Высокотемпературный датчик давления расплава без заполняющей среды IMPACT IE / PL'c' фирмы GEFRAN отличается надежностью и автоматически отключает контролируемую установку при превышении давления. Тем самым он отвечает требованиям стандарта EN 1114-1 в соответствии с уровнем безопасности PL'c' и идеально подходит для защиты от избыточного давления, возникающего при переработке пластмасс в экструдере. Эти преимущества уже оценила фирма Clariant Masterbatches, которая включила этот датчик в техническое задание, сопровождающее поставку двухшнековых экструдеров для производства концентратов красителей и добавок.
Изделия из пластмасc наполняют нашу повседневную жизнь, будь то функциональные промышленные компоненты, упаковка, привлекательные дизайнерские объекты, бытовые приборы, текстильные изделия или разноцветные игрушки. Бесконечное разнообразие цветов и требуемые свойства продукции обеспечивают концентраты красителей и добавок, которые добавляются в основной полимерный материал. Одним из мировых лидеров по производству таких концентратов является предприятие Clariant Masterbatches, одно из семи подразделений фирмы Clariant International AG со штаб-квартирой в Швейцарии. Предприятие изготавливает мастербатчи для полиолефинов, инженерных и медицинских пластиков, а также многоцелевые концентраты красителей. Предприятие предлагает сотни стандартных цветов, нестандартных рецептур или мастербатчей красителей и добавок.
 |
Для производства концентратов красителей и добавок фирма Clariant использует двухшнековые экструдеры с однонаправленно вращающимися параллельными зацепляющимися шнеками. Только на двух немецких заводах по производству мастербатчей используется 50 таких установок. Все экструдеры оснащены датчиками давления расплава в головке экструдера. Это важно, поскольку экструдеры продавливают расплав полимера через фильеру, находящуюся на конце экструзионной головки под высоким давлением и температурой. При этом давление в двухшнековых экструдерах, используемых на предприятии Clariant, достигает 200 бар. Другие подобные установки способны развивать давление до 1000 бар. При забивании головки в экструдере возникает резкое повышение давления. Если вовремя не среагировать, оно может привести к повреждению деталей машины и выплескиванию горячего полимерного материала из зон дегазации и загрузки. «Чтобы наглядно продемонстрировать эту опасность нашим сотрудникам, мы однажды перемкнули датчик лабораторного экструдера и одновременно с этим заглушили головку. Это произвело неизгладимое впечатление», — вспоминает Тило Кинд, начальник отдела технологии производства фирмы Clariant Masterbatches.
Защита от избыточногодавления и разрушения
Задача датчика давления расплава состоит в том, чтобы отключить экструдер при достижении критического давления. Раньше фирма Clariant использовала измерительный преобразователь давления расплава с натрий-калиевым или ртутным заполнением. Однако содержащие заполняющую среду датчики давления с их относительно тонкими мембранами могут легко разрушиться, и это может остаться незамеченным. Например, при застывании дающей усадку массы полимерного материала возможен разрыв мембраны датчика. Проблема заключается в том, что при таком разрушении датчиков давления расплава может случиться, что они будут показывать первое измеренное значение без сообщения о неисправности. Если это произойдет во время работы и в результате незаметно повысится давление, головка экструдера может лопнуть. Неосторожная или неправильная очистка датчиков также может быстро привести к повреждению сравнительно тонкой мембраны и тем самым помешать надежной защите от превышения давления. Только опытные сотрудники способны выполнить очистку головки датчика, не нарушая его работоспособность.
Чтобы исключить опасность поломки оборудования, в Директиву ЕС по безопасности в 2014 году были внесены изменения, согласно которым вместо одного традиционного датчика необходимо использовать два резервированных датчика или один датчик с функцией самодиагностики.
Фирма Clariant Masterbatch приняла решение использовать датчики с функцией самодиагностики и внесла датчик давления расплава без заполняющей среды IMPACT от фирмы GEFRAN в техническое задание, которое выдается поставщикам экструдеров. «Два резервированных датчика на каждый экструдер означают необходимость приобретения вдвое большего числа датчиков. Не говоря уже о том, что риск разрушения все равно остается. Поэтому надежный и долговечный датчик IMPACT является лучшим выбором. В настоящее время этому датчику нет альтернативы на рынке», — объясняет Тило Кинд. Поэтому с 2014 года каждый новый двухшнековый экструдер на предприятии Clariant Masterbatches оснащается одним датчиком давления расплава типа IMPACT (Innovative Melt Pressure Accurate Transductor) серии IE/PL'c' от фирмы GEFRAN. На машинах, в которых традиционные датчики с заполняющей средой пришли в негодность, производится замена на датчики давления расплава без заполняющей среды. Они самостоятельно распознают неисправность и надежно отключают экструдер или препятствуют его запуску. Кроме того, датчики давления расплава предоставляют важную информацию для настройки производственной линии, поскольку геометрия и качество гранулята определяются давлением расплава в экструзионной головке. Давление в ней всегда должно поддерживаться в определенном диапазоне, чтобы обеспечить выход гранулята с правильной геометрией. Таким образом, используемые датчики помогают гарантировать высокое качество продукции.
