Производство одноразовой посуды экструзионным процессом - Курсовая работа

Контроль температурного режима 5.3 Настройка параметров регулятора 5.3.2 Влияние PID-параметров на режим работы регулятораСтандартный процесс изготовления одноразовой посуды выглядит так. Они подаются в плоскощелевой экструдер - машину, где получается расплав, который перемешивается с помощью шнекового пресса (как в мясорубке). Затем выдавленную через плоскую щель массу с помощью больших валов (каландров) превращают в лист, толщина которого может быть от долей миллиметра до нескольких миллиметров. Требования к валам-каландрам жесткие: их биение не должно превышать нескольких микрон, и с высокой степенью точности должна регулироваться температура (особенно капризен полипропилен). С помощью пресс-форм получают стаканчик или тарелку, которые здесь же или чуть позже вырубаются из листа.Линия для производства пленки глубокой вытяжки. 1 Дозатор 9 Рама с валками доохлаждения 7 Плоскощелевая головка 15 Агрегат термостатирования (не показан на рисунке)Под действием силы тяжести материал поступает вниз из загрузочного бункера в рабочий объем экструдера. Внутри экструдера материал попадает в замкнутое пространство, между подвижным (вращающимся) шнеком и неподвижными стенками рабочего цилиндра. Перемещение материала, по крайней мере пока он находится в твердом состоянии, обусловлено воздействием на него сил трения при контакте с неподвижной внутренней поверхностью рабочего цилиндра и с подвижной поверхностью шнека. Воздействие сил трения вызывает разогрев материала, кроме того, к рабочему объему экструдера осуществляется подвод тепла от внешних нагревательных устройств. Таким образом, по мере продвижения материала его температура повышается, достигая точки плавления, при этом на поверхности неподвижной стенки рабочего цилиндра начинает формироваться пленка расплава.В этой главе будут рассмотрены составные части стандартного одношнекового экструдера.Также важным требованием к приводу является возможность регулировать частоту вращения в широком диапазоне. В большинстве случаев конструктору следует продумать возможность плавного регулирования частоты вращения привода шнека - от нулевой до максимальной. Среди многообразия применяемых конструкций приводов основными можно считать следующие: •электропривод переменного тока; В приводе с регулировкой частоты используется двигатель переменного тока, соединенный с электронным блоком питания, способным подавать переменный ток регулируемой частоты. Стоимость такого привода в основном определяется стоимостью источника питания, который преобразует входной переменный ток в выходной с требуемыми значениями напряжения и частоты.Основным назначением редуктора является согласование высокой скорости вращения электрических двигателей с низкими скоростями вращения шнека.Загрузочное отверстие - это та часть экструдера, через которую материал вводится в канал шнека; оно находится около первых нескольких витков шнека. Некоторые экструдеры не имеют отдельного загрузочного отверстия, на таких машинах загрузочная часть интегрирована в цилиндр. Если температура полимера при загрузке поднимется слишком высоко, он может прилипнуть к входному отверстию, уменьшив его проходимость. Налипание материала на поверхность шнека также создает проблемы при перемещении твердой массы, поскольку налипший полимер сам не движется в нужном направлении и сужает канал, доступный для продвижения остальных гранул. 3, b - тип расширенного загрузочного отверстия, который часто применяют на экструдерах с загрузкой расплава Улучшенный вариант конструкции загрузочного отверстия представлен на рис.Загрузочный бункер - это та часть экструзионного агрегата, из которой гранулированный материал поступает непосредственно в экструдер. В большинстве случаев гранулированный материал просто проваливается в экструдер под действием собственной тяжести, но существуют материалы, для которых такой способ подачи, к сожалению, оказывается невозможен. Некоторые материалы очень плохо пересыпаются, и в таком случае необходимо применение дополнительных устройств для обеспечения постоянной подачи материала в экструдер. Для достижения равномерной подачи полимера из бункера необходимо обеспечить постепенное увеличение сжатия по направлению к загрузочному отверстию, при этом оптимальной является коническая конструкция загрузочного бункера с круглым сечением.Можно сказать, что вокруг шнека все вращается как в прямом, так и в переносном смысле.Во многих экструдерах между экструзионной головкой и цилиндром устанавливают рассекатель потока. Во-первых, он останавливает спиральное движение расплава полимера и заставляет расплав двигаться строго поступательно. Если не предотвратить спиральное движение расплава до выхода из фильеры, то получившийся экструдат может иметь искаженную форму. Вторым основным назначением рассекателя потока является улучшение теплообмена между расплавом полимера и стенками экструдера, при этом увеличивается гомогенность распределения температуры в расплаве полимера. В случае нестыковки форм выходного отверстия цилиндра и входного о

Содержание

1. Введение

2.Описание технологического процесса

2.1 Общее устройство линии для пленок глубокой вытяжки

2.1.1 Принцип действия шнекового экструдера

2.1.1.1 Устройство экструдера

2.1.1.2 Привод экструдера

2.1.1.3 Редуктор

2.1.1.4 Цилиндр и загрузочное отверстие

2.1.1.5 Загрузочный бункер

2.1.1.6 Шнек

2.1.1.7 Экструзионная головка

2.1.1.8 Фильтры и устройства для автоматической смены фильтров

2.1.1.9 Системы нагрева и охлаждения

2.1.2 Каландр

2.1.2.1 Станина оборудования с ходовым механизмом

2.1.2.2 Валки каландра

2.1.2.3 Привод валков

2.1.2.4 Регулировка щели

2.1.3 Намоточное устройство

2.1.3.1 Компенсатор

2.1.3.2 Промежуточный вытяжной прибор

2.1.3.3 Устройство продольной резки

2.1.3.4 Направляющая рама для пленки

2.1.3.5 Вспомогательное съемное устройство

2.1.3.6 Антистатическое оборудование

2.2 Линия термоформования

3. Анализ структуры системы автоматизации

3.1 Общее управление процессом

3.2 Истинное полное управление процессом экструзии

3.3 Функциональные возможности системы управления

3.4 Наиболее важные параметры

3.4.1 Контроль давления

3.4.2 Контроль температуры

3.4.3 Другие параметры

4. Система автоматизации на различных участках технологического процесса

4.1 Принцип работы управляющей системы

4.1.1 Общие сведения

4.2 Управляющая система на разных участках тех. цикла

4.2.1 Дозаторный блок

4.2.2 Привод экструдера

4.2.3 Обогрев экструдера

4.2.4 Вакуум-насос

4.2.5 Датчик давления расплава на экструдере

4.2.6 Ситообменник

4.2.7 Термодатчик для расплава

4.2.8 Датчик давления расплава на входе насоса для расплава (MP2)

4.2.9 Насос для расплава

4.2.10 Датчик давления расплава на выходе насоса для расплава (MP3)

4.2.11 Датчик давления расплава на фильере (MP4)

4.2.12 Приводы валков

4.2.13 Датчик зазора валков

4.2.14 Гидроагрегат подвода валков

4.2.15 Приводы регулировки зазора валков

4.2.16 Агрегаты термостатирования валков

4.2.17 Привод перестановки каландра по высоте

4.2.18 Привод шасси каландра

4.2.19 Привод тянущего механизма

4.2.20 Пневмопривод тянущего механизма

4.2.21 Намотчик/измельчитель обрезаемых кромок

4.2.22 Толщиномер

4.2.23 Намотчик

4.3 Выбор аппаратных средств

4.3.1 Подсистема регулирования температуры

4.3.2 Подсистема регулирования давления в фильере

1. Введение

Все производство одноразовой посуды может быть разделено на два основных этапа. Первый, наиболее трудоемкий этап, заключается в производстве пленки глубокой вытяжки. На втором этапе пленка, смотанная в рулоны, загружается в формовочную машину, которая и производит конечный продукт. В данной работе в основном будет рассмотрен процесс получения пленки глубокой вытяжки. Этот процесс является наиболее трудоемким, следовательно требует тщательного контроля.

Теория процесса формовки будет изложена только в качестве ознакомительного материала.