塑料干燥机选型:料斗容积与停留时间
PA、PC、PET、ABS 等吸湿性塑料在注塑前必须干燥。干燥机够不够用,取决于粒料在料斗中停留多久。这里给出公式和一个算好的示例;干燥机计算器在 Resinovo 应用中免费提供。
料斗、停留时间和风量的公式
产量与料斗容积(选型)
ṁ = m × 3600 / t_c · V = ṁ × t_d × SF / ρ
ṁ 产量(kg/h),m 含浇口料的注射重量(kg),t_c 周期时间(s),t_d 规定干燥时间(h),SF 安全系数(此处为 1.2),ρ 粒料堆积密度(kg/l)。回收料较轻,会降低堆积密度。
料斗内停留时间(适用性)
t_r = V × ρ / ṁ · q = t_r / t_d
粒料在料斗中至少要停留规定的干燥时间 t_d;t_r 为料斗内停留时间。比值 q 大致应在 1.2 至 2.5 之间:低于此范围干燥不足,远高于此范围则粒料白白受热过久。
工艺风量
Q = 每 kg/h 产量 1.9 至 3.7 m³/h 或 Q = ṁ × c × (T_d − T_室温) / (1 kJ/(m³·K) × 20 K)
经验值:每 kg/h 产量 1.9 至 3.7 m³/h(每 lb/h 0.5 至 1 cfm)。另加加热粒料的热平衡(c 比热,T_d 干燥温度),假定空气温降 20 K。取较大值;制造商给出的数据优先。
计算示例:ABS,注射 60 g,周期 30 s
ṁ = 7.2 kg/h · V = 7.2 × 2.0 × 1.2 / 0.62 ≈ 27.9 l
材料数据与应用一致:ABS 在 80 °C 下干燥 2.0 h,堆积密度 0.62 kg/l,比热 1.4 kJ/(kg·K)。所需料斗容积约 27.9 l,30 l 的干燥机勉强够用。现有 40 l 的干燥机可装 24.8 kg:停留时间 3.4 h,q = 1.72,合适。该干燥机最多处理 10.3 kg/h;60 g 时最短周期约 21 s。风量需求:经验值 13.7 至 26.6 m³/h,热平衡 28.7 m³/h,即约 28.7 m³/h;加热功率 0.16 kW(不计损耗)。
如何识别干燥不足
- 表面出现银纹和气泡,尤其沿流动方向。
- 粘度下降:熔体变稀,制品飞边或变脆。
- 质量波动,出现在停机后或周期缩短时,因为粒料在料斗中停留变短。
计算未涵盖的内容
该计算是带安全系数 1.2 的参考值,不涉及干燥空气的露点、干燥机类型(除湿式或热风式)以及所供粒料的含水量。这些信息见材料数据表和干燥机制造商资料。PP、PS 等材料通常无需预干燥;但粒料较冷或受潮存放时,仍可能需要干燥。
常见问题
注塑机配多大的干燥机?
料斗容积 = 产量 × 干燥时间 × 安全系数 ÷ 堆积密度。上面的示例以 ABS 演示了计算。
粒料要在干燥机中停留多久?
至少为材料的干燥时间,最好是其 1.2 至 2.5 倍。各材料的数值见数据表和材料指南。
干燥料斗需要多少风量?
经验上每 kg/h 产量 1.9 至 3.7 m³/h。空气还必须能加热粒料,取两者中较大的值。
计算器能取代干燥机制造商的数据表吗?
不能。它只提供快速的初步选择。露点、干燥机类型和制造商数据须对照数据表确认。
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