单螺杆挤出机与双螺杆挤出机性能状况分析报告

2015-11-02

二. 异向双螺轩挤出机与单螺杆挤出机性能特点  异向双螺轩挤出机与单螺杆挤出机的主要差别有两点:首先,是它们的输送机理不同。单螺杆挤出机中的物料传送是拖曳型流动,固体输送过程为摩擦拖曳,熔体输送过科为粘性拖曳,固体物料与金属表面之间摩擦系数的大小以及熔体物料的粘度在很大程度上决定了单螺杆挤出机输送能力的强弱。啮合型异向双螺杆挤出机中物料的传送是正位移输送,随着螺杆的回转,物料被相互啮合的螺纹强制性地向前推进,其正位移输送的程度取决于一根螺杆的螺槽与另一根螺杆的螺槽的接近程度。用紧密啮合的异向旋转双螺杆挤出机可获得最大的正位移输送。      其次,二者的速度场不同。单螺杆挤出机中速度分布相对来说比较明确并且易于描述,双螺杆挤出机中的情况则相当复杂且描述困难,这主要是由于双螺杆挤出机中啮合区的存在造成的。许多研究者通过忽略双螺杆挤出机中啮合区的漏流对其流场做了分析,然而发生在啮合区的漏流与双螺杆挤出机的混合特性和总体行为有很大关系,因此在不计啮合区漏流的情况下所做的流场分析虽然具有一定的参考价值,但其实用价值不大。由于发生在啮合区的复杂流动使得双螺杆挤出机具有混合充分、热传递均匀、熔融能力强、排气性能良好等诸多优点,所以仍有许多科研工作者为了更准确地分析啮合区的流动正在做着不懈的努力。      与单螺杆挤出机相比异向双螺杆挤出机具有很多优点:① 加料容易。由于双螺杆挤出机是靠正位移原理输送物料,因此可以加入粘度很高或很低的物料以及带状料、糊状料、粉料等。② 物料在双螺杆挤出机中停留时间短,滞留时间分布窄,因此双螺杆挤出机适于加工热敏性物料。③ 优异的排气性能。这是啮合型双螺轩的自洁功能使得物料在排气段获得完全的表面更新所致。④ 优异的混合、塑化效果。⑤ 低的功耗。双螺杆挤出机的功耗比单螺杆挤出机低百分之三十左右。这使得双螺轩挤出机在节能、降耗方面具有明显的优势。      双螺杆挤出机中两根螺杆的旋转方向和啮合程度的不同,导致了同向旋转双螺杆挤出机和异向旋转双螺杆挤出机不同的泵送、混合和流动机理,同时也决定了这两类挤出机不同的用途。在啮合型同向旋转双螺杆挤出机中,物料在螺槽中的流动为“∞”字形螺旋流动。并且同向双螺杆挤出机转速较高,使得物料所受剪切作用较大。这些特点使得同向双螺杆挤出机具有优异的分散混合及分布混合能力、较窄的停留时间分布、优良的自清理效果等优点,因而被广泛应用于聚合物配混(共混、填充、增强)、排气(脱挥)及反应挤出(聚合物聚合及反应型改性)等领域。但与异向双螺杆挤出机相比同向双螺杆挤出机的输送效率较低,建压能力比较差,因此一般不能用来直接挤出成型。若想获得高的挤出压力,则需在下游接聚合物熔体齿轮泵或接第二阶单螺杆挤出机,这会使机器设备成本提高。      在啮合型平行异向旋转双螺杆挤出机中,物料被封闭在绕每根螺杆的C型小室中,做类似于齿轮泵中的正位移输送。异向双螺杆挤出机转速较低,物料剪切发热量小,因此它对物料的热稳定性要求不高,可以在物料成型温度范围的下限进行操作,因此物料不容易分解,特别适用于热敏性物料(PVC)的成塑加工。与同向双螺轩挤出机相比,异向双螺杆挤出机输送效率高、排气效果及熔融效果好,对物料的分散混合效果较差,但建压能力强,因而可用来直接挤出制品。另外异向双螺杆挤出机特别适于加工PVC粉料,可直接加入粉料而省去造粒工序,使制品成本下降百分之二十左右。


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