Когда китайская линия грануляции не держит качество гранулы или производительность, первая мысль — менять её целиком. Позиция «Химмаш» другая: полная замена парка не требуется. Линию дорабатывают и усиливают — заменяют ключевые узлы, перестраивают мойку, дегазацию и фильтрацию, чтобы выйти на стабильное качество продукции. Разберём, какие узлы проверять первыми и чем их усиливают.
С чего начать модернизацию линии: симптомы и узлы
Прежде чем что-то покупать, стоит связать проблемы линии с конкретными узлами. Типичные симптомы и то, на что они указывают:
| Симптом | Вероятная причина | Что усиливать |
|---|---|---|
| Серая гранула, тёмные включения, сетка быстро забивается | недомытое сырьё: песок, органика, этикетки | мойка, фильтрация расплава |
| Пузыри, пустоты, расслоения в грануле | влага и газы в расплаве | сушка, вакуумная дегазация |
| Частые остановки на смену сеток, скачки давления | ручная смена сеток на загрязнённом сырье | шиберный фильтр непрерывной работы |
| Гранула разного размера, слипание | износ фильеры и ножей, неподходящий тип головы | голова грануляции, фильера, ножи |
| Вибрация и частые ремонты мойки или центрифуги | разбалансированные валы и роторы, изношенные лопатки | новые отбалансированные валы и роторы |
| Нагрев и шум в зоне упорного подшипника | осевая нагрузка на пределе ресурса узла | узел упорного подшипника |
| Большой расход свежей воды, сложности со сбросом стоков | нет оборотного водоснабжения | замкнутая водоочистка |
Работы разумно вести по ходу материала: сначала мойка, затем дегазация и фильтрация, затем механика. Если начать с конца и поставить хороший фильтр на плохо отмытое сырьё, фильтр будет работать, но сетки придётся менять слишком часто.
Мойка: что перестроить до экструдера
Что не отмыли в мойке, приходится задерживать фильтром — или оно уходит в гранулу. Поэтому мойку стоит проверить первой, до вложений в экструзионную часть.
Для сильно загрязнённого сырья мойку строят в два этапа. Флотационная машина снимает песок, камни и тяжёлые включения: частицы тяжелее воды оседают на дно ванны и периодически удаляются. Затем фрикционная мойка роторного типа отмывает сырьё горячей водой с моющими средствами трением о лопатки высокооборотного ротора. Центрифуга после мойки снижает влажность до 3–5 % и разгружает сушку.
При перестройке важно согласовать фракцию. Фрикционная мойка и центрифуга «Химмаш» принимают плёнку до 50 мм, нити ПП до 100 мм и толстостенный пластик до 30 мм — под эти размеры настраивают измельчение.
Дегазация, фильтрация и грануляция расплава
Вакуумная дегазация
Влага, газы и продукты разложения красок, оставшиеся в сырье, дают в грануле пузыри, капли влаги и расслоения. Если зона дегазации экструдера работает без вакуума или вакуума не хватает, её дооснащают вакуумной дегазацией. Над зоной дегазации располагается камера, вакуумный насос управляемо вакуумирует её и отбирает пары влаги — до 5 %. Мощность насоса — от 0,75 до 4 кВт, узел занимает 1,5 м². Результат — гранула без капель влаги и расслоений, с лучшими показателями на растяжение и разрыв.
Шиберный фильтр непрерывной работы
На загрязнённом сырье ручная смена сеток означает частые остановки, потери материала на повторных пусках и нестабильное давление. Шиберный фильтр безостановочного действия работает с четырьмя фильтрующими элементами диаметром 200–250 мм. Расплав одновременно проходит через два окна с сетками, ещё два окна с заранее установленными сетками ждут своей очереди. Датчики давления расплава автоматически дают команду гидростанции, и гидроцилиндр поочерёдно за 2–3 секунды меняет окно с использованной сеткой на окно с чистой. Подача расплава при этом не прерывается.
Фильтр выпускается в двух исполнениях: с окнами 200 мм для экструдеров с диаметром червяка 100–135 мм и с окнами 250 мм — для 135–160 мм. В комплект входят гидростанция с двумя гидроцилиндрами, нагреватели, датчик давления расплава, шкаф тепловой автоматики и пусковой аппаратуры и передвижная несущая платформа.
Голова грануляции, фильеры и ножи
Если гранула получается разного размера или слипается, дело может быть в изношенной фильере, ножах или в типе головы. Для полиолефинов — ПНД, ПВД, ПП — «Химмаш» поставляет голову грануляции с горячим торцевым резом производительностью до 400 кг/ч с регулируемой частотой вращения вала резки до 2 800 об/мин. Для полимеров с высоким ПТР применяют стренговые головы. Фильеры изготавливают для всех типов головок и сквизеров из высокопрочных сталей с упрочнением 48–54 HRC, узлы резки — двухножевые самоцентрирующиеся, трёх- и четырёхножевые.
Механика: упорный подшипник, валы и роторы
Узел упорного подшипника экструдера
Шнек экструдера продавливает расплав через фильтр и фильеру, и реакция этого давления приходится на упорный подшипник. Более тонкая фильтрация повышает давление перед фильтром, а вместе с ним — осевую нагрузку. Поэтому после усиления фильтрации стоит проверить, хватает ли ресурса упорному узлу.
«Химмаш» поставляет узел упорного подшипника для цилиндрических редукторов РЦ-2у-250, -315, -355 и -400. Узел изначально разработан в СССР для отечественного редуктора и совместим с современными экструзионными линиями. В конструкции — корпус с масляной ванной, водяная рубашка охлаждения, упорные и радиальные подшипники, аналогичные импортным. По запросу монтируют подшипники не китайских производителей с отчётными документами и фото- и видеофиксацией. Узел ставится на отдельную площадку рамы экструдера и примыкает к редуктору. Если на линии стоит редуктор другой марки, в том числе китайский, применимость узла и необходимые доработки инженер уточняет отдельно. Стоимость зависит от марки редуктора и диаметра шнека экструдера, поэтому эти данные нужны уже на первом обсуждении.
Валы фрикционных моек и роторы центрифуг
Разбалансированный вал высокооборотной мойки или ротор центрифуги даёт вибрацию и разбивает подшипники и посадочные места. «Химмаш» изготавливает валы, роторы и шнеки, в том числе из нержавеющей стали, по чертежам заказчика или по собственным разработкам и дорабатывает геометрию под установку на действующее оборудование. Все узлы проходят высокоточную динамическую балансировку, посадочные сальниковые места имеют твёрдость 45–50 HRC, накладки лопаток делают из прочной стали с термообработкой и крепят метизами из нержавеющей стали.
Вода: замкнутый цикл вместо постоянного сброса
Если мойка работает на проточной воде, модернизацию стоит дополнить водоочисткой. Система Т-5000 очищает стоки линии мойки и возвращает воду в производственный цикл до 20 раз. Производительность — от 3 до 10 м³/ч, методы очистки — электрофлотация, электрокоагуляция, электролиз, электродиализ, сорбционная и механическая фильтрация. Систему ставят в цехе или отдельным контейнерным блоком, она занимает 35 м² и обслуживается одним человеком.
Как спланировать модернизацию и что подготовить
Работа идёт в три шага. Сначала инженер бесплатно разбирает сырьё, объёмы и действующее оборудование и формирует предварительную концепцию. Затем подбирают или проектируют узлы, считают конфигурацию и показывают, что можно усилить в текущей линии. На третьем шаге оборудование производят и поставляют, выполняют монтаж и пусконаладку и помогают выйти на плановую мощность.
Для первого разговора пригодятся:
- марка и модель экструдера, диаметр шнека — от него зависит исполнение шиберного фильтра;
- марка редуктора экструдера;
- текущая и целевая производительность в кг/ч;
- вид и происхождение сырья, фотографии;
- фотографии дефектной гранулы и отработанных сеток фильтра;
- состав моечной секции и фотографии узлов;
- расход воды и схема сброса стоков.
Модернизацию выгоднее вести от причины к следствию: сначала мойка, затем дегазация и фильтрация, затем механика и вода. При таком подходе линию не меняют целиком: заменяют и дорабатывают те узлы, которые ограничивают качество гранулы и стабильность работы.
