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热风循环熔融塑料回收造粒机的部件设计跟未来发展趋势

2020-12-29 21:05:38


【一】、热风循环熔融塑料回收造粒机的部件设计
1热风循环机构设计
热风循环加热系统是整台样机设计中一个非常重要的系统,该造粒机系统的结构设计省去了传统设备中的清洗装置,为企业节省了成本以及减少了能耗。该热风循环系统主要包括:箱盖、风机、加热管和熔融室。风机和加热管采用对称布置,具体结构设计方案。
该塑料回收造粒机在运行时,先启动风机,风机将冷空气抽进入加热风箱,再经过加热元件受热后送入熔融室,熔融室内的空气又可以经过箱体上部设计的气孔再回到加热风箱再次受热,如此循环往复。当整个系统箱体内的空气加热到所需温度时,通过温度控制器智能控制箱内温度保持在所需范围内不变,这样不仅是将内部塑料进行熔融,同时也避免温度过高造成一些塑料受热燃烧降解。熔融室内塑料熔融后便可以启动搅拌机构和螺杆挤出机构。
2搅拌机构设计
本文所设计的热风循环熔融塑料回收造粒机是不需要破碎装置,可以直接将废旧塑料投入到熔融室内受热熔融。搅拌机构的设计是为了废旧塑料能够受热均匀且不会粘连在设备上不向下流动,根据此要求设计出样机熔融室内的搅拌机构。
搅拌机构由搅拌轴、搅拌片固定杆、搅拌片以及底部的螺旋挤压带构成。搅拌轴上安装搅拌片固定杆,搅拌杆上对称安装有弹性功能的搅拌片,两边各安装有3片,其中一边安装位置靠近筛网的外侧,搅拌片之间间隔45mm,对称的另一边则安装在靠近筛网的内侧,搅拌片之间间隔40mm。因为在进行搅拌时,对于刚开始比较硬的塑料其阻力会比较大,如果搅拌片之间没有间隔,搅拌片就会强行挤压,受力很大,这样很容易造成搅拌片的损坏,甚至是断裂。除此之外,搅拌机构如此设计不仅旋转时搅拌片能够覆盖整个筛网平面,而且节省了材料,同时搅拌机构运行时整体质量保持平衡,不会因发生重心偏移造成过度磨损,从而延长其使用寿命。搅拌片在工作时的功能原理分析。
搅拌片是根据立式和卧式的实验结果进行比较分析,选择弹性好的弹簧钢片,这样可以塑料较多时而又没有熔融的情况下,搅拌片在搅拌时不会因为阻力太大发生折断,而是弹性变形,待塑料熔融后压力变小又恢复原状。
搅拌轴在筛网下面安装有一个螺旋挤压带,其作用是使得通过筛网间隙的熔融塑料能够在旋转挤压力的作用下加速向下流入螺杆机筒内,而不会在箱体底部滞留或者沾茹在搅拌轴上。
【二】、造粒机电气控制系统的未来发展趋势
石蜡造粒机的电气控制正向率、节能和高度自动化的方向发展。随着造粒机控制系统的进一步发展,在电气控制系统设计方面,为了对系统参数实现的控制,采用了的控制手段和检测仪器,并且通过对主要目标质量控制参数实现闭环控制、复杂控制(如串级控制、前馈控制等)以及智能控制等(如神经网络控制、模糊控制等),实现对终生产目标的控制。采用工业控制计算机或可编程序控制器作为核心的控制系统,对采集到的数据进行分析处理,并通过控制系统分析和控制功能,对挤出造粒生产过程参数进行PID调节以及前馈、反馈等自动化控制。在现代造粒成型控制系统中,还采用神经网络系统、统计控制系统等,对造粒过程进行智能化控制,进一步提高挤出过程的控制精度。
从整个造粒机电气控制系统的组成结构来看,电气控制系统主要包括速度控制子系统、温度控制子系统、压力控制子系统等几部分。
速度控制子系统是造粒机的主要组成部分之一,其作用是使整个生产过程的速度能够正常的运行。速度控制子系统主要包括喂料过程的速度控制、挤出过程的速度控制。
造粒过程的速度控制。速度控制子系统由电动机、变速装置、减速装置及轴承系统组成。
造粒机的速度控制装置通常按电动机一变速装置一减速箱一螺杆这个顺序,彼此用皮带和齿轮连接起来。新型的传动系统中,变频器已广泛应用,直接控制生产转速。
造粒机温度的控制部位一般分为料筒温度控制与模头温度控制两大部分,模头温度直接影响产品的表面光亮度,料筒温度影响产品的内在塑化效果,两者原理一样起主要作用的是机筒温度控制。国内造粒机温度控制系统一般采用“温控仪表十接触器十电加热器”的控制方式。我们通过智能温度控制系统实现整个生产过程的温度控制。
造粒机系统的压力波动将直接影响挤出成品的产量波动,因此对于的生产设备而言,控制好生产压力波动。压力控制主要存在于单螺杆造粒机的挤出塑料过程,在螺杆的推进作用下,高聚物沿着螺槽不断向前输送并建立一定的压力,高聚物熔体在压力的作用下流经膜头获得一定的形状。模头压力作为一个重要的加工工艺参数,对造粒机的产量有着决定性的影响。压力控制主要是先通过模拟量给定调整造粒机转速使出口压力维持在设定值附近,再通过调整给料器转速使出口压力恒定。

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