راهنمای مقیاسگذاری (Scale-up) اکسترودر تکماردون برای LLDPE
بازگشت به راهنمای عیبیابی و تعمیرات اکسترودر ←
۱. شناسایی مشکل
- شرایط:
- نیاز به افزایش خروجی (Mass Throughput) برای تولید ساختار فیلم ۳ لایه.
- افزایش دمای مذاب در اکسترودر ۵۵ میلیمتری که بر کیفیت فیلم تأثیر منفی میگذارد.
- محدودیت در دستیابی به خروجی بالاتر بدون افزایش دمای مذاب.
۲. روشهای تشخیص علت مشکل
- بررسی شرایط عملیاتی:
- دمای مذاب، سرعت چرخش ماردون، و خروجی مواد را در اکسترودر ۵۵ میلیمتری بررسی کنید.
- محدودیتهای طراحی ماردون و سیلندر را تحلیل کنید.
- تجزیه و تحلیل مواد اولیه:
- ویسکوزیته و خواص حرارتی LLDPE را در دماهای مختلف اندازهگیری کنید.
- تأثیر افزایش خروجی بر دمای مذاب و کیفیت فیلم را بررسی کنید.
- بررسی طراحی ماردون:
- طراحی ماردون (طول، گام، عمق کانال، و بخشهای اختلاطی) را تحلیل کنید.
۳. روشهای حل مشکل
الف. افزایش خروجی بدون افزایش دمای مذاب
- علت احتمالی:
- محدودیت در ظرفیت انتقال مواد و ذوب در اکسترودر ۵۵ میلیمتری.
- راهحل:
- از روش مقیاسگذاری (Scale-up) برای طراحی اکسترودر بزرگتر استفاده کنید.
- ابعاد ماردون را با حفظ نسبت طول به قطر (L/D) و گام (S/D) افزایش دهید.
- از ماردون سددار (Barrier Screw) برای بهبود ذوب و انتقال مواد استفاده کنید.
ب. تنظیم پارامترهای عملیاتی
- علت احتمالی:
- تنظیمات نامناسب سرعت چرخش ماردون و دمای اکسترودر.
- راهحل:
- سرعت چرخش ماردون را کاهش دهید تا دمای مذاب کنترل شود.
- پروفیل دمایی اکسترودر را بهینهسازی کنید تا ذوب مواد بهطور یکنواخت انجام شود.
ج. بهبود انتقال مواد جامد و مذاب
- علت احتمالی:
- طراحی نامناسب بخشهای تغذیه و ذوب ماردون.
- راهحل:
- عمق کانالها در بخشهای مختلف ماردون را بهینهسازی کنید.
- از بخشهای اختلاطی (مانند میکسرهای توزیعی) برای بهبود همگنی مذاب استفاده کنید.
۴. مراحل مقیاسگذاری اکسترودر
الف. محاسبه ابعاد ماردون جدید
- فرمولهای مقیاسگذاری:
- از روش Fisher-Potente برای محاسبه ابعاد ماردون جدید استفاده کنید.
- ضریب مقیاسگذاری (ψ) را بر اساس دادههای تجربی تعیین کنید (بهطور متوسط ψ = ۰.۷).
- محاسبات:
- قطر ماردون جدید (D2) را بر اساس قطر ماردون قدیمی (D1) محاسبه کنید.
- طول ماردون (L/D) و گام (S/D) را ثابت نگه دارید.
- عمق کانالها و سایر ابعاد ماردون را با استفاده از ضریب ψ محاسبه کنید.
ب. طراحی ماردون جدید
- بخشهای ماردون:
- بخش تغذیه (Feeding Zone): عمق کانالها را افزایش دهید تا انتقال مواد جامد بهبود یابد.
- بخش سددار (Barrier Section): طول و عمق کانالها را بهینهسازی کنید تا ذوب مواد بهطور کامل انجام شود.
- بخش اختلاط (Mixing Section): از میکسرهای توزیعی برای بهبود همگنی مذاب استفاده کنید.
۵. تست و تأیید نهایی
- آزمونهای عملی:
- تستهای اکستروژن را با اکسترودر جدید انجام دهید.
- خروجی، دمای مذاب، و کیفیت فیلم را بررسی کنید.
- تستهای مکانیکی:
- کیفیت فیلم را از نظر مقاومت مکانیکی و یکنواختی بررسی کنید.
۶. پیادهسازی تغییرات
- نصب اکسترودر جدید:
- اکسترودر ۹۰ میلیمتری با طراحی بهینهشده را نصب کنید.
- اطمینان حاصل کنید که نسبت L/D و S/D ثابت باقی میماند.
- تنظیمات عملیاتی:
- سرعت چرخش ماردون و پروفیل دمایی را تنظیم کنید.
- خروجی مواد را بهطور مستمر کنترل کنید.
- مانیتورینگ مستمر:
- عملکرد اکسترودر جدید را تحت نظر بگیرید.
- در صورت نیاز، تنظیمات جزئی انجام دهید تا بهترین نتیجه حاصل شود.
با رعایت این مراحل، مشکل افزایش خروجی و کنترل دمای مذاب در اکسترودر LLDPE بهطور مؤثر حل شده و کیفیت فیلم بهبود مییابد.