اختصاصی بسپار/ آیا پمپ دندهای برای عملکرد تک ماردان شما مناسب است؟
بسپار/ایران پلیمر مانند هر متغیر دیگری، جوانب مثبت و منفی وجود دارد، اما جوانب مثبت، بیشتر است. استفاده از پمپ دندهای، برون‌‌دادهای بیشتری را برای فرایندکاران فراهم می‌کنند، در حالی که دمای خروجی رانشگر را کاهش می‌دهند و در عین حال کاهش ضخامت (downgauging) را ممکن می‌سازند. در این مقاله، استفاده از پمپ دندهای برای رانشگر تک ماردان بررسی شده است.
قرار دادن پمپ دندهای بین رانشگر و تجهیزات پایین جریان، می‌تواند عملکرد خط را بهبود بخشد. از مزایای آن می‌توان به کاهش نوسانات فشار و در نتیجه افزایش جریان رانشگر اشاره کرد. به علاوه، کاهش دمای تخلیه با ایجاد بخشی از فشار مورد نیاز برای ریژه (die) توسط پمپ، که باعث کاهش مصرف بسپار و افزایش سرعت می‌شود.
به عنوان مثال، اگر رانشگر با نوسانات فشار تخلیه با بسامد کم کار کند، پمپ دندهای و الگوریتم کنترل، فشار خروجی تقریبا ثابت و آهنگ جریان را برای تجهیزات پایین جریان مانند ریژه فراهم میکند. عملیات پایدار با پمپ دندهای به کارکنان کارخانه این امکان را می‌دهد که در ضخامت کمتری برای ورق‌ها یا فیلم‌ها کار کنند و در نتیجه مصرف مواد در هر محصول را کاهش دهند.
اگر پمپ دندهای به ایجاد فشار تخلیه برای تجهیزات پایین جریان برای یک رانشگر تک مرحلهای کمک کند، بخش پیمایش ماردان در مقایسه با فرایند بدون پمپ با آهنگ ویژه بیشتری کار میکند. رانشگرهایی که با سرعت برونداد بیشتر کار می‌کنند معمولا در دمای تخلیه کمتری کار می‌کنند. استفاده از پمپ دندهای همراه با ماردان دو مرحلهای مجهز به هواگیری، می‌تواند سرعت تولید بیشتری را فراهم کند در حالی که باعث خروج مواد از گازگیر (vent) نمی‌شود.
رانشگر مجهز به پمپ دندهای معایبی نظیر هزینه‌های سرمایه بالاتر و پیچیدگی عملیاتی خط دارد. افزایش پیچیدگی، کنترل فرایند است. در این‌‌جا، همان‌‌طور که در شکل 1 نشان داده شده است، آهنگ تولید بر اساس سرعت پمپ دندهای تنظیم می‌شود. پمپهای دندهای به گونه‌‌ای طراحی شدهاند که در یک آهنگ حجمی خاص یا cm3/(hr/rpm) کار کنند. آهنگ حجمی خاص یا حجم بر دور، یک مشخصه طراحی برای پمپ است. تنظیم سرعت پمپ و دانستن چگالی مذاب بسپار، آهنگ تولید خط را تعیین میکند.
شکل 1: طرح نصب پمپ دندهای معمول برای یک رانشگر تک مرحلهای و یک سامانه تغییر توری.
برای حفظ همان آهنگ تولید رانشگر، کنترل‌‌گر روی پمپ، سرعت ماردان را تنظیم میکند تا مقدار فشار تنظیم شده در سمت ورودی پمپ حفظ شود. فشار ورودی اغلب به عنوان فشار مکش اشاره می‌شود. اگر فشار ورودی کمتر از مقدار فشار تنظیم شده باشد، کنترل‌‌گر، سرعت ماردان را افزایش می‌دهد.
به همین ترتیب، اگر فشار خیلی زیاد شود، کنترل‌‌گر، سرعت ماردان را کاهش می‌دهد. برای سامانه‌هایی که به درستی طراحی شدهاند، سرعت ماردان فقط تغییرات به نسبت کمی برای جبران تغییرات جزئی در فشار ورودی پمپ خواهد داشت. اما برای فرایندهای رانشگری که به درستی کار نمی‌کنند و افزایش شدید جریان را نشان می‌دهند، سرعت ماردان، تغییرات زیادی خواهد داشت. فشار تخلیه از پمپ، بیشتر از فشار ورودی است و توسط فشار مورد نیاز تجهیزات پایین جریان کنترل می‌شود.
پمپهای دندهای با پیمایش مذاب بسپار از سمت ورودی کم فشار پمپ و سپس تخلیه با فشار بیشتر به تجهیزات پایین جریان کار می‌کنند. فشار ورودی به اندازه‌ای زیاد است که بسپار را در بین دندانه‌های چرخ دنده فشار وارد کند. با چرخش چرخ دنده‌ها، مواد بین دندانه‌ها و بدنه پمپ محبوس می‌شوند. در سمت تخلیه پمپ، چرخ دنده‌های درهم‌‌فرورونده/متداخل (intermeshing) بسپار را جابه‌‌جا کرده و آن را از طریق لبه (flange) تخلیه خارج می‌کنند.
برگردان : دکتر فاطمه خودکار
[email protected]
(ادامه دارد …)
متن کامل این مقاله را در شماره 261 ماهنامه بسپار که در نیمه تیرماه ماه 1403 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است
