CN118082146A - 一种pvc管材生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种PVC管材生产工艺，其步骤包括配料、挤出成型、真空定型、水箱冷却、牵引、切割、包装，水箱冷却步骤实施于管材水冷装置中；管材水冷装置包括自动调控模块、水箱本体、与水箱本体相配合的箱盖、设置于水箱本体内的第一隔板、开设于水箱本体的端部以及第一隔板上供管材穿过的穿孔，第一隔板将水箱本体的空腔分隔为快速冷却腔和均匀冷却腔以及挡灰组件分别位于切割刀片的两侧，还包括固定设置于护罩两侧的挡罩，先采用浸没式冷却以及喷淋冷却相结合，而且能够根据实时温度对整个冷却系统进行调整，由此保证产品的质量。

Description

一种PVC管材生产工艺

技术领域

本申请涉及PVC管材加工领域，具体而言，涉及一种PVC管材生产工艺。

背景技术

目前PVC管材加工工艺流程包括配料、挤出成型、真空定型、水箱冷却、牵引、切割、包装，在同等材料成分的PVC管材加工过程中，即除了配料对于管材的质量影响较大之外，水箱冷却步骤对于管材的质量影响较大。

PVC管挤出后由于其温度较高，因此首先需要通过真空定型，通过抽真空的方式使其定型，在真空条件下，通过负压可以使PVC管快速冷却并固化保持形状，且可以减少内部应力提高产品稳定性和质量，而真空定型后PVC管的温度仍然高于室温，因此需要通过水箱冷却持续降低PVC管的温度，通常PVC管在水冷时利用水槽或者喷淋系统进行冷却，由此加速管材的冷却定型继而保证产品的质量。

然而通过水槽冷却时，即采用浸没式的冷却方式，由于PVC管在水中产生浮力，PVC管在牵引过程中，摩擦力增加，影响管材表面，且浸没式冷却时也并非将PVC管整体浸没，其仍然有部分露在水面，对于上述部分，在冷却时容易发生形变，而采用喷淋系统冷却时，其冷却效率较浸没式冷却方式较差，因此目前两种的常规冷却方式都有各自的优缺点。

最后，由于PVC管挤出时受到挤出机机头温度、外界环境温度、牵引速度等因素影响，其温度并非是恒定不变的，其温度有一定的波动，而目前的冷却方式，均是在设定的冷却温度下进行冷却，而水冷箱体的长度固定的情形下，无法达到最优的冷却效果。

鉴于此本领域技术人员需要对现有的PVC管材生产工艺，尤其是其水箱冷却做出改进，以克服上述缺陷。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种PVC管材生产工艺，先采用浸没式冷却以及喷淋冷却相结合，而且能够根据实时温度对整个冷却系统进行调整，由此保证产品的质量。

为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种PVC管材生产工艺，其步骤包括配料、挤出成型、真空定型、水箱冷却、牵引、切割、包装，其所述水箱冷却步骤实施于管材水冷装置中；

所述管材水冷装置包括自动调控模块、水箱本体、与所述水箱本体相配合的箱盖、设置于所述水箱本体内的第一隔板、开设于所述水箱本体的端部以及所述第一隔板上供管材穿过的穿孔，所述第一隔板将所述水箱本体的空腔分隔为快速冷却腔和均匀冷却腔；

所述快速冷却腔内设置有将其分隔为进液腔以及回液腔的第二隔板，所述第二隔板上开设有供所述管材穿过的开口，所述进液腔内固定设置有中空的弧形冷却板，所述弧形冷却板位于管材的上方，所述弧形冷却板的内侧密布有喷射孔，所述弧形冷却板连接有与其空腔相连通的冷却液进液管，所述回液腔的底部设置有冷却液回液管，所述冷却液进液管与冷却液存储箱相连通，所述冷却液进液管上设置有第一抽吸泵；

所述均匀冷却腔的侧壁固定设置有若干喷水组件，每个所述喷水组件均包括通水腔、若干等距分布且与所述通水腔相连通的喷头，所述通水腔与外部的储水箱相连通，所述水箱本体底部设置有与所述均匀冷却腔相连通的循环水回水管，所述循环水回水管上设置有第二抽吸泵；

还包括换热器，所述冷却液回液管以及所述循环水回水管分别与所述换热器相连通，换热后的冷却液回流至所述冷却液存储箱内，换热后的水回流至储水箱内，所述储水箱内设置有冷凝器；

所述自动调控模块包括控制器、用于检测管材温度的温度传感器、设置于所述冷却液进液管上的第一流量调节阀、与所述第一抽吸泵相连接的变频器、设置于所述冷却液回液管上的第二流量调节阀、设置于所述第一隔板的穿孔处用于检测冷却液液位的第一液位传感器，所述控制器被配置为基于所述温度传感器检测的温度值控制所述第一流量调节阀以及变频器调节冷却液的进液流量，基于所述第一液位传感器的检测值调节所述第二流量调节阀控制所述冷却液在所述回液腔内的液位高度。

进一步改进的是，所述进液腔内还设置有第二液位传感器，所述第二液位传感器与所述控制器相连接，所述控制器还连接有报警器，所述控制器通过将所述第二液位传感器的检测值与预设值对比，基于对比结果控制所述报警器。

进一步改进的是，所述箱盖上分别开设有第一开口以及第二开口，所述第一开口以及所述第二开口对应设置有第一调节阀板以及第二调节阀板，所述第一调节阀设置于所述箱盖的内侧，所述第二调节阀板设置于所述箱盖的外侧，所述第一调节阀板以及所述第二调节阀板均通过拉杆与所述箱盖相滑动设置，所述拉杆上分别套设有使得所述第一调节阀板以及所述第二调节阀板紧贴所述箱盖的弹簧。

进一步改进的是，所述配料步骤包括按照重量分数将65份CPVC、6份抗冲击加固剂、5份润滑剂、4份增韧剂、8份稳定剂、8份钛白催化剂加热混合后形成物料。

进一步改进的是，所述挤出成型步骤包括通过真空抽吸将物料从物料盘中抽入双螺杆挤出机的喂料筒内，将主机加温，主机开机预热，上升到作业温度后，将喂料筒内的物料通过吸料管进入模具区，开启模具加温，通过吸料管进入模具区的物料，在达到作业温度后，通过模具形成的管材挤出。

进一步改进的是，冷却固型后的管材在牵引设备的牵引下进入切割环节，设置常用长度或是客户需要的长度进行牵引切割，对切割后的产品进行检验，合格品根据不同规格采用纸箱包装，不合格品进行碾碎。

进一步改进的是，所述箱盖与所述水箱本体相转动连接。

进一步改进的是，所述箱盖对应所述均匀冷却腔部分设置有若干喷淋组件，每个所述喷淋组件均包括喷淋腔、若干等距分布且与所述喷淋腔相连通的喷淋头，所述喷淋腔与外部的储水箱相连通。

本发明提供的一种PVC管材生产工艺，与现有技术相比，其有益效果为，首先将水冷箱体分隔为快速冷却腔以及均匀冷却腔，首先利用快速冷却腔将管材快速冷却，后再通过均匀冷却腔进行均匀冷却，而且快速冷却腔采用浸没式冷却方式冷却效果好，而均匀冷却腔采用喷淋的冷却方式；

在浸没式冷却腔内，管材的下半部分浸没在冷却液中，而其上部通过弧形冷却板进行喷淋冷却，由于浸没式冷却时，管材在冷却液中产生一定浮力，而上方弧形冷却板在喷淋时产生的冷却液对管材的冲击力能够将该浮力部分进行抵消，由此减少了管材牵引时的阻力，而且还能够对管材进行全面冷却；

最后通过实时检测进入水冷箱体内管材的温度，通过调节弧形冷却板上冷却液的流量，即温度较高时增加喷淋量达到加快对管材的冷却，由此相当于加快冷却液的循环速度，即进一步加快了管材的冷却，与此同时增加喷淋量造成了快速冷却腔内冷却液的液位上升，避免冷却液溢流进入均匀冷却腔内，由此通过第一液位传感器检测液位高度，通过控制第二流量调节阀由此控制快速冷却腔内的冷却液的液位；

另外，回流的冷却液与均匀冷却腔内回流的冷却水进行换热，冷却液的温度降低后进行循环使用，而换热后的冷却水回流至储水箱内通过冷凝器进行冷凝后再次循环利用。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是水箱本体示意图一；

图2是水箱本体示意图二。

其中：1、水箱本体；2、箱盖；3、第一隔板；4、第二隔板；5、进液腔；6、回液腔；7、均匀冷却腔；8、弧形冷却板；9、喷头；10、喷淋头；11、第一调节阀板；12、第二调节阀板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

一种PVC管材生产工艺，其步骤包括配料、挤出成型、真空定型、水箱冷却、牵引、切割、包装，其所述水箱冷却步骤实施于管材水冷装置中；

如图1-2所示，所述管材水冷装置包括自动调控模块、水箱本体1、与所述水箱本体1相配合的箱盖2、设置于所述水箱本体1内的第一隔板3、开设于所述水箱本体1的端部以及所述第一隔板3上供管材穿过的穿孔，所述第一隔板3将所述水箱本体1的空腔分隔为快速冷却腔和均匀冷却腔7；

所述快速冷却腔内设置有将其分隔为进液腔5以及回液腔6的第二隔板4，所述第二隔板4上开设有供所述管材穿过的开口，所述进液腔5内固定设置有中空的弧形冷却板8，所述弧形冷却板8位于管材的上方，所述弧形冷却板8的内侧密布有喷射孔，所述弧形冷却板8连接有与其空腔相连通的冷却液进液管，所述回液腔6的底部设置有冷却液回液管，所述冷却液进液管与冷却液存储箱相连通，所述冷却液进液管上设置有第一抽吸泵；

所述均匀冷却腔7的侧壁固定设置有若干喷水组件，每个所述喷水组件均包括通水腔、若干等距分布且与所述通水腔相连通的喷头9，所述通水腔与外部的储水箱相连通，所述水箱本体1底部设置有与所述均匀冷却腔7相连通的循环水回水管，所述循环水回水管上设置有第二抽吸泵；

还包括换热器，所述冷却液回液管以及所述循环水回水管分别与所述换热器相连通，换热后的冷却液回流至所述冷却液存储箱内，换热后的水回流至储水箱内，所述储水箱内设置有冷凝器；

所述自动调控模块包括控制器、用于检测管材温度的温度传感器、设置于所述冷却液进液管上的第一流量调节阀、与所述第一抽吸泵相连接的变频器、设置于所述冷却液回液管上的第二流量调节阀、设置于所述第一隔板3的穿孔处用于检测冷却液液位的第一液位传感器，所述控制器被配置为基于所述温度传感器检测的温度值控制所述第一流量调节阀以及变频器调节冷却液的进液流量，基于所述第一液位传感器的检测值调节所述第二流量调节阀控制所述冷却液在所述回液腔6内的液位高度。

对水箱冷却步骤进行具体阐述，具体如下：首先通过温度传感器对挤出机输出的管材的实时温度进行检测，如果其温度超过预设值时，则控制器控制第一流量调节阀以及变频器，增加第一抽吸泵的功率由此提高冷却液的进液量，即相当于增加了进液量，而出液量此时仍然保持不变，由此造成了快速冷却腔内的液位高度上升，而冷却液存储箱内的冷却液液位高度降低，增加进液量的同时弧形冷却板8上的冷却液喷射时对管材上部的冲击力增加，而液位的上升使得管材位于冷却液中的体积液增加即浮力增加，两者相互抵消，由此仍然保持管材在牵引时减少牵引轮的阻力，相反，温度较低时，降低第一抽吸泵的功率以及调节第二流量调节阀，降低冷却液进液流量，造成了进液腔5内液位下降，由此浮力降低，而同时冲击力也降低，由此两者始终保持平衡，而且根据温度实时调节第一抽吸泵的功率，还起到一定的节能作用。

另外关于回液腔6，其为了避免采用浸没式冷却时冷却液混入均匀冷却腔7内，避免对冷却水造成影响，由此冷却液回流时通过进液腔5与回液腔6之间的开口进入回液腔6内，形成一定液位落差，需要说明的时为了提高冷却液循环冷却效果，管材的最低位置应尽可能靠近腔体的底部，但是需要有一定的距离，该距离避免加大冷却液进液量时其溢入均匀冷却腔7内，使得腔体内残留的冷却液的量保持最少量，而形成进液腔5与回液腔6形成液位落差可以是在进行处理前，加大进液量，而由于开口尺寸固定，因此其排液量一定，当达到一定液位时控制进液量与开口处的出液量保持均衡，即可形成液位落差，而且避免了浸没式冷却与喷淋冷却结合运用时，冷却液混入喷淋冷却腔内的问题。

为了避免进液腔5内的液位超出警戒线，即溢出水箱本体1，所述进液腔5内还设置有第二液位传感器，所述第二液位传感器与所述控制器相连接，所述控制器还连接有报警器，所述控制器通过将所述第二液位传感器的检测值与预设值对比，基于对比结果控制所述报警器，当工作人员听到报警后能够进行应急处理。

所述箱盖2上分别开设有第一开口以及第二开口，所述第一开口以及所述第二开口对应设置有第一调节阀板11以及第二调节阀板12，所述第一调节阀设置于所述箱盖2的内侧，所述第二调节阀板12设置于所述箱盖2的外侧，所述第一调节阀板11以及所述第二调节阀板12均通过拉杆与所述箱盖2相滑动设置，所述拉杆上分别套设有使得所述第一调节阀板11以及所述第二调节阀板12紧贴所述箱盖2的弹簧。

采用第一调节阀板11以及第二调节阀板12，主要是由于在快速冷却腔内对管材进行快速冷却后，腔体内会汇集大量的高温气体，当高温气体始终存留在腔体内也会影响冷却效果，由此设置了第一调节阀板11以及第二调节阀板12，其作用在于，当腔体内的高温气体压力大于大气压时，第一调节阀板11在内压作用下向外打开，向外排出，当外界气压高于腔内气压时，第二调节阀板12在外压作用下向内打开，外界冷空气进入腔体内，由此实现在工作时腔内高温气体向腔外排出，在停止工作初期，尤其是冬季(冬季的外界气压高于夏季的外界气压)，外界的冷空气混入腔内对腔内的高温气体进行降温。

本实施例中优选地，所述配料步骤包括按照重量分数将65份CPVC、6份抗冲击加固剂、5份润滑剂、4份增韧剂、8份稳定剂、8份钛白催化剂加热混合后形成物料。

本实施例中优选地，所述挤出成型步骤包括通过真空抽吸将物料从物料盘中抽入双螺杆挤出机的喂料筒内，将主机加温，主机开机预热，上升到作业温度后，将喂料筒内的物料通过吸料管进入模具区，开启模具加温，通过吸料管进入模具区的物料，在达到作业温度后，通过模具形成的管材挤出。

本实施例中优选地，冷却固型后的管材在牵引设备的牵引下进入切割环节，设置常用长度或是客户需要的长度进行牵引切割，对切割后的产品进行检验，合格品根据不同规格采用纸箱包装，不合格品进行碾碎。

为了方便对冷却水箱进行清理，所述箱盖2与所述水箱本体1相转动连接。

为了提高均匀冷却腔7内的冷却均匀性，所述箱盖2对应所述均匀冷却腔7部分设置有若干喷淋组件，每个所述喷淋组件均包括喷淋腔、若干等距分布且与所述喷淋腔相连通的喷淋头10，所述喷淋腔与外部的储水箱相连通。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种PVC管材生产工艺，其步骤包括配料、挤出成型、真空定型、水箱冷却、牵引、切割、包装，其特征在于，所述水箱冷却步骤实施于管材水冷装置中；

所述管材水冷装置包括自动调控模块、水箱本体、与所述水箱本体相配合的箱盖、设置于所述水箱本体内的第一隔板、开设于所述水箱本体的端部以及所述第一隔板上供管材穿过的穿孔，所述第一隔板将所述水箱本体的空腔分隔为快速冷却腔和均匀冷却腔；

所述快速冷却腔内设置有将其分隔为进液腔以及回液腔的第二隔板，所述第二隔板上开设有供所述管材穿过的开口，所述进液腔内固定设置有中空的弧形冷却板，所述弧形冷却板位于管材的上方，所述弧形冷却板的内侧密布有喷射孔，所述弧形冷却板连接有与其空腔相连通的冷却液进液管，所述回液腔的底部设置有冷却液回液管，所述冷却液进液管与冷却液存储箱相连通，所述冷却液进液管上设置有第一抽吸泵；

所述均匀冷却腔的侧壁固定设置有若干喷水组件，每个所述喷水组件均包括通水腔、若干等距分布且与所述通水腔相连通的喷头，所述通水腔与外部的储水箱相连通，所述水箱本体底部设置有与所述均匀冷却腔相连通的循环水回水管，所述循环水回水管上设置有第二抽吸泵；

还包括换热器，所述冷却液回液管以及所述循环水回水管分别与所述换热器相连通，换热后的冷却液回流至所述冷却液存储箱内，换热后的水回流至储水箱内，所述储水箱内设置有冷凝器；

所述自动调控模块包括控制器、用于检测管材温度的温度传感器、设置于所述冷却液进液管上的第一流量调节阀、与所述第一抽吸泵相连接的变频器、设置于所述冷却液回液管上的第二流量调节阀、设置于所述第一隔板的穿孔处用于检测冷却液液位的第一液位传感器，所述控制器被配置为基于所述温度传感器检测的温度值控制所述第一流量调节阀以及变频器调节冷却液的进液流量，基于所述第一液位传感器的检测值调节所述第二流量调节阀控制所述冷却液在所述回液腔内的液位高度。

2.如权利要求1所述的一种PVC管材生产工艺，其特征在于：所述进液腔内还设置有第二液位传感器，所述第二液位传感器与所述控制器相连接，所述控制器还连接有报警器，所述控制器通过将所述第二液位传感器的检测值与预设值对比，基于对比结果控制所述报警器。

3.如权利要求1所述的一种PVC管材生产工艺，其特征在于：所述箱盖上分别开设有第一开口以及第二开口，所述第一开口以及所述第二开口对应设置有第一调节阀板以及第二调节阀板，所述第一调节阀设置于所述箱盖的内侧，所述第二调节阀板设置于所述箱盖的外侧，所述第一调节阀板以及所述第二调节阀板均通过拉杆与所述箱盖相滑动设置，所述拉杆上分别套设有使得所述第一调节阀板以及所述第二调节阀板紧贴所述箱盖的弹簧。

4.如权利要求1所述的一种PVC管材生产工艺，其特征在于：所述配料步骤包括按照重量分数将65份CPVC、6份抗冲击加固剂、5份润滑剂、4份增韧剂、8份稳定剂、8份钛白催化剂加热混合后形成物料。

5.如权利要求1所述的一种PVC管材生产工艺，其特征在于：所述挤出成型步骤包括通过真空抽吸将物料从物料盘中抽入双螺杆挤出机的喂料筒内，将主机加温，主机开机预热，上升到作业温度后，将喂料筒内的物料通过吸料管进入模具区，开启模具加温，通过吸料管进入模具区的物料，在达到作业温度后，通过模具形成的管材挤出。

6.如权利要求1所述的一种PVC管材生产工艺，其特征在于：冷却固型后的管材在牵引设备的牵引下进入切割环节，设置常用长度或是客户需要的长度进行牵引切割，对切割后的产品进行检验，合格品根据不同规格采用纸箱包装，不合格品进行碾碎。

7.如权利要求1所述的一种PVC管材生产工艺，其特征在于：所述箱盖与所述水箱本体相转动连接。

8.如权利要求1所述的一种PVC管材生产工艺，其特征在于：所述箱盖对应所述均匀冷却腔部分设置有若干喷淋组件，每个所述喷淋组件均包括喷淋腔、若干等距分布且与所述喷淋腔相连通的喷淋头，所述喷淋腔与外部的储水箱相连通。