管道加料裝置
1 加料系統(tǒng)的組成
加料系統(tǒng)主要由加料斗和上料斗部分組成。加料斗裝于擠出機(jī)的加料座上，將物料填入擠出機(jī)，而上料部分可以在外力作用下，將物料不斷輸入加料斗，補(bǔ)充料斗內(nèi)的物料。加料斗：其結(jié)構(gòu)形式多樣，有圓錐形、圓柱－圓錐形、矩形及正方形。
1.1 給出了加料斗的最基本形式。
1.料斗蓋2.視窗3.開(kāi)合門
在管道加料裝置加料斗上安有料斗蓋，以防止灰塵等雜物進(jìn)入。一般要在料斗的中部及下部開(kāi)設(shè)視鏡孔，用以觀測(cè)存料及上料情況；在料斗底部設(shè)有開(kāi)合門，或在底部設(shè)有一轉(zhuǎn)軸以使料斗旋轉(zhuǎn)，用以調(diào)節(jié)或截?cái)噙M(jìn)料量及換料。料斗的材料要輕便、耐腐，鋁板及不銹鋼是料斗的優(yōu)選材料。料斗的容積一般設(shè)計(jì)為擠出機(jī)1～1.5h 的擠出量。
上料部分：上料方式有人工上料或自動(dòng)上料。人工上料勞動(dòng)強(qiáng)度大，主要用于小型機(jī)臺(tái)。中型及大型機(jī)都采用自動(dòng)上料。自動(dòng)上料主要有彈簧上料、鼓風(fēng)上料、真空吸料及運(yùn)輸帶傳送上料等形式。目前比較先進(jìn)的上料方式有群控上料系統(tǒng)。
2 管道加料裝置加料裝置形式
現(xiàn)在著重研究一下雙螺桿擠出機(jī)的加料裝置。雙螺桿擠出機(jī)一般情況下采用計(jì)量加料，但有的情況下，也采用溢流加料、強(qiáng)制加料。
2.1 計(jì)量加料裝置
所謂計(jì)量加料，即加料裝置給擠壓系統(tǒng)加入多少物料，擠壓系統(tǒng)就擠出多少物料，擠壓系統(tǒng)的擠出量與螺桿轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)。加料量是擠出過(guò)程的一個(gè)獨(dú)立操作變量。既然是計(jì)量加料，因而加料裝置的加料速度應(yīng)能無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，且有一定的計(jì)量精度。加料速度的無(wú)極調(diào)節(jié)靠加料裝置傳動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。加料裝置傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速可以采用直流電機(jī)，也可以采用變頻調(diào)速電機(jī)。它們的調(diào)速范圍應(yīng)與加料速率范圍相適應(yīng)。計(jì)量加料的計(jì)量方式有體積計(jì)量、失重計(jì)量、稱重計(jì)量。在雙螺桿擠出機(jī)中用的最多的是前兩種。
（1）. 體積計(jì)量加料裝置
它是靠加料螺桿的旋轉(zhuǎn)把物料加到擠壓系統(tǒng)中的。由于螺桿容積一定，對(duì)于某種松密度不變的物料，加料螺桿每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，輸送的物料量是一定的。加料量和螺桿轉(zhuǎn)速基本成線性關(guān)系。
2.1.1.1 所示為體積計(jì)量加料裝置。該裝置為立式，位于雙螺桿擠出機(jī)擠壓系統(tǒng)的上方，用的最普遍。這種加料裝置有的在料斗下方還設(shè)有攪拌漿葉，增加混合，并防止物料架橋。圖2.2.1.1.2 所示為體積計(jì)量加料裝置所用加料螺桿的各種形式。不同形式螺桿的加料性能不同，可適應(yīng)于不同物料。
2.1.1.1 體積計(jì)量加料裝置
雙螺桿在加料過(guò)程中仍能對(duì)物料進(jìn)行混合，除加入單螺桿可加入的物料（粉狀料、顆粒料、纖維狀料、片狀料、部分流動(dòng)性高的具有粘著性的物料），還可加入流動(dòng)性、粘著性高的物料，也能加入吸濕性高的材料。其中圖
2.1.1.2(b)所示的雙螺桿，是由螺旋狀彈簧和中間軸組合而成，其彈簧和中軸之間的間隙不固定，在物料阻擋下可適度變化，這樣就不易塞住物料，因“漏流”較大，混合效果也好。而2.1.1.2(c)(d)所示的加料螺桿無(wú)異于雙螺桿擠出機(jī)的螺桿，只是在螺桿全長(zhǎng)上螺槽的導(dǎo)程和體積不變，它們的輸送計(jì)量性能較好。
2.1.1.2 計(jì)量加料裝置所用加料螺桿的形式
2.1.1.3 側(cè)加料裝置
還有一種計(jì)量加料裝置叫側(cè)加料裝置，它水平安裝于雙螺桿擠出機(jī)的一側(cè)，由水平方向?qū)⑽锪霞拥綑C(jī)筒側(cè)面的加料口中。使用時(shí)應(yīng)將其和主機(jī)剛性的聯(lián)在一起，不使用時(shí)可借助其底部的滾輪與擠壓系統(tǒng)脫開(kāi)。它主要用于松密度低（如粒徑很小的細(xì)粉）難以加入獲需要分別在擠壓系統(tǒng)軸向不同位置加入的物料。在主機(jī)側(cè)加料口上游應(yīng)開(kāi)設(shè)排氣口，以使物料中的揮發(fā)物和夾帶的空氣逃逸，不與加入的物料流相干涉，保證物料順利加入。圖2.2.1.1.3 為WP 公司生產(chǎn)的雙螺桿擠出機(jī)上使用的側(cè)加料裝置。
（2） .失重計(jì)量加料裝置
失重加料裝置的工作原理是基于所控質(zhì)量的損失原理。單位時(shí)間質(zhì)量的損失dm/dt 對(duì)應(yīng)于實(shí)際的給料速率。經(jīng)比較得出的實(shí)際給料速率和設(shè)定的給料速率的差值，可作為給料器控制加料機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)裝置（通常為無(wú)級(jí)變速電機(jī)）回路的輸出信號(hào)。稱重料斗短時(shí)間加料時(shí)，給料器將轉(zhuǎn)換為容積式給料狀態(tài)，這時(shí)所用的輸出控制信號(hào)是在重量式給料狀態(tài)時(shí)儲(chǔ)存的。
2.1.2.1 失重加料裝置
1.失重加料器 2.攪拌漿液
3.大氣排氣口4.雙螺桿擠出機(jī)
由于這種加料裝置不但能計(jì)量出質(zhì)量的絕對(duì)值，而且能得到質(zhì)量的相對(duì)變化，故使用時(shí)不必進(jìn)行歸零調(diào)整。由于是全封閉結(jié)構(gòu)，故可避免物料污染。亦可用于不想讓其飛散的物料輸送。對(duì)其物料的處理能力可由100g/h－30000t/h。幾乎能夠處理所有類型的物料。但它的設(shè)計(jì)流量不能太大，否則加料系統(tǒng)的體積會(huì)隨流量的增大而急劇增大。
2.1.2.1 所示為Berstorff 公司生產(chǎn)的雙螺桿擠出機(jī)上采用的失重側(cè)加料裝置。由圖可見(jiàn)，由失重加料器出來(lái)的物料落入帶有攪拌器的料斗，后由加料螺桿將物料加入雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)加料口。而在側(cè)加料口的上游設(shè)有對(duì)空排氣。
由上可知，無(wú)論是計(jì)量加料，還是失重加料，最后都是靠加料螺桿將物料加入雙螺桿擠出機(jī)的加料口的。如果是側(cè)加料螺桿采用雙螺桿，則雙螺桿加料裝置無(wú)異于一臺(tái)小型雙螺桿擠出機(jī)。
（3） .稱重給料器
稱重加料器的測(cè)量原理與皮帶秤一樣，但稱重給料器多一套使給料數(shù)率恒定的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)控制實(shí)際給料速率與所設(shè)定的給料速率之差值，由給定的控制算法進(jìn)行處理。控制系統(tǒng)則對(duì)模擬馬達(dá)的速度設(shè)值（大小為Y），使皮帶驅(qū)動(dòng)速度可變，通過(guò)變更皮帶速度，就可獲得所需的給料速率。稱重給料器的給料速約在50kg/h～ 2000 t/h 的范圍內(nèi)，在滿量程的10％～100％的范圍內(nèi)，其精度可達(dá)設(shè)定值的±0.5％。
質(zhì)量流量計(jì)
質(zhì)量流量計(jì)是利用哥氏加速度來(lái)測(cè)量粉、粒料流量的，測(cè)量精度較高。它一般設(shè)計(jì)成防塵密封系統(tǒng)，并與旋轉(zhuǎn)閥或螺旋輸送器一起構(gòu)成一個(gè)計(jì)量給料系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)得體積不會(huì)隨加料能力加大而急劇加大。它特別適于大流量場(chǎng)合，范圍從500～100000kg/h，精度±0.5％。
2.2 強(qiáng)制加料裝置
對(duì)于那些松密度較低的物料（如RPVC 粉料），有時(shí)為了加大物料與螺桿和機(jī)筒的接觸面積，以利于傳熱，提高擠出量，要采用強(qiáng)制加料裝置。圖2.2.2.1
2.2.1 強(qiáng)制加料裝置
2.2.1(a)所示為常見(jiàn)的管道加料裝置加料裝置，它在料斗中增加了旋轉(zhuǎn)的螺旋，且
螺旋在加料口上方垂直地對(duì)準(zhǔn)雙螺桿的上嚙合區(qū)，靠螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)把物料強(qiáng)制地加入加料口內(nèi)。由于螺旋轉(zhuǎn)速可調(diào)，故其加料量可調(diào)。這種強(qiáng)制加料裝置有防架橋和物料在加料口沉積的作用，并有一定的建壓能力，這有助于清理機(jī)筒加料口，推動(dòng)已熔或已冷的物料結(jié)塊回到擠出機(jī)中。但當(dāng)加入細(xì)的粉狀填料時(shí)，由于粉料易夾帶空氣并有流態(tài)化的趨勢(shì)，這種立式強(qiáng)制加料器有一定限制，即可能產(chǎn)生熱空氣或揮發(fā)物形成的氣流，而氣流可能與填料流向干涉。
2.2.1(b)所示為Cincinnati Milacron 公司制造的一種專用強(qiáng)制加料器，其特點(diǎn)是料斗中心線和螺旋中心線不重合，而是成一夾角，以致物料是在一定壓力下加入機(jī)筒內(nèi)的，這使得自由流動(dòng)的干混料的加料量增加5％，使流動(dòng)性差的物料量增加25％。