Нагрев и охлаждение экструзионного шнека

05.12.2017

При экструзи полимерного сырья большая часть внимания уделяется нагревательным и охладительным процессам цилиндрической части агрегата - шнека. Данные задачи являются очень важными даже не глядя на то, что лишь одна вторая площади поверхности соприкосновения полимерного материала и металла имеет отношение к этой части экструзивного аппарата. При корректировке температурных показателей на цилиндре, прогревается только половина поверхностного отдела, за счет которого и возможно нанести тепловое воздействие на перерабатываемый полимер. С этого следует, что нагревание поверхности шнековой установки является важной составляющей теплового обмена. Но, не глядя на это, нагрев шнековой установки или ее охлаждение не всегда нужны для работы экструдера, так как при режимах обработок сырья с низкими температурными потребностями в данных манипуляциях нет нужды. В указанных процессах достаточными тепловыми показателями является тепло выделяемое при трении полимеров друг об друга и трении, об стены цилиндра. Помимо всего, нагрев шнека и процессы его охлаждения являются незаменимыми действиями, которые невозможно исключить, если требуется обеспечить высокоточное регулирование температурных воздействий на материал, поддающийся обработке.

Нагревательные элементы применяемые для шнека экструдера

В качестве основных нагревателей для экструдера применяют кольцевые ТЭНы. Электронагрев предлагает хомутовые и полухомутовые нагреватели следующих типов: 

- кольцевой ТЭН с миканитовым изолятором;

- хомутовый нагреватель с керамическим изолятором;

- сопловые нагреватели;

- латунные хомутовые нагреватели;

- алюминиевые литые ТЭНы;

- нагреватели с внешней стороной нагрева;

- хомутовые нагреватели с охлаждением (металлический кожух);

Каждый нагревательный элементе имеет свои особенности технических характеристик и применения. Температура нагрева хомутовых ТЭНов может быть от 150 до 600^оС, в зависимости от типа изделия и мощности. Производятся нагреватели под заказ - по размерам оборудования. ТЭН может иметь отверстия для крепления и монтажа, встроенную термопару, индивидуальную систему коммутации и длину провода. Правильный подбор нагревательного элемента для экструдера - это гарантия качества выпускаемой продукции.

Однако необходимо создавать качественное обеспечение теплового взаимодействия между нагревательными элементами и шнековой установкой, при этом зачастую возникает потребность в монтаже нагревательных приборов в предварительно прогретый шнек, в противном случае во время эксплуатации внутренние стенки шнекового устройства переместятся в сторону от нагревателей. Очень плотный контакт поверхности шнека с нагревателями вызывает затрудненное перемещение приборов по нагреву вдоль линии шнека. Для получения максимально качественной производительности нагревателей лучше всего применять высокотемпературные пасты специального назначения, которые удалят ненужные воздушные пузыри в месте монтажа.

Самыми применяемыми в данной сфере нагревательными устройствами являются нагреватели кольцевого и плоского типа. Кольцевые приборы по нагреву зачастую применяются в экструзионных установках и оборудовании с цилиндрическим корпусом. Тем не менее, они пользуются спросом и в иных сферах промышленности. Рабочая подача температуры таких ТЭНов способна достигать 600^оС. Для качественного распределения тепловой энергии нерабочие отделы нагревателя покрыты стойкими к высоким термическим воздействиям изоляторами. Нагреватели имеют множество преимущественных характеристик: высокая технологичность, тепловая стойкость, продолжительный период эксплуатации.

Плоские, П и Г образные нагреватели за счет уникальности своей формы способны обеспечить равномерную подачу температуры по всей поверхности нагреваемого оборудования благодаря идеальному выполнению концентрических витков и выдержке правильного расстояния между ними, которое измеряется электронным методом. Равномерная подача тепла по всей поверхностной площади нагревателя увеличивает срок его эксплуатации.

Плоские ТЭНы способны выдержать самые жесткие условия эксплуатации такие как: вибрация, расширения от воздействия высоких температур и при этом они способны вырабатывать температуру в пределах от 150 до 600^оС. Компания Электронагрев производит все нагревательные элементы под заказ, по утвержденным чертежам для заказчика.