新一代高效节能挤出机的研制

作者：舟山市定海通发塑料有限公司

欢迎访问e展厅 展厅 2 塑料挤出机展厅 片材生产线, 单螺杆挤出机, 双螺杆挤出机, 板材生产线, 木塑挤出机, ... 大规格塑料挤出制品市场现状 随着近年来我国宏观经济的总体发展，塑料制品的应用范围不断增加，特别是建筑业、市政工程等行业市场对塑料制品的需求也不断加大。 塑料建材的主要应用领域包括建筑幕墙、塑料门窗、塑料管道、塑料地板等等，每年消耗的塑料占塑料总产量的1/4，位居应用塑料的首位。2012年，财政部、住房和城乡建设部联合发布《关于加快推动我国绿色建筑发展的实施意见》，将更快促进塑料建材的增速发展，而对大规格的板材如铝塑板、建筑模板的需要也将进一步扩大，但目前市场上的大规格板材生产设备都是高能耗设备，如果能成功开发出单产更高且节能的挤出机，将对塑料建材尤其是大规格建材的发展起到推动性作用。 由于近年来连续的城市内涝（如2012年7月21日暴雨引发北京市大面积内涝，造成77人死亡；2013年10月9日由于台风“菲特”带来的暴雨造成余姚市特大洪灾，余姚城70%处于淹没中），以及水污染日趋严重，各地纷纷开展了城市地下管网及水环境治理等工程建设（如浙江省五水共治工程），对于大口径管材的需求量也越来越大，而目前市场上常见的PVC管最大直径只有800mm，而PE管常规只能生产到2400mm，远远不能满足市场上对大口径塑料管道的需求；而不能生产大口径塑料管道的原因除了塑料配方工艺之外，最重要的就是现有生产设备不能满足大口径管道的生产要求，因此迫切需要高挤出量节能挤出机的研究开发。 目前市场上挤出设备分析 目前市场上的挤出主机主要是“锥形异向双螺杆挤出机”、“单螺杆挤出机”和双机多机共挤，下面分别对上述两种挤出机的大规格产品进行分析： 锥形异向双螺杆挤出机 锥形异向双螺杆挤出机具有挤出力大的优点，目前最大规格可到92型，螺杆直径是92/188mm，螺杆有效长度为1800-2500mm，主电机功率是110kw，挤出产量在600kg/h左右。 由于受到加工工艺及螺杆设计等原因的影响，国内并不能生产92型以上的锥形异向双螺杆挤出机，即使极少数可以生产的厂家，质量性能也不稳定，因此未能大范围应用。 单螺杆挤出机 由于单螺杆挤出机具有小螺杆可配大轴承的特点，因此，它可承受径向与轴向大的扭矩，可以设计生产大功率挤出机，且具有结构简单、操作方便、成本低等优点，广泛应用于塑料材板、管材等的挤出，目前国内常规可生产SJ-150规格，部分实力厂家可生产SJ-180或SJ200规格的单螺杆挤出机。 为了满足高挤出量的要求，也对单螺杆挤出机进行了改进，研制出了高效单螺杆挤出机，其方法就是通过提高螺杆转速和电机功率达到高产的目的，虽然产量有所提高，但能耗惊人。 以150型单螺杆挤出机为例： 常规150型单螺杆挤出机主电机功率为160kw，挤出产量在350kg/h左右，但每吨料耗电竟超过300度；高效150型单螺杆挤出机主电机功率为450kw，挤出产量最高可以达到1000kg/h左右，每吨料耗电达400多度，比锥形异向双螺杆挤出机的耗电多一倍。 所以单螺杆挤出机的高能耗，不符合当前国家的产业导向和全社会对节能减排的现实需求。 国内不少企业生产制品时使用锥形异向双螺杆挤出机挤出量不够，使用单螺杆挤出机耗电实在太大，所以目前市场上在使用上述挤出设备生产大规格制品时，多采用双机或多机共挤的工艺，来解决挤出量不足的问题，但共挤容易造成制品质量不稳定，操作复杂，而且能耗很大。从以上分析中，可以看出，这两种挤出机，均存在着明显的缺陷，因此，迫切需要开发研制一种能够满足大口径管材生产要求的新一代高挤出量节能挤出机。 新一代高挤出量节能挤出机性能及其应用 新一代高挤出量节能挤出机的研制 2003年，舟山市定海通发塑料有限公司研制成功了“锥形同向双螺杆挤出机”。该机获国家重点新产品，被国家发改委列入国家重点节能技术推广目录。十年间，公司又成功开发出了多种规格的高效节能挤出机，如： A. 每小时产量800kg左右的75型铝塑板挤出机，单台挤出速度相当于两台180型单螺杆挤出机； B. 65型PVC发泡板挤出机的产量可以达到每小时400kg，可以替代80型锥形异向双螺杆挤出机；75型PVC发泡板材挤出机的产量可以达到700kg左右，制品质量稳定，可以替代92型锥形异向双螺杆挤出机； C. 公司开发的75型双壁波纹管挤出机已经被客户成功使用两年时间，节能效果显著； D. 65型超高分子量聚乙烯管材挤出机，每小时产量达到50kg，可以挤出直径400mm的管材。 上述系列高效节能挤出机的成功开发，为公司创新团队研发新一代高挤出量节能挤出机，奠定了扎实的技术基础和实践经验。经过创新团队多年来的技术攻关和对产品加工工艺的不断改进与完善，我们研制开发了SJSZ95型高挤出量节能挤出机，从而使产品在大挤出力、塑化质量以及低能耗等多项技术指标方面实现了新的突破。 新一代高挤出量节能挤出机性能介绍 首先，该机采用了“高效节能型锥形同向双螺杆挤出”技术。 在总结上述产品成功经验的基础上，我们研制开发了新一代高挤出量节能挤出机，该机采用了国家发改委发布的第五批国家重点节能技术推广目录中入选的“高效节能型锥形同向双螺杆挤出技术”，在整机设计上综合目前国际上两类双螺杆挤出机“锥形异向双螺杆挤出机”和“平行同向双螺杆挤出机”的功能优势，最主要的技术特征是两根锥形螺杆作同向旋转，由此技术特征出发决定了该机型的螺杆几何造型、啮合状态、传动系统配置、分配箱的构造等与以往其它三类双螺杆机型有显著区别，从而在混炼、混合和成型性能上也产生了不同效果。 该产品由于螺杆是锥形的，所以就能产生大的挤出力，螺杆又作同向转动，物料在机筒中作8字运动，两根螺杆中间相交处又作相切作用，增加了塑化时间和密炼性能，从而保证了物料的塑化质量；而锥形双螺杆的结构又保证了齿轮箱后端的足够大的空间安装推力轴承，可以承受大的挤出压力，达到了节能高效的目的。 为了达到高挤出量的效果，通过对原有机型的技术参数及机筒螺杆结构进行了系统的分析，在此基础上优化了机筒螺杆结构参数。该机在螺杆设计上采用了大推力设计方案，改变了螺杆螺棱设计参数，增加了螺杆每段螺棱的推进能力，螺杆挤出量有了明显提升。 高挤出量挤出机，由于采用了新型的大推力螺杆设计方案，对齿轮箱的背压能力，有了更高的要求。因此在原有锥形同向双螺杆齿轮箱的基础上，进行了二次开发，增加了传动齿轮的承载能力，同时加大了推力轴承的规格，可以承载更高的机头压力，确保了挤出机质量的稳定性。 SJSZ-95型高挤出机量节能挤出机主要技术参数 螺杆直径： φ95 / φ190 螺杆有效长度：4200mm 机筒结构： 两段积木式结构 主电机功率：160KW 螺杆转速：5-60r/min 最大生产能力： 1200kg/h 加工产品范围： 大口径管材挤出、大规格板材挤出 主机每吨料耗电：≤100度 新一代高挤出量节能挤出机的应用范围 SJSZ-95型高挤出量节能挤出机可以广泛应用于大口径管材以及大规格板材的挤出生产，可单机挤出生产3m直径的各类PE管材、1m以上直径的UPVC管材以及大于400mm直径的超高分子量聚乙烯管材；也可单机挤出生产宽幅大于1200mm，厚度大于50mm的大规格板材，如PVC发泡板材、PVC木塑板材、铝塑板等等。 新一代高挤出量节能挤出机发展前景 新一代高挤出量节能挤出机的研制符合国家产业政策导向，适应了市场发展的要求，有着巨大的市场潜力，因此通发公司将在SJSZ-95型设备的基础上，还将拓展高挤出量节能挤出机的应用范围，开发出大口径PVC-U管材挤出机、三壁大口径塑料排水管道挤出设备等；同时还将继续研制开发SJSZ-105型、SJSZ-115型等更大规格的设备，以满足市场的需求。(end)

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