ВЫБОР УСТАНОВКИ
Попробую рассказать об этих тонкостях. Начнем пожалуй со способа смешения и вспенивания.
- До 2006 года на всех разновидностях установок применялся один способ. Водный раствор пенообразователя и кислоты вспенивался в специальном тубусе с наполнителем и поступал в толстый длинный шланг, где в пену впрыскивалась смола. При движении, за счет длины шланга происходило перемешивание смолы с пеной.
Недостатки:- Качественно перемешать пену с вязкой жидкостью, которой и является смола, невозможно. Поэтому качество материала неравномерно по объему, встречаются непромесы.
- Вспенивание при низком давлении ( 2-3 атмосферы) возможно лишь при большом количестве воды. Соотношение воды и смолы в данном случае 2-2,5 : 1. Важно запомнить, что чем больше воды в материале, тем сильнее будет усадка.
- В 2006 году нами был запатентован другой способ смешения и вспенивания, который заключается в смешении всех компонентов в специальной форсунке, смешивании под давлением и вспенивании, путем резкого снятия избыточного давления. ( Патент)
- Надо понимать, что рабочее давление при этом способе не может быть ниже 5-6 атм., иначе сильно пострадает качество конечного продукта.
- При нашем способе возможно получение пенопласта при соотношении компонентов 1:1, что является оптимальным для минимализации усадки.
- При этом способе в процессе нет лишнего воздуха. Весь воздух остается в пенопласте. Выходящий из шланга поток ламинарный, без разрывов и крупных пузырей. Учитывая то, что именно количество воздуха определяет плотность пенопласта, можно сделать вывод, что только при неразрывном, ровном потоке пены можно получить пеноизол с заданной плотностью.
Классификация установок в соответствии со способом смешения.
- Установка ГЖУ во всех её модификациях, установки УПГ-5, УПГ-6 яркие представители, использующие первый способ смешения и вспенивания со всеми его недостатками. Различаются они лишь способом подачи компонентов. Объединяет всех низкое качество конечного продукта.
- Установка Пена – 3000, Поток-12, Изол-Профи используют при производстве пеноизола второй способ. Их продукция отличается высоким качеством конечного пенопласта, мелкоячеистой структурой, высокой степенью смешения компонентов.
- Установки Старт, Турбоджет, Джета-Мини, Пена-2000, Стандарт выбиваются из классификации. Используя второй способ смешения и вспенивания, они оснащены насосами, которые неспособны обеспечить необходимое давление для качественного смешения и вспенивания компонентов. В связи с этим они вынуждены идти на некоторые ухищрения. Все они используют соотношение раствора к смоле 2:1 (минимум). Некоторые, для усиления турбулентности потока пены используют гофрированный шланг.
Не менее важную роль в получении качественного материала играют применяемые в установках насосы. Требования к насосам просты. Они должны подавать необходимое количество компонентов в камеру смешения под определенным давлением. Причем подача должна быть стабильна при перепадах противодавления (подняли шланг на высоту, качаем в закрытую полость). Особое требование к насосам, это долговечность, учитывая, что мы используем в качестве компонентов химически активные жидкости. Рассмотрим различные типы насосов на соответствие этим требованиям, в привязке к установкам, на которых они используются.
Центробежные насосы – Имеют высокую производительность при низком давлении. У самых слабых трехсотватных насосов производительность от 5 литров в минуту. Нам обычно столько не надо. Нужно 2-3 л/мин. Стоит начать ужимать подачу, растет противодавление. А при противодавлении в 3 атм. насос просто перестает качать. Регулировка возможна в узком пределе от 2-2,5 атм. Несколько слов скажу о способах регулировки. Если прототип нынешних ГЖУ, производства НТЦ Меттэм г. Москва, регулировался жиклерами определенного диаметра, то современные ГЖУ на это не заморачиваются, ставя для регулировки обычные шаровые краны. Заявляю со всей ответственностью. Регулировать подачу центробежного насоса шаровым краном НЕВОЗМОЖНО. Диаметр жиклера на прототипах ГЖУ был в районе 1 мм. Представьте, какой должна быть щель, которую вы будете ловить шаровым краном. Учитывая, что смола это коллоидный раствор, в котором постоянно образуются сгустки имеющие консистенцию желе, такая щель будет моментально забиваться. Кроме того, центробежные насосы в своей кострукции не годятся для перекачки кислот. Бронзовое рабочее колесо с лопастями ортофосфорная кислота съест за месяц, два.
Такие насосы используются на установках ГЖУ, произведенных в Воронеже, Стандарт, Пена-2000.
Шестеренчатые насосы- Для шестеренчатых насосов характерно высокое давление при небольшой производительности. За счет малых зазоров между шестеренками и корпусом они являются насосами объемного дозирования. Вопрос лишь в том, какие из них использовать. К сожалению, шестеренчатые насосы, способные перекачивать химически активные жидкости, да и вообще, качественно исполненные, очень дороги. Поэтому в установках для производства пеноизола используются дешевые насосы НШ-10 и НШ -6. Эти насосы предназначены для перекачки масла. И масло же является в них смазывающим агентом. Ни смола, ни раствор не обладают смазывающими свойствами, поэтому бронзовые втулки (а в НШ-6 алюминиевые) вырабатываются моментально. В течение какого-то времени производительность можно поддерживать за счет повышения количества оборотов (если стоит частотный регулятор), но на определенном этапе (очень скоро), в отсутствие смазки из-за повышения температуры и температурного расширения металла, насос клинит.
Такие насосы стоят на установках Стандарт, Изол-Профи, Пена-3000, УПГ-6 по каналу смолы.
Плунжерные насосы – Этот тип насосов также является насосом объемного действия и вполне подходит для дозированной подачи компонентов в установках для производства пеноизола. Вопрос только в том, а какие насосы используются? Из-за дешевизны используются насосы от моек высокого давления. В связи с тем, что производительность насосов для моек слишком велика, обычно снимают возвратные пружины с двух плунжеров из трех и глушат клапана, работающие с этими плунжерами. Остается рабочим один плунжер и два клапана. Так как эти насосы обычно используют для перекачки раствора ортофосфорной кислоты, в зоне риска пружины клапанов, которые очень быстро выходят их строя. Учитывая, что ход плунжера при диаметре 12 мм около 1 см, то насос работает с частотой 2800 тактов в минуту. Зазор в клапане очень маленький, а частота срабатываний высокая. Это требует очень хорошей фильтрации компонентов. Любая соринка, попавшая под клапан, выводит насос из строя. При нормальной работе клапанов, насос обеспечивает и необходимую точность подачи и нужное давление для качественного смешения и вспенивания компонентов.
Такие насосы используются в установках УПГ-6, Пена-3000, Изол-Профи, по линии раствора.
Мембранные насосы – Насосы объемного действия. Они для пеноизольных установок подходят. Но есть ограничение. Используемые сейчас на установках насосы это самые дешевые китайцы с коллекторным приводом и их мощности не хватает как для минимальной производительности в 5-6 куб.м пенопласта в час, так и для смешения по второму способу.
Мембранные насосы используются на установках Турбоджет, Джета – Мини.
Перистальтические насосы- единственный тип насосов, где не происходит контакта перекачиваемой жидкости с деталями насоса. Принцип работы этого насоса заключается в выдавливании жидкости из шланга, прокатыванием по нему ролика. Причем перед роликом создается избыточное давление, после ролика разрежение, позволяющее засасывать новую порцию жидкости. Этот насос дозировочный. В качестве рабочего элемента используется недорогой шланг российского производства. При изнашивании, меняется кусок шланга длиной 40 см и работа продолжается. В качестве привода используется асинхронный двигатель с общепромышленным моторредуктором. Для регулировки производительности, используют частотный регулятор.
Перистальтические насосы применяются в установках Поток.
Отдельно хочу остановиться на установках, которые вообще не используют насосы. Это установки Старт, УПГ-5. В них использован принцип выдавливания компонентов из баллонов воздухом при помощи компрессора. В своё время я плотно занимался разработкой именно таких установок.
Даже запатентовал несколько схем (Патент…) К сожалению все усилия не увенчались успехом.
Можно предположить, что ребята разработали что-то революционное, новое… Так нет же. Все эти изделия напоминают мне ранние неудачные эксперименты, нету в них ничего нового. Мне в 2004 году даже в голову не приходило, что ЭТО можно продавать людям. Могу сказать, что при работе на этих установках можно забыть о соблюдении пропорций, о регулировке производительности, о контроле плотности материала. Получилось что-то белое и пузыристое и то хорошо. Я не знаю ни одной работающей установки УПГ-5 или Старт. Все клиенты купившие эти установки прекращают работу либо на стадии запуска, либо после первого объекта.