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扁丝热对流牵伸的特点

作者:山西宇泽包装制品有限公司时间:2020-01-15

塑编产业使用的拉丝机组,在扁丝拉伸时,一般有两种加热装置,一是热烘板加热,二是热风箱加热。关于热烘板加热,在“扁丝加热牵伸装置系列谈”的利弊,前文中已经探讨过。热风箱加热牵伸也有其利弊,本人发表一点不成熟的看法供讨论。      扁丝热风箱拉伸采用热对流方式,和扁丝热烘板热传导拉伸相比,具有以下特点:      1、扁丝整体受热速度快于烘板速度      扁丝整体受热速度快于烘板速度,这是扁丝热风箱拉伸的主要特点。原因之一是扁丝在热风箱中是四面受热,而在烘板上是单面受热;原因之二是扁丝在热风箱中被热空气四面包围,受热均匀稳定,而在烘板上是与板面接触,受板面平整度和粉尘等影响,接触不密切、均匀,传热速度受到影响;原因之三是扁丝在热风箱中受热温度高于在烘板上的受热温度,温度差大,扁丝受热速度快。      2、空气给热温度高于烘板加热温度      空气给热温度高于烘板加热温度,这是扁丝热风箱拉伸的又一特点。塑编业界都知道:一般情况下,烘板拉伸烘板的温度要给定到120~130℃,扁丝得到的温度约110℃并开始被拉伸;而热风箱拉伸,热风的温度要给定到140~170℃,扁丝才能得到同样的110℃并开始拉伸。如果烘板拉伸烘板的温度要给定到150℃左右,传导后扁丝热所得到的温度可能要到140℃,这时扁丝“过热”拉伸,强度很低;而热风箱拉伸,热风的温度要给定到120~130℃,扁丝才能得到70~80℃的温度,这时扁丝“冷拉伸”,会出现大面积断丝,即使能拉丝,也会出现“竹节丝”等弊端。      空气给热温度高于烘板加热温度,这是由于热对流和热传导两种截然不同的给热方式所固有的特性。对扁丝拉伸来说,有其利也有其弊。      3、受空气流动速的度和方向影响      扁丝受热速度受热空气流动速度和方向的影响。热空气流动的速度越快,扁丝受热速度越快。特别是热空气自然流动时,扁丝受热速度较慢,而强制湍流流动时,扁丝受热速度明显加快,但是流动速度加快到程度后扁丝受热速度加快不明显。为此,对扁丝进行热空气加热都采取热风机强制循环的湍流方式,并使空气控制到的流速。      对于扁丝拉伸来讲,需要空气流动方向和扁丝运动方向相同,这是由于扁丝进入热风箱后即得到较高温度,受热温度高到程度便开始拉伸并出现“细颈”,扁丝开始拉伸后为放热反应,原则上讲不再需要加热。随着热空气与扁丝交换热量,热空气的温度逐渐降低,也符合扁丝牵伸开后不再需要热量的工艺要求。反之,即逆向对流,可能出现扁丝在热风箱出口处被拉伸或多点牵伸弊端(下节论述)。      而热烘板拉伸是热传导给热,不存在流体流给热速度问题,给热是垂直方向。      4、对扁丝产生持续高温受热问题      热风箱拉伸会对扁丝产生持续受热问题,分析如下:      热烘板拉伸,扁丝过了牵伸点,其速度提高了5~6倍(即拉伸倍数),由于板面粗糙和粉尘等影响,扁丝持续受热时间短,而且牵伸点后的一段烘板控制温度低于牵伸部位温度,即使持续受热其温度也不会长时间接近牵伸温度。      对于热风箱拉伸,扁丝过了牵伸点,其速度尽管提高了5~6倍(即拉伸倍数),由于热风的温度较高,扁丝持续受热接近牵伸温度一直到从热风箱出来为止。      这一特点对扁丝拉伸来说,有其利也有其弊,弊大于利。      5、调控扁丝受热温度因素多于烘板      热风箱拉伸扁丝,对扁丝受热影响因素较多,诸如:扁丝线速度快,得到的温度低,生产中要提高热风温度;扁丝线密度越大,因扁丝内部要有一个热传导过程,受热速度越慢,产生中要提高热风温度;热风流动速度越慢,扁丝得到给定的温度越慢,生产中要提高热风温度或热风速度,以免牵伸点在风箱中滞后;热风的流动方向也对扁丝受热有影响;还有热风箱的流道设计等对扁丝的受热影响问题。      热烘板拉伸,对于扁丝给热影响因素较少,主要是烘板温度,次要是扁丝线速度过快,牵伸点略有后移。      6、扁丝可能多点牵伸      由于扁丝在热风箱中对流受热的过程复杂和影响因素较多,扁丝可能在热风箱中产生多点牵伸,这对扁丝拉伸有害而无利。

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