ऊर्जा दक्षता की खोज एक्सट्रूज़न तकनीक में एक निरंतर चालक है। बढ़ती ऊर्जा की कीमतों और स्थिरता लक्ष्यों के साथ, प्रोसेसर तेजी से अपने संचालन के हर पहलू की जांच करते हैं। नए सिरे से परीक्षा के तहत एक घटक ही स्क्रू-बैरल असेंबली है।
समझ शंक्वाकार पेंच बैरल यांत्रिकी: एक निरंतर रूट व्यास को बनाए रखने वाले समानांतर शिकंजा के विपरीत, शंक्वाकार शिकंजा फ़ीड ज़ोन से मीटरिंग ज़ोन की ओर एक उत्तरोत्तर घटता रूट व्यास की सुविधा देता है। बैरल हाउसिंग इस स्क्रू को इसी तरह से टेप किया गया है। यह मौलिक ज्यामितीय अंतर ऊर्जा की खपत के लिए प्रासंगिक कई अंतर्निहित विशेषताओं को बनाता है:
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क्रमिक संपीड़न और कम कतरनी:
- समानांतर डिजाइन: संपीड़न को संपीड़न क्षेत्र के भीतर तेजी से प्राप्त किया जाता है, अक्सर उच्च स्थानीयकृत कतरनी बलों और कतरनी हीटिंग उत्पन्न होता है। इस एडियाबेटिक हीटिंग के लिए पर्याप्त मोटर पावर की आवश्यकता होती है और अक्सर पिघल तापमान को नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण डाउनस्ट्रीम कूलिंग की आवश्यकता होती है।
- शंक्वाकार डिजाइन: कम मात्रा के कारण संपीड़न धीरे -धीरे पूरे पेंच की लंबाई के साथ होता है। इसके परिणामस्वरूप काफी कम शिखर कतरनी दरों और जेंटलर पॉलिमर काम कर रहे हैं। लोअर शीयर हीटिंग सीधे मैकेनिकल एनर्जी इनपुट (मोटर लोड/केडब्ल्यू खपत) को कम करता है और चिपचिपा अपव्यय हीटिंग को कम करता है।
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बढ़ी हुई थर्मल ट्रांसफर दक्षता:
- एक शंक्वाकार प्रणाली में घटते चैनल की मात्रा अक्सर समान पिघलने और होमोजेनाइजेशन को प्राप्त करने वाले समानांतर शिकंजा की तुलना में कम समग्र लंबाई-से-व्यास (एल/डी) अनुपात के लिए अनुमति देती है।
- एक छोटी बैरल लंबाई गर्मी के नुकसान के लिए एक छोटा सतह क्षेत्र प्रदान करता है। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, यह दूरी की गर्मी को कम करता है, बैरल हीटर से बहुलक कोर तक यात्रा करनी चाहिए, संभवतः स्टार्ट-अप के दौरान या तापमान-संवेदनशील सामग्री को संसाधित करते समय हीटिंग दक्षता में सुधार होता है।
- इसके विपरीत, फ़ीड सेक्शन (बड़े व्यास के कारण) में बड़ी सतह-क्षेत्र-से-वॉल्यूम अनुपात भी बैरल से गर्मी चालन को प्रवेश बिंदु पर ठंडा बहुलक छर्रों में बढ़ा सकता है।
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कम पहनने और सुसंगत प्रदर्शन:
- कम परिचालन कतरनी बल स्वाभाविक रूप से स्क्रू उड़ानों और बैरल लाइनर दोनों पर अपघर्षक पहनने को कम करते हैं।
- लंबी अवधि के लिए सख्त निकासी सहिष्णुता को बनाए रखना स्क्रू के जीवनकाल पर लगातार पंपिंग दक्षता सुनिश्चित करता है। समानांतर प्रणालियों में मंजूरी में गिरावट से स्लिपेज और प्रवाह अक्षमताओं में वृद्धि होती है, आउटपुट बनाए रखने के लिए उच्च दबाव (और इस प्रकार मोटर लोड) की आवश्यकता होती है, समय के साथ अप्रत्यक्ष रूप से ऊर्जा का उपयोग बढ़ता है।
ऊर्जा बचत क्षमता की मात्रा: जबकि सटीक बचत अत्यधिक अनुप्रयोग-निर्भर (सामग्री, पेंच डिजाइन बारीकियों, उत्पाद आवश्यकताओं) हैं, प्राथमिक ऊर्जा में कमी तंत्र स्पष्ट हैं:
- कम मोटर लोड: कम कतरनी बल सीधे पेंच को चालू करने के लिए आवश्यक यांत्रिक शक्ति (kW) को कम कर देते हैं। विभिन्न सामग्रियों (पीवीसी, पीओ, और इंजीनियरिंग रेजिन सहित) में प्रलेखित केस स्टडी अक्सर समकक्ष समानांतर प्रणालियों की तुलना में 5-15% की मोटर लोड कटौती की रिपोर्ट करते हैं।
- कम शीतलन की मांग: कम चिपचिपा अपव्यय हीटिंग का मतलब है कि पेंच से बाहर निकलने वाला पिघला हुआ तापमान अक्सर कम और अधिक समान होता है। यह डाउनस्ट्रीम कैलिब्रेटर, पानी के टैंक या एयर-कूलिंग सिस्टम में आवश्यक शीतलन क्षमता को काफी कम कर देता है। कूलिंग साइड पर ऊर्जा की बचत कभी -कभी ड्राइव मोटर पर बचत को पार कर सकती है।
- कम चक्रों के लिए संभावित: कुछ प्रोफाइल या पाइप अनुप्रयोगों में, शंक्वाकार प्रणालियों की उत्कृष्ट पिघल समरूपता और दबाव उत्पादन स्थिरता थोड़ी बढ़ी लाइन गति या कम स्क्रैप दरों के लिए अनुमति दे सकती है, अच्छे उत्पाद की प्रति यूनिट समग्र ऊर्जा दक्षता में सुधार कर सकती है।
महत्वपूर्ण विचार और कार्यान्वयन: एक शंक्वाकार स्क्रू बैरल के साथ इष्टतम ऊर्जा बचत प्राप्त करने के लिए सावधानीपूर्वक ध्यान देने की आवश्यकता है:
- सामग्री उपयुक्तता: वे कतरनी-संवेदनशील सामग्री (पीवीसी, कुछ पीओ, टीपीई, बायोपॉलिमर) के साथ उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं, लेकिन गहन कतरनी मिश्रण की आवश्यकता वाले बहुत उच्च चिपचिपाहट पॉलिमर के लिए कम इष्टतम हो सकता है।
- स्क्रू डिज़ाइन सिनर्जी: शंक्वाकार बैरल को एक सटीक रूप से इंजीनियर शंक्वाकार पेंच के साथ जोड़ा जाना चाहिए। टेंपर कोण, उड़ान डिजाइन और मिश्रण तत्व जैसे कारक प्रदर्शन और दक्षता के लिए महत्वपूर्ण हैं।
- अनुकूलित प्रक्रिया सेटिंग्स: बैरल तापमान प्रोफाइल को अलग -अलग पिघलने की विशेषताओं का प्रभावी ढंग से लाभ उठाने के लिए समानांतर प्रणालियों की तुलना में समायोजन की आवश्यकता होती है।
- फ़ीड हॉपर डिजाइन: बड़े फ़ीड उद्घाटन के लिए एक विशेष हॉपर डिजाइन की आवश्यकता होती है ताकि बिना किसी कोरत के लगातार सामग्री खिलाने के लिए एक विशेष हॉपर डिजाइन की आवश्यकता हो।
- आरंभिक निवेश: शंक्वाकार प्रणाली में आमतौर पर मानक समानांतर बैरल की तुलना में उच्च प्रारंभिक लागत शामिल होती है। ऊर्जा बचत की गणना एक यथार्थवादी पेबैक अवधि में इस निवेश के खिलाफ की जानी चाहिए।
शंक्वाकार स्क्रू बैरल सिस्टम एक्सट्रूज़न प्रक्रियाओं में ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए एक प्रदर्शनकारी मार्ग प्रदान करते हैं, विशेष रूप से कतरनी-संवेदनशील सामग्री के लिए। मुख्य लाभ काफी कम यांत्रिक कतरनी (सीधे मोटर लोड को कम करने) और कम चिपचिपा ताप (शीतलन ऊर्जा की मांग को कम करने) में निहित है। जबकि प्रत्येक अनुप्रयोग या बहुलक के लिए एक सार्वभौमिक समाधान नहीं है, अंतर्निहित डिजाइन जेंटलर प्रसंस्करण और बढ़ी हुई थर्मल दक्षता को बढ़ावा देता है। $ $
