PSI-Polymer Systems, Inc. – Zahnradpumpen ermöglichen der Extrusionsindustrie, den wachsenden Nachhaltigkeitsanforderungen gerecht zu werden

CONOVER, NC, 1. Februar 2024 –Laut PSI-Polymers Systems Inc. sind Zahnradpumpen eine bewährte Standardtechnologie, die erhebliche Vorteile für die Nachhaltigkeit mit sich bringen kann und Verarbeitern dabei hilft, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren und gleichzeitig die Effizienz und Produktivität zu verbessern. Der CO2-Fußabdruck eines Unternehmens ist tiefgreifend und umfasst alles von der Produktion an und Transport der Rohstoffe zur innerbetrieblichen Lagerung und Materialförderung bis hin zur Energie, die zur Umwandlung der Rohstoffe in ein Endprodukt verwendet wird. In vielen Fällen können Verarbeiter, die ihren CO2-Fußabdruck reduzieren möchten, leicht verfügbare Technologien nutzen, um den Energie- und Materialverbrauch zu senken.

„Da Verarbeiter Schwierigkeiten haben, die heutigen Nachhaltigkeitsanforderungen zu erfüllen, hat sich die Zahnradpumpe als umweltfreundliche Lösung der Wahl herausgestellt, die nachweislich die Gesamtenergiebelastung der Extrusionslinie reduziert und gleichzeitig die für das Produkt erforderliche Materialmenge minimiert“, sagte Don Macnamara, Geschäftsführer von PSI-Polymer Systems Inc. „Dies ermöglicht die Verwendung von Mahlgut gemäß 100% ohne Beeinträchtigung der Ausgabekonsistenz und minimiert den Ausschuss aus Anlauf- oder Abweichungsabmessungen.“ Kunststoffe werden nicht verschwinden, und es liegt an uns als Branchenteilnehmern, verantwortungsvoller zu produzieren. Die Zahnradpumpe hilft uns dabei.“

Indem sie die Druckerzeugungsfunktion für die Düse übernimmt, ermöglicht die Zahnradpumpe dem Extruder, das gleiche oder oft mehr Volumen bei niedrigerer Drehzahl zu verarbeiten. Dies führt dazu, dass weniger Energie benötigt wird, um eine bestimmte Produktionsmenge zu erzeugen. Obwohl diese Energiemenge wohl gering ist, summiert sie sich, sagt Macnamara. Stellen Sie sich einen Extruder vor, der 24 Stunden/Tag, 5 Tage/Woche, 50 Wochen/Jahr mit 100 U/min läuft. Das entspricht 36 Millionen U/min/Jahr und einem Ertragsgewinn von 10%-25% bei niedrigerer U/min und einem Rückgang der entsprechenden Extruder-Verstärker, was die Energiebilanz des Produkts erheblich verbessert.

Ein weiterer ökologischer Vorteil der Senkung des Kopfdrucks besteht in der Verringerung der Belastung des Extrudermotors, was zu erheblichen langfristigen Energieeinsparungen führt. Ein geringerer Kopfdruck minimiert außerdem den Verschleiß an Schnecke und Zylinder. Außerdem wird die Belastung des Drucklagers und des Antriebsstrangs reduziert, was die B10-Lebensdauer des Lagers verlängert und die Notwendigkeit von Getriebeüberholungen verringert. Geringerer Verschleiß führt zu weniger Umbauten, was jeweils einen zusätzlichen CO2-Fußabdruck mit sich bringt. Aus diesem Grund spezifizieren laut PSI viele OEMs große Zahnradpumpen für Hochdruckanwendungen, um den Extruder zu entlasten.

Der heutige Fokus auf Nachhaltigkeit beinhaltet laut PSI auch die Einbeziehung der Rückgewinnung. Viele Verarbeiter begrenzen den Anteil des Mahlguts im Extruder aufgrund von Druckstößen, die aus unterschiedlichen Zufuhr- und Schmelzraten der unterschiedlichen Schüttdichten des Ausgangsmaterials resultieren. Die engen Spiele in der Zahnradpumpe dämpfen den Extruderstoß am Pumpeneinlass effektiv um bis zu 50:1. In vielen Fällen führt dies zu einer Düsendruckregelung von +/- 0,251 TP3T. Der konstante Druck der Matrize hält Wand-/Dickenschwankungen innerhalb einer engen Toleranz. Durch die Einhaltung des unteren Endes der Maßspezifikation wird Ausschuss vermieden, der durch eine Produktion außerhalb der Spezifikation (Über-/Unterproduktion) verursacht wird. 

Durch die Reduzierung von Ausschuss wird Energie gespart, da das Produkt nur einmal produziert wird und die Energiebelastung durch die Wiederaufbereitung vermieden wird. Eine engere Toleranz bedeutet auch, dass weniger Polymer pro Produktlänge verwendet wird. Beispielsweise hatte ein Rohrhersteller, der 1,5-Zoll-SDR-13,5-Rohre extrudierte, ein durchschnittliches Gewicht von 151 Gramm pro Länge. Durch den Einbau einer Zahnradpumpe wurde der Überschuss minimiert und ein konstantes Gewicht pro Länge von 145 Gramm erreicht. Bei 65 Fuß/Minute, 20 Stunden/Tag, 5 Tagen/Woche und 50 Tagen/Jahr reduzierten die Einsparungen von 6 Gramm den Produkt-Fußabdruck um 257.940 Pfund. Das bedeutet, dass in vier Jahren rund eine Million Pfund aus der Produktion eingespart werden, während gleichzeitig qualitativ hochwertige Rohre hergestellt werden.

PSI weist außerdem darauf hin, dass eine Zahnradpumpe den Bedarf an zusätzlicher Kühlung während des Extrusionsprozesses reduzieren kann, indem sie die durch den Gegendruck verursachte Schererwärmung reduziert. Dies kann zu weiteren Energieeinsparungen führen, indem die Belastung des Kühlsystems verringert wird.

Inwieweit eine Polymer-Zahnradpumpe den Energieverbrauch senken kann, hängt laut PSI vom jeweiligen Prozess und der eingesetzten Ausrüstung ab. Wie bei jeder Geräteaufrüstung oder -modifikation ist eine gründliche Analyse der spezifischen Anwendung und des Prozesses erforderlich, um die potenziellen Energieeinsparungen und die Kapitalrendite zu ermitteln.

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Über PSI-Polymer Systems Inc.                                                                                                    PSI wurde im Jahr 2000 von einem Branchenveteranen gegründet und von einem engagierten Team ehemaliger Eigentümer von Zahnradpumpen- und Siebwechslerunternehmen unterstützt. Die Vision von PSI, die Prozesshardware zwischen dem Extruder und der Düse zu systematisieren, setzte sich schnell durch. Durch die Einführung von Technologien, die proprietäre und patentierte Maschinenverbesserungen beinhalteten, stellte PSI das herkömmliche Systemdesign in Frage und erhöhte letztendlich die Industriestandards für Leistung und Versorgung. 

Für die Anforderungen an die Polymer- und Schmelzklebstofffiltration umfassen die PSI-Siebwechslertypen Backflush (CSC-BF), Continuous Dual-Piston (CSC), Discontinuous Single-Piston (DSC), Hydraulic Slide Plate (HSC) und Manual Slide Plate (MSC). und Inline-Filter (ILF). Für große Polymerreaktoren und Compoundierlinien bietet PSI Extended Area Continuous Screen Changer (EAC) an. Zu den Zahnradpumpentypen gehören: Extrusionszahnradpumpe (EGP), Hochdruckzahnradpumpe (HGP), chemisch-industrielle Zahnradpumpe (CIP) und Fluorpolymer-Zahnradpumpe (FGP) für fluorierte Kunststoffe. Für weitere Informationen besuchen Sie www.psi-polymersystems.com.

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