2.3 公用工程的要求
异型材生产过程中,挤出设备的成型工艺是很重要的,但是,作为外围保障的水、电、气等方面的工艺要求也是不可不注意的,尤其是对于新上设备的厂家,如何取得最佳效益配置是很关键的。
(1)冷却水 异型材的成型过程中,冷却水是必不可少的介质。真空定型模具、减速箱、分配箱、机筒冷却装置、螺杆芯温控装置等都需要水的冷却。
混合后的物料经过挤出机挤压塑化后沿挤出模头流道热成型,在通过口模释放压力后膨胀,此时熔体温度约为140~170℃,进入真空定型模后,通过真空强力吸附和冷却水的强制冷却,熔体逐渐成型,达到所需要的几何形状。在冷却水的强制循环冷却过程中,考虑到异型材的应力变形等诸多因素,也通过试验确定冷却水的最适宜工艺温度为14~18℃。因此,异型材生产厂家在组织型材生产时必须考虑配备冷水机组。对比实验表明,夏季周围环境温度35℃时,配备冷水机组比不配备冷水机组可提高产量15%左右(在挤出机生产能力范围内)。产量的提高是一方面,如果不采用制冷水,型材质量的保证也是很困难的。
就目前国内型材生产来说,众多型材厂家大多采用高速挤出模具,正常生产过程中,冷却水的耗用量一般为6~10m3/h。因此,初上型材生产项目时必须考虑水的循环利用,设计一套切实可行的冷却水循环系统。在这个系统中,可以根据生产线的数量,对循环水池的设计、水泵的配备、冷却塔、冷水机组的选择等作最优设计,争取使系统最佳效益化。考虑到空间综合利用及美观性,一般将循环水池置于地下(便于保温):水泵、冷水机组等布置在水池之上(连接管路最短),冷却塔置于泵房楼顶,散热、通风效果好。
另外,由于真空冷却定型系统中普遍选用真空泵,无论是进口的还是国产真空泵,对水质都有严格的要求,型材生产厂应该对所使用的循环水进行化验,若水质太硬,必须进行软化处理。依据化验结果,进行水处理时可采取两种方法:一种是药物软化法;另一种是离子交换器法。各生产厂家可根据自己的实际情况确定。
冷却水的上下管道一般置于地沟内,也可以打压试验后采用直埋式。上水压力要求不小于0.2MPa,上水管道分支处及与设备接口处都要加阀门,以便设备维修及管道检修等。下水时,由于设备出水没有压力,因此,一定保证下水管道要有不小于8%的下降。
(2)电力设施 电力是异型材生产的动力来源,自动控制系统的精度是保证型材稳定生产的重要条件。除设备本身电气系统外,外围设施是提供系统可靠的保障。
首先是变压器的选择。根据生产线的数量及附属设备的情况核算出装机容量,因为挤出生产线不是满负荷运转,例如在挤出机开始升温的时候主机不动作,主电机启动后,加热器只处于保温状态:切割电机只是断续动作;主电机、牵引电机也不是全负荷运转。因此,设备在正常运行时实际用电量也只是总装机容量的70%左右。变压器的最佳运行状态是满载运行,因此变压器规格的选择可以把实际用电量作为参考依据,虽然设备在启动时电流很大,但变压器允许瞬时超载20%运行。
各用电设备控制箱内虽然都有控制开关,但从安全和检修方便来说,最好加一个中间隔离开关,也就是防止设备出现问题时越级跳闸——即让变压器直接断电。每条生产线一般都有两个接线点,因此要加两个中间隔离开关(空气开关),这些隔离开关一般几条线集中在一起,做一个配电箱,布置在车间内离生产线较近的地方。各个隔离开关的规格可以根据生产线的负荷选择。
考虑到线路损耗,主变压器最好布置在车间生产附近,生产车间内部从配电箱到各设备用电接线点最好也按直线布电缆沟。现在一般做法是预埋尼龙管后穿电缆。各用电电缆及主电缆的规格可根据设备用电量核算。
(3)压缩空气 由于气动系统具有无污染、无噪声等诸多优越性,在机电设备中的应用越来越广泛。在型材生产过程中,型材的牵引履带压紧、切割压紧、切割、切割小车复位、翻料、覆膜等动作都是通过气动系统来实现的。
气动系统的动力源是空气压缩机,一般选用无油活塞式或螺杆式压缩机,气源压力为0.6~0.8MPa。型材生产设备对压缩空气的消耗量是很小的,一般为200L/min,但是,为了保证牵引履带的有效压紧,需要保持一定的压力。同时,为了延长充压机的使用寿命,避免空压机的频繁启动,一般将空气压缩机的规格选得稍大一些。同时,另外配备一个储气罐也是很有必要的。受环境的影响,空气压缩机排出的压缩空气中含有大量的水分和杂质,为证保气动系统运行的精确性,必须另外配置充气净化装置,排除压缩充气中含有的油、水和杂质。
空气压缩机正常工作时,排气口温度在120℃左右,若环境粉尘浓度过高,导致储气罐中积聚的粉尘超过一定的浓度时,会引起爆炸。因此,储气罐一般放置在室外通风处。
上述辅助生产工艺一般是通用性的,具体组织实施时应该结合本单位的实际情况,量力而行。