ZSK300型双螺杆挤压造粒机组扩能改造方法的研究

作     者：方程 

作者单位：华东理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谢林生;周惠萍

授予年度：2012年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：双螺杆挤出机 分散和分布混合 混炼等效 扩能改造 

摘      要：在石化企业大型挤压造粒机组中,通常采用双螺杆挤压造粒机组实现对合成树脂的造粒。企业为了适应市场需求不断提高产能,需要对现有设备进行技术创新,提高设备的利用率以及合成树脂的产量和品质。所以,现有设备的技术改造对提高造粒机组的产量和工艺适应性有重大的现实意义和经济效益。 本文基于混炼能量等效原理对双螺杆挤压造粒机组扩能改造方法进行研究,利用比能耗理论对造粒机组进行能效分析;采用有限元分析软件POLYFLOW对双螺杆挤出机的混炼段进行三维非等温流动数值模拟及统计学分析,并借助平均解聚功和修正Lyapunov指数等参量评价混炼流场的混合特性;讨论了产量、熔融指数与捏合块错位角、厚度以及混炼段长度之间的关系。通过对模拟和实验结果的分析,得出以下几点结论： (1)调整捏合块的几何结构(如错位角、厚度)和混炼段的长度是双螺杆挤压造粒机组扩能改造的方法之一。 (2)在产量一定的条件下,错位角越大、捏合盘厚度越小,分布混合效果越好;捏合盘的厚度越大对分散混合越有利。 (3)当产量提高15%时,模拟和实验结果表明,通过增加两个捏合盘可以使最终混炼效果与提高产量前等效。 (4)熔融指数对混炼效果的影响与螺杆结构有很大关系,对于熔融指数较小的物料,可以通过加长混炼段来延长物料混炼时间,或者增加宽度较小的捏合盘来改变混炼流场的分布,从而改善分散和分布混合效果。 (5)从混炼机能量利用率,过滤网和模板温度控制等方面提出扩能降耗的运行措施。