Головна

Основні закономірності і апаратурнеоформлення методу екструзії

  1. Amp; 10. Основні напрямки сучасної філософія історії
  2. I Основні інформаційні процеси і їх реалізація за допомогою комп'ютерів
  3. I. Основні і допоміжні процеси
  4. II. 6.4. Основні види діяльності та їх розвиток у людини
  5. II. Основні завдання та їх реалізація
  6. III. 9.2. Загальні закономірності відчуттів
  7. III. Основні етапи міжнародних відносин в Новий час.

Екструзія - формування виробів шляхом видавлювання матеріалу через матрицю з отворами. Матеріал попередньо обробляють в змішувачі, де при інтенсивному перемішуванні зволожують і переводять в пластичне стан. Потім пластифицированную масу завантажують в екструдер, в якому суміш ущільнюється і під тиском продавлюється через матриці циліндричної або іншої форми.

Для екструзії матеріалу необхідна рідка фаза, що є мастилом і забезпечує як відносне переміщення частинок при їх ущільненні, так і поява сил поверхневого натягу. У процесі перемішування матеріалів в екструдері відбувається явище сорбції рідкого сполучного твердими частинками з утворенням суцільної плівки. При ущільненні плівки сполучного зливаються навколо окремих зерен, утворюючи в місцях контакту частинок рідинні «містки». У цьому випадку діє розтяжне зусилля поверхневого натягу, а всередині «містка» виникає капілярний розрідження (точками програми капілярного тиску служать краю увігнутих менісків). Зазначені сили прагнуть зблизити частинки і утримати їх в такому стані.

Зі зменшенням розміру часток підготовлена ??порошкова маса ущільнюється краще і міцність утворюються гранул зростає. Необхідно прагнути до мінімально можливої ??вологості вихідних компонентів, так як перезволоження призводить до утворення м'яких і легко розсипаються гранул.

Введення сполучних збільшує сили зчеплення всередині гранули і полегшує її формування.

Для тонкодисперсного матеріалу (при інших рівних умовах) сила адгезії, яка припадає на одиницю поперечного перерізу гранул, більше і, отже, їх міцність зростає. Процес сушіння дозволяє поліпшити фізико-механічні характеристики гранул.

Залежно від способу формування гранул (джгутів) розрізняють шнекові і роторні екструдери. На рис. 16.4 представлена ??схема гранулятора ФШ 015 КОГ. При роботі матеріал надходить в завантажувальний зону екструдера, захоплюється роторами живиться пристрої 4 і подається в межвитковое простір шнека. За допомогою шнека 3 і протирочной головки 6 матеріал екструдується через фільерно грати 5. Отримувані джгути під дією власної ваги обламуються і падають на рухому стрічку транспортера.

Одним з недоліків екструдерів є їх низька продуктивність. До достоїнств відноситься тільки їм притаманна можливість реалізації таких процесів гранулювання, в яких задаються особливо жорсткі вимоги до гранул з геометрії, розмірам і міцності. Зокрема, гранули такої форми, як трубчаста і кільцева можна отримати тільки екструзією.

 Мал. 16.4. Гранулятор ФШО 15 КОГ: 1 - електродвигун; 2 - редуктор; 3 - вал; 4 - корпус, 5 - фильерная решітка; 6 - протиральна головка; 7 - замковий пристрій; 8 - роторний нагнітач; 9 - гільза; 10 - шнек

Іншим варіантом конструкції екструдерів є перфоровані вальці. Вальці складаються з двох пустотілих валків, що обертаються назустріч один одному. Щоб уникнути деформації шихти під тиском, стінки валків роблять досить товстими.

 Мал. 16.5. Типи екструдерів:а - З одним гладким і одним перфорованим валком; б - З двома перфорованими валками; в - з обертається матрицею: 1 - пресуючі ролики; 2 - шихта 3 - ніж

Між валками (один з них перфоровано) подається волога пластифицированная шихта (рис. 16.5).

В канали валка видавлюється матеріал, який потім зрізається ножем. Для легко прес матеріалів обидва валка можна виготовляти перфорованими.

В результаті формування на перфорованих вальцах отримують циліндричні гранули заданого діаметра і довжини, що характеризуються підвищеною міцністю в порівнянні з сферообразних гранулами.

Ступінь ущільнення утворюються гранул визначається опором, що виникає при їх формуванні через отвори. Ступінь ущільнення пропорційна відношенню довжини каналу матриці до діаметру каналу. При малих діаметрах каналів це відношення може бути настільки велике, що опір проходженню шихти через канал перевищить допустимі межі, і формування екструзією стане неможливим.

Продуктивність перфорованих вальців при грануляції залежить від частоти обертання валків, їх живого перетину і розмірів формуючих отворів. При одному і тому ж перерізі, але менших діаметрів формуючих отворів продуктивність вальців знижується.

У промисловості досліджений горизонтальний гвинтовий екструдер з циліндричним корпусом (рис. 16.б). У гвинтовому екструдері відбувається подача шихти з завантажувальної воронки в корпус, просування її до предматрічной зоні і видавлювання гранул через формуючі отвори матриці. Відповідно до цього, лопаті, які сприймають безпосередньо осьовий питомий тиск, є вижимним, а працюють в зоні питомої тиску розпору - нагнітальними. Роль вижимні витків зводиться до витіснення маси в бік перфорованої решітки. Нагнітальні витки подають пластифицированную шихту до вижимним виткам екструдера під питомим тиском распора.

Екструдери з суцільними гвинтами з листової сталі, використовують, як правило, при вологості шихти не більше 14-17%. Для переробки пластифікованих шихт вологістю більш 17-18% використовують гвинти з стрічковими витками зі смугової сталі.

 Мал. 16.6. Конструкції циліндричної частини корпусу гвинтового екструдера з лопатевим (а) І стрічковим (б) гвинтами

Недоліками методу екструзії є порівняно складне устаткування, значна енергоємність процесу, необхідність введення в шихту великої кількості води і пластифікаторів, підвищений знос матриць і рухомих деталей екструдерів при переробці матеріалів з абразивними властивостями.



Попередня   95   96   97   98   99   100   101   102   103   104   105   106   107   108   109   110   Наступна

Конструктивні особливості апаратів з пластмас | Оформлення поверхні теплообміну | перемішують пристрої | пропелерні мішалки | Ущільнення обертових деталей | Трубопроводи і ТРУБОПРОВІДНА АРМАТУРА | Види допоміжного обладнання | Класифікація транспортних засобів для твердих матеріалів | Машини для транспортування рідин і газів | Класифікація методів гранулювання і особливості ущільнення гранул |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати