交联绝缘工艺学-交联机组
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交联绝缘工艺学-交联机组
--线缆机电商城交联机组主要包括收放线装置,上牵引装置,挤出机,教练管,下牵引装置,水汽控制系统,电气控制系统和附属设备。
第一节收放线部分
收线部分应有两个放线架交替使用,放线应能自动升降,为保证放线均匀,必须带有张力装置。
放线部分还应包括储线装置,因为交联生产线是连续生产机组,每开停一次设备都要造成一定的浪费,比如原材料,氮气,水蒸气,电能等等,所以应该有储线装置,以保证线芯连续接头,机组连续生产。
首先装置可采用龙门式或地轴式,这两种型式均可使收线盘左右移动,保持电缆和线盘垂直,电缆不受任何扭力,我国各厂采用龙门式较多,由于地轴式占地面积小,结构轻便,也逐渐被采用。
第二节上牵引部分
上牵引有多种型式,要求摩擦力大,牵引稳定,转速均匀,不“打滑”,保证悬垂度控制稳定,现阶段国内的牵引装置,大多为单牵引轮。以沈阳电缆厂为例,牵引轮直径1500毫米,电机功率4千瓦。转速1430转/分,变换齿轮的总牙数为104.有52:52,24:80两套齿轮,调速范围为1.2-20米/分。其缺点是摩擦力小,当导线为截面大的铜导体时悬垂度不易控制,需要适当改进。
第三节挤出机
挤出机是交联机组的关键设备,通常是三台挤出机(生产高压电缆时,若需要分阶绝缘的,绝缘需要两台挤出机,共四台)。
一,内屏蔽挤出机
内屏蔽结构用量小,一般采用φ65挤出机。由于半导电料的填料比较多,在挤出过程中摩擦热较大,螺杆不易过长,长径比一般在20:1左右,压缩比3:1左右,转速范围10-60转/分左右。
加热方式最好是使用循环水(或油)加热,这样温度控制稳定。现在我国挤出机一般为电热,要求机身和螺杆能够强制冷却。
和内屏蔽挤出机配套的应有半导电料自动加料装置和半导电料预先干燥装置。
二,绝缘挤出机
由于绝缘料结构用量较大,一般都采用规格较大的挤出机,其中使用φ150挤出机最普遍。
挤出机由机筒,螺杆,机头,传动部分组成。
机筒采用硬质合金制造,材料硬度要求达到洛氏HRC75-76.机筒加热可采用过热水加热,加热较稳定,控温容易,但是加热系统较复杂,且大量热量散发,对生产作业环境影响较大,这种加热方式以联邦德国为代表盛行于七十年代,我国引进的设备就有该种加热方式,到八十年代,由于计算机的应用,电加热又开始多起来了。由于挤出机的规格和长径比不同,加热段的数目也不同,一般为3-4段。
挤出机螺杆采用不锈钢或氮化钢制造,硬度也较高,一般为洛氏65左右,比机筒硬度略低些,因螺杆磨损后易于更换。螺杆可用水冷却,采用转动组件,使螺杆边转动边冷却。螺杆可分为三部分,即加料段,压缩段和均化段。加料段位于料斗下面,该段受到较大的压
缩,使塑料充分塑化,挤塑螺杆压缩比一般为2.5-3.0.最后一段为匀化段,以保证塑料均匀地供给就。最新式的螺杆匀化段有开槽式并带有阻碍物,以便使塑料进一步塑化和混合。挤出机螺杆用途不同,长径比也不同,对于挤出交联聚乙烯一般为20:1左右。
挤出机机头可分为单机头,双机头和三层挤出机头。
聚乙烯的塑化好坏,直接影响产品质量。挤出机的参数十分重要,我国六十年代与八十年代生产的挤出机差别很大,以六十年代的产品为例,螺杆直径为150毫米,螺杆长径比为15:1,螺杆压缩比为3:1,转速范围为12-36转/分,电加热容量约为36千瓦冷却方式为水冷,最大出胶量约为110公斤/小时,电机为25/75千瓦,转速350-1050转/分。这种设备是比较落后的。先进的φ150挤出机出胶量达450公斤/小时以上。国产挤出机的流路设计也很不合理,如果流路畅通就不会形成死角,绝缘就很少产生焦烧现象。最近进口的绝缘挤出机的流路设计较为合理,机身加热介质以液体介质为宜,这样温度较稳定,消除了局部过热现象。
三,外屏蔽挤出机
外屏蔽料用量略高于内屏蔽料,挤出机选用直径φ85-100毫米为宜,可剥离外屏蔽料粘度较大,挤出负荷较高,机头最好用压力表指示压力。加热方式最好用恒温的液体介质。螺杆可以通冷水,机身可用风冷。
四,双层挤出机头
双层挤出机的绝缘与外屏蔽用同一个机头挤出,又称1+2挤出,如不采用双层共挤出,在电缆挤包绝缘层时,由于绝缘表面温度很高,无法进入外半导电屏蔽挤出机,如采用双机头,绝缘层和外半导电层就可同时挤出了,挤出层间接触紧密,且消除了绝缘和外屏蔽间的气隙,提高电缆的性能。
挤出机与挤塑工艺学中的挤出机操作基本相同,不同的是挤包的材料是教练型材料,对挤出机的温度控制要求特别严格,应按工艺要求调节好,挤出机的关键部分是螺杆,清理螺杆一定要小心,不要损坏光洁度。
第四节交联管
交联管因承受高温高压,应为无缝钢管,最好是不锈钢管,管壁厚度至少10毫米,管外径200-300毫米。
交联管可为悬挂式,也可为垂直式,悬挂式总长一般为120米左右,生产效率较高。悬挂式交联管加热方式一般采用电热丝式加热电缆,芬兰采用变压器加热,以管壁作为变压器二次回路,其热效率较好,但管壁不能太厚,管内压力也不能太高。
加热段和冷却段的长度可根据需要调节,既要使交联度达到要求,又要冷却充分。
第五节下牵引
为了使得牵引稳定和便于上下盘,下牵引一般包括两个牵引,第一个为牵引轮牵引,第二个为履带式牵引。以沈阳电缆厂湿法交联机为例,第一牵引为轮式牵引,直径2000毫米,电机为10千瓦直流电机,变换齿轮模数6,总齿数93,备有22/71.45/45两套齿轮。速度为0.6-20米/分。第二牵引为履带式,速度由调压器调节,不受控制台控制。
第六节水汽与电气控制
一,水汽控制
蒸汽控制有手动和自动控制两种,根据工艺的需要,蒸汽的压力可随意调节。
水位控制也有手动和自动控制,水位可以上升或下降,与蒸汽的压力保持平衡。水汽控制都安装在相当于三层楼的高出,由总机长负责调整。
冷却水的温度控制,安装在收线的位置上,另有手动阀门,与自动控制相配合,保持水