Ghid de specificații pentru pachete de site filtrante pentru schimbătoare de site

Un pachet filtrant pentru schimbătorul de site este ansamblul filtrant înlocuibil, multistrat, din oțel inoxidabil, montat în schimbătorul de site al unui extrudor de peletizare a plasticului — de obicei un set de două până la șase discuri din plasă din sârmă țesută (în mod obișnuit cu densități de 20/40/60/80/100 mesh, cu un strat cu țesătură olandeză adăugat pentru o filtrare mai fină) fixate pe placa perforată de suport pentru a capta gelurile, particulele de carbon, fragmentele metalice și aditivii nedispersați înainte ca topitura să fie transformată în fire și tăiată în granule. Un pachet specificat corect elimină particulele de la aproximativ 100–500 µm pe partea de alimentare grosieră până la 10–40 µm pe partea fină și este în mod normal înlocuit atunci când contrapresiunea topiturii atinge aproximativ 150–250 bar sau când debitul începe să scadă. Deoarece pachetul este poziționat între vârful șnecului și filiera de peletizare, diametrul său, numărul de mesh-uri, numărul de straturi, tratamentul marginilor și aliajul determină atât calitatea granulelor, cât și frecvența opririlor liniei de producție.

Acest ghid explică modul în care sunt construite pachetele de filtre pentru schimbătoarele de site ale peletizatoarelor, ce configurații de plasă se potrivesc diferiților polimeri și ce anume trebuie să includeți într-o comandă de achiziție, astfel încât KAIFIL să poată oferta ansamblul corect de la prima încercare.

Tipuri de schimbătoare de site și ce trebuie să facă pachetul filtrant

Fiecare schimbător de site pentru peletizare funcționează pe același principiu: topitura trece printr-un pachet filtrant care acumulează impurități, iar schimbătorul înlocuiește pachetul — sau îl curăță — fără a opri linia de producție. Cele patru modele comune sunt:

• Schimbătoarele de site cu placă glisantă transportă unul sau două pachete filtrante în plăci plate de oțel care glisează de-a lungul canalului de topitură. Schimbarea pachetului durează una până la două secunde și produce un scurt impuls de presiune, ceea ce le face o opțiune comună pentru extrudoarele de peletizare de dimensiuni medii.
• Schimbătoarele de site cu piston dublu (double-bolt) utilizează două cavități cilindrice de filtrare, una fiind mereu în funcțiune în timp ce cealaltă este deschisă pentru înlocuirea pachetului. Fluctuația lor redusă de presiune le face populare pe liniile de PE, PP și masterbatch.
• Schimbătoarele de site rotative continue susțin mai multe pachete pe un disc rotativ și introduc treptat o secțiune nouă în calea de curgere, astfel încât contrapresiunea rămâne aproape constantă — alegerea obișnuită pentru liniile cu productivitate ridicată, unde chiar și o mică scădere de presiune afectează consistența granulelor.
• Schimbătoarele de site cu spălare în contracurent (backflush) inversează fluxul de topitură printr-un filtru fix pentru a îndepărta impuritățile de pe suprafața pachetului, prelungind durata de viață a acestuia în cazul alimentării cu materiale reciclate murdare, fără a deschide schimbătorul.

Pachetul filtrant este elementul de uzură comun tuturor celor patru. Rolul său este de a reține solidele, permițând în același timp polimerului să treacă suficient de rapid pentru ca temperatura și presiunea topiturii să rămână sub control — motiv pentru care filtrarea la peletizare este, de fapt, un echilibru între finețea de retenție, pierderea de presiune și durata de viață a pachetului.

Cum este construit un pachet filtrant pentru schimbătorul de site

Un pachet filtrant pentru schimbătorul de site nu este o singură sită. Este un ansamblu stratificat de discuri de sită pentru extruder, stivuite într-o ordine definită, cu straturile grosiere spre admisia topiturii și straturile fine spre evacuare. Trei componente contează.

Discuri stratificate din plasă de sârmă

Fiecare disc este o decupare circulară din plasă de sârmă țesută din oțel inoxidabil, iar stiva este ordonată astfel încât plasa grosieră să protejeze plasa fină și să preia cea mai mare parte din încărcătura de contaminanți. Un pachet tipic cu cinci straturi este configurat ca 20/40/60/80/100 — stratul de 20-mesh de pe partea de alimentare reține particulele mari și previne colmatarea straturilor mai fine, în timp ce fața de 100-mesh de pe partea de evacuare stabilește finețea filtrării. Numărul de straturi are un efect direct asupra căderii de presiune: fiecare strat suplimentar adaugă o mică rezistență, astfel încât un pachet cu trei straturi pe o linie de joasă presiune se comportă diferit față de un pachet cu cinci straturi pe aceeași mașină. Simplele discuri de filtrare din plasă de sârmă simplă sunt stivuite direct în cavitatea schimbătorului, în timp ce ansamblurile mai etanșe adaugă un strat fin de țesătură olandeză pentru îndepărtarea gelurilor și a micro-impurităților.

Discuri cu margine bordurată

Discurile simple sunt cercuri ștanțate; discurile de filtrare cu margine bordurată sunt supuse suplimentar unui tratament de margine cu un inel din oțel inoxidabil sudat sau sertizat care rigidizează discul și îl etanșează pe placa perforată. O bordură previne ocolirea topiturii pe lângă marginea pachetului — o cauză frecventă a pachetelor „suflate” care par curate, dar permit trecerea contaminanților în pelete. Pentru peletizarea la înaltă presiune, discurile de filtrare din plasă de sârmă cu margine bordurată sunt standardul deoarece bordura previne, de asemenea, deplasarea sau telescoparea straturilor de plasă în timpul unei schimbări cu placă glisantă sau rotativă.

Potrivirea pe placa perforată

Pachetul se așază într-un locaș de pe placa perforată (breaker plate), discul gros din oțel perforat care susține plasa metalică împotriva presiunii totale a topiturii. Diametrul pachetului trebuie să se potrivească perfect cu locașul (de obicei în limita a ±0.5 mm, și mai strâns pe plăcile mai mari), astfel încât întregul flux de topitură să fie forțat să treacă prin plasa metalică, nu pe lângă ea. Locașurile de placă non-circulare sau în trepte necesită discuri cu forme personalizate care urmează exact geometria plăcii.

Configurații ale straturilor de plasă metalică în funcție de tipul de polimer

Nu există un singur pachet "cel mai bun". Configurația corectă a plasei metalice depinde de polimer, de faptul dacă alimentarea este cu material virgin sau reciclat și de nivelul de contaminare pe care îl puteți tolera în peletă. Tabelul de mai jos prezintă puncte de pornire tipice utilizate pe liniile de peletizare; tratați-le ca repere de bază și ajustați-le după măsurarea contrapresiunii reale și a calității peletelor.

Intervalele de înlocuire de mai sus sunt orientative ca ordin de mărime pentru liniile de peletizare; numărul real depinde de suprafața sitei, debitul șnecului și contaminarea din amonte, așa că urmăriți propriile date în loc să copiați programul unui vecin. Pentru o analiză mai detaliată a modului în care interacționează straturile individuale, ghidul KAIFIL pentru combinații de plase pentru pachetele de site ale extruderului prezintă în detaliu logica de stivuire pentru 20/40/60/80/100 și țesătura olandeză.

Numărul de ochiuri vs. Încărcarea cu contaminanți

Numărul de ochiuri descrie numărul de deschideri pe inch liniar, dar valoarea care contează pentru filtrare este ratingul de microni — cea mai mare particulă care trece prin sită. Deoarece un pachet multistrat etapizează reținerea, puteți dimensiona fiecare strat pentru funcția sa specifică:

Din acest tabel decurg două reguli. În primul rând, gradul de contaminare determină cât de grosieră trebuie să fie partea de alimentare: granulele reciclate puternic contaminate au nevoie de un prim strat grosier de 20 mesh, cu o capacitate mare de reținere a impurităților, altfel straturile fine se colmatează în câteva minute. În al doilea rând, fața fină stabilește calitatea granulelor, astfel încât utilizarea unui ultim strat mai fin decât este necesar doar reduce durata de viață a pachetului fără a îmbunătăți produsul — dacă o sită de 100 mesh oferă specificația necesară pentru granule, o față de 200 mesh vă costă timpi morți fără niciun beneficiu.

Modul de cedare împotriva căruia trebuie proiectat este colmatarea. Atunci când contaminarea umple interstițiile mai repede decât poate trece topitura, suprafața deschisă efectivă se prăbușește, iar contrapresiunea crește brusc. De aceea, straturile de alimentare grosiere nu sunt opționale în cazul alimentării cu material murdar: ele prelungesc durata de viață a stratului fin și scump și mențin curba de presiune plată pentru cea mai mare parte a duratei de viață a pachetului, creșterea bruscă de la sfârșit servind ca semnal de schimbare.

Atunci când contaminantul constă în geluri și micro-impurități, mai degrabă decât în particule dure, un strat de sită din sârmă cu țesătură olandeză — țesută simplu, cu o bătătură groasă ce creează un traseu de curgere sinuos — reține 10–40 µm și reprezintă opțiunea standard de upgrade pentru aplicații PET, pentru folii și cu luciu pronunțat, unde o impuritate vizibilă într-o granulă înseamnă un lot respins.

Contrapresiunea și intervalele de schimbare

Pachetele de site pentru schimbătoarele de site cedează prin încărcare, nu prin rupere. Pe măsură ce se acumulează contaminanți, suprafața deschisă a sitei se micșorează, iar contrapresiunea topiturii crește. Declanșatorul practic pentru schimbarea pachetului pe o linie de peletizare este:

• Contrapresiunea topiturii de 150–250 bar, în funcție de utilaj și polimer — unele linii schimbă pachetul la 180 bar, altele funcționează până la 250 bar înainte ca acesta să fie înlocuit.
• Pierderea de debit de 10–15% la o viteză constantă a șnecului, ceea ce coincide de obicei cu declanșatorul de presiune.
• Un vârf de presiune vizibil în timpul schimbării care vă indică faptul că pachetul a funcționat prea mult timp și stratul fin a început să se colmateze.

Depășirea punctului de declanșare are consecințe reale: o temperatură mai ridicată a topiturii din cauza încălzirii prin contrapresiune, un consum specific de energie mai mare și, în cele din urmă, un pachet rupt sau spart care permite pătrunderea unui dop de contaminare în granule. Pe o linie de granulare, un singur pachet spart poate contamina un lot întreg, motiv pentru care majoritatea fabricilor efectuează schimbarea la un punct de referință conservator al presiunii, în loc să ruleze până la limită.

Aspectele economice ale schimbării reprezintă momentul în care selecția pachetului își amortizează costul. Un pachet este un consumabil cu cost redus, dar timpul de nefuncționare pentru a-l schimba pe un schimbător neautomat înseamnă minute de producție pierdută. Un strat fin ușor mai grosier, care extinde intervalul de la 12 la 20 de ore, valorează adesea mai mult decât fracțiunea de procent de particule fine suplimentare pe care le lasă să treacă. Acesta este motivul pentru care frecvența de schimbare este atât de strâns legată de contrapresiune — KAIFIL menține un ghid practic despre frecvența de schimbare a sitei extruderului și contrapresiunea cu cifre reale pentru setarea declanșatorilor de schimbare pe schimbătoarele cu placă glisantă, rotative și cu spălare în contracurent.

Cum să specificați un pachet de filtre pentru schimbătorul de site

Atunci când contactați un producător, cel mai rapid mod de a obține o ofertă de preț exactă este să trimiteți o specificație completă. Iată ce trebuie să includeți, în ordinea importanței:

• Diametrul și potrivirea. Măsurați diametrul și adâncimea locașului plăcii perforate în milimetri (dimensiunile imperiale sunt încă frecvente pe liniile mai vechi). Specificați toleranța — de obicei ±0.5 mm sau mai strânsă — și dacă locașul este plat, în trepte sau lamat.
• Pachetul de site, de la grosier la fin. Scrieți secvența completă, de exemplu 20/40/80/120, nu doar numărul de ochiuri al sitei fine. Includeți deschiderea de care aveți nevoie pe partea fină, în microni sau mesh.
• Numărul de straturi și tipul. Specificați numărul de straturi și dacă vreun strat este cu țesătură olandeză, țesătură diagonală sau țesătură simplă. Menționați dacă doriți o sită de suport, o sită de filtrare și un strat exterior de protecție, sau un pachet simplu de site echivalente.
• Clasa materialului. Oțelul inoxidabil 304 este standardul pentru PP curat, PE și majoritatea lucrărilor cu masterbatch. Alegeți 316L pentru polimeri cu produse de degradare corozive, alimentare cu material reciclat cu contaminare mixtă sau aplicații în care pachetele sunt spălate și reutilizate. 316L costă mai mult, așa că rezervați-l pentru cazurile în care chimia o cere.
• Tratamentul marginilor / tipul de ramă. Decideți între discuri simple și discuri de filtrare cu ramă. Utilizați rame pentru peletizarea la înaltă presiune, pentru pachete cu diametrul de peste aproximativ 150 mm și ori de câte ori pachetul trebuie să rămână fix în timpul unei schimbări cu placă glisantă sau rotativă.
• Cantitatea și formatul pachetului. Specificați producătorului dacă achiziționați pachete pre-stivuite ca un singur ansamblu sau ca discuri libere pentru stivuire internă și furnizați cantitatea anuală, astfel încât oferta să poată reflecta prețul pe lot.

Dacă oricare dintre aceste câmpuri este incert, trimiteți marca și modelul schimbătorului de site, plus o fotografie sau un desen al plăcii perforate. KAIFIL produce în mod regulat discuri de filtrare din plasă de sârmă cu formă personalizată pentru geometrii non-standard ale plăcii, astfel încât un locaș neobișnuit nu reprezintă un obstacol pentru obținerea unei oferte.

Pentru liniile de peletizare a materialelor reciclate, logica de selecție prezintă suficiente diferențe — contaminare mai mare, distribuție mai largă a dimensiunii particulelor, prezența ocazională a metalelor — încât merită o tratare separată. Consultați ghidul KAIFIL despre selectarea sitelor de extruder pentru liniile de reciclare a plasticului înainte de a finaliza o specificație pentru material măcinat sau alimentare post-consum.

Întrebări frecvente

Ce pachet de site ar trebui să folosesc pentru granularea PP? Un punct de pornire obișnuit pentru polipropilena virgină este 40/80/120 sau 30/60/120, oferind o suprafață fină de aproximativ 125 µm. Pentru PP reciclat cu mai multe impurități, reduceți partea de alimentare la mesh 20 (20/40/80), astfel încât stratul grosier să rețină murdăria, iar straturile fine să rămână deschise mai mult timp.

Când ar trebui să înlocuiesc un pachet de site pentru schimbătorul de site? Înlocuiți pachetul atunci când contrapresiunea topiturii atinge aproximativ 150–250 bar, când debitul scade cu 10–15% la o viteză constantă a șnecului sau conform unui program fix bazat pe datele dumneavoastră istorice. Înlocuirea în funcție de contrapresiune, mai degrabă decât de timp, protejează calitatea granulelor și previne spargerea pachetelor de site.

Care este diferența dintre pachetele de site din 304 și cele din 316L? 304 este oțelul inoxidabil standard pentru majoritatea polimerilor și este mai ieftin. 316L adaugă molibden pentru o rezistență mai bună la coroziune și pitting, fiind ales pentru PVC, fluoropolimeri, materii prime reciclate agresive și orice aplicație în care pachetele sunt spălate și reutilizate. Pentru granularea obișnuită a PP și PE, 304 este de regulă suficient.

De ce unele discuri filtrante au o bordură? Un disc filtrant cu bordură are un inel din oțel inoxidabil sudat sau sertizat în jurul marginii, care rigidizează discul și îl etanșează pe placa perforată, împiedicând topitura să treacă pe lângă pachet. Bordurile sunt standard pentru granularea la înaltă presiune și pentru pachetele cu diametrul de peste 150 mm, unde discurile simple se pot deplasa în timpul schimbării sitei.

De ce diametru al pachetului de site am nevoie? Măsurați locașul plăcii perforate — diametrul pachetului trebuie să se potrivească perfect, de obicei cu o toleranță de ±0,5 mm, astfel încât întreaga topitură să fie forțată să treacă prin sită. Dacă locașul este în trepte sau necircular, aveți nevoie de discuri cu forme personalizate, adaptate geometriei plăcii.

Obțineți o ofertă de preț de la KAIFIL

Alegerea pachetului de site filtrante potrivit pentru schimbătorul de site se rezumă la o listă scurtă de parametri: diametrul plăcii, configurația sitelor, numărul de straturi, aliajul și tipul de ramă. Trimiteți aceste detalii — sau doar modelul schimbătorului de site, polimerul și debitul — către KAIFIL și veți primi o recomandare de specificații și o ofertă de preț de la un producător care realizează site de extrudare din oțel inoxidabil, discuri de filtrare și pachete de site pentru linii de peletizare din întreaga lume. Pentru o imagine mai de ansamblu asupra locului pe care îl ocupă aceste pachete în cadrul procesului, începeți cu prezentarea generală KAIFIL privind filtrarea prin extrudare a plasticului, apoi trimiteți desenul plăcii perforate și cerințele privind sita pentru a primi o specificație personalizată.