При выборе комплектов сит для экструдера одним из первых решений, с которым вы столкнетесь, будет тип конструкции: сварной, в рамке, или складчатый. Каждая конструкция имеет свои отличительные структурные характеристики, эффективность фильтрации и пригодность для различных условий экструзии.
Выбор неправильного типа приводит к преждевременному выходу из строя сита, увеличению перепада давления, более частым перенастройкам и, в конечном итоге, к увеличению эксплуатационных расходов. Это руководство предоставляет вам четкое техническое сравнение, чтобы вы могли принять правильное решение.
Что такое сетчатый фильтр экструдера?
Пакет сит устанавливается в адаптере матрицы или устройстве смены сит между шнеком экструдера и матрицей. Его задача:
- Фильтрация твердых примесей и гелей из расплава полимера.
- Создайте противодавление для улучшения однородности расплава.
- Защитите оснастку, используемую в последующих процессах (штампы, шестеренчатые насосы, фильеры).
Большинство сетчатых утеплителей состоят из одного или нескольких слоев плетеной проволочной сетки, но способ соединения этих слоев определяет тип утеплителя.
Тип конструкции 1: Сварные сетчатые блоки
Как их делают
Сварные сетчатые блоки изготавливаются путем контактной сварки слоев сетки по краям или в местах точечной сварки. Рама не используется. Сварной шов непосредственно сплавляет проволоку сетки.
Основные характеристики
| Свойство | Деталь |
|---|---|
| Обработка краев | Сварной периметр (без рамы) |
| Толщина | Тонкие — обычно 1–4 мм в общей сложности. |
| Жесткость | Умеренная степень сварного шва — точки сварки предотвращают расслоение слоев. |
| Максимальное рабочее давление | Давление до ~200–250 бар в зависимости от характеристик сетки. |
| Очищаемость | Обычно не чистится; одноразовое использование. |
| Типичные конфигурации | Квадратные, круглые, нестандартные формы |
Когда следует выбирать сварные швы
Сварные пакеты лучше всего работают в умеренное загрязнение, средняя вязкость Процессы экструзии, в которых:
- Пластина для смены сетки или пластина для прерывания обеспечивает структурную поддержку.
- Вам нужен тонкая упаковка подходит для неглубоких углублений в пластинах прерывателей
- Целостность слоев во время монтажа имеет решающее значение (слои не будут скользить или смещаться).
- Вы бежите ПЭ, ПП, ПС или АБС при стандартном давлении экструзии
Типичные области применения: Выдувная пленка, экструзия труб, экструзия листов, экструзия профилей.
Ограничения
- В местах сварки могут возникать нарушения потока жидкости вблизи краев.
- Не подходит для очень высоких давлений без дополнительной поддержки рамы.
- Меньшая площадь поверхности, чем у плиссированных конструкций при аналогичной площади основания.
Тип конструкции 2: Комплекты каркасных экранов
Как их делают
В каркасных сетчатых панелях один или несколько слоев сетки заключены в жесткое металлическое кольцо или раму — как правило, из нержавеющей или углеродистой стали. Рама запрессовывается или приваривается по внешнему диаметру или периметру сетчатой конструкции.
Основные характеристики
| Свойство | Деталь |
|---|---|
| Обработка краев | Жесткая металлическая рама (кольцевая или квадратная рамка) |
| Толщина | Средний размер — рама увеличивает высоту рюкзака на 2–5 мм. |
| Жесткость | Высокая рама предотвращает деформацию под давлением. |
| Максимальное рабочее давление | 250–400+ бар |
| Герметизация | Рамка обеспечивает надежное уплотнение с поверхностью пластины выключателя. |
| Типичные конфигурации | Круглая с кольцом OD, квадратная с полной окантовкой. |
Когда следует выбирать оформление в рамку?
Комплекты мебели в рамах являются предпочтительным выбором в следующих случаях:
- Рабочее давление высокое. (стабильно выше 200 бар)
- Процесс включает в себя полимеры высокой вязкости (ПЭТ, ПА, конструкционные смолы), которые создают значительное давление расплава
- Вам нужен надежное уплотнение для предотвращения распространения расплава по краям экрана
- Конструкция устройства для смены экрана имеет следующие особенности: глубокая ниша или требуется самофиксирующийся экранный блок
- Вы бежите программы смены экрана без непрерывной поддержки (например, устройства для смены сит с подвижной пластиной или болтовым механизмом)
Типичные области применения: Производство ПЭТ-волокон, компаундирование конструкционных смол, производство толстостенных труб, производство мастербатчей.
Ограничения
- Тяжелее сварных пакетов — дороже по стоимости материалов.
- Рама несколько уменьшает активную площадь фильтрации по сравнению с цельносварными конструкциями.
- Более высокая себестоимость единицы продукции, особенно в случае экзотических сплавов.
Тип конструкции 3: Комплекты гофрированных экранов
Как их делают
В гофрированных фильтрующих элементах фильтрующий материал — обычно мелкоячеистая сетка или многослойная композитная структура — складывается в складки, напоминающие гармошку. Затем гофрированный элемент собирается в опорную раму или корпус. Это принципиально иной подход по сравнению с плоскими сварными или каркасными фильтрующими элементами.
Основные характеристики
| Свойство | Деталь |
|---|---|
| зона фильтрации | В 3–8 раз больше, чем в аналогичной плоской упаковке. |
| Рабочее давление | Умеренный — обычно до 150–200 бар. |
| Срок службы | Значительно дольше благодаря большей грязеудерживающей способности. |
| Падение давления | Более низкое начальное ΔP для эквивалентного микронного рейтинга |
| Форм-фактор | Диск, картридж или изготовленный на заказ складчатый элемент |
Когда следует выбирать плиссированные платья
Складчатые упаковки имеют существенное преимущество в следующих случаях:
- Уровень загрязнения высок. (переработанные материалы, вторичное сырье, смолы после потребления)
- Вы хотите увеличить интервалы технического обслуживания между сменами экранов для сокращения времени простоя
- Ваш процесс заключается в следующем: чувствительный к давлению и вам необходимо минимизировать падение давления.
- Вы используете тонкую фильтрацию (менее 80 микрон) и вам требуется большая площадь для поддержания производительности.
- Устройство для смены сит предназначено для гофрированных элементов (некоторые системы с непрерывной лентой или обратной промывкой).
Типичные области применения: Линии по переработке пластика, переработка ПЭТ-пластика после потребления, высокозагрязненный полипропилен/полиэтилен высокой плотности, производство цветных концентратов.
Ограничения
- Несовместимо со всеми конструкциями устройств смены экрана (требуется особая геометрия корпуса).
- Более высокая начальная себестоимость единицы продукции.
- Складчатые фильтрующие материалы могут быть более чувствительны к скачкам потока и термическим ударам.
- Не подходит для работы при очень высоком давлении без усиленной опорной конструкции.
Сравнительный анализ бок о бок
| Параметр | Сварной | В рамке | Складчатый |
|---|---|---|---|
| площадь фильтрующей поверхности | 1× (исходный уровень) | ~0,9× (рамка уменьшает площадь) | 3–8× |
| Максимальный допустимый уровень давления | Средний (до ~250 бар) | Высокое давление (250–400+ бар) | Более низкий уровень (до ~200 бар) |
| Падение давления (начальное) | Середина | Середина | Низкий |
| Срок службы | Стандарт | Стандарт | Расширенный |
| Обработка загрязнений | Умеренный | Умеренный | Высокий |
| Совместимость | Большинство программ для смены экрана | Большинство программ для смены экрана | Выбранные программы для смены экрана |
| Стоимость за единицу | Низкий–Средний | Средне-высокий | Средне-высокий |
| Установка | Легкий | Легкий–Средний | Требуется подходящее жилье |
| Лучше всего подходит для | Стандартная экструзия | Высокое давление, высокая вязкость | Переработка отходов, загрязненные корма |
Как принимать решения: Процессный подход к принятию решений
Используйте эту схему, чтобы сузить круг поиска:
Шаг 1: Проверьте рабочее давление
- Постоянно ниже 200 бар → сварные или гофрированные — оба варианта приемлемы
- Регулярно выше 200 бар → Рамочный рюкзак — более безопасный выбор
- Скачки давления выше 300 бар → каркас из прочной опорной сетки, необходимый для обеспечения надежной защиты.
Шаг 2: Оцените уровень загрязнения.
- Чистая первичная смола → сварного пакета достаточно
- Смесь первичного и вторичного помола → сварные или каркасные в зависимости от давления
- Высокое содержание загрязнений / переработанных материалов >30% → складки для увеличения срока службы
Шаг 3: Оцените тип программы для смены экрана.
- Болтового типа или скользящей пластины → сварной или каркасный
- Ленточный конвейер / обратная промывка → обратитесь к производителю; возможно, будут доступны элементы со складками.
- Ручное изменение экрана → любого типа; в рамке помогает определить свое местоположение.
Шаг 4: Определите целевую степень тонкости фильтрации.
- Более 150 микрон → Однослойная сварка часто бывает достаточной
- 40–150 микрон → многослойные сварные или каркасные конструкции (с опорной сеткой)
- Менее 40 микрон → плиссированные для обеспечения бесперебойной работы; или обрамленные сеткой голландского плетения.
Шаг 5: Учитывайте затраты на переналадку.
- Частые изменения допустимы → Сварка экономически выгодна
- Простои обходятся дорого. → Складчатая конструкция увеличивает интервалы; каркасная конструкция снижает риск протечек во время переодевания.
Конфигурация слоев внутри каждого типа
Независимо от типа конструкции, в большинстве комплектов москитных сеток используется... многослойная структура:
| Слой | Количество ячеек сетки | Роль |
|---|---|---|
| Грубая поддержка (восходящий поток) | 10–30 меш | Структурная поддержка, предварительный фильтр |
| Первичная фильтрация | 60–325 меш | Основной механизм улавливания загрязнений |
| Тонкая фильтрация (опционально) | 200–500 меш | Удаление геля, улавливание мелких частиц |
| Поддержка на нижестоящих уровнях | 10–20 меш | Предотвращает разбрызгивание медиафайлов. |
Для каркасных и сварных конструкций стандартными являются трехслойные или четырехслойные конфигурации. В гофрированных элементах часто используется композитный предварительно ламинированный материал вместо отдельных рыхлых слоев.
Материальные соображения
Все три типа доступны в следующих вариантах:
- СС 304 — стандартные классы, наиболее распространенные
- SS 316L — хлоридсодержащие или агрессивные полимеры
- SS 316Ti — повышенная температурная стабильность
- Монель / Инконель — фторполимеры (ПВДФ, ПТФЭ), высококоррозионные расплавы
- Фосфорная бронза — Обработка ПВХ (устойчив к коррозии под воздействием хлоридов)
Подбирайте материал в соответствии с химическим составом полимера, а не только с температурой. Более подробные рекомендации вы найдете в нашей предстоящей статье: Экструзионные сита из нержавеющей стали SS304 или SS316L: какой марки нержавеющую сталь выбрать?
Краткое содержание
Универсально “лучшего” типа конструкции сетчатого фильтра не существует. Правильный выбор зависит от рабочего давления, типа полимера, уровня загрязнения и конструкции устройства смены сит:
- Сварной → надежный, экономичный, широкая совместимость
- В рамке → Высокая герметичность под давлением, надежное уплотнение, долговечность
- Складчатый → Максимальная площадь фильтрации, увеличенный срок службы, идеально подходит для переработанных смол.
В случае сомнений, опишите поставщику комплектующих для сит ваше применение — давление, производительность, тип полимера и частоту переналадки — и запросите техническую рекомендацию.
Компания PFM SCREEN производит все три типа конструкций в стандартном и индивидуальном исполнении, с возможностью выбора материалов от нержавеющей стали SS304 до инконеля. Свяжитесь с нашей технической командой для получения рекомендаций, специфичных для конкретного приложения.
