خط اکستروژن لوله HDPE چیست؟

راهنمای کامل خط اکستروژن لوله HDPE: اجزاء، فرآیند و نوآوری ها

یک خط اکستروژن لوله HDPE یک سیستم تولید یکپارچه است که مواد اولیه پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) را به لوله های بادوام تبدیل می کند که در تامین آب، توزیع گاز، سیستم های فاضلاب و کاربردهای صنعتی استفاده می شود. این خطوط تولید با ذوب، شکل‌دهی و جامد کردن گلوله‌های HDPE از طریق یک فرآیند خودکار مداوم، لوله‌هایی با مقاومت بالا در برابر خوردگی، انعطاف‌پذیری و طول عمر ایجاد می‌کنند. در اینجا یک تفکیک دقیق وجود دارد:  

پارامتر	مشخصات
مواد قابل اجرا	PE
محدوده قطر لوله تولید (OD)	0-Φ315 میلی متر
خروجی خط تولید	0-650 کیلوگرم در ساعت
ارتفاع مرکز	50±1200 میلی متر
جهت عملیات	راست به چپ (→)
رنگ ماشین	قابل تنظیم بر اساس نیاز مشتری
کل برق نصب شده	360 کیلو وات
ولتاژ مورد نیاز	380V/50Hz، سه فاز
محیط عملیاتی	سرپوشیده، منطقه الکتریکی غیر خطرناک
رطوبت	≤85٪ (غیر متراکم)
نیازهای آب خنک کننده	≤20℃، ≥0.3 مگاپاسکال
نیازهای هوای فشرده	1 m³/min، ≥0.6 MPa

• اجزای اصلی خط اکستروژن لوله HDPE

  شماره	نام تجهیزات	تعداد
  1	سیستم بارگیری خلاء خودکار QX-900	1 واحد
  2	خشک کن هاپر QX-150	1 واحد
  3	سیستم بارگیری خلاء خودکار QX-300	1 واحد
  4	خشک کن هاپر QX-50	1 واحد
  5	اکسترودر تک پیچ پرسرعت SJ75/38	1 واحد
  6	اکسترودر تک پیچ SJ50/33	1 واحد
  7	سیستم کنترل وزنی (دو لایه)	1 مجموعه
  8	SJ25/25 Co-extruder برای Color Stripe	1 واحد
  9	قالب لوله پلی اتیلن سه لایه با سرعت بالا Φ315mm	1 مجموعه
  10	مخزن کالیبراسیون خلاء لوله 315 (9 متر)	1 واحد
  11	مخزن خنک کننده اسپری لوله 315 (8 متر)	2 واحد
  12	315 چهار پنجه خزنده نوع سروو رانده ماشین حمل و نقل	1 واحد
  13	دستگاه برش بدون تراشه مداری لوله 315	1 واحد
  14	قفسه چرخش لوله	1 واحد

  
  

1- اکسترودر

اکسترودر تک پیچ پرسرعت SJ75/38

پارامتر	مشخصات
خروجی اکستروژن	300-600 کیلوگرم در ساعت
حالت عملیات	کنترل پنل دستگیره
قدرت موتور	160 کیلو وات، AC
ارتفاع مرکز	50±1200 میلی متر
پیچ
∟ قطر پیچ	75 میلی متر
∟ نسبت L/D	38:1
∟ سرعت پیچ	0-180 دور در دقیقه
∟ کنترل سرعت	فرکانس متغیر (اینورتر ABB)
∟ مواد پیچ	38CrMoAlA، درمان نیترید شده
∟ عمق لایه نیترید شده	0.5-0.8 میلی متر

اکسترودر تک پیچ SJ50/33

پارامتر	مشخصات	نکات فنی
خروجی اکستروژن	30-80 کیلوگرم در ساعت	تولید آزمایشگاهی تا آزمایشی را پوشش می دهد
حالت عملیات	کنترل پنل دستگیره	تنظیم دقیق دستی
قدرت موتور	سرو موتور مغناطیس دائم 37 کیلو وات	راندمان گشتاور بالا (0.1% پایداری سرعت)
ارتفاع مرکز	50±1200 میلی متر	ارتفاع ادغام خط لوله استاندارد
پیچ
∟ قطر پیچ	50 میلی متر	نرخ برش متوازن برای HDPE/PP
∟ نسبت L/D	33:1	برای پایداری لوله HDPE بهینه شده است
∟ سرعت پیچ	0-110 دور در دقیقه	محدوده وسیع برای سازگاری مواد
∟ کنترل سرعت	فرکانس متغیر (اینورتر یاسکاوا)	درایو دقیق با حفاظت اضافه بار
∟ مواد پیچ	38CrMoAlA، درمان نیترید شده	فولاد آلیاژی استاندارد صنعتی
∟ عمق لایه نیترید شده	0.5-0.8 میلی متر	مقاومت در برابر سایش افزایش یافته (HV≥800)

SJ25/25 Co-extruder for Color Stripe

پارامترهای	مشخصات مشخصات	فنی نکات فنی
خروجی اکستروژن	1-5 کیلوگرم در ساعت	دقت در مقیاس آزمایشگاهی
حالت عملیات	کنترل پنل روتاری دستگیره	تنظیم دقیق دستی
قدرت موتور	1.5 کیلو وات، AC	درایو صنعتی استاندارد
ارتفاع مرکز	50±1000 میلی متر	طراحی کم حاشیه
ابعاد کلی	1400×720×1400 میلی‌متر (L×W×H)	رد پای فشرده
پیچ
∟ قطر پیچ	25 میلی متر	میکرو اکستروژن
∟ نسبت L/D	25:1	بهینه برای ذوب های کم حجم
∟ سرعت پیچ	0-20 دور در دقیقه	پردازش فوق العاده کند
∟ کنترل سرعت	درایو فرکانس متغیر (VFD)	راه اندازی روان
∟ مواد پیچ	38CrMoAlA، درمان نیترید شده	آلیاژ مقاوم در برابر سایش
∟ عمق لایه نیترید شده	0.5-0.8 میلی متر	عمر سرویس طولانی تر

2، سیستم کنترل ثقلی (دو لایه)

اجزای	مشخصات	نکات فنی
صفحه نمایش لمسی	صفحه نمایش لمسی 7 اینچی HMI	رابط گرافیکی رنگی
کنترل PLC	سیستم کنترل PLC	اتوماسیون متمرکز
هاپر ثقلی	فولاد ضد زنگ (SS304/SS316) با قاب پشتیبانی × 2 واحد	برای دوز دقیق مواد

3،

پارامتر قالب	مشخصات	نکات فنی
روش گرمایش	بخاری میکا باند	توزیع یکنواخت دما (±2°C)
مواد دای	فولاد آلیاژی 40 Cr	خاموش و تمپر شده (HRC 28-32)
مواد سنبه	فولاد آلیاژی 40 Cr	صیقلی آینه ای (Ra≤0.2μm)
سایز بندی مواد آستین	آلیاژ برنز با سایش بالا	سختی برینل ≥HB 110
خنک کننده آستین اندازه	ژاکت آب خنک (آلومینیوم)	اتلاف سریع گرما

4،

پارامترهای شکل دهی و خنک کننده	مشخصات	نکات فنی مشخصات
سیستم خلاء
∟ قدرت پمپ خلاء	5.5 کیلو وات × 2	طراحی افزونگی دو پمپ
∟ قدرت پمپ آب	5.5 کیلو وات × 2	گردش خون با جریان بالا (≥15m³/h)
سیستم خنک کننده
∟ روش خنک کننده	خنک کننده اسپری	کوئنچینگ سطح لوله یکنواخت
∟ میله های اسپری	8 واحد	طرح بندی با پوشش کامل
∟ مواد میله اسپری	فولاد ضد زنگ ضخیم شده (SS304)	ساخت و ساز مقاوم در برابر خوردگی
∟ مواد نازل	نایلون (PA66)	مقاوم در برابر گرفتگی، عمر چرخه 200k+
سیستم موقعیت یابی
∟ تنظیم قدرت موتور	1.5 کیلو وات	دقت سروو کنترل شده
∟ محدوده تنظیم عمودی	50 ± میلی متر	دقت وسط لوله ≤0.5mm
∟ محدوده تنظیم افقی	± 30 میلی متر
∟ محدوده تنظیم طولی	800 میلی متر	جبران هم ترازی دای به تانک
ساخت تانک
∟ طول مخزن وکیوم	9000 میلی متر	برای لوله Ø315 میلی متر با سرعت خط 1.5 متر در دقیقه
∟ ضخامت دیواره مخزن	فولاد ضد زنگ 5 میلی متر	سفتی سازه (انحراف <1mm/m)
∟ ارتفاع مرکز	50±1000 میلی متر	با ارتفاع خروجی اکسترودر مطابقت دارد
∟ مواد سطح خیس شده	فولاد ضد زنگ (منطقه تماس کامل 9 متر)	سازگار با ISO 2143 برای خوردگی آب

پارامتر	مشخصات	فنی نکات فنی
قدرت پمپ آب	7.5 کیلو وات × 1	گردش خون با فشار بالا (≥20m³/h)
روش خنک کننده	خنک کننده اسپری (نوع پرده) با نمای شیشه ای	رفع یکنواخت با پوشش کامل
میله های اسپری	8 واحد	چیدمان نازل 360 درجه
مواد میله اسپری	فولاد ضد زنگ ضخیم شده (SS304)	طراحی ضد خوردگی
مواد نازل	نایلون (PA66)	جت های خود تمیز شونده مقاوم در برابر گرفتگی
طول مخزن اسپری	8000 میلی متر	بهینه شده برای خنک کننده لوله Φ315mm
ضخامت دیواره مخزن	فولاد ضد زنگ 2.5 میلی متر	ساختار بهینه وزن
ارتفاع مرکز	50±1200 میلی متر	با تجهیزات بالادست/پایین دست مطابقت دارد
مواد سطح خیس شده	فولاد ضد زنگ (منطقه تماس کامل 8 متر)	سازگار با خوردگی ISO 2143

5. حذف

پارامتر	مشخصات	نکات فنی
سیستم کشش
∟ واحدهای خزنده	4 ست	موازنه نیرو مستقل
∟ طول قاب	2800 میلی متر	بهینه شده برای پایداری لوله Φ315mm
∟ حداکثر نیروی کشش	18000 نیوتن (≈1836 kgf)	برای لوله های 630 میلی متری SDR11 کافی است
∟ محدوده سرعت کشش	0.1-8 متر در دقیقه	کنترل دقیق برای دیوارهای نازک/ضخیم
∟ موتورهای درایو	سرو موتورهای 1.5 کیلووات × 4	سیستم سروو سینوسی (0.05% همگام سازی ±)
∟ کنترل سرعت	مقررات کنترل کننده سروو	همگام سازی گذرگاه CANopen
∟ روش بستن	بستن پنوماتیک	فشار گرفتن بدون شکست
∟ فشار هوا	0.6 مگاپاسکال	پاسخ فوری <0.5 ثانیه
∟ ارتفاع مرکز	50±1200 میلی متر	مطابق با مخازن خنک کننده بالادست
قطعات الکتریکی
∟ موتور و گیربکس	سرو موتورهای سینوسی + گیربکس های سری K	حفاظت IP54، عمر مفید 20000 ساعت
∟ کنترل کننده های سرعت	درایوهای سروو سینوسی	موج گشتاور <0.2%
∟ کنتاکتورها / نشانگرها / دکمه ها	اجزای اشنایدر/DELIXI	مطابق با IEC 60947-4

6،

پارامتر برش	مشخصات	نکات فنی
حداکثر ضخامت برش	30 میلی متر (HDPE)	برای لوله های SDR17 Φ315mm
مکانیسم خوراک	خوراک هیدرولیک	کنترل فشار (دقت ± 0.2 میلی متر)
تیغه برش	تیغه های فولادی ابزار سفارشی	سختی ≥62 HRC، درج های قابل تعویض
قدرت موتور	2.2 کیلو وات	طراحی با گشتاور ثابت
سرعت چرخش	960 دور در دقیقه	بهینه شده برای برش های تمیز بدون تراشه
کنترل سکته مغزی	سیلندر پنوماتیک فعال می شود	تکرارپذیری ± 0.1 میلی متر
سفر به جدول	1500 میلی متر	بخش های لوله 6 متری را کنترل می کند
میز درایو	سیستم اسلاید پنوماتیک	فشار هوا 0.6 مگاپاسکال، موقعیت یابی سریع
ارتفاع مرکز	50±1200 میلی متر	مطابق با واحد حمل و نقل بالادست

7،

پارامتر Racking	مشخصات	نکات فنی
نوع رک	قفسه چرخشی پنوماتیک	چرخش اتوماتیک لوله پس از برش
طول قفسه	6 متر	بخش های استاندارد لوله 6 متری را کنترل می کند
روش کنترل	خودکار	PLC هماهنگ با چرخه برش
فشار هوای فشرده	≥0.6 مگاپاسکال	سازگار با سیستم هوای گیاهی
ابعاد (L×W×H)	6000×800×1200 میلی متر	ردپای بهینه شده برای خط تولید

• نحوه عملکرد فرآیند اکستروژن: گام به گام

1. تغذیه: گلوله های HDPE وارد قیف می شوند، اغلب با واحدهای خشک کن برای حذف رطوبت.  

2. پلاستیفیکاسیون: گلوله ها در بشکه (130-180 درجه سانتیگراد) تحت برش کنترل شده ذوب می شوند.  

3. اکستروژن و شکل دهی: مذاب از طریق یک قالب مجبور می شود تا یک پروفیل لوله را تشکیل دهد.  

4. خنک کننده: لوله ها برای انجماد از حمام های آب عبور می کنند (از تغییر شکل جلوگیری می کند).  

5. کشیدن و برش: حمل و نقل دقیق و اره برش لوله ها به طول های مشخص.

• برنامه های کاربردی کلیدی تقاضا را افزایش می دهند

شبکه های آب/گاز شهری: لوله های دارای فشار (20 تا 630 میلی متر) با اتصالات بدون نشتی.  

فاضلاب و زهکشی: لوله های دیواری با قطر بزرگ (تا 3000 میلی متر) (به عنوان مثال، HDPE تقویت شده با فولاد) برای مقاومت در برابر خوردگی.  

معدن و آبیاری: واحدهای اکستروژن متحرک تولید لوله در محل را امکان پذیر می کنند و هزینه های حمل و نقل را کاهش می دهند.  

• نوآوری ها و روندهای تکنولوژیکی

طراحی های با خروجی بالا: اکسترودرهای دوگانه خروجی را افزایش می دهند (به عنوان مثال، 950 کیلوگرم در ساعت برای لوله های Ø630 میلی متر).  

تولید هوشمند: کنترل‌های مجهز به اینترنت اشیا برای ردیابی کیفیت در زمان واقعی و نگهداری پیش‌بینی‌کننده.  

سیستم های مدولار: کارخانه های متحرک (به عنوان مثال، واحدهای ثبت اختراع Tubi) لوله های طولانی و بدون جوش را در محل تولید می کنند که هزینه های لجستیک را کاهش می دهد.  

بهره وری انرژی: پیچ های بازدارنده و نسبت های L/D بهینه مصرف برق را 15 تا 20 درصد کاهش می دهند.  

جدول: مقایسه خروجی بر اساس نوع اکسترودر

قطر پیچ (میلی متر)	نسبت L/D	حداکثر خروجی (کیلوگرم در ساعت)	محدوده قطر لوله
65	33:1	800	20-110 میلی متر
90	36:1	950	200-630 میلی متر
150	30:1	1700	تا 1200 میلی متر

• تمرکز بر پایداری

کنترل انتشار: هیدروکربن های غیر متان حاصل از گرمایش از طریق سیستم های پلاسما/ کربن فعال تصفیه می شوند.  

کاهش ضایعات: ضایعات پلاستیکی (لوله‌های بریده‌شده/ معیوب) برای استفاده مجدد به گلوله بازیافت می‌شوند.  

وزن سبک: لوله های HDPE 1/8 جایگزین های فولادی وزن دارند و انتشار گازهای گلخانه ای حمل و نقل را کاهش می دهند.