Насосы для расплава широко применяются в таких производственных процессах, как экструзия пластмасс, прядение химических волокон, переработка резины, нанесение термоклея и реакции полимеров, и в основном выполняют задачи по транспортировке расплава, измерению расхода и регулированию давления. Поскольку шестерни, втулки, вал насоса и уплотнительные элементы внутри насоса нуждаются в смазке и отводе тепла за счет перекачиваемого материала, насосы для расплава не подходят для непрерывной работы в отсутствие материала.
I. Ускорение износа внутренних деталей
Во время работы насоса для расплава ведущая шестерня приводит в движение ведомую шестерню, и полимерный расплав, попадая в зазоры между зубьями, транспортируется к выходу. В процессе течения расплав образует смазочную пленку определённой толщины между шестернями, втулками и валом насоса.
Если в рабочей камере насоса отсутствует материал, соответствующие детали могут вступать в прямой контакт, что приводит к сухому трению. Кратковременная импульсная работа не обязательно приводит к немедленному появлению заметных повреждений, однако длительная работа вхолостую может ускорить износ торцевых поверхностей шестерен, втулок и вала насоса, что приводит к изменению исходных зазоров.
II. Повышение локальной температуры
При нормальной работе расплав, протекающий через рабочую камеру насоса, отводит часть тепла, образующегося в результате трения. В режиме работы вхолостую, когда материал не участвует в отводе тепла, в местах соприкосновения шестерен и втулок может наблюдаться локальное повышение температуры.
Зазоры между внутренними деталями насоса для расплава невелики, а степень расширения различных деталей под воздействием тепла различна. При значительных локальных перепадах температуры могут наблюдаться такие явления, как увеличение сопротивления вращению, повышение тока двигателя, появление необычных звуков, а в серьезных случаях — даже заклинивание.
III. Влияние на состояние уплотнительных элементов
В насосах для расплава обычно используются спиральные уплотнения, сальниковые уплотнения или комбинированные уплотнения. Некоторые уплотнительные конструкции также нуждаются в смазке и охлаждении со стороны расплава. Если оборудование работает в течение длительного времени без материала, в местах уплотнения может возникнуть износ из-за трения и повышения температуры, что впоследствии повлияет на состояние уплотнений в ходе дальнейшего производства.
Поэтому перед запуском необходимо не только проверить, поступил ли материал в камеру насоса, но и убедиться, что материал может непрерывно поступать в корпус насоса, чтобы избежать работы без материала из-за перебоев в подаче материала на входе.
IV. Влияние на стабильность дозирования в дальнейшем
Насос для расплава относится к объемному транспортирующему оборудованию, теоретический объем, выбрасываемый за один оборот, относительно фиксирован. Внутренние зазоры оборудования влияют на фактический объем подачи и способность создавать давление.
Если холостой ход приводит к износу шестерен, втулок вала или внутренних поверхностей корпуса насоса, внутренний обратный поток может соответственно увеличиться. При транспортировке полимеров с высокой вязкостью это может проявляться в виде колебаний давления на выходе, снижения стабильности расхода или увеличения погрешности дозирования. Поэтому предотвращение холостого хода также является важным элементом поддержания работоспособности оборудования.
V. Как правильно запускать насос для расплава?
Перед запуском необходимо тщательно прогреть корпус насоса, трубопроводы и соединительные узлы в соответствии с температурой переработки материала. Если температура не достигла технологических требований, не следует принудительно вращать вал или запускать насос напрямую, чтобы избежать чрезмерного сопротивления холодного материала и увеличения нагрузки на вал насоса и приводную систему.
После того как экструдер или предшествующее оборудование подаст материал в рабочую камеру насоса, можно сначала выполнить импульсный запуск на низкой скорости, чтобы убедиться в правильном направлении вращения и нормальном звуке работы оборудования. Затем следует произвести запуск на низких оборотах, наблюдая за давлением на входе, давлением на выходе и током двигателя. При непрерывной подаче материала и стабильном давлении необходимо постепенно довести обороты до уровня, необходимого для производства.
При остановке следует рационально скоординировать последовательность работы экструдера и насоса для расплава, чтобы избежать ситуации, когда подача материала с предыдущего участка уже прекращена, а насос для расплава продолжает работать в течение длительного времени. При смене материала, очистке или техническом обслуживании также следует разрабатывать план действий с учетом характеристик материала.
Заключение
Работа расплавового насоса вхолостую может привести к таким проблемам, как сухое трение, локальный нагрев, износ уплотнений и изменение дозирующих характеристик. Тщательная подготовка к работе, включая предварительный нагрев, загрузку материала, запуск на низких оборотах и мониторинг рабочих параметров, помогает снизить аномальный износ.
Компания «Тяньцзинь Руйчэн Помп» может предоставить рекомендации по выбору и комплектации расплавовых насосов для линий по экструзии пластмасс, производству химических волокон, резины и химической промышленности с учетом таких параметров, как вязкость материала, температура переработки, производственный расход, а также давление на входе и выходе. Конкретная конфигурация должна определяться на основе анализа фактических технологических условий.
