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《北京化工大学》 1999年
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高性能同向旋转双螺杆挤出机的开发及其脱挥理论的研究

王丽  
【摘要】:近几年来,同向旋转双螺杆挤出机在国内外得到了突飞猛进的发展,其产量、扭矩和转速大幅度地提高,应用也日益广泛。目前,我国生产的同向平行双螺杆挤出机多为中小型机,螺杆直径约在φ25~φ100之间,国内所需的大型挤出机全部依赖于进口。国内大部分厂家生产的双螺杆挤出机总体性能较低,应用范围较窄,在很多行业的应用领域还尚未开拓;对双螺杆挤出机理的研究才刚起步,在脱挥理论的研究方面还处于空白状态;在双螺杆的设计、计算以及制造技术方面仍有不少难点需要克服,这些都制约了我国双螺杆挤出技术与装备的发展。鉴此,我们结合国家“九五”重大技术装备攻关项目——“高效多功能双螺杆挤出造粒机组”的研究,对开发研制中的技术难点和脱挥理论进行了重点研究。 本课题以国外第六代双螺杆挤出机的水平为赶超目标,围绕双螺杆挤出机高的生产效率、强的混炼塑化能力、良好的操作稳定性、低的能耗以及多功能、多用途等六项主要技术性能指标,开发研制成功了国内第一台φ30高效多功能双螺杆挤出造粒机组。在高扭矩、高转速双螺杆专用传动装置、高粘度齿轮计量泵、组合式推力轴承装置的设计与制造以及激光测试技术等方面取得了关键性的突破;完善了双螺杆挤出机的核心部件——螺纹元件的几何造型程序,实现了三维模型的参数化设计,图形精度和计算速度有显著的提高,程序的适用性和可操作性大为增强。这些都可为大型同向旋转双螺杆挤出机的国产化以及多功能双螺杆挤出机的系列化开发提供经验。 在广泛查阅国内外有关聚合物的脱挥机理以及各种螺杆挤出脱挥理论和实验研究的文献基础上,对同向旋转双螺杆挤出机的脱挥机理进行了深入研究。通过分析物料在挤出过程中低分子挥发分气体形成和排出过程,研究了加入物料物性、挥发分含量、挤出工艺条件、螺纹元件几何参数和组合形式对气体挥发物脱挥效率的影响,分析了气泡形成条件和加速气泡破裂的各种因素。 借鉴静止液体中气泡均匀成核和非均匀成核速率表达式,提出了在一定的温度和螺杆转速下同向旋转双螺杆挤出机中的气泡成核速率表达式,并由实验得出
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1999
【分类号】:TQ051

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