双螺杆挤出机原理

双螺杆挤出机

主讲人：吴顺超 资料收集：吴顺超、江同飞

双螺杆挤出机的特点 1)强制输送 2)停留时间短 3)排气性好 4)混合均匀 5)比功率底

结构与原理 双螺杆挤出机主要是在一个“8” 字形筒体内，由两根互相啮合 的螺杆所组成的装置，如图5— 21所示。 与单螺杆挤出机完全不同。 单煤杆挤出机中的输送主要是 依靠物料与料筒之间所产生的 摩擦力， 双螺杆挤出机则为正向位 移输送，有强制将物料推向前 进的作用。另一方面，双螺杆 挤出机在两根螺杆的啮合处还 对物料产生剪切作用。

1.1 分类1、爱德蒙哥分类：(R.Erdmerger)

2、分类术语概念 纵向开口：自加料口到口模有一通道，物料从 一根螺杆流往另一根螺杆。 横向开口：垂直螺棱方向物料能越过螺棱，在 一根螺杆的各个螺槽之间进行物料交换。 非啮合双螺杆：纵横向都开口 全啮合反向旋转：纵横向都封闭，不考虑间隙， 形成封闭室 全啮合同向旋转：纵向开口，横向封闭 部分啮合：两种，纵开横闭；纵横开口

1.2 反向啮合型双螺杆挤出机 几何形状，CICT型：封闭式反向啮合。

啮合区截面： 两根螺杆之间开口很小，可 以达到相当的正位移输送特性。

滚压式啮合：啮合区线速度同向，强制进料， 间隙微小，有料垄，有较大压力产生，速度增 加，则压力增加(压延理论),低速运行，避 免螺杆挠曲。 速度影响：增加间隙可以提高速度，正位移性 能(向前输送)受到损失 应用：低速(20~40rpm)正位移，型材 挤出 高速(100~200rpm)小正位移，用于配料

1.3 同向、啮合型双螺杆挤出机有两种：低速：同向双螺杆用于型材 高速：特定的混炼，反应器

1、封闭式啮合型挤出机 低速挤出机：具有封闭式啮合螺杆几何形状，一 根螺杆插入另一根螺杆的螺槽密切配合，共轭 螺杆轮廓。 形状：封闭式同向啮合型(CICO),共轭螺杆 轮廓显示良好的密封。

啮合区：两根螺杆的螺槽之间存在着相当大的 开口，正位移输送特性不如CICT挤出机。

物料“8”字形运动： 滑动式啮合，啮合区 相反方向，进入啮合 区物料，不进入啮合 区，进入相邻螺杆螺 槽，沿轴向“8”字 形运动

正位移特性特性回流：靠近无源螺纹面的 物料，受到相邻螺杆螺 棱的阻碍，不能进入相 邻螺杆的螺槽，即没有 沿着“8”字运动，物 料产生回流，这部分物 料贡献于了螺杆的正位 移特性。 受阻面的大小：受阻面大 于开口面，则正位移输 送特性增加，反之，降 低，图中的Ⅰ面和Ⅱ面 的比较

高压区 滑动型啮合区在物料进入啮合区

处产生高压区，其原 因：流动方向变化所引起 CICO型(封闭式同向啮合),开口面小，受阻面大， 压力上升明显。 影响：对螺杆产生横向力，速度增加，横向分离力增 加，压力峰过大导致变形和磨损。因此CICO型应在低 速下运转。

2、自洁式挤出机 全称：封闭式自洁同向挤出机CSCO,特点： 结构：具有封闭式匹配的螺纹轮廓，从一个螺 槽到相邻螺槽有颇大的开口。 低压力峰：开口面大于受阻面，啮合区不易形 成压力峰，可以设计相当小的螺杆间隙。具有 封闭式自洁作用(物料不紧密贴近螺杆)

可以高速运转：600rpm 非正位移输送特性：物料停留时间(RTD)长， 输送量对压力敏感，不适合型材挤出。 物料大部分按照“8”字型流动，适合于混料 和反应器。

三头螺纹CSCO挤出机 物料输送：进入一根螺杆螺槽的啮合区的大部 分物料，传送到另一根螺杆的相邻螺槽。流道面积变化： 啮合区前，螺杆与料筒 之间面积； 啮合区，两根螺杆与料 筒之间，最大面积； 啮合区最后，又降到A1 CSCO挤出机，螺棱 的宽度相对小于螺槽 宽度，面积变化大， 有利于物料剪切混合

1.4 非啮合型双螺杆挤出机反向旋转的非啮合型双螺杆(NOCT) 非啮合型较具使用价值的类型 与单螺杆类似，并联两个单螺杆 较单螺杆增加了螺杆之间的物料交换，但是正 位移输送特性更低。逆流混合特性较好。 适合于共混、排气、化学反应。

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