PSI-Polymer Systems, Inc. – Bombas de engrenagem permitem que a indústria de extrusão atenda às crescentes demandas de sustentabilidade

CONOVER, Carolina do Norte, 1º de fevereiro de 2024 –As bombas de engrenagens são uma tecnologia comprovada e pronta para uso que pode trazer benefícios significativos de sustentabilidade, ajudando os processadores a reduzir sua pegada de carbono e ao mesmo tempo melhorando a eficiência e a produtividade, de acordo com a PSI-Polymers Systems Inc. e transporte das matérias-primas para armazenamento na fábrica e transporte de materiais, até a energia usada para converter as matérias-primas em um produto final. Em muitos casos, os processadores que procuram reduzir a sua pegada de carbono podem utilizar tecnologias prontamente disponíveis para reduzir o consumo de energia e de materiais.

“À medida que os processadores lutam para atender às demandas atuais de sustentabilidade, a bomba de engrenagens emergiu como uma solução ecologicamente correta e comprovada para reduzir a carga geral de energia para a linha de extrusão e, ao mesmo tempo, minimizar a quantidade de material necessária para o produto”, disse Don Macnamara, gerente geral da PSI-Polymer Systems Inc. “Isso permite o uso de material reciclado no 100% sem comprometer a consistência da produção e minimizando o desperdício de dimensões iniciais ou fora das especificações. Os plásticos não vão desaparecer e cabe a nós, como participantes da indústria, produzir de forma mais responsável. A bomba de engrenagens nos ajuda a chegar lá.”

Ao assumir a função de geração de pressão para a matriz, a bomba de engrenagens permite que a extrusora processe o mesmo volume, ou muitas vezes mais, a uma rotação mais baixa. Isso se traduz em menos energia necessária para produzir um volume específico de produção. Embora esta quantidade de energia seja possivelmente pequena, ela aumenta, diz Macnamara. Considere uma extrusora funcionando a 100 RPM, 24 horas/dia, 5 dias/semana, 50 semanas/ano. Isso equivale a 36 milhões de RPM/ano e um ganho no rendimento de 10%-25% a uma RPM mais baixa e uma queda na corrente da extrusora correspondente, o que ajuda significativamente a pegada energética do produto.

Outro benefício ecológico da redução da pressão do cabeçote é a redução da carga do motor da extrusora, levando a economias de energia significativas a longo prazo. A pressão mais baixa da cabeça também minimiza o desgaste do parafuso e do cilindro. Também é reduzida a carga no rolamento de impulso e no sistema de transmissão, o que aumenta a vida útil do rolamento B10 e reduz a necessidade de reconstruções da caixa de velocidades. Menor desgaste leva a menos reconstruções, cada uma com a sua pegada de carbono adicional. Por esse motivo, a PSI afirma que muitos OEMs especificam bombas de engrenagens grandes para aplicações de alta pressão para aliviar a carga da extrusora.

O foco atual na sustentabilidade também passa pela inclusão da recuperação, segundo a PSI. Muitos processadores limitam a porcentagem de material reciclado na extrusora devido ao aumento de pressão que resulta da alimentação variável e das taxas de fusão das diferentes densidades aparentes da matéria-prima. As folgas apertadas na bomba de engrenagens amortecem efetivamente o surto da extrusora na entrada da bomba em até 50:1. Em muitos casos, isso resulta no controle da pressão da matriz de +/- 0,25%. A pressão consistente da matriz mantém a variação da parede/manômetro dentro de uma tolerância restrita. A execução fiel ao limite inferior da especificação dimensional elimina o desperdício causado pela produção fora das especificações (acima/abaixo). 

Cortar sucata economiza energia ao produzir o produto uma vez e evitando o impacto energético do reprocessamento. Executar uma tolerância mais restrita também significa usar menos polímero por comprimento de produto. Por exemplo, um produtor de conduítes que extrusava tubo SDR 13,5 de 1,5” tinha um peso médio de 151 gramas por comprimento. A adição de uma bomba de engrenagens minimizou o excesso e resultou em um peso constante por comprimento de 145 gramas. A 65 pés/min, 20 horas/dia, 5 dias/semana e 50 dias/ano, a economia de 6 gramas eliminou 257.940 lb da pegada do produto. Isso representa cerca de um milhão de libras retiradas da produção em quatro anos, ao mesmo tempo em que produz tubos de alta qualidade de forma consistente.

A PSI também observa que uma bomba de engrenagens pode reduzir a demanda por resfriamento adicional durante o processo de extrusão, reduzindo o aquecimento por cisalhamento induzido por contrapressão. Isto pode levar a maiores economias de energia, reduzindo a carga no sistema de refrigeração.

A medida em que uma bomba de engrenagens de polímero pode reduzir o consumo de energia depende do processo e equipamento específico utilizado, de acordo com a PSI. Tal como acontece com qualquer atualização ou modificação de equipamento, é necessária uma análise minuciosa da aplicação e do processo específicos para determinar o potencial de economia de energia e o retorno do investimento.

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Sobre a PSI-Polymer Systems Inc.                                                                                                    Fundada em 2000 por um veterano do setor e apoiada por uma equipe dedicada de ex-proprietários de empresas de bombas de engrenagens e trocadores de tela, a visão da PSI de sistematizar o hardware do processo entre a extrusora e a matriz rapidamente se consolidou. Introduzindo tecnologias que incorporaram melhorias de máquinas proprietárias e patenteadas, a PSI desafiou o design de sistemas convencionais e, por fim, elevou os padrões da indústria em termos de desempenho e fornecimento. 

Para os requisitos de filtragem de polímero e adesivo hot melt, os tipos de troca de tela PSI incluem Backflush (CSC-BF), pistão duplo contínuo (CSC), pistão único descontínuo (DSC), placa deslizante hidráulica (HSC), placa deslizante manual (MSC) , e filtros em linha (ILF). Para grandes reatores de polímeros e linhas de compostos, a PSI oferece trocadores de tela contínua de área estendida (EAC). Os tipos de bomba de engrenagem incluem: bomba de engrenagem de extrusão (EGP), bomba de engrenagem de alta pressão (HGP), bomba de engrenagem químico-industrial (CIP) e bomba de engrenagem de fluoropolímero (FGP) para plásticos fluorados. Para mais informações visite www.psi-polymersystems.com.

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