HDPE双壁波纹管的生产设备

挤出机

挤出机挤出原理是利用带有斜面螺纹的螺杆在加热的料筒中旋转，将料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料逐渐受热，均匀塑化将塑料挤出，通过机头和模具成型。挤出机由挤出系统、加热冷却系统、传动系统和控制系统组成。

挤出系统包括螺杆、机筒和加料装置。螺杆素有挤出机的心脏之称，螺杆的质量直接决定着挤出机的挤塑产量与质量。

1、螺杆的技术参数：螺杆的技术参数包括：

a、外径D：也是螺杆的直径，单位mm。螺杆直径的大小决定了挤出机的挤出量。常用的规格有55、60、65、75、90、120、150、200等。

b、长径比L/D：就是螺杆的长度与直径之比。长径比的大小决定了塑化的质量。不同塑料对螺杆长径比的要求不尽相同，对聚烯烃而言常用的有20:1、25:1、30:1、32:1、33:1、34:1。

c、转速n:一般有最高转速和转速范围。r/min

d、驱动功率N：指的是电动机需要提供给它的功能率。KW

e、生产能力Q：单位时间内的最大挤出量Kg/h.

f、几何压缩比CR：下料段第一个螺槽的容积与计量段最后一个螺槽容积之比。实际生产过程中的物理压缩比是物料在加料段时松散固态与挤出过程中完全熔融时的比值。螺杆设计时，几何压缩比应大于物料的压缩比。加工PE的螺杆的几何压缩比一般为3-4。

g、螺旋升角Ø：螺旋升角达到30°时，挤出量最大，但是在实际加工中往往不能达到30°，目前通用的螺杆的螺旋升角为17°39'。

h、螺槽深度h：螺槽深度的设计与物料的热稳定性、压缩比有关。其中均化段（计量段）的螺槽深度很重要，它直接影响到物料的剪切量，深度越小，剪切越强烈。剪切过大会导致物料热降解，因此均化段螺槽深度要适中。

加料段的螺槽越深，输送能力越强，在保证螺杆强度的前提下，应选择使用加料段螺槽较深的螺杆。

2、螺杆的分段

    输送段，又称加料段。作用是接受由料斗送来的物料，并将其推送到压缩段。

    熔融段，又称压缩段。接受加料段送来的松散物料，在外部加热和剪切热的作用下将物料熔融塑化，并将包在物料内部的空气排出后将物料压实。

    均化段，又称计量段。其作用是接受压缩段推送过来的熔体物料，将其充分熔融，然后将物料定量、定压地挤出。

3、机筒

    机筒一般采用纵向开槽型机筒。这种机筒的输送能力强，排气性好。

    对机筒的材质要求：耐高温、耐磨损、强度高、加工性好、耐腐蚀性好、综合成本低。

    机筒与螺杆的配合间隙直接影响挤出机的挤出量，机器的使用寿命。间隙的大小决定着漏流量的大小，而漏流量又影响挤出量。漏流量的大小与间隙的三次方成反比。聚乙挤出机的配合间隙在0.25-0.32mm之间。

4、机筒的加热方式

    电加热:电加热可以分为电阻加热和感应加热两种方式。感应加热一般是在机筒外壁缠绕线圈实现电磁感应加热。这种加热方式的优点是能量损失小、效率高、精度高、加热时间短。但是成本较高，目前很少采用了。电阻加热是一种较常用的加热方式。常用的加热器有铸铝加热器、,陶瓷加热器、不锈钢加热器等。这种加热方式总体成本低，温度便于控制，但是能耗高，效率低，且体积大。

    流体加热:就是在机筒子的外壁缠绕铜管，然后要铜管内部通加热载体(如导热油)而实现加热的一种方式。这种加热装置需要配备一台辅助加热设备，成本相对较高，很少采取用。

5.机筒的冷却方式

水冷:机筒的加料口段必须采取水冷的方式，这样可以提高螺杆的输送能力。

风冷:风冷是一种比较柔和的冷却方式。温度波动相对较稳定，但是这种冷却方式冷却速度慢，体积大，噪音大。

6.机头组件:双壁波纹管挤出机头的结构较复杂，主要特点是在同一模具内分成内外两层流道，内外流道夹层间通压缩空气，帮助外层在成型模块上形成波纹。同时，定径套的冷却水管也从芯棒内通过，为了补偿冷却水通过引起的热量损失，一般需要对机头内壁加热。在生产大口径管材时，由于聚烯烃管材一般采用单螺杆挤出机，其挤出量比双螺杆挤出机小得多，故-般采用两台挤出机双层共挤技术，这样既可保证生产，也能提高产量。小规格的双壁波纹管生产线可只用一台挤出机同时挤出内外层。

机头的作用有:

   使熔融物料由旋转运动变为直线运动;

   产生必要的成型压力，保证制品的密实;

   使物料通过机头时进一步得到塑化;

   通过机头断面得到所需要断面形状和尺寸的料坯。

7.挤出机的控制系统:挤出机的控制系统主要由检测元件(例如热电偶、压力传感器)仪表(例如电压表、电流表、温度表、速度显示器)和其他机电元件构成。其作用是保证挤出机在给定的工艺条件(温度、螺杆转速、熔体压力、电流)下运转，确保制品的质量。比较重要控制参数有:

    挤出压力。挤出压力一般应控制在30Mpa以内，压力过小降低生产效率，增加能耗比：压力过小则制品不利于成型。

    螺杆转速:螺杆转速很大程度上决定了挤出机的挤出量，但过快的转速会致机筒部产生大量的剪切热能，在相同的温度下对物料性能的折损较大。长时间的高速运转也会使螺杆的寿命提前结束。螺杆转速一般控制在最高转速的75%--85%为宜。在正常生产过程中，应尽可能使用较低的螺杆转速来达到最高的固体输送能力，这样一方面可以防止物料在较大的剪切力作用下发生热降解，另一方面也可以提高制品的质量和挤出的效率。

控制的方法第一是在机筒内表面纵向上开槽,提高物料与机筒的摩擦力，从而达到提挤出量的目的。第二是控制好下料段的温度，以便使物料有相对大的推动力，因此下料段的温度一般应控制在140℃以下。

    熔体温度:聚烯烃的熔体温度不能超过230度,超过此极限，材料的热降解严重影响管材的质量。

    机筒轴线方向上各点温度的分布:典型的聚烯烃的挤出温度的设置如下:机筒第一段: 80-100度第二段一第六段: 175- 200度机头:190- 220度

    功率消耗：一 般显示电流。