إن جهاز البثق اللولبي المزدوج- عبارة عن معدات معالجة بوليمر عالية الكفاءة- تُستخدم على نطاق واسع في عمليات الخلط والتركيب والتطاير والتفاعل والبثق في صناعات البلاستيك والأغذية والكيماويات وغيرها من الصناعات. يعتمد مبدأ عمله الأساسي على الدوران المتزامن لاثنين من البراغي المتداخلة أو غير المتداخلة- داخل برميل ساخن، مما يتيح نقل المواد وضغطها وقصها وخلطها وتجانسها.
تفصيل مفصل لمبادئ العمل الأساسية:
1. الهيكل الأساسي
البراغي المزدوجة: يتم تركيبها بالتوازي داخل البرميل مع شكل -8 مقطع عرضي. يمكن تصنيفها إلى أنواع مختلفة بناءً على تصميم الخيط ودرجة الربط واتجاه الدوران.
البرميل: مصمم عادةً بهيكل معياري مجزأ للتجميع المرن. وهي مجهزة بنظام التدفئة والتبريد بالإضافة إلى منافذ التهوية (للتطاير أو الحقن الإضافي).
نظام القيادة: يوفر الطاقة لضمان الدوران المتزامن للبراغي المزدوجة.
2. مبادئ العمل الأساسية
النقل الإيجابي: تقوم الخيوط اللولبية بدفع المواد من قادوس التغذية إلى القالب بكفاءة نقل عالية وبدون تدفق خلفي تقريبًا.
القص والخلط المكثف: منطقة التشابك: تتشابك قمم الطيران للمسمارين مع بعضها البعض، مما يعرض المادة للقص والبثق والانقسام في منطقة التشابك. غرف على شكل C-: تتكون الغرفة المستمرة على شكل C- من المادة الموجودة بين البراغي والبرميل. عندما تدور البراغي، تتحرك الغرف ذات الشكل C- محوريًا ويتم تقسيمها وإعادة تنظيمها باستمرار لتحقيق خلط توزيعي. كتل العجن: تتكون من أقراص متداخلة متعددة، ويتم التحكم في شدة القص عن طريق ضبط زاوية الترنح (على سبيل المثال، 90 درجة للقص العالي، 45 درجة للقص المتوسط) لتحقيق خلط تشتيت قوي.
وظيفة التنظيف الذاتي-: بالنسبة للبرغي المزدوج الذي يدور بشكل متشابك بالكامل، فإن قمة الطيران لأحد المسمارين تمسح جذر أخدود المسمار الآخر بخلوص معين، مما يمنع احتجاز المواد وتدهورها. تعتبر هذه الميزة مناسبة بشكل خاص لمعالجة المواد الحساسة للحرارة-أو للتطبيقات التي تتطلب تغيرات متكررة في الألوان.
3. التصنيفات والخصائص الرئيسية
اتجاه الدوران: الدوران المشترك-: النوع الأكثر شيوعًا، والذي يتميز بقص خفيف وخلط موحد وأداء تنظيف ذاتي ممتاز-، ومناسب للتركيب والتطاير والبثق التفاعلي. العداد-الدوران: يشكل الدوران الخارجي (الدوران العداد الداخلي-) حجرات مغلقة على شكل C- ذات قدرة نقل قوية ولكن حرارة قص عالية؛ يميل الدوران إلى الداخل (الدوران المعاكس للخارج-) إلى التسبب في تراكم المواد في قادوس التغذية، وبالتالي نادرًا ما يتم استخدامه. يتم تطبيق الدوران المضاد-في الغالب في بثق الملف الشخصي.
درجة التشابك: التشابك الكامل: تتلاءم قمم الطيران والأخاديد اللولبية بشكل وثيق، مما يضمن الخلط الجيد والنقل المستقر. عدم التشابك -: أداءه أقرب إلى أداء اثنين من البراغي المفردة المتوازية، مع قدرة خلط ضعيفة، ولكن يمكن استخدامه في عمليات التفاعل الخاصة.
4. معلمات التحكم في العملية
تكوين اللولب: يمكن تجميع كتل النقل وكتل العجن والأقراص المسننة والمكونات الأخرى بمرونة وفقًا لمتطلبات العملية.
درجة الحرارة: يتم اعتماد التحكم في درجة الحرارة المجزأة للتكيف مع متطلبات الذوبان والتفاعل للمواد المختلفة.
سرعة المسمار: تؤثر على معدل القص ووقت الإقامة والإخراج.
طريقة التغذية: يتيح الجمع بين التغذية الرئيسية والتغذية الجانبية إمكانية الإضافة الدقيقة للمواد المتعددة المكونات.
تنفيس الفراغ: يزيل المكونات المتطايرة والمواد الجزيئية الصغيرة.
5. المقارنة مع الطاردات اللولبية المفردة-.
سعة الخلط: تتفوق أجهزة البثق اللولبية- المزدوجة بشكل كبير على الطاردات اللولبية- الفردية، خاصة في عمليات التعبئة والمزج والبثق التفاعلية العالية.
آلية النقل: تعتمد أجهزة البثق اللولبية المزدوجة- النقل بالإزاحة الإيجابية، وتتميز بتدفق مستقر وقابلية منخفضة لضغط رأس القالب.
أداء التنظيف الذاتي-: تتفوق أجهزة البثق اللولبية-الدوارة المزدوجة-المشتركة على الطاردات اللولبية الفردية-في الأداء.
الضغط-سعة البناء:-تتميز أجهزة البثق اللولبية المزدوجة بقدرة بناء ضغط ضعيفة نسبيًا-وغالبًا ما يتم إقرانها بطاردات لولبية مفردة-أو مضخات تروس لتعزيز الضغط.
6. مجالات التطبيق الرئيسية
مزج البوليمر وتعديله: تحضير السبائك مثل PP/EPDM وPC/ABS.
الحشو والتعزيز: تشتيت الحشوات بما في ذلك كربونات الكالسيوم والألياف الزجاجية.
البثق التفاعلي: البلمرة، التطعيم، التحلل المتحكم فيه، إلخ.
إزالة التطاير وإزالة الرطوبة: إزالة المذيبات أو الرطوبة.
الصناعات الغذائية والدوائية: معالجة العجين، التحبيب الدوائي، إلخ.
من خلال حركة التشابك بين المسمارين، يقوم الطارد اللولبي المزدوج-بقص المواد وتقسيمها وإعادة تركيبها بشكل معقد أثناء عملية النقل، مما يؤدي إلى تحقيق وظائف الخلط والتفاعل عالية الكفاءة. يوفر تصميمها المعياري مرونة كبيرة في العملية، مما يجعلها جهازًا أساسيًا للتركيب -العالي الجودة والمعالجة الخاصة. يكمن مفتاح فهم مبدأ عملها في فهم التأثير الشامل للهيكل الهندسي اللولبي واتجاه الدوران ومجموعة وحدة العملية على مجال تدفق المواد ومدخلات الطاقة.