Welche Wassertemperaturen sind für den Vakuumdimensionierungstank und den Sprühwassertank bei der PE-Rohrextrusionsproduktion erforderlich?

Anforderungen an die Wassertemperaturregelung für PE-Rohr-Vakuumwassertanks und Sprühwassertanks:

Die Grundprinzipien lassen sich wie folgt zusammenfassen: Die Wassertemperatur im Vakuum-Durchmesserregulierungstank sollte auf einem relativ hohen Niveau gehalten werden, wohingegen die Wassertemperatur im Sprühkühltank schrittweise gesenkt werden sollte; Gleichzeitig muss der Temperaturunterschied zwischen den einzelnen Stufen streng kontrolliert werden, um zu verhindern, dass die Rohrleitungsmaterialien während des Abkühlvorgangs innere Spannungen, Verformungen oder Oberflächenrisse entwickeln.

I. Vakuum-Kalibrierwassertank (Kalibrierungsabschnitt)

Empfohlene Wassertemperatur: 30–50°C. Bei herkömmlichen PE-Wasserversorgungsrohren mit kleinem Durchmesser wird die Temperatur typischerweise zwischen 35 und 45 °C gehalten; Bei dickwandigen Rohren mit großem Durchmesser wird die Temperatur vorzugsweise zwischen 45 und 50 °C gehalten.

1. Warum die Wassertemperatur nicht zu niedrig sein sollte: Frisch aus der Düse extrudierte PE-Rohre sind noch im geschmolzenen, weichen Zustand; Bei direktem Kontakt mit kaltem Wasser kann sich an der Rohrwand sofort eine harte Schale bilden, während das Innere im geschmolzenen Zustand bleibt. Dies kann erhebliche innere Spannungen erzeugen, wodurch die Rohre anfälliger für Risse werden und das Risiko einer Kriechverformung in späteren Verarbeitungsphasen steigt. Darüber hinaus kann eine schnelle Abkühlung der Oberflächenschicht zu Oberflächendefekten wie Vertiefungen, Lochfraß und Orangenschalenmustern führen. Bei dickwandigen Rohren kann ein übermäßiger Temperaturunterschied zwischen der Innen- und Außenfläche die Rundheit des Rohrs weiter beeinträchtigen.

2. Typische Phänomene bei zu niedriger oder zu hoher Wassertemperatur: Wenn die Wassertemperatur unter 25 °C sinkt, erhöht sich die innere Spannung im Rohrmaterial, wodurch die Rohre anfälliger für Biegungen werden und die Anzahl der Oberflächenfehler steigt; Wenn die Wassertemperatur 55 °C übersteigt, verlangsamt eine unzureichende Kühlleistung die Aushärtegeschwindigkeit der Rohrwand und der Vakuumeffekt kann dazu führen, dass die Rohrwand dünner wird, was in der Folge zu Schwankungen im Außendurchmesser und übermäßiger Ovalität führt.

3. In der Vakuumkammer wird warmes Wasser zum Formen verwendet, wodurch sich nach und nach eine feste Haut auf der Oberfläche des Rohrmaterials bildet, während der Außendurchmesser durch Unterdruck stabilisiert wird.

II. Sprühkühlwassertank (Nachkühlung; besteht typischerweise aus 1–3 Sprühzonen)

Es sollte ein abgestufter Kühlansatz gewählt werden; Eine direkte Kühlung mit raumtemperiertem Kaltwasser in einem Schritt wird nicht empfohlen.

1. Die erste Sprühstufe wird in der Nähe der Vakuumkammer positioniert. Die Wassertemperatur sollte zwischen 25 und 35 °C gehalten werden und dient in erster Linie als Übergangskühlstufe. In der zweiten Sprühstufe sollte die Wassertemperatur zwischen 20 und 28 °C liegen. In der letzten Sprühphase kann Wasser mit Umgebungstemperatur (18–25 °C) verwendet werden, mit dem Ziel, die Gesamttemperatur der Rohrleitungen letztendlich auf unter 40 °C zu senken, bevor mit der Ziehphase fortgefahren wird.

2. Es ist zu beachten, dass die Temperatur des Leitungswassers im Sommer bis zu 28–32 °C betragen kann, während sie im Winter unter 10 °C sinken kann. Im Winter darf kaltes Wasser nicht direkt auf die Rohre gesprüht werden, die direkt aus der Vakuumkammer austreten; Wenn der Temperaturunterschied mehr als 20 °C beträgt, erhöht sich das Risiko von Qualitätsproblemen erheblich.

3. Der Zweck des Sprühabschnitts besteht darin, die Wärmeleitung von der Kernschicht der Rohrwand nach außen kontinuierlich zu erleichtern und so zu ermöglichen, dass sich die Temperaturen innerhalb und außerhalb des gesamten Rohrs allmählich ausgleichen, wodurch eine vollständige Aushärtung erreicht wird und eine mögliche Rückbiegung vermieden wird, die nach nachfolgenden Zieh- und Schneidvorgängen auftreten kann.

III. Hauptunterschiede zwischen verschiedenen Produkten

1. PE-Wasserversorgungsrohre sind typischerweise dickwandige, druckbelastete Rohre; Bei Vakuumkammern sollte die Wassertemperatur vorzugsweise in einem höheren Bereich (40–50 °C) liegen, kombiniert mit segmentiertem Sprühen, wobei der Temperaturunterschied streng kontrolliert werden muss, um interne Spannungen zu reduzieren und eine langfristige statische hydraulische Leistung sicherzustellen.

2. Bei dünnwandigen PE-Rohren oder Leitungsrohren kann die Wassertemperatur in der Vakuumkammer aufgrund ihrer relativ dünnen Wandstärke und geringen Wärmespeicherkapazität zwischen 30 und 40 °C gehalten werden; Unter solchen Bedingungen können die Sprühkühlungsparameter angemessen gelockert werden, obwohl von der Verwendung abrupter Kühlmethoden weiterhin abgeraten wird.

3. HDPE-Rohre mit großem Durchmesser beziehen sich im Allgemeinen auf Rohre mit einem Nennaußendurchmesser von mehr als 315 mm; Diese Rohre zeichnen sich durch eine größere Wandstärke und eine höhere Wärmekapazität aus. Folglich sollte die Wassertemperatur in der Vakuumkammer weiter auf 45–50 °C erhöht, die Anzahl der Sprühstufen entsprechend erhöht und die Abkühlzeit entsprechend verlängert werden; Andernfalls können sich die Rohre leicht verformen, wenn die Innenwand zu langsam abkühlt.

IV. Praktische Kontraindikationen

1. Das direkte Einleiten von Kaltwasser mit niedriger Temperatur in den Vakuumwassertank ist strengstens verboten, da dies eine Hauptursache für Risse und Verformungen in den Rohrleitungsmaterialien ist. der Temperaturunterschied zwischen dem Vakuumtank und dem ersten Sprühabschnitt sollte 20 °C nicht überschreiten; Andernfalls steigt das Risiko für die Integrität der Rohrleitungen stark an. Darüber hinaus darf die Austrittswassertemperatur im letzten Abschnitt nicht zu hoch sein; Wenn die Rohrleitung beim Eintritt in die Traktionsphase zu flexibel bleibt, kann sie während der Traktion übermäßig gedehnt werden, was zu einer Verringerung der Wandstärke führt.

2. Wenn die Produktion stabil läuft, wird empfohlen, die Vakuumkammer mit einer Konstanttemperatur-Heiz- oder Wärmetauschereinheit auszustatten, während das Sprühzirkulationswassersystem mit einem Kühlturm zur Temperaturregelung ausgestattet sein sollte.

3. Darüber hinaus muss während des Produktionsprozesses auf die dynamische Stabilität der Wassertemperatur geachtet werden: Schwankungen der Umgebungstemperatur zwischen Tag und Nacht sowie der natürliche Temperaturanstieg des Wassertanks bei kontinuierlichem Gerätebetrieb können dazu führen, dass die tatsächliche Wassertemperatur vom eingestellten Bereich abweicht. Daher sollten Betreiber regelmäßige Inspektionen durchführen und die Ergebnisse protokollieren, die Parameter der Temperiergeräte zeitnah anpassen und erhebliche Schwankungen der Wassertemperatur verhindern.

4. Bei der Umstellung auf Produkte mit unterschiedlichen Spezifikationen sollte die Wassertemperatur in jedem Abschnitt des Wassertanks im Voraus angepasst werden; Erst nachdem sich die Temperatur stabilisiert hat, sollte die Maschine gestartet und das Futtermaterial zugeführt werden, um eine Nichteinhaltung der Chargen zu vermeiden, die dadurch verursacht wird, dass die Wassertemperaturen nicht den erforderlichen Standards entsprechen.

5. Wenn die Wasserhärte am Produktionsstandort zu hoch ist, ist es außerdem notwendig, die Kalkablagerungen an den Innenwänden des Wassertanks regelmäßig zu reinigen, um zu verhindern, dass Kalkablagerungen die Wärmetauscherleitungen verstopfen, was andernfalls die Leistung der Temperaturregelung beeinträchtigen könnte.