Cyd-Cylchdroi Vs. Cownter-Twin Cylchdroi-Allwthwyr Sgriw: Faint Mae Cyfarwyddiadau Cylchdroi yn Effeithio ar Berfformiad?

Ym myd cyfansoddi deunyddiau ac allwthio, Twin-Screw Extruders yw calon cynhyrchu. Mae ei berfformiad yn pennu'n uniongyrchol ansawdd cymysgu, effeithlonrwydd cynhyrchu, a phriodweddau mecanyddol y cynnyrch terfynol.

YnJWELL, rydym yn deall bod dewis y dechnoleg gywir-Cyd-yn cylchdroineuGwrth{0}}yn cylchdroiMae -yn hanfodol ar gyfer eich rhaglen benodol. Er ei bod yn ymddangos mai dim ond cyfeiriad cylchdroi yw'r gwahaniaeth, mae ein hefelychiadau a'n profion maes Deinameg Hylif Cyfrifiadurol (CFD) yn datgelu gwahaniaethau sylweddol mewn nodweddion prosesu, galluoedd cymysgu, ac addasrwydd cynnyrch.

Mae'r erthygl hon yn dadansoddi'r gwahaniaethau technegol hyn i'ch helpu i wneud penderfyniad gwybodus ar gyfer eich llinell gynhyrchu.

Mae'r gwahaniaeth craidd yn gorwedd yn y modd y mae'r sgriwiau'n rhyngweithio â'r deunydd:

Cyd-cylchdroi Twin Screw Extruders:

• Cylchdro: Mae'r ddau sgriw yn troi i'r un cyfeiriad.

• Mecanwaith: Arosodir y gwthiad o'r hediadau sgriw. Mae deunydd yn cael ei gludo mewn llwybr "∞" (ffigur - wyth), gan greu effaith cludo gorfodol.

Modd paru sgriw ar y cyd-troi gefeill-

Gwrth{0}}yn cylchdroi Twin Screw Extruders:

Cylchdro: Mae sgriwiau'n troi i gyfeiriadau gwahanol.

Mecanwaith: Mae grymoedd byrdwn yn gwrthbwyso ei gilydd. Mae deunydd yn teithio mewn taflwybr siâp "C"-o fewn siambrau caeedig, yn cael ei gymysgu ac adweithio dro ar ôl tro.

Modd paru sgriw gwrth-gylchdroi gefeill -

Yn seiliedig ar y map cwmwl pwysau (Ffig. 3) a chromlin amrywiad gwasgedd (Ffig. 4), gwnaed y sylwadau a ganlyn:

• Cyd-cylchdroi Twin Screw:Mae'r pwysau o fewn y sianel llif yn arddangos amrywiadau rhythmig. Mae'r amrywiadau hyn yn cyfateb i leoliad yr ehediadau sgriwiau (fel y gwelir yn Ffig. 4). Gan fod yr hediadau sgriw yn gribau wedi'u codi, mae'r deunydd yn cael ei gywasgu'n ddwys a'i rymoedd cneifio wrth iddo fynd drostynt, gan arwain at uchafbwyntiau pwysedd uwch yn y lleoliadau hedfan.

• Gwrth{0}}Twin Screw cylchdroi:Mae'r pwysedd yn codi i ddechrau ac yna'n gostwng ar hyd y cyfeiriad allwthio, a nodweddir gan ffenomen gwasgedd uchel leol sylweddol yn y rhan ganol. Mae'r gwasgedd uchel hwn yn digwydd yn y parth intermeshing (gan gyfeirio at Ffig. 2). Mae cylchdro arall y sgriwiau yn achosi i ddeunydd lifo'n anwastad neu gael ei rwystro, gan arwain at grynhoi deunydd yn y canol, sy'n cynhyrchu'r pwysedd uchel lleol hwn.

Diagram cwmwl pwysau yn y rhedwr yn ystod y broses allwthio

hanes pwysau

Yn seiliedig ar gyfuchlin cyfradd cneifio (Ffig. 5) a chromlin amrywiad (Ffig. 6), mae'r arsylwadau fel a ganlyn:

• Ymddygiad Cyffredinol (Y Ddau Fath):Mewn prosesau cyd-gylchdroi a gwrth-gylchdroi, mae'r gyfradd cneifio yn gyson uwch ar yr ehediadau sgriwiau ac yn is yn y sianeli sgriwiau. Mae hyn yn digwydd oherwydd bod y cliriad rhwng hedfan y sgriw a wal y gasgen yn fach iawn, gan gyflymu llif y deunydd a chymell grymoedd cneifio uchel. Mewn cyferbyniad, mae'r bwlch mwy yn y sianeli sgriwiau yn arwain at gyfraddau cneifio is.

• Gwrth{0}}Twin Screw cylchdroi:Mae'r math hwn yn dangos pigau lleol mewn cyfradd cneifio. Mae'r ffenomen hon yn cael ei achosi'n benodol gan lif gollyngiadau (sy'n digwydd yn nodweddiadol trwy'r cliriadau tynn yn y rhanbarth intermeshing).

Graff cwmwl o gyfradd cneifio yn ystod y broses allwthio

Cromlin amrywiad cyfradd cneifio

Rhennir cymysgu yn ddau brif gategori: Dosbarthol a Gwasgarol.

Cymysgu Dosbarthiadol:Y broses o ailddosbarthu ac ailgyfeirio deunydd i gyflawni homogenedd.

Cymysgu gwasgarol:Y broses o leihau maint gronynnau materol trwy rymoedd ymestyn a chneifio.

Defnyddir y Dull Gronynnau Tracer ar gyfer meintioli, dadansoddi paramedrau taflwybr fel Amser Preswylio (RT), Graddfa Gwahanu, ac Uchafswm Straen Cneifio i werthuso gwahaniaethau cymysgu.

Perfformiad Cymysgu Echelinol: Dosbarthiad Amser Preswylio (RTD)

Mae'r Dosbarthiad Amser Preswyl (RTD) yn fetrig hanfodol ar gyfer cymysgu echelinol, sy'n disgrifio lledaeniad ystadegol yr amser y mae deunydd yn ei dreulio yn yr allwthiwr. Fe'i cynrychiolir gan swyddogaethau tebygolrwydd a dwysedd tebygolrwydd.

Mae'r gromlin dosraniad amser preswylio cronnus (Ffig. 7) yn dangos y tebygolrwydd cronnol o hylif neu ddeunydd yn aros y tu mewn i'r allwthiwr.

Yn y system sgriw gefeilliaid sy'n cylchdroi ar y cyd, mae gronynnau olrhain yn dechrau gadael y sianel yn1.00 sac ymadael yn llwyr erbyn54.82 s, gan roi rhychwant amser preswyl o53.82 s.

Yn y system sgriw twin sy'n cylchdroi-mae'r gronynnau olrhain yn gadael am y tro cyntaf yn1.48 sac ymadael yn llwyr erbyn59.80 s, gan arwain at gyfnod preswylio o58.32 s.

Mae cromlin gronnus y sgriw cyd-gylchdroi yn parhau i fod yn uwch na'r system gylchdroi cownter, sy'n dangos bod cyfran uwch o ronynnau'n gadael y sianel ar unrhyw adeg benodol.

Dosbarthiad amser aros cronnus

Mae'r gromlin dwysedd tebygolrwydd amser preswylio yn dangos pa mor debygol yw'r deunydd o aros y tu mewn i'r allwthiwr yn ystod cyfnodau amser gwahanol. Mae dwysedd uwch yn dangos mwy o debygolrwydd y bydd deunydd yn aros o fewn y cyfnod amser penodol hwnnw, tra bod dwysedd is yn adlewyrchu llai o ddigwyddiadau.

Yn ôl y ffwythiant dwysedd tebygolrwydd (Ffig. 8):

Mae'r rhan fwyaf o ronynnau yn yr allwthiwr sgriw cyd-gylchdroi-yn dod o fewn1.00–1.99 s, tra yn y system gylchdroi cownter maent yn canolbwyntio o fewn1.48–2.97 s. Mae'r gromlin gyd-gylchdroi yn symud ymhellach i'r chwith ac yn dangos uchafbwynt uwch, sy'n dangos perfformiad cludo cryfach. Mae hyn yn debygol o fod oherwydd y llwybr trafnidiaeth "∞{-siâp" gorfodol sy'n nodweddiadol o sgriwiau sy'n cylchdroi.

Mewn cyferbyniad, mae'r allwthiwr sy'n cylchdroi'r rhifydd yn gyrru'r deunydd ar hyd taflwybr siâp "C-, lle mae cymysgu ac ailgylchredeg dro ar ôl tro yn siambr C yn ymestyn yr amser preswylio.

dosbarthiad amser preswylio

Mynegai Dosbarthiadol

Mae'r mynegai dosbarthol yn adlewyrchu ymddygiad rheolegol a nodweddion llif y deunydd yn ystod allwthio. Fel y dangosir yn y gromlin indecs dosraniadol (Ffig. 9), mae allwthiwr sgriw y rhifydd sy'n cylchdroi- yn dangos gwell unffurfiaeth ddosbarthiadol o gymharu â'r system cyd-gylchdroi.

Mynegai dosbarthu

Graddfa Gwahanu

Mae'r raddfa wahanu yn nodweddu cynnydd cymysgu dosbarthol. Fel y dangosir yn Ffig. 10, mae'r raddfa wahanu gychwynnol yn fawr oherwydd bod y ddau fath o ronyn yn mynd i mewn o'r ochrau dirgroes. Wrth i gymysgu fynd yn ei flaen, mae'r raddfa wahanu'n lleihau oherwydd y gweithred wasgaru a achosir gan y sgriw, sy'n dynodi'r cymysgu lefel arwyneb dyfnach. Mae'r amrywiadau a welwyd yn cael eu hachosi gan agregu gronynnau yn ystod llif.

Mae cromlin raddfa wahanu'r allwthiwr sgriw gefeilliaid sy'n cylchdroi-yn parhau i fod yn gyson is na system gylchdroi'r cownter, gan ddangos ei allu cymysgu dosbarthol cryfach.

Mewn allwthiad sgriw twin ar y cyd, mae'r ddau sgriw yn cylchdroi i'r un cyfeiriad ac yn cynhyrchu cneifio cryf yn y parth rhyng-ryngol. Mae hyn yn hyrwyddo cyfnewid deunydd aml rhwng y sgriwiau, gan ddarparu cymysgu dosbarthol mwy unffurf.

Mewn cyferbyniad, mae allwthio gwrth-gylchdroi yn cadw'r rhan fwyaf o ddeunydd o fewn y siambr siâp C. Dim ond cyfran fach sy'n mynd i mewn i'r bwlch lle mae cneifio ac ymestyn yn digwydd. Mae'r lefel uwch o amgáu yn lleihau llif afreolaidd ond hefyd yn lleihau unffurfiaeth cymysgu cyffredinol.

Perfformiad Cymysgu Gwasgarol

Mae cymysgu gwasgarol yn cael ei ddiffinio gan leihad cynyddol ym maint gronynnau, sy'n cael ei yrru'n bennaf gan straen cneifio a hirfaith. Mae'r straen cneifio uchaf a brofir gan ronynnau olrhain yn adlewyrchu dwyster y broses wasgaru. Mae cyfran uwch o ronynnau sy'n destun cneifio uchel yn dynodi gallu gwasgariad cryfach.

Fel y dangosir yn Ffig. 11, mae'r sgriw rhifydd sy'n cylchdroi-yn dangos cromlin tebygolrwydd uwch, sy'n awgrymu ei fod yn amlygu mwy o ronynnau i lefelau cneifio uwch.

Tebygolrwydd o straen cneifio mwyaf

Mae Ffig{0}} yn dangos dwysedd tebygolrwydd y straen cneifio uchaf, lle mae'r brig yn dangos y lefel straen a brofir amlaf gan y gronynnau.

Mae nodweddion y gromlin ar gyfer y ddwy system yn cadarnhau bod y sgriw deublyg sy'n cylchdroi yn darparu grymoedd cneifio ac ymestyn cryfach, gan arwain at gymysgu gwasgarol uwch o'i gymharu â'r dyluniad cyd-gylchdroi.

Mae ffigurau{0}} a 14 yn crynhoi canlyniadau profion tynnol ac effaith.

Mae deunydd sy'n cael ei allwthio gan y sgriw gefell sy'n cylchdroi ar y cyd yn dangos cryfder tynnol ychydig yn uwch ac ehangiad ar yr egwyl.
I'r gwrthwyneb, mae samplau o'r system gylchdroi cownter yn dangos amsugniad egni effaith ychydig yn uwch a chryfder effaith.

Data prawf tynnol

Data prawf effaith

Manteision Co{0}}gylchdroi Twin-Sgriw Allwthiwr:

Maes llif mwy sefydlog, yn enwedig o ran rheoli pwysau.

Dosbarthiad cryf-perfformiad cymysgu ag unffurfiaeth materol uchel.

Amser preswylio byrrach ac effeithlonrwydd cludo uwch, yn ddelfrydol ar gyfer fformwleiddiadau sy'n sensitif i wres a lleihau diraddiad thermol.

Mae allwthwyr yn arddangos priodweddau tynnol gwell.

Manteision Counter{0}}cylchdroi Twin-Sgriw Allwthiwr:

-gallu adeiladu gwasgedd uwch (gan roi sylw i uchafbwyntiau pwysau lleol).

Effeithiau cneifio ac ymestyn cryfach, gan ddarparu cymysgedd gwasgaredig uwch.

Dosbarthiad amser preswylio hirach ac ehangach, sy'n addas ar gyfer prosesau sy'n gofyn am amser adwaith estynedig neu gymysgu.

Mae allwthwyr yn dangos cryfder effaith uwch a gludedd toddi is oherwydd sisiad cadwyn mwy helaeth.