Производство скорлупы ппу

Производство теплоизоляционной скорлупы из пенополиуретана происходит путем смешивания пенополиуретан компонентов при помощи оборудования и заливки их в специальную пресс форму. Внутри пресс формы компоненты ппу вспениваются, заполняют все изгибы формы и отвердевают. Отвердевшую скорлупу складируют в теплое помещение, где она окончательно примет форму в течении суток. Рассмотрим весь процесс более подробно.

Технологический процесс производства скорлупы из пенополиуретана

Теплоизоляционные скорлупы изготавливают в виде сегмента с радиальным углом 180 градусов из монолитного пенополиуретана.

Из всех марок пенополиуретана для изготовления скорлупы ппу применяют экологически безопасные бесфреоновые рецептуры жесткого пенополиуретана заливочного типа.

Процесс производства теплоизоляционных скорлуп ппу осуществляется на технологической линии с применением установки конвейерного или карусельного типа. Для производства теплоизоляционных скорлуп ппу принята поточно-стендовая технология с использованием заливочного метода получения изделия.

В процессе производства проводится очистка внутренней поверхности металлических технологических пресс форм от остатков пенополиуретана, смазка их антиадгезионным составом.

Осуществляется заливка ппу в формы. Заливку пенополиуретана в пресс формы начинают после проведения всех подготовительных работ и проверки качества материалов и оборудования. Процесс заливки ппу осуществляется следующим образом: включают заливочную машину, затем на дно формы с помощью заливочной головки заливают расчетное количество пенополиуретана. Крышку пресс формы закрывают. Формы с залитыми в них компонентами ппу выдерживаются закрытыми(в зависимости от толщины и диаметра) в течении 10-15 минут для отверждения пенополиуретана. Формы раскрывают, скорлупы ппу осматриваются и при обнаружении дефектов ремонтируются. После того, как из формы достали готовый сегмент, повторяется технологический процесс с очистки внутренней поверхности металлических пресс форм от остатков пенополиуретана, смазка их антиадгезионным составом.

Готовые изделия осматривают и очищают от излишков пенополиуретана по краям, так называемого "облоя".

Если качество готовой скорлупы ппу удовлетворительное, ее маркируют и отправляют на участок контроля качества, а затем на склад готовой продукции.

Помимо изготовления скорлупы на оборудовании конвейерного типа, существует также линия карусельного типа, в которой пресс формы располагаются на окружности карусели и вращаются по очереди заливки. Технологический процесс изготовления скорлуп ппу на линии карусельного типа такой же, как и на линии конвейерного типа. После всех необходимых проверок на качество, продукция готова к отправке конечному потребителю.

Оборудование для производства скорлупы ппу

Для производства скорлупы необходимо заливочное оборудование низкого или высокого давления.

В заливочных установках высокого давления компоненты ппу перемешиваются за счет того, что подаются под высоким давлением на встречу друг другу. При соударении они перемешиваются и подаются в пресс форму. Производительность оборудования высокого давления достигает 500 кг/мин. Такие установки значительно дороже установок низкого давления и больше в размере, но позволяют заливать в заводских условиях на порядок больше изделий по объему за единицу времени.

В установках низкого давления перемешивание компонентов происходит механическим способом благодаря смесительной головке.

Задача пенополиуретан оборудования - качественно перемешать компоненты в нужной пропорции и подать необходимое количество сырья в форму. От качества смешения компонентов зависит то, насколько однородным будет конечный материал.

Соблюдение требуемой для компонентов ппу пропорции также напрямую влияет на качество скорлупы.

Выбор между заливочным оборудованием низкого или высокого давления обусловлен только требуемой вами производительностью линии.

Пресс формы для скорлупы

Металлическая оснастка (или пресс форма) для скорлуп изготавливается как правило из стали. Стальные пресс формы более практичны и долговечны, поэтому получили бОльшее распространение. Пресс формы должны изготавливаться в соответствии с технологическими условиями формования жесткого ппу. В зависимости от требуемой плотности изделия, пенополиуретан в пресс форме может создавать давление до 6 атмосфер.

Основными параметрами пресс форм для скорлупы, по которым их различают, являются диаметр и толщина изоляционного слоя. Диаметром для пресс формы называют внутренний диаметр скорлупы в мм. А толщиной - толщина слоя пенополиуретана в готовом изделии.

Например, пресс форма 530(50) позволит изготавливать скорлупы для 530-ой трубы и толщиной пенополиуретана 50 мм.

Также пресс формы бывают "с замками" и "без замков". Скорлупы, выполненные с замками "в четверть" более удобны при монтаже и изолируют трубу без стыков. Как правило, пресс формы делают длиной 1 метр - они легче в работе. 1 погонный метр скорлупы обычно изготавливается из двух сегментов, т.е. двух половинок. Для больших диаметров из-за удобства производства и монтажа делают трех и четырех сегментные скорлупы. Для мест изгибов трубы изготавливают так называемые отводы. Пресс формы для отводов аналогичны формам для прямых скорлуп. Отводные пресс формы менее распространены ввиду меньшей востребованности и сложности изготовления.

Высокая точность в изготовлении пресс формы немаловажна, ведь от этого зависит то, насколько плотно они состыкуются при монтаже, а как следствие качество изоляции. Насколько будет правильно спроектирована и качественно изготовлена пресс форма зависит ее долговечность.

Для увеличения производительности работ рекомендуется использование ни одной, а сразу нескольких пресс форм. Возможно их размещение в ряд, но более продуктивнее будет размещение на так называемой "карусели". Карусель представляет собой металлический каркас наподобие детской карусели, где вместо кресел будут установлены пресс формы. Оператор заливочной машины, проведя заливку одной формы, вращает карусель до следующей формы. Такая конструкция экономит время, увеличивая производительность работ. Также отпадает необходимость в постоянном передвижении заливочного узла оборудования до следующей пресс формы.

Антиадгезионная смазка

Пенополиуретан обладает сильной адгезией к металлу. Поэтому, если просто залить ппу в форму вы не только не сможете вытащить готовую скорлупу, но и врядли так просто откроете саму форму. Поэтому перед заливкой пресс форму тщательно смазывают антиадгезионной смазкой. Пенополиуретан не прилипает к масляной поверхности, поэтому в качестве таких смазок часто используют солидол, литол, смазки на основе силикона, воска, парафина. Существуют также и специализированные смазки для производства пенополиуретана такие как «Пента». Они отличаются высокими антиадгезионными свойствами, бесцветны и не мешают правильному взаимодействию компонентов в пресс форме. Смазка, как правило, наносится кисточкой или, при возможности, распылителем. Смазку пресс формы периодически повторяют по мере необходимости.

Выбор требуемой толщины скорлупы

Толщина изоляционного слоя у скорлупы определяется требуемыми потерями тепла/холода. В технических характеристиках ппу компонентов для производства скорлупы указывается коэффициент теплопроводности, как правило от 0,025 до 0,030. Согласно этим параметрам сметчик рассчитывает требуемую толщину скорлупы.

Ниже приведены стандартные толщины для средней полосы России:

Диаметр, мм 32 42 57 76 89 114 133 159 219 273 325 377 426 530 630 720 820 1020 1220 Толщина изоляции, мм 30 30 30 30 30 30 30 30 40 40 50 50 50 50 50 50 60 60 60

Производство скорлупы ппу с покрытием

Для дополнительной защиты ппу от внешнего воздействия, скорлупа может изготавливаться с покрытием из фольги, крафт-бумаги, стеклопластиковой ткани, оцинкованного листа и т.п.

Для изготовления скорлуп с покрытием, например, фольгой нарезается фольга требуемых размеров и аккуратно прокладывается перед заливкой в нижнюю часть формы. Верхняя и торцевые части формы смазываются антиадгезионным составом и осуществляется заливка как для скорлуп без покрытия.

Размеры полотен для покрытия будут L × 1000 мм, где L - половина длины окружности внешнего диаметра скорлупы.

L = 1/X × π (D+2T)

π = 3,14
D – внутренний диаметр скорлупы
T – толщина скорлупы
X – число сегментов в скорлупе( как правило до 630 диаметра изготавливаются пресс формы с 2-я сегментами, с 720 по 1020 с 3-я сегментами, с 1220 с 4-я сегментами)

Например, для скорлупы 219(40) размеры полотен для покрытия будут 469,43 мм × 1000 мм

Компоненты для производства скорлупы

Для производства теплоизоляционных скорлуп применяются как импортные так и отечественные двух компонентые пенополиуретановые системы.

Основные параметры выбора тех или иных марок компонентов это плотность конечного продукта и время старта.

Согласно требованиям СНиП 2.04.14-88 (Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов) плотность теплоизоляционных скорлуп из пенополиуретана должна составлять 60-80 кг/м³. Данная плотность оптимальна из физико-механических параметров изделия и теплопроводных свойств. Пониженная плотность чревата возможной потерей жесткости, а увеличенная плотность необоснованным увеличением себестоимости изделия. Однако, при производстве скорлупы с малой толщиной ппу, увеличение плотности необходимо для повышения прочности.

Время старта важно для производительности линии. Чем меньше время старта, тем быстрее происходит формование скорлупы в форме. Чем меньше время старта, тем производительнее должно быть заливочное оборудование. При изготовлении скорлупы нужно успеть подать требуемое количество сырья и закрыть форму до того как компоненты начнут увеличиваться в объеме.

Например, для заливки скорлупы ппу диаметром 530 мм и толщиной изоляции 50 мм при плотности изделия в 60 кг/м³ и времени старта 15 секунд потребуется производительность оборудования порядка 16,3908 кг / минуту. То есть необходимо, чтобы за 10 секунд (5 секунд оставляем на то, чтобы закрыть пресс форму) оборудование подало 2,7318 кг сырья (объем пресс формы составляет 0,04553 м³ при плотности изделия в 60 кг/м³). При увеличении времени старта можно несколько снизить требуемую для работы производительность оборудования.

Время выдержки скорлупы в пресс форме зависит от ее диаметра и толщины. К примеру для 219 скорлупы необходимо порядка 8-10 минут.

Достаточно важным параметром при заливке скорлупы имеет температура. Это и температура воздуха и температура компонентов и температура пресс формы.

При малой температуре компоненты плохо вспениваются и резко возрастает их расход. Часто оборудование оснащается расходными баками под компоненты, где можно регулировать температуру.

Пресс формы также могут быть с подогревом – либо это электроподогрев, либо пресс формы изготавливают с рубашкой под циркуляцию горячей воды.

Однако после 1-2 заливок пресс форма без подогрева самостоятельно разогревается из за выделения тепла в ходе реакции компонентов и далее не нуждается в дополнительном подогреве.

Расчет себестоимости производства скорлупы

Себестоимость включает в себя стоимость компонентов ппу и стоимость покрытия(если оно есть)

Калькулятор расчета компонентов ппу поможет Вам подсчитать себестоимость.

В соответствующем разделе нашего сайта можно ознакомиться с компонентами ППУ для производства теплоизоляционной скорлупы.

Помещение для производства скорлупы

Для организации производства теплоизоляционных скорлуп из ппу потребуется 2 помещения – цех и склад.

Габариты цеха прежде всего зависят от выбора оборудования и желаемой производительности линии. Минимальная площадь цеха как правило составляет 40-50 м².

Важно, чтобы помещения(как складское так и производственное) были оборудованы системой вентиляции воздуха.

В зависимости от производительности оборудования требуется наличие как сети в 220 В так и в 380.

После извлечения из пресс формы скорлупу отправляют в сухое и теплое помещение, где она в течении 24 часов окончательно примет форму и отвердевает. Поэтому складские помещения оборудуют многоярусными стеллажами и поддерживают температуру не ниже +20 °С.