隨著我國(guó)建筑外墻保溫市場(chǎng)的升溫，復(fù)合聚氨酯板材連續(xù)式生產(chǎn)線已經(jīng)倍受青睞。與之配套的連續(xù)式高壓發(fā)泡機(jī)成為聚氨酯原料發(fā)泡的關(guān)鍵設(shè)備。 它的計(jì)量精確及混合均勻?qū)⒅苯佑绊懙竭B續(xù)板材生產(chǎn)線生產(chǎn)產(chǎn)品成品率及生產(chǎn)效率。如何能夠讓高壓發(fā)泡機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間的澆筑過程中保持精確的計(jì)量及混合壓力平衡是解決良品率的關(guān)鍵。
連續(xù)型高壓發(fā)泡機(jī)在板材線上的應(yīng)用
1 型高 泡機(jī)概述
1.1 型高 泡機(jī)適 性
連續(xù)型高壓發(fā)泡機(jī)是在標(biāo)準(zhǔn)型高壓發(fā)泡機(jī)的基礎(chǔ)上開發(fā)而成，主要是針對(duì)連續(xù)生產(chǎn)做了相應(yīng)開發(fā)。
發(fā)泡機(jī)計(jì)量系統(tǒng)采用閉環(huán) PID 自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)，確保在連續(xù)生產(chǎn)過程中聚氨酯原料計(jì)量準(zhǔn)確；大換熱面積的不銹鋼板式熱交換器從原料回口改為原料出口，保證在長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)過程中聚氨酯原料的料溫恒定；采用壓縮空氣及彈簧平衡式噴嘴，能夠自動(dòng)平衡長(zhǎng)時(shí)間澆筑時(shí)原料壓力的波動(dòng)；混合頭輸出嘴更改為多孔灑料桿，配合往復(fù)式布料小車能夠?qū)⒒旌虾蟮木郯滨ピ暇鶆虿荚谏a(chǎn)線上。
2聚氨 型高 泡機(jī) 成及
目前，聚氨酯連續(xù)型高壓發(fā)泡機(jī)為適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)型澆筑工作，連續(xù)型高壓發(fā)泡機(jī)必須具備以下關(guān)鍵技術(shù)。
2.1 筑流量自 整
聚氨酯板材根據(jù)使用方式、保溫性能等不同有著各種不同的厚度規(guī)格，在切換不同規(guī)格的板材生產(chǎn)時(shí)必需調(diào)整連續(xù)發(fā)泡機(jī)澆筑流量。采用流量變頻
自動(dòng)閉環(huán)調(diào)整技術(shù)，在計(jì)量泵出口安裝有精密流量計(jì)檢測(cè)計(jì)量泵實(shí)時(shí)輸出流量，進(jìn)行計(jì)算分析并比較
理論所需流量，并反饋調(diào)整變頻器輸出頻率，以實(shí)現(xiàn)流量自動(dòng)恒定及調(diào)整。這樣流量的調(diào)整變得十分簡(jiǎn)單。還可以設(shè)計(jì)一套保溫板材厚度、生產(chǎn)速度、理論流量之間的線性公式，讓流量調(diào)整更為簡(jiǎn)單。操作員只需要在操作屏上設(shè)定好保溫板材的厚度及生產(chǎn)線速度，控制系統(tǒng)將自動(dòng)計(jì)算出所需要的聚氨酯原料澆筑量并自動(dòng)校準(zhǔn)好設(shè)備，既簡(jiǎn)化了操作又能有效避免操作員誤操作。
2.2 力自 平衡
由于長(zhǎng)時(shí)間澆筑，在澆筑過程中混合壓力必須保持恒定。壓力自動(dòng)平衡裝置尤為重要。壓力自動(dòng)平衡裝置安裝在混合頭噴嘴上，由噴嘴座、活動(dòng)噴針、平衡彈簧、彈簧座、彈簧預(yù)緊器、氣壓調(diào)整活塞等組成。活動(dòng)噴針能夠在噴嘴座內(nèi)前后移動(dòng)以改變噴嘴截面積，活動(dòng)噴針后端安裝有彈簧座及平衡彈簧，通過調(diào)整彈簧預(yù)緊器及氣壓調(diào)整活塞實(shí)現(xiàn)調(diào)整彈簧預(yù)壓力。當(dāng)原料進(jìn)入噴嘴座時(shí)，壓力會(huì)推動(dòng)活動(dòng)噴針向后移動(dòng)，壓縮彈簧，達(dá)到原料混合壓力與彈簧壓力平衡。原料端細(xì)微壓力變化可由彈簧壓力自動(dòng)平衡。在生產(chǎn)過程中還可以通過調(diào)整氣壓活塞內(nèi)壓縮空氣壓力調(diào)節(jié)彈簧預(yù)壓力以縮小彈簧平衡壓力范圍，zui終達(dá)到保證混合壓力的同時(shí)自動(dòng)平衡澆注過程中的壓力波動(dòng)。
2.3流量、 力 控
整個(gè)生產(chǎn)澆筑過程中需要實(shí)時(shí)監(jiān)控澆筑流量與澆筑壓力，在 OP 操作屏上設(shè)置有流量壓力趨勢(shì)曲線圖，可直觀反映當(dāng)前流量與壓力的變換。趨勢(shì)圖還具有存儲(chǔ)一定時(shí)間的參數(shù)數(shù)據(jù)、放大局部參數(shù)數(shù)據(jù)等功能。在控制系統(tǒng)中設(shè)置有流量、壓力、比例報(bào)警參數(shù)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)各個(gè)參數(shù)超出誤差范圍時(shí)自動(dòng)報(bào)警，保證設(shè)備及操作員安全。
2.4原料溫度控制
長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)澆筑時(shí)聚氨酯原料溫度控制也是連續(xù)發(fā)泡機(jī)重要組成部分，采用料罐夾套溫控與計(jì)量泵入口熱交換器溫控兩個(gè)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)聚氨酯原料快速降溫的目的。料罐溫控主要利用溫控水在料罐夾套內(nèi)循環(huán)控制原料溫度。在料罐上安裝有攪拌裝置，保證原料溫度均勻；計(jì)量泵入口熱交換器采用大換熱面積的不銹鋼板式熱交換器，兩重溫控來(lái)保證原料在長(zhǎng)時(shí)間澆筑過程中料溫符合發(fā)泡工藝要求。
3 型高 泡機(jī)主要 成部分及功能
3.1料罐 元
料罐單元共 2 套，1 套用于 POL，1 套用于 ISO，有效容積均為 300 L，允許工作壓力 0.45 MPa，為雙層結(jié)構(gòu)，其中：1 套為功率 0.55 kW、轉(zhuǎn)速 47 rpm 的攪拌器；1 套為液位探頭及其控制器。
(1)液位下限：自動(dòng)加料泵開始加料；
(2)液位下極限：機(jī)器報(bào)警、計(jì)量泵停止工作；
(3)液位上限：自動(dòng)加料停止；
(4)液位上極限：機(jī)器報(bào)警，自動(dòng)加料停止。
1 套料罐超高液位計(jì)，防止加料溢出；1 套溫度探頭和傳感器；1 個(gè)夾套水安全閥，設(shè)定壓力為 0.3 MPa； 1 個(gè)料罐安全閥，設(shè)定壓力為 0.45 MPa；1 套壓縮空氣減壓閥；
料罐加料口安裝有 1 個(gè)單向閥及氣動(dòng)球閥；料罐出口三通安裝有 2 個(gè)手動(dòng)球閥(其中旁路截止閥用于排污)；料罐外壁用隔熱材料保溫；保溫層外采用不銹鋼板包裹。
3.2 量 元
2套高精度的計(jì)量裝置，安裝在主機(jī)托架上，主要由以下部分組成：
2臺(tái)變頻電機(jī)，功率為 7.5 kW，轉(zhuǎn)速 1 450 rpm；系統(tǒng)通過變頻器進(jìn)行閉環(huán)控制，隨時(shí)調(diào)整電機(jī)頻率，改變 POL 或 ISO 的流量，從而達(dá)到混合比準(zhǔn)確無(wú)誤；
2臺(tái)高壓計(jì)量泵 A2VK12(德國(guó)力士樂)；
2套數(shù)顯式組分高低壓表，可以將壓力在 OP 面板中進(jìn)行顯示控制；
組分計(jì)量泵的預(yù)壓力設(shè)定為 0.1～0.3 MPa，當(dāng)預(yù)壓力低于設(shè)定值時(shí)，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)、報(bào)警并顯示“預(yù)壓力低”的故障信息。
聚醚多元醇及異氰酸酯組分工作壓力控制在
6～22 MPa；當(dāng)工作壓力超出此范圍，設(shè)備自動(dòng)停機(jī)、報(bào)警并顯示“工作壓力太低”或“工作壓力太高”的故障信息。
組分計(jì)量泵的極限安全壓力由安全閥設(shè)定為 25 MPa，安全閥具有機(jī)械保護(hù)功能，確保計(jì)量泵及系
統(tǒng)的使用安全。
2 套無(wú)溫升低溫磁性聯(lián)軸期確保原料無(wú)泄漏；
2 套不銹鋼板式熱交換器安裝在計(jì)量泵入口，利用溫控水路將原料快速降溫(升溫)。
3.2高低 循 切 元
高低壓循環(huán)切換單元，使組分能形成低能耗循環(huán)。由控制系統(tǒng)、2 個(gè) DN20 轉(zhuǎn)換閥分別控制兩個(gè)組分的高、低壓循環(huán)切換。
3.4流量
用于檢測(cè)組分管道中 2 種組分的流量，配有 1 套自動(dòng)控制系統(tǒng)，不斷比較設(shè)定值與流量傳感器測(cè)得的實(shí)際值，并通過變頻器實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制泵的流量，調(diào)整任何流量偏離。如果組分流量偏差超過允許范圍，控制程序?qū)l(fā)出報(bào)警并停止下一次注射。由于是閉環(huán)控制，吐出量可以控制在±0.5%以內(nèi)。生產(chǎn)工藝參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。主要包括：2 個(gè)流量計(jì)(德國(guó)KRACHT)、2 個(gè)變頻控制器(西門子)。
