COEX-T20-2螺旋式陶瓷擠 出機
COEX-T20-2螺旋式陶瓷擠 出機
産品描述
COEX-120-2螺旋式陶瓷擠出機
1、我公司陶瓷擠出機簡介
2017年我公司消化吸收了從德國EAC-Elektro公司引進的氧化鋁陶瓷膜擠出機VAHRS120B及其雙階真空排氣螺旋式陶瓷擠出機技術,爲更好地适應國内各不同種類陶瓷材料成型擠出用戶的需求,我們首先采用了性價比更好、針對性更強并且使用壽命更長的材料來制造用來對付陶瓷物料極端摩擦磨損和腐蝕磨損工況的擠出機核心部件,同時更進一步優化了陶瓷擠出機的相關技術,例如我們進一步優化了螺杆組合模塊結構上的設計,既提升了螺杆熱交換性能,又方便了螺杆模塊的更換;例如我們進一步優化了真空排氣室的結構設計,增加了必要的流道,消除了日後可能的材料變形導緻壓力洩漏的風險等。多年來我公司國産化的陶瓷擠出機以其更能夠被接受的價格和更優越的性能得到了廣大海内外用戶的歡迎。
2022年我公司優化設計制造的雙階式真空排氣式陶瓷擠出機以其出色的設計和性能,拿下了巴基斯坦國家水處理項目的競标和銷售,爲我國又一工業領域在“一帶一路”的發展作出了貢獻。
到目前爲止,我公司的各類陶瓷擠出機已被更多領域的陶瓷産品制造商所接受,除氧化鋁膜闆(管)以外,還被廣泛應用于碳化矽、活性炭、二氧化钼、各類矽砂牆闆和保溫/裝飾一體化牆闆等擠出。
本公司在消化引進德國EAC-Elektro公司型号爲Combined De-Airing Unit Type VAHRS 120 B的螺旋式陶瓷超濾膜擠出機基礎上,更是将該成熟的陶瓷膜擠出機技術向産品縱深發展,陸續開發出了COEX-45、65、80、150、200至COEX 200/250等系列陶瓷膜擠出機。完全國産化的擠出機除了采用性價比更好的制造材料以外,更優化了易損件更換結構設計而方便了後續擠出機的維護,優化了真空室結構設計而杜絕了後續因變形而可能漏壓等項技術。國産化擠出機除了具有明顯的成本優勢以外,在某些性能上更優于進口擠出機,得到了國内用戶的一緻好評。
2、COEX-120/120雙階真空排氣螺旋式陶瓷超濾膜擠出機外形/結構圖
3.雙階COEX-120-2真空排氣螺旋式陶瓷擠出機主要結構如下圖
4、COEX-120-2雙階真空排氣螺旋式陶瓷擠出機主要設計和性能優勢:
1)型号爲COEX-120/120的雙階陶瓷擠出機的長徑比和電機功率,爲上階機L/D 8,匹配電機功率
11kw;下階機L/D 10,匹配電機功率18.5kw;
2)COEX-120-2擠出機專門針對陶瓷原料含水量高的特點,采
用能夠高強度排除水分的真空排氣系統設計,即物料從上階機被擠出後進入一個内部呈負壓狀态的“真空室”,在可視、可量化調節負壓力的真空室内實現定量的水分排除,見右圖。
上述真空排氣結構可以方便用戶根據陶瓷原料的含水量,依據現場生産所需來決定是否開啓該真空負壓,或則決定開啓的負壓值以排除一定量的水份。在負壓關閉狀态下,該真空室僅提供一個通道以供在上階機内部完成了粗放型混合後的物料在水份不散失條件下順暢地進入到下階機,以實現進一步的精細化混合和接受成型所需要的背壓。
擠出機的真空室采用透明亞克力材料制造以方便現場操作人員直觀而準确地掌控物料抽真空情況;
3)雙階機的上下擠出機的喂料段,安裝有針對陶瓷泥料特性設計的異向雙螺杆喂料系統。與高分子等材料擠出不同的是,陶瓷泥料一般摻雜有占比高、作爲粘接劑的有機纖維素,泥料表現含水量高且相互黏連“團接”,流動性非常差,導緻擠出機的喂料困難。因此陶瓷擠出機的雙階喂料系統均采用非常特殊的異向向内“雙腕式”結構設計,如右圖所示,以實現對陶瓷泥料的強制喂料功能;
4)陶瓷物料在擠出機機筒内部運行時候,存在一個非常顯著的、與其它運行物料完全不同的特點,即堅硬的固相陶瓷物料與機筒内壁和螺杆的螺棱之間會産生嚴重的“剪切力”,該剪切力會産生很高的“剪切熱”。然而陶瓷物料内存在一定組分的作爲粘接劑的有機纖維素,一旦這些有機纖維素在承受高熱後分解,其作爲粘接劑的功能将蕩然無存。
爲了避免這個“熱分解”,除了螺杆的結構設計盡可能減少“剪切熱”的發生以外,雙階陶瓷擠出機的上、下二階所有模塊化的機筒内部,以及下階機螺杆的芯部内均設計有強制水冷卻的循環系統,在外部大功率、大流量冷水機輸入的、設定爲陶瓷物料運行所需要的溫度的循環水的配合下,對擠出機内部運行的物料溫度實現準确的限溫控制。
設計的陶瓷擠出機雙階機筒内部的水循環系統如右圖所示.
雙階排氣陶瓷擠出機的下階機螺杆内部的水循環通道如下面示意圖:
雙階機筒的筒體制造材料均爲304不鏽鋼,以防止尤其是夏天冷凝水的腐蝕,機筒内襯入有分段式、淬火硬化的1.4112(對應中國牌号爲9Cr18MoV)馬氏體不鏽鋼制造的内襯套,以抵禦摻加了有機纖維素的陶瓷物料極其嚴峻的摩擦磨損和酸堿性腐蝕磨損的工況。
雙階機筒下部均配置有冷凝水的接水槽,接入的水道總管通向安裝于擠出機下部的集水箱内。
5)專門針對陶瓷原料配方的高酸性和高堿性腐蝕工況特點,針對陶瓷“泥料”的固相高剪切下極端嚴重的摩擦磨損特點,針對泥料含水量高的酸堿性腐蝕特點,陶瓷擠出機的核心部件采用了方便更換的模塊化設計。用戶一旦遇到擠出産量下降,擠出産品不穩定而需要更換部件的時候,僅僅需要更換局部磨損嚴重的零件而達到降低擠出機運行成本和快速恢複生産的目的。
下面示意圖是COEX-120-2陶瓷擠出機的螺杆設計結構及模塊化螺紋元件代号:
6)爲了适應用戶對陶瓷擠出機成型各類産品的需求,其中包括諸如擠出膜片(管)制品的尺寸精度要求高等,陶瓷擠出機配置的控制系統需要對運行物料的壓力波動區間實現最嚴格的反饋和閉環控制。爲了達到這個目的,陶瓷擠出機采用了PLC可編程序邏輯控制器主機,對雙階主電機輸出的螺杆轉速實行精準控制,即實現對COEX-120-2擠出機從上階機,到下階機的二台主電機,實現精準的PID整定聯動閉環控制。所有這些控制均可以簡單地通過安裝在現場的10英寸觸摸屏直觀地操作,同時也可以通過控制櫃内配套的通訊模塊反饋到用戶遠端的操控電腦,達到遠程控制生産的目的。
爲此,對于直接作用于陶瓷産品成型的下階機,在成型模闆前配置有高端的美國DYNISCO品牌壓力/溫度雙聯傳感器,用以準确反饋物料在機頭前的壓力和溫度信息,使得閉環控制系統可以更準确而适時地嚴密監控物料的動态在線狀況,如右圖所示。
7)爲确保本機運行的高可靠性和穩定性,同時追求最低的
運行能耗,COEX-120-2擠出機的上、下主電機均采用高端上海豪冠FCA品牌及配套的國産佳樂變頻調速器,采用精準而可靠的變頻調速模式,這樣既可以更嚴格地控制螺杆轉速從而達到準确控制産品尺寸的目的,同時又能夠達到節能、降耗的目的。
5、COEX-120-2雙階真空排氣螺旋式陶瓷擠出機主要技術參數
項次 |
一階壓實擠出機 |
二階壓實成型擠出機 |
喂料系統 |
304不鏽鋼料鬥,雙螺杆強制喂料 |
真空失重狀态下的雙螺杆強制喂料 |
主電機及其功率 |
國産高可靠變頻齒輪電機,11kw |
國産高可靠變頻齒輪電機,18.5kw |
螺杆直徑(mm)及制造材料 |
¢117.5,馬氏體不鏽鋼淬火,PM-HIP冶金WR14粉末鋼 |
¢117.5,馬氏體不鏽鋼淬火,PM-HIP冶金WR14粉末鋼 |
螺杆長徑比(L/D) |
8 |
10 |
螺杆轉速( rpm ) |
5~20rpm |
5~20rpm |
螺杆最大推力(Max. Mpa) |
10Mpa |
18Mpa |
螺杆最大轉速下承載扭矩(Nm) |
6600 |
11000 |
真空排氣系統 |
德國Busch(普旭)R5-單級油旋片真空泵。電機功率0.75kw,極限真空度0.1 hPa(mbar),最大轉速1800rpm,最大抽真空速率:30m3/h。 |
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溫控系統 |
12匹雙系統冷水機,制冷量32078Kcal/hr,揚程17MH,壓縮機功率4.5kwX2,裝機容量12.4KW,自帶水箱型 |
|
機筒螺杆溫控方式 |
機筒外恒溫軟水循環 |
機筒外及螺杆芯部恒溫軟水循環 |
機筒螺杆溫控範圍 |
10℃~100℃ |
10℃~100℃ |
物料控溫範圍及精度 |
50℃±0.2 |
50℃±0.2 |
機筒溫控段數 |
3段 |
5段 |
物料背壓 |
3Mpa |
15Mpa |
螺杆中心高(mm) |
1700 |
1100 |
密度爲4.0克/CM3的Al2O3産量 |
160kg~280kg/hr(産量随配方不同而變化) |
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總裝機容量(kw) |
41 |
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正常生産耗電百分比(%) |
80% |
|
外型尺寸(mm) |
長度3500×寬度1100×高度2000 |
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整機重量(kg) |
3500 |
6、COEX-120-2雙階真空排氣螺旋式陶瓷擠出機配置
本公司所提供的COEX-120-2雙階壓實/排氣螺旋式陶瓷超濾膜闆(管)擠出機,配置的首要追求是擠出機在運行時候的高穩定性和高可靠性。配置的第二個追求是充分發揮我公司深耕擠出機心髒部件曆30多年的優勢,采用特種耐磨損耐腐蝕材料制造螺杆組合模塊以獲得擠出機核心部件更高的使用壽命。根據以上的要求和理念,我公司COEX-120-2陶瓷超濾膜擠出機的配置如下:
動力系統 |
電機/減速機組合 |
一階擠出機及二階擠出機均采用國産高端高扭矩變頻調速齒輪電機,具備設計緊湊節省空間,電機承載轉矩大,穩定可靠和使用壽命長的特點 |
傳動系統 |
分配箱 |
扭矩分配系統的徑向軸承均采用NSK軸承,齒輪爲高速重載硬齒面,齒輪軸材料20CrNi2MOA,HRC58-62 |
擠出系統 |
喂料裝置 |
不鏽鋼料鬥,異向旋轉馬氏體不鏽鋼螺杆的雙螺旋強制喂料結構 |
雙階機筒 |
恒溫水循環控溫,機筒采用304不鏽鋼制造,内模塊化可更換型馬氏體不鏽鋼淬硬内襯套 |
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雙階螺杆 |
擠出機大部分模塊化螺紋元件采用硬度達HRC58以上的馬氏體不鏽鋼9Cr18MoV淬火制造,在下階擠出機的擠出段需要承受高背壓、極端高磨損區間采用PM-HIP粉末冶金高溫等靜壓技術成型的超硬超高耐磨損兼耐腐蝕的螺杆模塊。下階機螺杆的芯部增加旨在加強溫控的軟水循環結構。 |
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排氣系統 |
真空排氣 |
采用世界領先的真空泵專業制造商德國Busch(普旭)品牌真空泵,其創新的無油爪真空泵技術可确保強大、經濟、可靠和靜音的運行狀态,具有高效、無油、無接觸操作和免維護的性能 |
溫控系統 |
實現精準溫度控制 |
采用主要配置歐美日進口的壓縮機,丹麥丹佛斯和美國艾柯節流部件以及高效率蒸發器及冷凝器的風冷式雙系統冷水機,将常溫水通過冷水機的壓縮機制冷到設定溫度以強制控制擠出機各機筒和螺杆段的運行溫度。 |
電控系統 |
立式控制櫃 |
采用人機界面HMI系統的國産高端信捷品牌視窗式10英寸觸摸屏,配合信捷品牌的PLC可編程序邏輯控制器主機,對系統實行精準控制,實現對雙階擠出機的二台主電機的PID整定聯動控制。 雙階機控制系統的運行控制功能及主要配置如下:
控制櫃電器件,包括接觸器,空氣開關和固态繼電器等,均主要采用法國施耐德Schneider品牌,以追求控制系統的高穩定性和高可靠性。 |
# 上述配置可以根據用戶特殊需要而改變。
上海原元康機械設備有限公司 / 總工程師辦公室