Tìm hiểu quá trình cộng nghệ dây chuyền sản xuất ống nhựa Đi sâu phân tích, xây dựng hệ thống tự động hóa điều khiển cho công đoạn ép đùn và hút chân không.

A. Dây chuyền sản xuất ống nhựaB. Các công đoạn chính.1.Công đoạn trộn hạt nhựa2. Cấp nguyên liệu (hạt nhựa)3. Ép đùn tạo hình ống 4. Hút chân không làm mát 5. In chữ 6. Kéo ống7. Nong ốngC. Yêu cầu truyền động điện1. Yêu cầu truyền động điện với động cơ chính lai trục vít soắn của máy ép đùn.2. Yêu cầu truyền động điện với động cơ bơm nước làm mát, động cơ bơm hút chân không và động cơ di chuyển bể chân khôngD. Trang bị điện1.Máy ép đùn2. Bể chân không2.3. Bơm hút chân không2.4. Bơm nước làm mát2.5. Động cơ di chuyển bể chân không

Đề bài: Tìm hiểu quá trình cộng nghệ dây chuyền sản xuất ống nhựa- Đi sâu phân tích, xây dựng hệ thống tự động hóa điều khiển cho công đoạn ép đùn và

hút chân không.

A Dây chuyền sản xuất ống nhựa.

Quy trình sản xuất ống nhựa gồm các công đoạn sau:

 Trộn hạt nhựa

 Cấp nguyên liệu

 Ép đùn tạo hình ống

 Hút chân không làm mát

 In chữ

 Kéo ống

 Nong ống

Hạt nhựa phụ gia

Sp không đạt chuẩn

Máy trộn

Xử lý phế liệu Cấp nguyên liệu

Nhập kho tiêu thụ

Ép đùn tạo hình

ống

Nghiền phế liệu

Hút chân không

Kiểm tra chất lượng ống

In chữ

Kéo ống

Nong ống Cắt ống

Hình 1: Sơ đồ quy trình sản xuất ống nhựa

B Các công đoạn chính.

1 Công đoạn trộn hạt nhựa

Hạt nhựa và phụ gia được trộn theo tỷ lệ do nhà máy quy định(bí mật công nghệ ) việc trộn được thực hiện bởi máy trộn hạt nhựa

Trộn hạt nhựa với phụ gia để thành nguyên liêụ sản xuất là một trong những khâu quan trọng đầu tiên của quá trình sản xuất ống nhựa và các sản phẩm nhựa của công ty Khâu này góp phần đảm bảo chất lượng ống, tiết kiệm nguyên liệu, giảm giá thành sản phẩm Việc trộn liệu theo các tỷ lệ nhất định phụ thuộc vào kinh nghiêm sản xuất, bí quyết của côngty Hạt nhựa sau khi trộn xong được chứa ở các

xi lô chứa và đóng bao

2 Cấp nguyên liệu (hạt nhựa)

Nguyên liệu là các hạt nhựa sau khi đã được pha trộn với phụ gia và được đưa tới phiểu cấp liệu Hạt được chứa ở xilo cấp liệu và được hút qua ống dẫn liệu và phiễu cấp (đặt trên thân máy ép đùn) nhờ bơm hút băng tải lò xo (đặt trong ống dẫn liệu)

3 Ép đùn tạo hình ống

Hình 2 Mô hình máy ép đùn tạo hình ống

Máy ép đùn có nhiệm vụ tạo ra ống nhựa từ hạt nhựa và phụ gia Tại phiễu cấp liệu, nguyên liệu được rãi đều xuống cửa hút ép đùn nhờ trục vít xoắn được lai

động bởi động cơ xoay của máy sản xuất ống nhựa pvc Nguyên liệu được gia

nhiệt để hóa lỏng trong xilanh nhiệt với nhiệt độ khoảng 170- 200 độ C và được đẩy tới cổ đùn nhờ trục viết xoắn

Cấu tạo của máy ép đùn gồm:

Vỏ máy:vỏ máy(xilanh nhiệt) gồm hai lớp kim loại:

Bên trong: là lớp kim loại có khả năng chịu mài mòn cao

Bên ngoài: được chia thành các khoang nhiệt tại đó được bố trí các băng nhiệt là các vòng dây điện trở lồng trong ống sứ, trên thân các băng nhiệt có các lỗ giắc để cắm nhiệt ngẫu (thermocouple) để cảm biến và điều khiến giới hạn nhiệt độ làm việc

Với máy ép đùn sản xuất ống PVC có 2 trục vít.Trục vít chủ động có chiều ren phải ( ren hình thang ) ăn khớp với trục vít bị động có chiều ren trái

Với máy ép đùn sản xuất ống HDPE có 1 trục vít Trục vít được lai bởi động

cơ 1 chiều kích từ độc lập thông qua hộp số, các bánh răng trung gian Trong lòng trục vít có đường dẫn dầu cân bằng nhiệt trục vít trong trường hợp nhiệt độ tăng quá mức cho phép Các trục vít được định vị bằng các ổ đỡ đặt trong xilanh nhiệt Khe hở giữa xilanh và trục vít là rất nhỏ Động cơ chính được làm mát bằng quạt gió trong điều kiện làm việc dài hạn

Về mặt cơ khí: xilanh nhiệt và trục vít phối hợp với nhau như bơm trục vít bơm hỗn hợp nhựa hoá lỏng tới cổ đùn (đầu ra) mà cửa hút (đầu vào ) là chân phễu cấp liệu

Bên ngoài thành xilanh nhiệt còn bố trí thiết bị làm mát bằng dầu dùng để cân bằng nhiệt choxilanh trong trường hợp nhiệt độ tăng quá mức cho phép

Máy ép đùn còn có cảm biến áp suất (hai mức ) để cấp tín hiệu điều khiển báo động, bảo vệ khi áp suất dòng nhựa tăng cao Với các máy khác nhau thì giá trị

áp suất cần bảo vệ, báo động khác nhau

Gần phía cổ đùn có lưới lọc bằng kim loại để nâng cao chất lượng của sản phẩm

Toàn bộ máy ép đùn được đặt trên giá đỡ Tủ điều khiển được bố trí tại máy

ép đùn, hoặc có thể bố trí rời Tại đây các hoạt động của toàn bộ dây chuyền được điều khiển, theo dõisự cố

4 Hút chân không làm mát

Hình 3 Mô hình bể hút chân không và làm mát

Ống tạo ra đầu hình có nhiệt độ cao được đưa tới bể chân không và làm nát Mục đích của việc hút chân không là tạo áp suất chênh lệch giữa áp suất khí quyển

và áp suất trong bể (nơi ống đi qua) để định hình chính xác kích thước ống theo thiết kế, chống biến dạng, đồng thời ống được làm mát nhờ hệ thống phun tia nước với nhiệt độ khoảng 15 – 18 độ C

Bể chân không được đặt trên giá đỡ và có thể di chuyển theo đường ray tiến hay lùinhờ động cơ điện

Bể gồm có 3 nắp đậy được đệm gioăng để đảm bảo kín khi hút chân không Nắp bể được mở ra khi bể có sự cố hay bắt đầu quá trình làm việc của dây chuyền

có tác dụng tạo điều kiện cho người vận hành dẫn ống qua bể chân không tới giàn kéo Sau khi đậy nắp làm mát, hút chân không định hình sản phẩm phế phẩm được loại bỏ bằng thao tác cưa cắt

Trên thành bể bố trí hai đồng hồ đo áp suất hút chân không

Trong thành bể bố trí hệ thống ống dẫn và đầu phun tia nước làm mát, trong

bể có bố trí các con lăn đỡ ống

Bể được trang bị một bơm nước làm mát và bơm hút chân không

Áp suất trong bể luôn được duy trì : P = -04 kg / 1cm

5 In chữ

Sau khi được làm mát ống nhựa đuoặc in nhãn hiệu sản phẩm và tên công ty, sau

đó được kéo qua giàn kéo tới máy cưa tựa động Tên sản phẩm và nhãn hiệu công

ty được in lên ống nhựa bằng thiết bị in phun chuyên dụng Dữ liệu được nhập lên bàn phím Khi cảm biến cảm nhận được ống nhựa (chạy dọc theo đầu phun mực và cảm biến) thì đầu phun mự sẽ phun chữ được đặt sẵn lên ống

6 Kéo ống

Dàn kéo ống và kéo ống đi Tốc độ của động cơ lại dàn kéo được điều chỉnh đồng

bộ với tốc độ động cơ chính lai trục vit Việc điều chỉnh ttoocs độ động cơ lai dàn kéo lớn hơn hay nhỏ hơn tốc độ động cơ chính sẽ quyết định tới độ dày, mỏng của ống Quy định về cài đặt các thông số tốc độ của động cơ lai dàn kéo ứng với từng

cỡ ống được nhà thiết kế dây truyền công nghệ tính toán và xác định sẵn Người vận hành chỉ việc cài đặt, thao tác theo các chỉ dẫn cài đặt thông số có sẵn

Dàn kéo còn có chức năng: là động lực thúc đẩy bàn cưa trong quá trình cưa cắt sản phẩm

Chiều dài ống được cắt theo tiêu chuẩn quy định chung là 4m tuy nhiên theo đơn đặt hàng mà chiều dài được cắt với các kích thước theo yêu cầu

7 Nong ống

Sau cùng là công đoạn nong ống Theo yêu cầu của đơn đặt hàng mà có nong ống trơn và nong ống gioãng Ống sau khi được sản xuất sẽ được kiểm định chất lượng,

nếu đảm bảo đúng yêu cầu thì cất giữ tại kho chứa hay được vận chuyển đến nơi tiêu thụ Những sản phẩm không đạt yêu cầu sẽ được cho vào nghiền, xử lý để tái chế thành nguyên liệu

Quá trình Nong được xử lý bằng máy Nong Ống nhựa PVC sau khi cắt được đưa vào băng chuyền của máy Đầu tiên ống được đưa đến bộ phận gia nhiệt (là một giàn nhiệt – thực chất là các dây điện trở) Sau khi được gia nhiệt tới nhiệt đọ khảng 180 độ C thì băng chuyền chiuyeenr ống tới đầu nong (được định sẳn kích thước) Đầu nong làm việc ở 2 chế độ :

1 Nong trơn (không tiến Banh)

2 Nong gioãng (tiến Banh)

Trong quá trình nong ống thì ống được hút chân không và làm mát để định hình chính xác đầu Nong Cuối công đoạn Nong, ống được đẩy ra ngoài và quá trình tương tự với ống tiếp theo

Rất mong qua bài viết này sẽ cung cấp thêm nhiều thông tin bổ ích cho bạn, giúp bạn có thêm kinh nghiệm cũng như kiến thức về các quy trình sản xuất, cụ thể là

quy trình sản xuất ống nhựa PVC với máy sản xuất ống nhựa pvc để có thể áp

dụng hoặc hiểu hơn về các thông tin ngành mà mình đang cần biết

C Yêu cầu truyền động điện

1 Yêu cầu truyền động điện với động cơ chính lai trục vít soắn của máy

ép đùn.

- Không yêu cầu đảo chiều quay

- Làm việc dài hạn, yêu cầu ổn định tốc độ ( để đảm bảo tiểu chuẩn chất lượng về chiều dầy ống )

- Trong dây chuyền động cơ chính lai trục vít soắn của máy ép đùn và động

cơ lai giàn kéo được sử dụng là động cơ một chiều Điều chỉnh tốc độ bằng điều chỉnh điện áp phần ứng

- Điều chỉnh điện áp bằng cầu chỉnh lưu ba pha không đối xứng (đối với đông cơ chính)

Giữ tốc độ ổn định

Để giữ tốc độ ổn định Động cơ chính sử dụng hai mạch phản hồi:

- Mạch phản hồi âm tốc độ (tín hiệu phản hồi Uu lấy từ máy phát tốc )

- Mạch phản hồi dương dòng điện ( tín hiệu phản hồi Ui trên điện trở Ri nối tiếp trên mạch lực )

2 Yêu cầu truyền động điện với động cơ bơm nước làm mát, động cơ bơm hút chân không và động cơ di chuyển bể chân không

Động cơ bơm nước và bơm hut chân không:

- Làm việc ở chế độ dài hạn

- Không yêu cầu điều chỉnh tốc độ

- Không yêu cầu đảo chiều

- Không yêu cầu ổn định tốc độ

Động cơ di chuyển bể chân không:

- Làm việc ở chế độ ngắn hạn

- Yêu cầu đảo chiều

- Không yêu cầu điều chỉnh tốc độ

- Không yêu cầu ổn định tốc độ

D Trang bị điện

1.Máy ép đùn

Máy ép đùn được trang bị động cơ chính là động cơ một chiều kích từ độc lập:

Thông số kỹ thuật:

P = 49 Kw

U = 440 V

I = 125 A

UKT = 340 V

IKT = 1.7 A

n = 2450 v / ph

Động cơ chính được điều khiển bởi bộ điều khiển: ELYNX

Hệ thống gia nhiệt gồm 11 Băng nhiệt:

- Xy lanh: 5 băng nhiệt công suất là: 11 kw

- Cổ nối: 1 băng nhiệt công suất 3 kw

- Đầu hình: 5 băng nhiệt công suất gia nhiệt 15 kw

Toàn bộ các băng nhiệt chỉ hoạt động 45% tổng công suất.

Động cơ bơm dầu bôi trơn: động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc, công suất 0.5 Kw

2 Bể chân không

2.3 Bơm hút chân không

Bơm hút chân không được lai bằng động cơ:

P = 3.7 Kw

U = 220 V /380 V

I = 9.3 / 7 A

n = 1400 v / ph

2.4 Bơm nước làm mát

Bơm nước được lai bằng động cơ:

P = 3.7 Kw

U = 220 V / 380 V

I = 9.3 / 7 A

n = 1400 v / ph

2.5 Động cơ di chuyển bể chân không

Bể chân không được di chuyển bởi động cơ

P = 1.5 Kw

U = 380 V

I = 3.1 A

n = 1400 v / ph