紡絲計(jì)量泵工作原理,這篇告訴你!
紡絲計(jì)量泵是化纖生產(chǎn)過程中關(guān)鍵的精密計(jì)量設(shè)備,主要用于將紡絲熔體(如滌綸、錦綸、丙綸等聚合物熔體)均勻、穩(wěn)定地輸送到紡絲組件(如噴絲板),確保紡絲過程的連續(xù)性和纖維質(zhì)量的一致性。以下是其工作原理的詳細(xì)解析:
一、核心結(jié)構(gòu)與組件
紡絲計(jì)量泵通常為齒輪泵(或螺桿泵)結(jié)構(gòu),主要由以下部分組成:
泵體:容納齒輪 / 螺桿的殼體,內(nèi)部加工精度極高,確保熔體流動(dòng)順暢且無泄漏。
主動(dòng)齒輪 / 螺桿:由電機(jī)通過減速器驅(qū)動(dòng),提供動(dòng)力。
從動(dòng)齒輪 / 螺桿:與主動(dòng)齒輪嚙合,隨主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而被動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
進(jìn)出口通道:與紡絲熔體的供料系統(tǒng)(如螺桿擠出機(jī))和紡絲組件相連。
二、工作原理分步解析
1. 熔體吸入階段
當(dāng)主動(dòng)齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)、從動(dòng)齒輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩齒輪的齒間空間在進(jìn)口處逐漸增大,形成局部真空。
來自螺桿擠出機(jī)的紡絲熔體在壓差作用下被吸入泵體,填充到齒間空隙中。
2. 熔體輸送階段
齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),齒間的熔體被強(qiáng)制沿泵體內(nèi)壁推送至出口方向。
由于齒輪嚙合間隙極?。ㄎ⒚准?jí)),熔體在輸送過程中幾乎不會(huì)倒流,確保計(jì)量精度。
3. 熔體計(jì)量與排出階段
齒輪每轉(zhuǎn)一圈,排出的熔體體積由齒輪的齒形、模數(shù)和轉(zhuǎn)速?zèng)Q定。通過精確控制齒輪轉(zhuǎn)速(如變頻電機(jī)調(diào)節(jié)),可精準(zhǔn)控制熔體流量(計(jì)量精度通常達(dá) ±1%)。
熔體在出口處被擠壓進(jìn)入紡絲組件,經(jīng)噴絲板微孔噴出形成細(xì)流,再經(jīng)冷卻固化成纖維。
三、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)
高精度計(jì)量
齒輪加工精度(如齒面粗糙度、嚙合間隙)直接影響流量穩(wěn)定性,需通過研磨、拋光等工藝保證。
轉(zhuǎn)速與流量呈線性關(guān)系,生產(chǎn)中通過調(diào)節(jié)電機(jī)頻率實(shí)現(xiàn)流量微調(diào)。
耐高溫與耐磨
紡絲熔體溫度通常在 200~350℃(如滌綸熔體約 280℃),泵體材料需選用耐高溫合金(如不銹鋼、哈氏合金)。
熔體中的聚合物顆粒或添加劑可能磨損齒輪,需通過表面硬化處理(如氮化、鍍層)提高耐磨性。
壓力穩(wěn)定控制
泵出口壓力需與紡絲組件阻力匹配,過高壓力可能導(dǎo)致熔體降解,過低則會(huì)造成纖維斷裂。通過背壓閥或控制系統(tǒng)維持壓力穩(wěn)定。
四、應(yīng)用場(chǎng)景與類型
應(yīng)用領(lǐng)域:廣泛用于聚酯(PET)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)等化纖紡絲生產(chǎn)線,尤其在長(zhǎng)絲(如 POY、FDY)和短纖維生產(chǎn)中不可或缺。
類型差異:
齒輪泵:適合高粘度熔體,計(jì)量精度高,應(yīng)用最普遍。
螺桿泵:適合低粘度或含填料的熔體,輸送更平穩(wěn)但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
五、與紡絲質(zhì)量的關(guān)聯(lián)
流量不均:可能導(dǎo)致纖維粗細(xì)不勻(如毛絲、斷頭),影響成品等級(jí)。
壓力波動(dòng):會(huì)造成噴絲孔出絲不穩(wěn)定,甚至堵塞噴絲板。
溫度控制:泵體通常配備恒溫夾套,通過導(dǎo)熱油循環(huán)維持熔體溫度均勻,避免局部過熱降解。
總結(jié)
紡絲計(jì)量泵通過齒輪 / 螺桿的精確轉(zhuǎn)動(dòng),將聚合物熔體轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定可控的流體,是化纖生產(chǎn)從 “熔體” 到 “纖維” 的關(guān)鍵橋梁。其核心價(jià)值在于高精度計(jì)量、耐高溫穩(wěn)定運(yùn)行和長(zhǎng)期可靠性,直接決定了纖維產(chǎn)品的均勻性、強(qiáng)度等關(guān)鍵性能。