ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ НАСОСЫ
Р. Кейт Мобли, в «Гидравлической динамике» , 2000 г.
Шестеренчатые насосы
Шестеренчатый насос создает поток, перенося жидкость между зубьями двух зацепленных шестерен. Одна шестерня приводится в движение приводным валом и вращает другую. Насосные камеры, образованные между зубьями шестерни, окружены корпусом насоса и боковыми пластинами.
Когда зубья шестерни выходят из зацепления, на входе создается частичный вакуум. Жидкость течет, заполняя пространство, и разносится по внешней стороне шестерен. Когда зубы снова зацепляются на выходе, жидкость вытесняется. Высокое давление на выходе насоса создает неравномерную нагрузку на шестерни и их опорную конструкцию.
Шестеренные насосы подразделяются на внешние и внутренние. В насосах с внешним зацеплением зубья обеих шестерен выступают наружу из своих центров ( Рисунок 3-2 ). В насосах с внешними шестернями для перемещения жидкости могут использоваться прямозубые, елочные или косозубые зубчатые колеса.
Шестеренчатые насосы
Джон Р. Вагнер- младший , ... Гарольд Ф. Джайлс- младший , в «Экструзии» (второе издание) , 2014 г.
Шестеренчатые насосы обеспечивают равномерный поток полимера, что приводит к более стабильным размерам продукта. Потенциальные преимущества, связанные с шестеренчатыми насосами, включают следующее:
•Более высокий выход продукта на фунт материала за счет более последовательного контроля толщины, что позволяет в целом уменьшить средние размеры продукта.
•Увеличение производительности экструдера объясняется снижением давления обратного потока в экструдер, вызванным высоким давлением в головке. Уравнение (36.1) показывает, что производительность экструдера снижается по мере увеличения потока давления из-за высокого давления напора:
Потенциальное увеличение использования переизмельченного материала за счет исключения пульсаций экструдера из-за неравномерной подачи измельченного материала.
•Сокращение времени запуска, поскольку шестеренный насос автоматически регулирует скорость шнека, обеспечивая при этом желаемое постоянное давление в головке.
•Снижение энергопотребления, поскольку экструдер работает при более низком противодавлении или напорном потоке. Поток с более низким давлением обеспечивает более высокую производительность при более низкой скорости шнека и меньшем сдвиговом нагреве. Нагрев с меньшим сдвигом генерирует меньше тепла, которое необходимо отводить путем охлаждения.
Шестеренчатые насосы
Шестеренчатые насосы контролируют подачу шнека в матрицу. В шестеренных насосах используется набор вращающихся шестерен для регулирования давления расплава и объема подачи в головку с очень жесткими допусками (< 1%) с незначительной пульсацией потока расплава или без нее. Это изолирует матрицу от любых колебаний на входе, таких как помпаж в области шнека из-за изменений в материале или машине.
Шестеренные насосы могут приводиться в движение двигателями переменного или постоянного тока, однако необходим точный контроль скорости.
•Совет . Регулярно проверяйте шестеренные насосы и следите за изменениями в энергопотреблении насоса, поскольку это может служить ранним предупреждением о многих проблемах с шестеренчатыми насосами.
•Совет . Зубчатые насосы с зубчатой передачей «елочка», как правило, имеют меньшие колебания давления, чем стандартные цилиндрические шестерни.
Шестеренчатые насосы также можно использовать для повышения давления расплава. Это снизит давление шнека, температуру расплава и потенциально увеличит производительность экструдера.
Правильный выбор двигателя и системы привода имеет решающее значение для энергоэффективной экструзии. Это основное и самое важное действие.
| Обзор вариантов приводов переменного и постоянного тока | |
|---|---|
| двигатели постоянного тока | |
| Для | Против |
| ■ Точный, быстрый и прямой контроль крутящего момента. ■Хорошая скорость реакции. ■Простые системы управления. ■Высокая точность регулирования скорости и крутящего момента. ■Плоский профиль скорости и крутящего момента. | ■ Низкая надежность двигателя. ■Высокая первоначальная стоимость двигателя. ■Высокие затраты на техническое обслуживание. |
| Двигатели переменного тока + преобразователь частоты | |
|---|---|
| Для | Против |
| ■ Маленький, легкий и прочный. ■Простой дизайн. ■Более низкая первоначальная стоимость двигателя. ■Более низкая стоимость обслуживания. ■Снижение эксплуатационных расходов. ■Улучшает коэффициент мощности объекта. | ■ Более сложная система управления. ■Высокая стоимость контроллера двигателя. ■Переменный крутящий момент в зависимости от профиля скорости. |