Як вибрати шестернні насоси

Пристрій являє собою пару поєднаних шестерень, які утворюють насос яка витісняє дії. Розплав проштовхується екструдером через вхідний отвір насоса, і потрапляє в камери між шестернями і корпусом, проганяється за ним і виштовхується із протилежного кінця. Одна з шестерень приводиться в рух зовнішнім джерелом, і відповідно приводить в рух іншу шестерню, такий контакт зубчиків створює з’єднання між двома шестернями. Вали привода насоса, як правило, змащуються невеликим потоком розплаву, який відхиляється від основного русла потоку через насос. Хочу порекомендувати купити найкращі шестерные насосы

Використання насоса дає дві основні переваги:
1) його вплив вирівнює відхилення лінійного потоку (потоку маси), які виникають через нерегулярної подачі сировини і коливання подачі в екструдері у другій зоні. Це може поліпшити контроль товщини і дозволити виготовляти продукцію з меншою товщиною, таким чином, економиться матеріал, що є головним економічним підгрунтям використання пристрою;
2) знімає деяку навантаження з екструдера, дозволяючи йому працювати при більш низькому тиску і, отже, з меншим виділенням теплоти тертя. Це може дати більш високу інтенсивність вихідного потоку, якщо обмежуючим фактором є температура (або за рахунок меж охолодження, або за рахунок розкладання).
Дуже важливо стежити, щоб насос не висихав», це може пошкодити змащуємо розплавом вали. У зв’язку з цим звичайним способом експлуатації насоса є вимірювання вхідного тиску і варіювання швидкості обертання шнека, що необхідно для того, щоб забезпечити контрольоване вхідний тиск. Звичайним вхідним тиском є приблизно 5,5 МПа, але його можна змінювати, якщо необхідно поліпшити змішування в екструдері (тиск вище) або знизити температуру розплаву (тиск нижче). Цей параметр зазвичай називають «тиском всмоктування», хоча всмоктування передбачає різниця тиску в одну атмосферу або менше, а тут тиск набагато вище.

Існує три істотних значення тиску, які необхідно знати, або, принаймні, оцінювати перед тим, як вибирати насос: перше це падіння тиску в системі після насоса – лобовий опір; друге це тиск всмоктування, яке регулюється оператором; а третє це тиск на кінці шнека, що представляє собою суму контрольованого тиску всмоктування і опору, додається гратами і тим забрудненням, яке на них осідає. Цей тиск може бути значно нижче, ніж якщо б не було насоса, і якщо фільєра і ведучі до неї невеликі проходи і з-за цього не роблять істотного опору.

Рис. 1. Процес проштовхування розплаву розчину через фільєру з допомогою шестеренчатого насоса.

Оскільки більш низький тиск на наконечнику шнека може перешкодити змішування, в ланцюжок після шестеренчатого насоса зазвичай включають статичний мешатель. Він розміщується так, щоб шестерний насос взяв на себе роботу штовхача, що проштовхує розплав через мешатель. Це більш ефективний насос порівняно з екструдером, тому потрібно менше енергії, щоб подолати падіння тиску в мешателе, і можна досягти більш низької температури розплаву.
Сітки (решітки), як правило, використовуються для того, щоб захистити насоси від твердих забруднюючих частинок, які можуть забивати (дуже) вузькі щілини та канали мастила. А також для виконання спеціальних функцій: перешкоджання проникненню забруднюючих частинок в продукцію і контроль змішування в останній зоні шнека (чим щільніше сітки, тим вище тиск і краще змішування). Сітки можна також розміщувати після насоса, який виконує роботу штовхача, але тоді вони втратять свою захисну функцію, тому їх залишають в їх традиційному положенні в кінці шнека.
Шестеренні насоси протягом тривалого часу використовувалися в текстильній промисловості для проштовхування розплавів через маленькі багатоканальні матриці, а також у виробництві полімерів для спорожнення реакторів і виведення з системи розплавленого полімеру, зазвичай це робиться через таблетирующую машину. При таких застосуваннях насос працює при відносно низькому тиску, при 10 МПа або нижче. У вісімдесятих роках минулого століття шестеренні насоси почали пристосовувати до більш високих опор фільєр, для яких потрібен більш потужний насос, щоб запобігти зворотна течія. На даний момент, на ринку є шестеренні насоси, здатні проштовхувати в’язкі розплави при такому високому тиску, як 70 МПа і, можливо і при більш високому за спеціальним замовленням.
Незважаючи на те, що насоси виготовляють з твердих і стійких до стирання марок сталі, вони все ж зношуються, і їх позитивна транспортувальна здатність з-за цього знижується. Такий висновок можна зробити навіть без демонтажу насоса і вимірювання його параметрів: досить виміряти корисну потужність і перетворити в кубічні сантиметри/обороти у хвилину (для цього необхідна щільність розплаву), і порівняти з об’ємною продуктивністю насоса, дані про яку повинні надаватися виробником насоса. Якщо об’ємна продуктивність насоса складає більше 90% від заявленої, це хороший показник, оскільки певна кількість завжди втрачається біля валів, і ще трохи біля шестерень. Якщо ж продуктивність становить від 80 до 90%, треба дуже ретельно стежити за цим параметром, щоб визначити, наскільки швидко відбувається його зниження. Може виявитися, що різниця тисків занадто велика для насоса, або розплав дуже рідкий. Якщо значення параметра нижче 80%, то варто задуматися про придбання нового насоса або хоча б нових шестерень. Це залежить від віку насоса, значень тиску і т. д. А в разі, якщо значення параметра менше 70% об’ємної продуктивності насоса, краще вивести насос з виробничої лінії до тих пір, поки він не буде відновлений чи замінений так, щоб він знову мав свої початкові характеристики.
Будьте уважні і не переплутайте габарити насоса з об’ємною продуктивністю у зв’язку з тим, що числа можуть бути схожі. Габарити насоса даються як добуток довжини і діаметра насоса, наприклад, у насоса 55 x 55 є шестерні, які мають 55 мм в поперечнику і 55 мм в діаметрі (часто це одне і те ж), але об’ємна продуктивність буде куб. см./оборот, а не в мм.
Зазвичай, насос функціонує як нагнітач тиску, з введенням з боку низького тиску. Деякі насоси можуть працювати і в «зворотній» бік при більш високому тиску на вході. Це може мати місце при низькій стійкості фільєри та/або необхідності отримання високого тиску в екструдері. У цьому випадку насос буде працювати як запірний клапан. Він все ще надає переваги постійного потоку, але він повинен бути в змозі витримувати більш високі значення вхідного тиску, і канали мастила повинні бути в змозі витримувати зворотний потік. Перш, ніж спробувати працювати в такому режимі, слід проконсультуватися з виробником насоса.
Шестеренні насоси корисні при використанні з екструдерами з зоною відсмоктування для того, щоб уникнути екструзії з цієї зони, якщо подача незвично позитивна або фронтальне опір незвичайно високо. Типові екструдери з зоною відсмоктування проектуються для роботи проти лобового опору близько 17 МПа, і якщо тиск зросте вище цього параметра, як це зазвичай буває при накопиченні забруднюючих частинок на сітках, задня частина буде виштовхувати розплав через повітряний канал. Вся зона повітряного каналу повинні бути очищена, крім того, що вироблений продукт не можна буде реалізувати. Шестеренні насоси знімають опір фільєри і статичного мешателя, щоб лінія могла працювати довше до того, як буде вичерпано межа в 17 МПа.
Шестеренні насоси можна використовувати при переробці у вироби практично всіх термопластів: нейлонов, поліолефінів, полістиролів і т. д. А як йдуть справи з ПВХ? Велика частина ПВХ виробляється з використанням машин з двома шнеками, які самі по собі функціонують як насоси яка витісняє дії, шестеренні наноси тут використовуються рідко. Але ПВХ виробляють також на одношнекових екструдерах, які можуть давати ті ж переваги, що і при виробництві інших матеріалів. Тим не менш, завжди існує проблема деградації в системі, особливо, в області каналів для змащування. Цю проблему можна вирішити за допомогою розробки рецептури з великою кількістю розчинника або з різними розчинниками, або з великою кількістю стабілізатора, або і з тим, і з іншим. Тим не менш, це збільшує матеріальні витрати, і може, в першу чергу, звести нанівець економічну обґрунтованість використання насоса. Створюються насоси з іншими системами змащування, але, перш, ніж використовувати такі насоси для виробництва ПВХ, доцільно, навіть якщо виробник стверджує, що це спрацює», з’ясувати, які параметри матеріалу і швидкості (чим швидше = тим менше час перебування = тим менше деградація), і, по можливості, провести випробування з тієї рецептурою, яка буде використовуватися з насосом.