风冷热造粒机详情介绍
风冷热造粒机作为塑料、橡胶等高分子材料加工领域的关键设备,以其独特的风冷工艺和高效的造粒能力,在材料改性、回收利用及新产品研发等方面发挥着重要作用。它通过将高温熔融状态的物料挤出并迅速风冷固化成颗粒,满足了不同行业对颗粒产品的多样化需求。
一、工作原理与核心工艺
(一)熔融塑化阶段
风冷热造粒机通常配备单螺杆或双螺杆挤出系统。物料(如塑料颗粒、橡胶块、色母粒原料等)从料斗进入螺杆,在螺杆的旋转推动下,沿螺槽向前输送。螺杆与机筒之间的摩擦力以及外部电加热装置产生的热量,使物料逐渐升温至熔融状态,实现均匀塑化。例如,在塑料造粒中,PP(聚丙烯)颗粒在 180℃ - 220℃、PE(聚乙烯)颗粒在 160℃ - 200℃左右可达到良好的熔融效果 。
(二)挤出与切粒阶段
熔融物料通过螺杆的挤压,从模头的出料孔挤出形成料条。此时,与出料孔位置相对应的旋转切刀高速运转,将料条按照设定的长度切断,形成颗粒雏形。切刀转速与螺杆挤出速度需精确匹配,以控制颗粒的尺寸均匀性。例如,在生产直径 3mm、长度 3 - 5mm 的塑料颗粒时,切刀转速可能在 500 - 1000r/min,螺杆转速则根据物料特性和产量要求在 10 - 50r/min 范围内调整。
(三)风冷定型阶段
颗粒被切下后,立即进入风冷区域。风冷装置(如轴流风机、离心风机等)产生的高速气流吹拂颗粒,带走其热量,使其快速冷却固化。风冷过程不仅能防止颗粒粘连,还能保证颗粒的形状规整。冷却空气的温度、流量和流向对颗粒的质量有显著影响。一般而言,环境温度 25℃左右时,风冷风速控制在 5 - 10m/s,可使塑料颗粒在数秒内冷却至常温。
二、设备结构与关键部件
(一)螺杆挤出系统
- 单螺杆挤出机:结构简单、成本低,适用于加工流动性较好、对混合要求不高的物料,如普通 PE、PP 塑料造粒。螺杆直径常见为 35mm - 120mm,长径比(L/D)一般在 20 - 30 之间,以保证物料充分塑化。
- 双螺杆挤出机:具有更强的混炼、剪切和输送能力,适用于高填充、高粘度物料,如碳酸钙填充母料、工程塑料改性造粒。螺杆通常为啮合型,同向旋转或反向旋转,直径范围 40mm - 90mm,长径比可达 40 - 50。
(二)模头与切粒装置
- 模头:决定颗粒的形状(常见为圆柱状、片状、条状等),由优质合金钢制成,内部流道设计精密,确保物料均匀挤出。模头出料孔直径根据产品需求在 1 - 6mm 间选择,孔数从几个到数百个不等,以控制产量。
- 切粒机:分为热切式和冷切式。风冷热造粒机多采用热切方式,切刀材质为高速钢或硬质合金,锋利耐用。切刀安装在刀盘上,由电机驱动,通过皮带或齿轮传动实现高速旋转。
(三)风冷系统
- 风机:提供冷却风力,轴流风机风量大、风压小,适用于大面积颗粒冷却;离心风机风压高、风量相对较小,适合在空间有限或需要强风冷却的场景。风机功率根据设备产量和冷却要求在 0.5kW - 5kW 之间选择。
- 风道:引导冷却空气均匀吹拂颗粒,通常由不锈钢或镀锌钢板制成,内部光滑,减少气流阻力。风道设计有调节风门,可根据颗粒冷却效果调整风量大小和风向。
(四)温控与电气系统
- 温控系统:采用 PID 智能温控仪表,通过热电偶实时监测机筒、模头温度,精确控制加热功率,温度控制精度可达 ±1℃。部分高端设备支持多段温度设定,满足物料在不同阶段的加热需求。
- 电气系统:包括电机控制器、操作面板、PLC 可编程控制器(部分设备配备)等。操作面板可实现对螺杆转速、切刀转速、风机风量、温度等参数的直观控制与调节;PLC 可编写复杂的控制程序,实现自动化生产,如自动上料、故障报警、数据记录等功能。
风冷热造粒机详情介绍
风冷热造粒机作为塑料、橡胶等高分子材料加工领域的关键设备,以其独特的风冷工艺和高效的造粒能力,在材料改性、回收利用及新产品研发等方面发挥着重要作用。它通过将高温熔融状态的物料挤出并迅速风冷固化成颗粒,满足了不同行业对颗粒产品的多样化需求。
一、工作原理与核心工艺
(一)熔融塑化阶段
风冷热造粒机通常配备单螺杆或双螺杆挤出系统。物料(如塑料颗粒、橡胶块、色母粒原料等)从料斗进入螺杆,在螺杆的旋转推动下,沿螺槽向前输送。螺杆与机筒之间的摩擦力以及外部电加热装置产生的热量,使物料逐渐升温至熔融状态,实现均匀塑化。例如,在塑料造粒中,PP(聚丙烯)颗粒在 180℃ - 220℃、PE(聚乙烯)颗粒在 160℃ - 200℃左右可达到良好的熔融效果 。
(二)挤出与切粒阶段
熔融物料通过螺杆的挤压,从模头的出料孔挤出形成料条。此时,与出料孔位置相对应的旋转切刀高速运转,将料条按照设定的长度切断,形成颗粒雏形。切刀转速与螺杆挤出速度需精确匹配,以控制颗粒的尺寸均匀性。例如,在生产直径 3mm、长度 3 - 5mm 的塑料颗粒时,切刀转速可能在 500 - 1000r/min,螺杆转速则根据物料特性和产量要求在 10 - 50r/min 范围内调整。
(三)风冷定型阶段
颗粒被切下后,立即进入风冷区域。风冷装置(如轴流风机、离心风机等)产生的高速气流吹拂颗粒,带走其热量,使其快速冷却固化。风冷过程不仅能防止颗粒粘连,还能保证颗粒的形状规整。冷却空气的温度、流量和流向对颗粒的质量有显著影响。一般而言,环境温度 25℃左右时,风冷风速控制在 5 - 10m/s,可使塑料颗粒在数秒内冷却至常温。
二、设备结构与关键部件
(一)螺杆挤出系统
- 单螺杆挤出机:结构简单、成本低,适用于加工流动性较好、对混合要求不高的物料,如普通 PE、PP 塑料造粒。螺杆直径常见为 35mm - 120mm,长径比(L/D)一般在 20 - 30 之间,以保证物料充分塑化。
- 双螺杆挤出机:具有更强的混炼、剪切和输送能力,适用于高填充、高粘度物料,如碳酸钙填充母料、工程塑料改性造粒。螺杆通常为啮合型,同向旋转或反向旋转,直径范围 40mm - 90mm,长径比可达 40 - 50。
(二)模头与切粒装置
- 模头:决定颗粒的形状(常见为圆柱状、片状、条状等),由优质合金钢制成,内部流道设计精密,确保物料均匀挤出。模头出料孔直径根据产品需求在 1 - 6mm 间选择,孔数从几个到数百个不等,以控制产量。
- 切粒机:分为热切式和冷切式。风冷热造粒机多采用热切方式,切刀材质为高速钢或硬质合金,锋利耐用。切刀安装在刀盘上,由电机驱动,通过皮带或齿轮传动实现高速旋转。
(三)风冷系统
- 风机:提供冷却风力,轴流风机风量大、风压小,适用于大面积颗粒冷却;离心风机风压高、风量相对较小,适合在空间有限或需要强风冷却的场景。风机功率根据设备产量和冷却要求在 0.5kW - 5kW 之间选择。
- 风道:引导冷却空气均匀吹拂颗粒,通常由不锈钢或镀锌钢板制成,内部光滑,减少气流阻力。风道设计有调节风门,可根据颗粒冷却效果调整风量大小和风向。
(四)温控与电气系统
- 温控系统:采用 PID 智能温控仪表,通过热电偶实时监测机筒、模头温度,精确控制加热功率,温度控制精度可达 ±1℃。部分高端设备支持多段温度设定,满足物料在不同阶段的加热需求。
- 电气系统:包括电机控制器、操作面板、PLC 可编程控制器(部分设备配备)等。操作面板可实现对螺杆转速、切刀转速、风机风量、温度等参数的直观控制与调节;PLC 可编写复杂的控制程序,实现自动化生产,如自动上料、故障报警、数据记录等功能。