双转子连续混炼机属于非啮合型,物料在筒体中的自由容积较大,由于中心距较大,传动箱推力轴承的设计和选型的余地比较大,转子刚性较好,因而设备的承载能力较高,又加之双转子混炼段的特殊型线设计使其能在很短的长径比内即可完成物料的输送、熔融和混炼,生产能力较高。但由于双转子是整体式的,一旦设计好后便只能适用于某种特定的物料,适应性较差。
具体选型时应首先根据各个生产厂所需生产物料的操作工艺特点选择合适的主机结构形式,以确保设备以后在使用中能够更好地满足用户的需求。
2.2 选择合适的筒体加热冷却方式
目前,大型挤压造粒装置常用的筒体加热冷却方式主要有3种:蒸汽加热水冷却、电加热水冷却和热油加热低温油冷却。三者各有利弊,选型时应根据石化企业自身的条件和要求来选择合适的方式:
a.蒸汽加热水冷却。这种方式利用的蒸汽一般是企业从别的周边设备输送过来的多余的蒸汽,属于能源再利用,可为企业节省大量的能源,降低运行成本。但缺点是蒸汽压力和温度不稳定,易引起筒体温度波动,使熔体温度不稳定,影响切粒效果。同时由于冷热交换温度梯度大易引起蒸汽管路及挤出机主机产生振动。
b.电加热水冷却。这种方式冷热交换温度梯度大,管线及筒体易产生脉冲振动,电磁阀及连接法兰处易产生泄漏,调节方式不够灵活,易出现局部过热及加热器短路现象,影响物料的混炼及切粒效果。
c.热油加热、低温油冷却。采用这种方式,当设定好筒体温度后,热油加热回路的电磁阀和冷却水回路的电磁阀便可以根据筒体温度的变化自动地开关,确保其温度的稳定。因此,筒体无脉冲振动,温度控制平稳,筒体膨胀量恒定,温度控制灵敏,切粒效果好。其能耗与电加热方式大致相同。
2.3 模板加热方式的选择
模板是大型挤压造粒装置中的关键零件,其加热方式的合理与否直接影响到切粒的成品率及开孔率的高低,直接影响到挤出机的产量,因此选型时必须慎重对待。模板的加热方式主要有以下几种:
a.高压蒸汽加热。与筒体加热方式一样,这种方式可为企业节约能源,但蒸汽压力和温度的波动同样会影响到挤出机的开孔率及制品的质量,导致产品成品率下降。
b.导热油加热。这种控制方式可以确保模板温度的平稳控制,不会因颗粒冷却水温度的变化而发生变化,模板开孔率高,切粒效果好,因而得到了广泛的应用。
c.电加热。由于水下切粒模板与机头体相连,且被密封在切粒室内,电加热从理论上是可行的,但对加热棒及模孔的分布有着十分高的设计和制造要求,且安装和维护都十分不便,故仅有少量用户在中等规格的机型上使用,且效果一般。
d.模板不采用加热。仅靠熔体和机头体的热传导让模板保证恒定的温度,这种做法可靠性比较低,由于模板温度不能进行单独控制,经常会由于模板温度不稳定导致其开孔率下降,影响切粒效果,这种方式在小型机上比较常见,在大型设备上用的很少。
2.4 配置中是否带齿轮泵
目前国内引进的大型挤压造粒装置中双螺杆挤出机有70%以上均带有齿轮泵,双转子连续混炼机基本上全部带有齿轮泵。不带齿轮泵的挤出机(图2),仅靠双螺杆及筒体完成物料的输送、熔融和均化建压的任务;带齿轮泵的挤出机(混炼机,图3),将均化建压功能转移给齿轮泵来完成,齿轮泵安装在卸料(开车)阀和换网器之间,其作用在于将熔体增压以达到更高的输出量并稳流泵送至水下切粒机头。两者在工作原理、建压功能及对物料的适应范围等方面均存在差异。
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