EoW March 2013

105 / 128

Техническая статья
103 март 2013 г.
которая необходима для поддержания
минимального колебания емкости
кабеля и времени задержки сигнала в
кабеле.
Измерение расхода
газа
Одним из самых важных процессов
вспенивания является обеспечение
впрыскапостоянноготочногопотокагаза
в расплав. Необнаруженные изменения
потока газа приведут к изменениям
емкости, что приведет к неустойчивости
технологического процесса и большому
количеству отходов.
Автономное устройство измерения
расхода газа (например, при помощи
воды) будет определять среднюю
скорость потока при комнатной
температуре. Тем не менее, оно не
сможет определить фактического
технологического расхода газа или
изменения расхода, так как поток
устройства впрыскивания может
радикально измениться при нагревании
до температуры обработки. Таким
образом, рекомендуется использовать
встроенный расходомер при
применении впрыска газа для процесса
вспенивания.
С расходомером давление газа может
быть достаточно четко установлено
для получения расчетной скорости
потока, необходимой при заданной
номинальной емкости. Кроме того,
можно контролировать изменение
скорости потока.
Выбор устройства
впрыскивания газа
для продукции
При определении размера устройства
для впрыскивания необходимо
учитывать соотношение давления
в цилиндре экструдера и скорость
функционирования продукции,
чтобы получить желаемую скорость
расширения.
Расход газа регулируется размером
форсуночного отверстия устройства
впрыскивания. Отверстие должно быть
такого размера, чтобы давление газа
было выше давления в цилиндре для
требуемого потока газа. Предположим,
что для конструкции данного кабеля
необходим объем газа азота 50
кубических сантиметров в минуту для
производительности технологической
линии 600 футов в минуту, при которой
создаваемое давление цилиндра
экструдера достигает 1000 фунтов на
квадратный дюйм.
Выбранное устройство впрыска для
данного процесса должно иметь
отверстие размером не больше, чем
доставляемый объем газа 50 кубических
сантиметров в минуту с давлением выше
давления цилиндра.
С расходом газа больше 50 кубических
сантиметров в минуту и давлением 1000
фунтов на квадратный дюйм давление
газа должно быть установлено ниже, чем
давление цилиндра, что, в свою очередь,
приведет к подключению устройства
впрыскивания и производству твердой
продукции.
Увеличение давления выше 1000
фунтов на квадратный дюйм вызовет
увеличение расхода газа и чрезмерное
вспенивание.
Данное чрезмерное вспенивание
очень часто ошибочно принимают за
проблемы обработки или проблемы с
материалом.
И наоборот, если отверстие устройства
для впрыскивания слишком мало,
давления газа может быть недостаточно
для достижения необходимого потока
газа. Это приведет к невозможности
получения желаемой скорости
расширения и емкости продукции.
По этой причине в распоряжении
необходимо иметь несколько форсунок
с разным диапазоном давления. Число
необходимых различных размеров
зависит от ассортимента продукции
и имеющегося давления газа.
Использование насоса с азотомвысокого
давления увеличивает диапазон
давления газа после прохождения его
через цилиндр высокого давления.
Таким образом, применение насоса
может помочь уменьшить число
необходимых размеров устройства
впрыскивания, что приведет к снижению
общих затрат.
Конструкция устройства для
впрыскивания также может повлиять
на производительность. На рисунке
5 показаны результаты испытаний,
сравнивающих четыре типа устройств
длявпрыскиваниясразличнымрасходом
газа и емкостным сопротивлением,
имеющихся на рынке.
Для данных испытаний было
использовано ядро 50 Ом с
проводником 23 калибра со
вспениванием примерно до 50%.
Расход газа 6 сигма вариации (±
3 стандартных отклонения) был в
диапазоне от 4 кубических сантиметра
в минуту до 27 кубических сантиметра
в минуту с результативным колебанием
емкости от 0,3 до 3,8 пФ/фут.
Данные результаты свидетельствуют о
том, что проблемы производительности,
связанные с фторполимерными
материалами, связаны на самом деле с
проблемами обработки, что относится
к оборудованию. Использование
форсунки неправильного размера
или неустойчивые конструкции могут
скрывать истинные преимущества
определенных материалов.
▲ ▲ Рисунок 6. Профиль пенозаполнителя с наружным слоем цельной оболочки