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COEX-T20-2螺旋式陶瓷挤 出机

COEX-T20-2螺旋式陶瓷挤 出机

产品描述

COEX-120-2螺旋式陶瓷挤出机

 

1、我公司陶瓷挤出机简介

2017年我公司消化吸收了从德国EAC-Elektro公司引进的氧化铝陶瓷膜挤出机VAHRS120B及其双阶真空排气螺旋式陶瓷挤出机技术,为更好地适应国内各不同种类陶瓷材料成型挤出用户的需求,我们首先采用了性价比更好、针对性更强并且使用寿命更长的材料来制造用来对付陶瓷物料极端摩擦磨损和腐蚀磨损工况的挤出机核心部件,同时更进一步优化了陶瓷挤出机的相关技术,例如我们进一步优化了螺杆组合模块结构上的设计,既提升了螺杆热交换性能,又方便了螺杆模块的更换;例如我们进一步优化了真空排气室的结构设计,增加了必要的流道,消除了日后可能的材料变形导致压力泄漏的风险等。多年来我公司国产化的陶瓷挤出机以其更能够被接受的价格和更优越的性能得到了广大海内外用户的欢迎。

2022年我公司优化设计制造的双阶式真空排气式陶瓷挤出机以其出色的设计和性能,拿下了巴基斯坦国家水处理项目的竞标和销售,为我国又一工业领域在一带一路的发展作出了贡献。

到目前为止,我公司的各类陶瓷挤出机已被更多领域的陶瓷产品制造商所接受,除氧化铝膜板(管)以外,还被广泛应用于碳化硅、活性炭、二氧化钼、各类硅砂墙板和保温/装饰一体化墙板等挤出。

本公司在消化引进德国EAC-Elektro公司型号为Combined De-Airing Unit Type VAHRS 120 B的螺旋式陶瓷超滤膜挤出机基础上,更是将该成熟的陶瓷膜挤出机技术向产品纵深发展,陆续开发出了COEX-456580150200COEX 200/250等系列陶瓷膜挤出机。完全国产化的挤出机除了采用性价比更好的制造材料以外,更优化了易损件更换结构设计而方便了后续挤出机的维护,优化了真空室结构设计而杜绝了后续因变形而可能漏压等项技术。国产化挤出机除了具有明显的成本优势以外,在某些性能上更优于进口挤出机,得到了国内用户的一致好评。 

2COEX-120/120双阶真空排气螺旋式陶瓷超滤膜挤出机外形/结构图

3.双阶COEX-120-2真空排气螺旋式陶瓷挤出机主要结构如下图

4COEX-120-2双阶真空排气螺旋式陶瓷挤出机主要设计和性能优势:

1)型号为COEX-120/120的双阶陶瓷挤出机的长径比和电机功率,为上阶机L/D 8,匹配电机功率

11kw;下阶机L/D 10,匹配电机功率18.5kw

2COEX-120-2挤出机专门针对陶瓷原料含水量高的特点,采

用能够高强度排除水分的真空排气系统设计,即物料从上阶机被挤出后进入一个内部呈负压状态的真空室,在可视、可量化调节负压力的真空室内实现定量的水分排除,见右图。

上述真空排气结构可以方便用户根据陶瓷原料的含水量,依据现场生产所需来决定是否开启该真空负压,或则决定开启的负压值以排除一定量的水份。在负压关闭状态下,该真空室仅提供一个通道以供在上阶机内部完成了粗放型混合后的物料在水份不散失条件下顺畅地进入到下阶机,以实现进一步的精细化混合和接受成型所需要的背压。

挤出机的真空室采用透明亚克力材料制造以方便现场操作人员直观而准确地掌控物料抽真空情况;

3)双阶机的上下挤出机的喂料段,安装有针对陶瓷泥料特性设计的异向双螺杆喂料系统。与高分子等材料挤出不同的是,陶瓷泥料一般掺杂有占比高、作为粘接剂的有机纤维素,泥料表现含水量高且相互黏连团接,流动性非常差,导致挤出机的喂料困难。因此陶瓷挤出机的双阶喂料系统均采用非常特殊的异向向内双腕式结构设计,如右图所示,以实现对陶瓷泥料的强制喂料功能;

4)陶瓷物料在挤出机机筒内部运行时候,存在一个非常显著的、与其它运行物料完全不同的特点,即坚硬的固相陶瓷物料与机筒内壁和螺杆的螺棱之间会产生严重的剪切力,该剪切力会产生很高的剪切热。然而陶瓷物料内存在一定组分的作为粘接剂的有机纤维素,一旦这些有机纤维素在承受高热后分解,其作为粘接剂的功能将荡然无存。

为了避免这个热分解,除了螺杆的结构设计尽可能减少剪切热的发生以外,双阶陶瓷挤出机的上、下二阶所有模块化的机筒内部,以及下阶机螺杆的芯部内均设计有强制水冷却的循环系统,在外部大功率、大流量冷水机输入的、设定为陶瓷物料运行所需要的温度的循环水的配合下,对挤出机内部运行的物料温度实现准确的限温控制。

设计的陶瓷挤出机双阶机筒内部的水循环系统如右图所示.

双阶排气陶瓷挤出机的下阶机螺杆内部的水循环通道如下面示意图:

双阶机筒的筒体制造材料均为304不锈钢,以防止尤其是夏天冷凝水的腐蚀,机筒内衬入有分段式、淬火硬化的1.4112对应中国牌号为9Cr18MoV马氏体不锈钢制造的内衬套,以抵御掺加了有机纤维素的陶瓷物料极其严峻的摩擦磨损和酸碱性腐蚀磨损的工况。

双阶机筒下部均配置有冷凝水的接水槽,接入的水道总管通向安装于挤出机下部的集水箱内。

5)专门针对陶瓷原料配方的高酸性和高碱性腐蚀工况特点,针对陶瓷泥料的固相高剪切下极端严重的摩擦磨损特点,针对泥料含水量高的酸碱性腐蚀特点,陶瓷挤出机的核心部件采用了方便更换的模块化设计。用户一旦遇到挤出产量下降,挤出产品不稳定而需要更换部件的时候,仅仅需要更换局部磨损严重的零件而达到降低挤出机运行成本和快速恢复生产的目的。

下面示意图是COEX-120-2陶瓷挤出机的螺杆设计结构及模块化螺纹元件代号:

6)为了适应用户对陶瓷挤出机成型各类产品的需求,其中包括诸如挤出膜片(管)制品的尺寸精度要求高等,陶瓷挤出机配置的控制系统需要对运行物料的压力波动区间实现最严格的反馈和闭环控制。为了达到这个目的,陶瓷挤出机采用了PLC可编程序逻辑控制器主机,对双阶主电机输出的螺杆转速实行精准控制,即实现对COEX-120-2挤出机从上阶机,到下阶机的二台主电机,实现精准的PID整定联动闭环控制。所有这些控制均可以简单地通过安装在现场的10英寸触摸屏直观地操作,同时也可以通过控制柜内配套的通讯模块反馈到用户远端的操控电脑,达到远程控制生产的目的。

为此,对于直接作用于陶瓷产品成型的下阶机,在成型模板前配置有高端的美国DYNISCO品牌压力/温度双联传感器,用以准确反馈物料在机头前的压力和温度信息,使得闭环控制系统可以更准确而适时地严密监控物料的动态在线状况,如右图所示。

7)为确保本机运行的高可靠性和稳定性,同时追求最低的

运行能耗,COEX-120-2挤出机的上、下主电机均采用高端上海豪冠FCA品牌及配套的国产佳乐变频调速器,采用精准而可靠的变频调速模式,这样既可以更严格地控制螺杆转速从而达到准确控制产品尺寸的目的,同时又能够达到节能、降耗的目的。

5COEX-120-2双阶真空排气螺旋式陶瓷挤出机主要技术参数

项次

一阶压实挤出机

二阶压实成型挤出机

喂料系统

304不锈钢料斗,双螺杆强制喂料

真空失重状态下的双螺杆强制喂料

电机及其功率

国产高可靠变频齿轮电机,11kw

国产高可靠变频齿轮电机,18.5kw

螺杆直径mm)及制造材料

117.5,马氏体不锈钢淬火,PM-HIP冶金WR14粉末钢

117.5,马氏体不锈钢淬火PM-HIP冶金WR14粉末钢

螺杆长径比(L/D

8

10

螺杆转速( rpm )   

520rpm

520rpm

螺杆最大推力(Max. Mpa

10Mpa

18Mpa

螺杆最大转速下承载扭矩(Nm

6600

11000

真空排气系统

德国Busch(普旭)R5-单级油旋片真空泵。电机功率0.75kw极限真空度0.1 hPa(mbar),最大转速1800rpm,最大抽真空速率:30m3/h

温控系统

12匹双系统冷水机,制冷量32078Kcal/hr,扬程17MH,压缩机功率4.5kwX2,装机容量12.4KW,自带水箱型

机筒螺杆温控方式

机筒外恒温软水循环

机筒外及螺杆芯部恒温软水循环

机筒螺杆温控范围

10℃~100℃

10℃~100℃

物料控温范围及精度

50℃±0.2

50℃±0.2

机筒温控段数

3

5

物料背压

3Mpa

15Mpa

螺杆中心高mm

1700

1100

密度为4.0/CM3Al2O3产量

160kg~280kg/hr(产量随配方不同而变化)

总装机容量kw

41

正常生产耗电百分比%

80%

外型尺寸mm 

长度3500×宽度110高度2000

整机重量kg

3500

6COEX-120-2双阶真空排气螺旋式陶瓷挤出机配置

本公司所提供的COEX-120-2双阶压实/排气螺旋式陶瓷超滤膜板()挤出机,配置的首要追求是挤出机在运行时候的高稳定性和高可靠性。配置的第二个追求是充分发挥我公司深耕挤出机心脏部件历30多年的优势,采用特种耐磨损耐腐蚀材料制造螺杆组合模块以获得挤出机核心部件更高的使用寿命。根据以上的要求和理念,我公司COEX-120-2陶瓷超滤膜挤出机的配置如下:

动力系统

电机/减速机组合

挤出机挤出机均采用国产高端高扭矩变频调速齿轮电机具备设计紧凑节省空间,电机承载转矩大,稳定可靠和使用寿命长的特点

传动系统

分配箱

扭矩分配系统的径向轴承均采用NSK轴承,齿轮为高速重载硬齿面,齿轮轴材料20CrNi2MOAHRC58-62

挤出系统

喂料装置

不锈钢料斗,异向旋转马氏体不锈钢螺杆的双螺旋强制喂料结构

双阶机筒

恒温水循环控温,机筒采用304不锈钢制造,模块化可更换型马氏体不锈钢淬硬内衬套

双阶螺杆

挤出机大部分模块化螺纹元件采用硬度达HRC58以上的马氏体不锈钢9Cr18MoV淬火制造,在下阶挤出机的挤出段需要承受高背压、极端高磨损区间采用PM-HIP粉末冶金高温等静压技术成型的超硬超高磨损兼耐腐蚀螺杆模块。下阶机螺杆的芯部增加旨在加强温控的软水循环结构。

排气系统

真空排气

采用世界领先的真空泵专业制造商德国Busch(普旭)品牌真空泵,创新无油爪真空泵技术确保强大、经济、可靠静音的运行状态,具有高效、无油、无接触操作和免维护性能

温控系统

实现精准温度控制

采用主要配置欧美日进口的压缩机,丹麦丹佛斯和美国艾柯节流部件以及高效率蒸发器及冷凝器的风冷式双系统冷水机,将常温水通过冷水机的压缩机制冷到设定温度以强制控制挤出机各机筒和螺杆段的运行温度。

电控系统

立式控制柜

采用人机界面HMI系统的国产高端信捷品牌视窗式10英寸触摸屏,配合信捷品牌的PLC可编程序逻辑控制器主机,对系统实行精准控制,实现对双阶挤出机的二台主电机的PID整定联动控制。

双阶机控制系统的运行控制功能及主要配置如下:

  1. 从触摸屏上设定上阶机螺杆转速作为设定值,控制4.0KW佳乐变频器驱动电机,实现上阶机动力的精准控制;
  2. 从触摸屏上设定下阶机的螺杆转速作为给定值,控制5.5KW佳乐变频器驱动电机,实现下阶机动力的精准控制;
  3. 上面所提到的PLC可编程序逻辑控制器通过模拟通信对挤出机进行PID整定,进行数据的采集和处理。例如可以根据机头安装的压力传感器反馈的机头背压变化,精准控制挤出机主机的动力系统,实现对上下阶螺杆转速的精准匹配,从而控制物料背压和熔体流量等,实现闭环控制,实现挤出机的自动运行和控制目的。PLC控制系统的这些功能,与普通挤出机仅仅采用仪表显示的手动控制方式相比较,其自动化优势是无可比拟的;
  4. 从触摸屏上显示二阶电机参数,可手动调节二阶螺杆的转速,以及显示真空(负压)传感器的检测值,并启动/停止真空泵,见下面示例操控界面:

  1. 在触摸屏上显示下阶机压力/温度双联传感器检测的温度和压力值如上设计图所示,同时系统设计有挤出机压力保护和预警功能;

控制柜电器件,包括接触器,空气开关和固态继电器等,均主要采用法国施耐德Schneider品牌,以追求控制系统的高稳定性和高可靠性。

# 上述配置可以根据用户特殊需要而改变。

上海原元康机械设备有限公司 / 总工程师办公室