Pompy stopionych polimerów.

Pompy stopionych polimerów. Pompy zębate do stopu jako wyposażenie w procesie wytłaczania polimerów, mogą transportować szeroką gamę materiałów, mogą być stosowane w różnych warunkach ciśnienia i temperatury. Pompy mogą transportować polimery niskotemperaturowe o niskiej lepkości po polimery wysokotemperaturowe o dużej lepkości.

Pompy zębate mogą być stosowane w procesie wytłaczania tworzyw sztucznych, żywic, wyrobów gumowych, przy produkcji wyrobów takich jak granulaty, folie, rury, płyty, arkusze i innych gałęziach przemysłu. Pompy instalowane są pomiędzy wylotem wytłaczarki a głowicą matrycy w celu polepszenia stabilizacji ciśnienia oraz zapewnienia precyzyjnego dozowania. Trudność techniczna pomp zębatych stosowanych w systemie wytłaczania polega na wysokich wymaganiach dotyczących odporności na zużycie przy pracy z różnymi materiałami oraz w wysokiej temperaturze. Pompy stopionych tworzyw pracując w trudnych warunkach musza zapewnić wymaganą tolerancję wymiarów.

W procesie wytłaczania polimeru pompy zębate mogą transportować materiały takie jak: PP, PET, PE, PC, PA6, EVA, PLA, PC, TPU oraz inne. W innych gałęziach przemysłu mogą transportować kleje termotopliwe, asfalt, farby, farmaceutyki, żywność, smary, paliwa, oleje, barwniki, farby, poliole i inne materiały. Pompy zębate mogą być stosowane w różnych procesach naftowych, chemicznych, farmaceutycznych, spożywczych i innych procesach przemysłowych, stosowanych do transportu stosunkowo czystych materiałów o określonej lepkości, bez zawartości cząstek stałych. W procesie produkcji chemicznej wymaganiami stawianymi pompom zębatym do stopu są: wysoka precyzja produkcji, dobra odporność na zużycie, odporność na korozję. Ze względu na różnorodne, złożone warunki pracy i różne wymagania dotyczące odporności na zużycie i korozję, tego typu pompy zazwyczaj wymagają produkcji dostosowanej do indywidualnych potrzeb klienta.

Zakres prędkości obrotowych pompy stopu.

Pompa do stopu jest rodzajem urządzenia używanego do przenoszenia stopionego tworzywa sztucznego o wysokiej temperaturze i wysokiej lepkości, które jest stosowane głównie w wytłaczaniu tworzyw sztucznych, formowaniu wtryskowym, formowaniu z rozdmuchem i innych procesach produkcyjnych.

Zakres prędkości pompy stopu jest ważnym parametrem, ponieważ decyduje o zakresie, w którym można regulować wydajność pompy. Ponieważ pompa stopu jest rodzajem dozownika wolumetrycznego zakres regulacji prędkości dec

duje o minimalnej i maksymalnej wydajności danego modelu pompy.

Przy doborze pomp do stopu i zadania należy wziąć pod uwagę następujące aspekty:

• Lepkość stopu: im wyższa lepkość stopu, tym niższa wymagana prędkość pompy.
• Proces produkcyjny: różne procesy produkcyjne mają różne wymagania dla pomp do stopu. Na przykład przy produkcji metodą wtrysku wymagane jest większe natężenie przepływu i niższe ciśnienie; podczas gdy w produkcji metodą wytłaczania wymagane jest wyższe ciśnienie i mniejsze natężenie przepływu.
• Charakterystyka surowców: różne rodzaje surowców w pompie stopu mają również różne wymagania. Na przykład w przypadku surowców zawierających cząstki lub zanieczyszczenia włóknami konieczne jest zastosowanie odpornej na zużycie głowicy pompy i wirnika.
• Model pompy do stopu: różne modele pomp do stopu mają inny zakres prędkości i zakres przepływu, należy wybrać odpowiedni model zgodnie z wymaganiami produkcyjnymi.

Zakres prędkości pompy stopu wynosi zazwyczaj od 30 do 120 obr. /min, konkretny zakres prędkości zależy od różnych modeli pomp stopu i różnych wymagań procesu produkcyjnego. W praktyce, w zależności od procesu produkcyjnego i charakterystyki surowca, należy wybrać odpowiedni rodzaj pompy do topienia i prędkość.

Ustawienia temperatury i ciśnienia roboczego dla pomp stopu.

Temperatura robocza pomp do stopu może na ogół osiągnąć 300^oC, co może spełnić wymagania dotyczące transportu większości rodzajów stopionych tworzyw sztucznych. Niektóre wysokotemperaturowe pompy do stopu mogą osiągnąć do 500^oC. Ciśnienie robocze pompy do stopu wyraża się zwykle za pomocą trzech parametrów, a mianowicie największego ciśnienia wlotowego, największego ciśnienia wylotowego i maksymalnej różnicy ciśnień.

Zwykłe pompy do stopu mają maksymalne ciśnienie wlotowe w zakresie do 12 MPa (120 barów), maksymalne ciśnienie wylotowe do 35 MPa (350 barów) i największą różnicę ciśnień do 25 MPa (250 barów). Wysokociśnieniowe pompy do stopu mają większe ciśnienie wlotowe wynoszące do 20 MPa, większe ciśnienie wylotowe do 70 MPa i większą różnicę ciśnień wynoszącą do 50 MPa.

Pompy do stopu zwykle nie wymagają dużego ciśnienia wlotowego, zazwyczaj wystarcza ciśnienie wynoszące 3-5 MPa, większego ciśnienia wlotowego wymagają płyny o wysokiej lepkości. Dostosowując parametry pracy wytłaczarki przed pompą i dopasowując przepływ pompy topiącej, można łatwo uzyskać wysokie i niskie ciśnienie wlotowe. Aby wzmocnić efekt mieszania stopionego materiału czasami potrzebne jest wyższe ciśnienie na wyjściu wytłaczarki w celu zwiększenia cyrkulacji wstecznej. Natomiast praca przy niskim ciśnieniu na wejściu pompy pozwala na regulacje pracy wytłaczarki w szerszym zakresie temperatur. Różnica ciśnień pomiędzy wlotem i wylotem pompy odzwierciedla zdolność wytwarzania ciśnienia w pompie stopu. Suma ciśnienia wlotowego i różnicy ciśnień jest ciśnieniem wylotowym. Wielkość oczekiwanego ciśnienia wylotowego zależy od kształtu formy głowicy wytłaczarskiej, lepkości stopionego materiału, natężenia przepływu.

Rys. 1 Pompy stopionego tworzywa - modele dostosowane do konkretnych zadań, informacje techniczne pod linkiem.

Rys. 2  Przykładowe modele pomp stopionego tworzywa wraz z napędem przystosowane do  pracy z wytłaczarkami i reaktorem chemicznym.

Rys. 3 Schemat działania systemu sterowania wytłaczarką oraz pompą stopionego tworzywa.

.

Zastosowanie pompy do stopu, struktura wewnętrzna i wymagania materiałowe.

Pompy stopionego tworzywa mogą pracować w sposób ciągły w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Główną funkcją jest zwiększanie ciśnienia, stabilizacja stopionego tworzywa sztucznego w wysokiej temperaturze oraz utrzymywanie dokładnego i stabilnego przepływu stopu do głowicy wytłaczarki. Kiedy stop na wlocie pompy z różnych powodów ma wahania ciśnienia pompa stopu redukuje to zjawisko i powoduje, że wahania ciśnienia powstające na wylocie są wyjątkowo małe. Zdolność do stabilizacji ciśnienia i przepływu stopu jest lepsza niż w przypadku różnych typów wytłaczarek.

Pompa stopu pracuje w wysokiej temperaturze, w warunkach pracy ciągłej pod wysokim ciśnieniem. Transportowane stopione tworzywa sztuczne mają na ogół wysoką lepkość, a niektóre z nich mają również pewien stopień korozyjności. Z tych powodów wymagania dotyczące materiału pompy do stopu są bardzo wysokie, muszą mieć odporność na temperaturę, odporność na zużycie, odporność na korozję oraz wystarczającą wytrzymałość i stabilność wymiarową. Zwykle pompy do stopu są wykonane głównie ze stopowej stali narzędziowej, koła zębate i wały są wykonane jako całość, dzięki czemu działają bardziej niezawodnie w warunkach obciążenia wysokim momentem obrotowym.

Problemy ze smarowaniem i uszczelnianiem pompy stopu są bardziej złożone, ponieważ aby zapobiec zanieczyszczeniu stopionego tworzywa sztucznego, nie można stosować smaru. Pompa stopionego tworzywa jest smarowana za pomocą transportu stopionego tworzywa sztucznego w celu uzyskania efektu samosmarowania. Dlatego łożysko pompy i konstrukcja uszczelniająca muszą być dostosowane do specjalnych właściwości stopionego tworzywa sztucznego. Małe i średnie pompy do stopionego materiału są na ogół ogrzewane ciepłem pochodzącym z grzałek elektrycznych, podczas gdy duże pompy wykorzystują korpus pompy z płaszczem i kontrolą temperatury za pomocą płynu.