Selasa, 19 April 2016

Rumus Menghitung Throughput Effisiency Pada Screw Polyethylene Blow Moulding : Faktor utama yang menentukan besaran residence time material plastik didalam extruder adalah effisiensi throughput selain bentuk geometri dari screwnya sendiri. Throughput effisiensi dapat diperoleh dari pembagian antara throughput aktual yang bisa diukur waktu produksi dengan throughput teori.

Untuk rumus pada single screw extruder bisa menggunakan formula dibawah ini :

Rumus Formula Throughput Effisiency of the Polyethylene Screw
Rumus Throughput Effisiency of the Polyethylene Single Screw
Melt density pada temperatur proses dapat ditentukan dari grafik yang telah ada.

Persyaratan dasar pada sistem plastication.

Pada dasarnya dari sudut proses pada extruder harus mempunyai karakteristik sebagai berikut :

  • Plastication efisien dari polyethylene cair (termasuk distribusi temperatur)
  • Kemampuan untuk homogenisasi campuran yang mengandung berbagai unsur termasuk pigmen dan uv stabilizer masterbatches.
  • Produksi dari ekstrudat bebas dari kesalahan (misalnya Bubbles karena udara yang terjebak atau lembab)
  • Tidak ada degradasi polyethylene sebagai akibat dari stres termal atau mekanis yang berlebihan
  • Operasi yang ekonomis
Dari sudut pandang operasi ekonomi, jumlah energi yang disuplai ke resin molding sebaiknya tidak lebih dari yang dibutuhkan untuk mendapatkan plastication dan homogenisasi yang memuaskan. Menghilangnya energi panas berlebihan dengan pendinginan barel atau pada screw sangatlah tidak logis. Bila perlu, keseimbangan antara energi yang diberikan dan energi yang sebenarnya diperlukan harus dicapai dengan mengoptimalkan desain screw.
Syarat selanjutnya dalam pengoperasian pabrik yang ekonomis adalah bahwa extruder yang tidak boleh dijalankan lebih dari 85% dari kapasitas maksimumnya, yaitu ketika beroperasi pada kapasitas 85%, extruder harus disesuaikan dengan unit proses selanjutnya sehingga dapat memanfaatkan mereka sepenuhnya.

Single Screw Extruder.

Slow Running Extruders Pada Desain Konvensional

Mesin yang biasanya digunakan saat ini dilengkapi dengan screw panjang 20 D (dalam beberapa kasus hingga 25 D) dengan diameter screw mulai dari 45 hingga 150 mm. Untuk unit plastination yang halus, lubang silinder dan feed hopper yang didinginkan, kompresi srew seperti diilustrasikan pada figure 2.

Screw untuk Proses Polyolefins

Kebutuhan daya Spesifik.

Kriteria penting untuk menentukan apakah plastination teknis yang ideal yang dapat diperoleh adalah jumlah daya yang digunakan oleh motor drive. Nilai-nilai berikut akan memberikan panduan yang berguna:
HDPE 0,22 - 0,30 kWh/kg

Kebutuhan daya spesifik harus memperhitungkan kerugian daya pada motor dan gearing dan kehilangan panas radiasi dapat dihindari. Kebutuhan energi plastination teoritis dapat diperoleh dari kurva entalpi untuk berbagai plastik yang ditunjukkan pada figure 3.


Enthalpy untuk Variasi Polyethylene vs Temperature

Output.


The throughputs extruders ukuran yang bervariasi secara kasar dapat diperkirakan dengan cara tertentu ??? c throughput yang Q/n [kg.min / h], yaitu throughput kecepatan screw dari n = 1 min-1, figure 4. Dengan cara yang sama untuk throughput yang diberikan pada mesin tertentu, kecepatan screw yang dibutuhkan dapat diestimasikan secara kasar jika hubungan antara Q/n dan screw diameter dapat diketahui.

Q = n. Q / n atau n = Q.n / Q (5)

Hal ini tidak biasa untuk menggunakan unit untuk Q/n dimana Q biasanya spesifik dalam kg/h dan n dalam min-1. Sebagai estimasi, kurva Q/n = f(D) diplotkan untuk desain pada proses single start screw HDPE dengan asumsi efisiensi throughput ɳf pada 0,5. Dimensi Screw (nilai zona metering) yangmana perhitungannya ditunjukkan pada figure. 4.


Spesifik Throughput Qn vs Screw Diameter



Menurut persamaan
Q = η F. Q teori. =  F. (H - s). t. η. (D - t). n. Υmelt
Menjadi

Q / n = 0,5. (H - s). t. η. (D - t). Υmelt

Throughput Efisiensi extruders konvensional tergantung pada desain screw, kecepatan screw dan grade polyethylene yang digunakan. Untuk  kompresi screw yang singkat nilainya sekitar antara 0,35 dan 0,42 dan untuk dekompresi screw antara 0,40 dan 0,52.

Sumber : Polyethylene Blow Moulding Technical Guide 08

Silahkan saling bertanya dan berbagi informasi lewat kolom komentar ini, terimakasih.
EmoticonEmoticon