大型双螺杆挤压造粒机结构特点及制造过程质量控制.pdf

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1、第54卷第3期2017年6月化工设备与管道PROCESSEQUIPMENT&PIPINGVbl．54No．3Jun．2017大型双螺杆挤压造粒机结构特点及制造过程质量控制肖殿兴，贺立新(上海众深科技股份有限公司，上海2叭203)摘要：介绍了目前国内外大型双螺杆挤压造粒机的发展现状、工作原理、结构特点及应用工况，并结合作者长期从事大型双螺杆挤压造粒机制造过程的质量控制经验，从业主使用角度，分析了大型双螺杆挤压造粒机制造过程的质量控制要点。关键词：螺杆挤压造粒；双螺杆；聚烯烃装置中图分类号：TQ051．9；TH16文献标识码：A文章编号：1009．3281(2017)0

2、3-0033—004双螺杆挤压造粒机是聚烯烃(HDPE、LLDPE、PP等)装置下游工序的关键单元设备，它通过混炼、挤压、造粒等过程将聚合物粉料制成粒料，即可实现聚烯烃性能的改进与提高，也便于计量、包装运输及后续加工。目前全世界只有德国(cwP)公司、日本制钢所(Jsw)、日本神户制钢所(KsL)、美国法雷尔公司、中国大连橡塑股份等为数不多的几家公司拥有设计、制造大型混炼挤压造粒机组成套设备的能力[1】。双螺杆挤压造粒机已得到广泛应用，目前国产同向双螺杆挤压造粒机标准化螺杆直径最大为350mm，异向双螺杆挤压造粒机标准化螺杆直径最大为480mm【2】，据国外厂商介绍

3、目前设计制造螺杆直径可达600mm，但未见工业化运行报道。聚烯烃生产工艺要求采用连续式混炼挤压造粒技术。随着装置规模的大型化，对聚合物树脂混炼能力、混炼效果(粒料的色度、大小等外观质量、性能)、机组稳定性及可靠性等的要求不断提高，促使大型挤压造粒机基本采用双螺杆结构，加后续带熔体挤出机或熔融齿轮泵，水下切粒等配置型式。1大型双螺杆挤压造粒机结构特点从目前国内外厂商提供的技术介绍及国内聚烯烃生产装置用大型双螺杆挤压造粒机结构分析，其具有如下特点：1．1按啮合或旋转方向按啮合型式，可分为啮合型和非啮合型两种；按旋转方向，可分为异向和同向两种方式。1．2按螺杆(转子)的结

4、构形式积木组合结构：采用芯轴与多件具有不同功能的独立的螺旋元件且内孔为花键结构，与芯轴通过花键配合外加末端具有防松锁紧螺旋元件而组成完整的积木组合螺杆(转子)；积木组合结构螺杆转子一般用于同向双螺杆挤压造粒机组，且采用单点支撑结构。整体结构：采用整体锻造数控一次加工的整体式螺杆(转子)，整体结构螺杆转子一般用于异向双螺杆挤压造粒机组，且采用双点支撑结构。1．3基本组成大型双螺杆挤压造粒机需要完成聚烯烃的混炼、挤压、造粒等过程功能，其主要部件包括：驱动系统、混炼挤压系统、挤出造粒系统、粒子后期处理系统、辅助和控制系统。其中驱动系统主要由盘车装置、主电机装置、主电机润滑

5、系统、齿形联轴器、主减速器及润滑系统；混炼挤压系统主要包括转子、机筒(加料机筒、封闭机筒、排气机筒)、轴封及机筒加热装置等；挤出造粒系统主要包括熔体齿轮泵、换网过滤装置、水下切粒装置等；粒子后期处理系统主要包括离心式干燥机、除湿风机、振动筛等；辅助及控制系统一般指的是润滑系统、液压系统、加热油及冷却系统、自动监控系统。1．4机组布置为便于操作及检维修，以及空间布置优化，布收稿日期：2016一11—28作者简介：肖殿兴(1983一)，男，辽宁大连人，助理工程师。主要从事石油化工用转动设备的制造过程质量控制工作。化工设备与管道第54卷第3期置一般为：同向双螺杆挤压造粒机

6、一般为直线型布置；异向双螺杆挤压造粒机一般为L型布置。2大型双螺杆挤压造粒机工作原理聚烯烃粉料、添加剂预混后，连续加入至挤压造粒机的加料料斗，通过料斗由加料机筒进入到混炼系统，经过混炼系统中双螺杆(左右转子)旋转达到混炼塑化和输送的目的，再经过熔体齿轮泵的泵送，由换网装置过滤后进人切粒装置进行切粒，最终粒子转入离心干燥机及振动筛进行后期处理，典型的异向双螺杆挤压造粒机布置见图1。鄂嚣裂飞铲铲萤圈团订冱—]＼∑心＼lIf—_弋厂、r—一＼＼＼＼、IIJ图1典型的异向双螺杆挤压造粒机布置示意图Fig．1LayoutoftypicalDi仃erentdnction觚ins

7、crewex仃uder3制造过程中的质量控制大型双螺杆挤压造粒机发展只有短短的二十多年的历史，由于其市场细分原因及商业利益巨大，世界各专利制造商技术垄断和保密，造成国内用户对大型双螺杆挤压造粒机在设计及制造、检验与验收等方面的知识了解很少，造成在安装、调试、运行、维护等阶段遇到不少困惑，从而在项目工期、稳定运行周期、备品备件采购与库存、检修维护费用等方面交了不少学费。随着国内大型双螺杆挤压造粒机国产化进程的推进，目前国内聚烯烃装置所需双螺杆挤压造粒机已基本实现国产化；为继续主导中国市场，国外双螺杆挤压造粒机制造商不得不逐步公开其技术特性参数，让业主有更多的话语权