o custo de produção e se a unidade pode operar suavemente por um longo período de tempo. Ao mesmo tempo, esta unidade tem muitas formas de falha, e as razões são às vezes extremamente complicadas. É também a unidade com a maior frequência de falhas da unidade. Pode-se dizer que a operação suave da unidade de peletização subaquática é o fator determinante para a operação suave a longo prazo da unidade de peletização por extrusão.
O princípio de peletização pelo cortador e pelo molde também é chamado de "princípio da tesoura", ou seja, o cortador rotativo de alta velocidade e o furo de descarga do molde fixo cortam um ao outro, cortando o material de resina extrudado do furo da matriz.
O material cortado rola em água fria para resfriar e solidificar em partículas redondas, que são retiradas da câmara de peletização pela água de resfriamento de partículas para completar o trabalho de peletização. Portanto, quando o cortador e o gabarito completam o trabalho de "corte", se a força for irregular, causará encaixe inadequado e é fácil formar uma lacuna anormal entre o cortador e o gabarito, o que levará à produção de pelotas não qualificadas, como materiais de trefilação, materiais de rejeitos, materiais de cordas, materiais de pele de cobra, etc. Em casos graves, a peletização anormal fará com que o material da unidade "enrole em volta da faca" e até mesmo acidentes de "enema" (ou seja, o material fundido preenche as tubulações de transporte a montante e a jusante sem peletizar e bloqueia a tubulação de transporte de peletização após o resfriamento e a solidificação).
Uma vez que a unidade tenha falhas anormais, como emaranhamento de facas, a unidade se torna mais difícil de manusear. Às vezes, leva vários dias para limpar e dragar completamente o oleoduto de transporte de pelotas. Às vezes, o tempo de inatividade da unidade é estendido devido à substituição de gabaritos e cortadores, o que causa ainda mais flutuações na produção e afeta a saída do dispositivo. Por outro lado, sob estresse anormal de longo prazo, o desgaste do cortador e do gabarito também aumentará, afetando seriamente a vida útil do cortador e do gabarito.
Princípio do sistema de óleo hidráulico para equilíbrio de retração de ferramentas
Quando o granulação por extrusãounidade está funcionando normalmente, a força entre o cortador e o gabarito é complexa e principalmente variável. Por exemplo, quando o material de resina fundida é extrudado do furo da matriz do gabarito, a pressão positiva no cortador aumentará com o aumento da carga de produção e, ao mesmo tempo, aumentará com o aumento do coeficiente de viscosidade do material de resina. O coeficiente de viscosidade está relacionado à velocidade do parafuso, formato do parafuso, temperatura do material de resina e índice de fusão do material de resina. No processo de produção real, apenas a temperatura do material de resina, o índice de fusão do material de resina e a carga de produção mudam frequentemente. Portanto, quando esses três parâmetros mudam, a pressão de descarga do gabarito da seção de extrusão do cilindro mudará de acordo. A pressão do óleo de alimentação definida pelo sistema de alimentação é um valor fixo, que só pode compensar o desgaste normal do cortador até certo ponto. Quando a pressão de descarga aumenta, o cortador frequentemente recua e um grande número de produtos não qualificados será produzido. Em casos graves, isso fará com que o cortador fique emaranhado.
Para resolver os problemas acima, uma nova força de balanceamento deve ser introduzida no eixo de alimentação do peletizador, que pode calcular e compensar instantaneamente e efetivamente a força de alimentação ou retração do cortador. Por outro lado, pode equilibrar a força de propulsão do sistema de alimentação de acordo com a força do cortador sob diferentes condições de trabalho, de modo que o cortador sempre mantenha um estado de trabalho de pressão ligeiramente positiva no modelo, o que pode não apenas melhorar a qualidade do produto, mas também reduzir a perda de peças de desgaste e também desempenhar um papel na redução do número de desligamentos por falha da unidade.
Por meio da análise de força do alimentador, para garantir a força equilibrada do cortador, é necessário adicionar uma força reversa ao sistema de alimentação do cortador, o que é realizado pela adição de um retrator adicional.
Figura 1 Diagrama do sistema de controle da unidade de peletização subaquática aprimorada
Descrição dos produtos
Como pode ser visto na Figura 1, a ideia principal do sistema de equilíbrio é: quando o ar do instrumento é reduzido pela válvula redutora de pressão, ele é fornecido ao cilindro hidráulico do alimentador e ao cilindro hidráulico do retrator ao mesmo tempo. Quando o alimentador empurra o eixo de alimentação para o gabarito a uma certa distância, o micrômetro do eixo de alimentação atinge um certo valor constante. Neste momento, o cortador está próximo ao gabarito. A pressão do óleo hidráulico do retrator é ajustada para o valor predefinido para garantir que o excesso de impulso de alimentação do eixo do eixo de alimentação seja compensado. O cortador rotativo de alta velocidade no eixo de alimentação está em um estado de trabalho de pressão ligeiramente positiva próximo ao gabarito para peletização. A diferença de pressão entre o alimentador e o retrator e os sinais de pressão do óleo hidráulico do alimentador e do retrator são transmitidos para os cartões relevantes do gabinete de controle do instrumento da unidade através do cabo de comunicação e, após o processamento, são transmitidos para a estação de operação junto com as informações de alarme e intertravamento.
O operador pode observar diretamente vários parâmetros na estação de operação e ajustar o eixo de alimentação em tempo real de acordo com a situação real. O sinal de ajuste controla a saída do equipamento no local por meio do gabinete de controle do instrumento e feedbacks em tempo real, conforme mostrado na Figura 2.
Figura 2 Plano de melhoria específico para o sistema de balanceamento de retração de ferramentas recém-adicionado
Melhoria no local do sistema de óleo hidráulico para balanceamento de retração de ferramentas
Figura 3 Diagrama de instalação no local do sistema de óleo hidráulico para retração do cortador
O método de melhoria específico é instalar dois retratores de faca em ambos os lados do corpo do peletizador, conforme mostrado na Figura 4. Instale o sistema de equilíbrio do retrator de faca mostrado na Figura 3 abaixo da unidade, conecte o sistema ao vento do instrumento como fonte de energia e adicione um indicador de diferença de pressão com transmissão remota entre o circuito de óleo hidráulico do alimentador e o circuito de óleo hidráulico do retrator de faca, conforme mostrado na Figura 5. Introduza a pressão do óleo hidráulico do alimentador, a pressão do óleo hidráulico do retrator de faca, a diferença de pressão e outros sinais no gabinete de controle do instrumento e configure e instale-os no sistema de controle H51Q-4RS da unidade. O alimentador e o retrator de faca são controlados pela válvula de controle pneumática, e o sinal de controle é introduzido no gabinete de controle do instrumento. Neste ponto, todo o equipamento está instalado.
Figura 4: Diagrama de instalação no local do retrator de faca
Figura 5 Diagrama de instalação do medidor de pressão diferencial SCHALTER
Ajuste automático da pressão do óleo no sistema de balanceamento de retração da ferramenta
Após filtrar e reduzir a pressão, o gás de ar do instrumento de cerca de 0.2MPa é entregue ao cilindro de óleo hidráulico. A pressão do ar no cilindro de óleo hidráulico é inicialmente ajustada pelo regulador de amortecimento. Neste momento, o ar do instrumento empurra o pistão do cilindro de óleo hidráulico para trabalhar e entrega o óleo hidráulico ao retrator. A pressão do óleo hidráulico entregue ao retrator pode ser lida a partir do valor de saída do sensor de pressão. Conforme mostrado na Figura 3.
O retrator é fixado ao suporte do corpo do peletizador por parafusos de fixação. Quando o óleo hidráulico entra no retrator, a mola do retrator comprimido exerce uma força no eixo de alimentação na direção oposta do eixo de alimentação, conforme mostrado na Figura 4. O medidor de medição de pressão diferencial com sinal de transmissão remota pega uma pressão pontual do oleoduto de óleo hidráulico do alimentador em uma extremidade e pega uma pressão pontual do oleoduto de óleo hidráulico do retrator na outra extremidade. O medidor de pressão diferencial pode medir com precisão o valor da pressão diferencial dos dois pontos de pressão e transmiti-lo remotamente ao sistema de controle. O sistema de controle faz um julgamento com base no sinal de pressão diferencial coletado. Quando o valor da pressão diferencial é muito alto ou muito baixo, ele pode acionar o alarme da unidade e o interruptor de intertravamento.
O operador pode obter o valor da diferença de pressão da estação de operação e ajustar o valor de pressão do óleo da faca do alimentador e da faca de apoio a tempo, de acordo com o índice de fusão da resina de produção, a temperatura da seção de extrusão e a carga de produção, de modo a garantir que a indicação da diferença de pressão do eixo de alimentação da unidade seja o valor especificado.
O método de operação específico é: quando o valor da diferença de pressão aumenta, isso prova que a pressão do material de resina no eixo de alimentação diminui. Neste momento, a pressão do eixo de alimentação no modelo aumenta. A pressão do óleo hidráulico da faca de apoio precisa ser aumentada sincronizadamente para equilibrar a pressão do eixo de alimentação, de modo que a diferença de pressão seja reduzida ao valor original da diferença de pressão e o ajuste reverso seja concluído; quando o valor da diferença de pressão diminui, isso significa que a força reversa do material de resina no eixo de alimentação aumenta. Neste momento, a pressão do óleo hidráulico da faca de apoio precisa ser reduzida a tempo para aumentar a diferença de pressão ao valor original e concluir o ajuste para frente. Quando o valor da diferença de pressão aumenta ou diminui repentinamente para o valor de intertravamento, ele também pode acionar o desligamento de intertravamento da seção de extrusão da unidade para garantir que o eixo de alimentação não cause emaranhamento de material ou danos ao cortador e ao modelo devido à pressão excessiva devido ao backup. A operação de ajuste é mostrada na Figura 6.
Figura 6 Diagrama de ajuste automático aprimorado da pressão do óleo no sistema de retração da ferramenta
O sistema de alimentação aprimorado reduziu significativamente o número de desligamentos da unidade e melhorou a capacidade do equipamento de operar suavemente por um longo período de tempo. Amostragem e análise on-line das partículas acabadas antes e depois da melhoria mostraram que a aparência das partículas foi significativamente melhorada em comparação a antes.
