同向平行双螺杆挤压造粒机组能耗分布研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.02.016

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (2): 86-90.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.02.016

同向平行双螺杆挤压造粒机组能耗分布研究

毕超¹(), 赵冲¹, 王斌元²

^1.北京化工大学机电工程学院，北京 100029
^2.海信集团控股股份有限公司，山东青岛 266104

收稿日期:2024-05-06 出版日期:2025-02-26 发布日期:2025-02-27
通讯作者: 毕超（1981—），男，副教授，从事高分子材料加工装备研究，bichao@mail.buct.edu.cn
E-mail:bichao@mail.buct.edu.cn
基金资助:
工信部高质量发展专项(TC220A04W?4)

Study on energy consumption distribution of parallel co⁃rotating twin⁃screw extruder pelletizing system

BI Chao¹(), ZHAO Chong¹, WANG Binyuan²

^1.College of Mechanical and Electrical Engineering，Beijing University of Chemical Technology，Beijing 100029，China
^2.Hisense Group Holdings Co，Ltd，Qingdao 266104，China

Received:2024-05-06 Online:2025-02-26 Published:2025-02-27
Contact: BI Chao E-mail:bichao@mail.buct.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

系统性地探究了挤出造粒机组在预热阶段与正常挤出阶段的能耗分布情况。结果表明，在预热环节，机筒设定温度是主导机组能耗的关键因素。在挤出环节，机筒设定温度、喂料速率和螺杆转速对挤压造粒机组的能耗分布均有较为显著的影响。为全面评估不同转速对机组能耗的影响，细分了固定喂料速率下的小范围转速调整，固定主电机工作电流下的大范围转速调整2种工况。

关键词: 双螺杆, 挤出机, 能耗, 比能耗, 节能

Abstract:

In this paper， the energy consumption distribution of an extruder pelletizing component was systematically explored during the preheating and extruding stages. The findings indicated that the barrel set temperature was a pivotal factor influencing the energy consumption of the component during the preheating stage. In the normal extruding stage， the barrel set temperature， feed rate， and screw speed collectively exerted a significant impact on the energy consumption distribution of the extruder pelletizing component. To evaluate the impact of different speeds on the energy consumption of the component comprehensively， two working conditions were subdivided to be a small⁃range speed adjustment at a fixed feed rate and a large⁃range speed adjustment at a fixed main motor operating current.

Key words: twin?screw, extruder, energy consumption, specific energy consumption, energy conservation

中图分类号:

TQ320.5

毕超, 赵冲, 王斌元. 同向平行双螺杆挤压造粒机组能耗分布研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(2): 86-90.

BI Chao, ZHAO Chong, WANG Binyuan. Study on energy consumption distribution of parallel co⁃rotating twin⁃screw extruder pelletizing system[J]. China Plastics, 2025, 39(2): 86-90.

图/表 12

图1 不同机筒设定温度下机组预热环节能耗

Fig.1 Energy consumption of the integrated equipment under different barrel set temperature

图2 不同机筒设定温度下机组升温与保温阶段的加热能耗

Fig.2 Heating energy consumption in the heating and heat preservation stages of the integrated equipment under different barrel set temperature

机筒设定温度/℃	升温阶段时长/s
180	920
190	1 035
200	1 060
210	1 120
220	1 400

表1 不同机筒设定温度下的升温阶段时长

Tab.1 Duration of the heating stage at different barrel set temperature

图3 不同机筒设定温度下机组的比能耗

Fig.3 Specific energy consumption of the integrated equipment under different barrel set temperature

图4 不同机筒设定温度下机组各部分的比能耗分布

Fig.4 Distribution of specific energy consumption of the integrated equipment under different barrel set temperature

图5 不同喂料速度下机组的比能耗

Fig.5 Specific energy consumption of the integrated equipment under different feed rate

图6 不同喂料转速下机组各部分比能耗分布

Fig.6 Distribution of specific energy consumption of the integrated equipment at different feed rate

图7 不同螺杆转速下机组比能耗

Fig.7 Specific energy consumption of the integrated equipment under different screw speed

图8 不同螺杆转速下机组比能耗分布

Fig.8 Distribution of specific energy consumption of the indegrated equipment under different screw speed

螺杆转速/r·min^-1	喂料转速/ r·min^-1	喂料速度/kg·h^-1	实验时长/min
100	8.0	8.11	36.99
200	11.0	11.03	27.20
300	14.0	13.71	21.88
400	17.5	16.54	18.14
500	21.0	19.07	15.73
600	24.0	21.86	13.72

表2 螺杆转速、喂料转速、喂料速率与实验时间对应关系

Tab.2 Corresponding relationship between screw speed， feeding speed， feed rate and experiment duration

图9 不同螺杆转速下机组的比能耗

Fig.9 Energy consumption of the integrated equipment under different screw speed

图10 不同螺杆转速下机组的比能耗分布

Fig.10 Energy consumption distribution of the integrated equipment under different screw speed

参考文献 14

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