Konische Doppelschnecke und parallele Doppelschnecke: Was sind die Hauptunterschiede hinsichtlich der Mischleistung?

1. Unterschiede in der Konstruktion und der Drehmomenttragfähigkeit

Konische Doppelschnecke:
Die beiden Schneckenachsen sind schräg, der Durchmesser ändert sich allmählich vom großen zum kleinen Ende, das Getriebe hat einen großen Achsabstand und es können größere Lager (wie Tandem-Axial-Pendelkugellager) eingebaut werden. Es hat eine höhere Drehmomenttragfähigkeit (das Arbeitsdrehmoment kann mehr als das 1,5-fache der parallelen Doppelschnecke erreichen), was für Szenarien mit hohem Kopfdruck (14-30 MPa) geeignet ist (wie die Verarbeitung von PVC-Hartmaterial).

Parallele Doppelschnecke:
Aufgrund des kleinen Achsabstands muss das Übertragungssystem in Reihe mit einem Anschlaglager mit kleinem Durchmesser geschaltet werden, und der Drehmomentwiderstand ist schwach, aber das Längenverhältnis kann flexibel angepasst werden (22:1 bis 36:1), was für Prozesse geeignet ist, die lange Verweilzeiten erfordern (wie modifiziertes Mischen).

2. Vergleich von Mischmechanismus und Effizienz

Dispersives Mischen (scherdominiert):
Konische Doppelschnecken (insbesondere gleichlaufende) können aufgrund ihres großen Kompressionsverhältnisses (3:1 oder mehr) und ihres allmählichen Rillendesigns eine stärkere Zugspannung und Scherung erzeugen, und die Partikeltrennungsskala ist kleiner, und die dispersive Mischeffizienz ist deutlich besser als die von parallelen Doppelschnecken (numerische Simulationen zeigen, dass ihre dispersive Mischkapazität am größten ist).

Distributives Mischen (strömungsdominiert):
Parallele Doppelschnecken haben ein längeres Längenverhältnis und gleichmäßige Strömungskanäle, und der Verteilungsbereich der Partikelverweilzeit ist breiter, sodass die distributive Mischkapazität etwas besser ist als die von konischen Doppelschnecken.

Scherratenkontrolle:
Die Scherrate konischer Doppelschnecken ist niedrig, was für die Verarbeitung wärmeempfindlicher Materialien (wie PVC) geeignet ist, um das Risiko einer Verschlechterung zu verringern; die Scherrate paralleler Doppelschnecken ist hoch, was für das Mischen und Modifizieren geeignet ist, das eine hohe Dispersion erfordert (wie Glasfaserverstärkung).

3. Prozessanpassungsfähigkeit und Anwendungsszenarien

Konische Doppelschnecke:
Das Vorteilsszenario ist die direkte Extrusion von hochviskosem Pulver (wie UPVC-Rohren) mit einem großen Kompressionsverhältnis (über 5:1), wodurch das Material schnell verdichtet werden kann, mit geringen Schmelzdruckschwankungen (hohe Stabilität), aber einem kurzen Seitenverhältnis (normalerweise <24:1) und begrenzter Plastifizierungsgleichmäßigkeit.

Parallele Doppelschnecke:
Das Seitenverhältnis kann auf 36:1 erweitert werden, und der Plastifizierungspfad wird durch die Kombination segmentierter Gewindeelemente optimiert. Es eignet sich für die Verarbeitung komplexer Formeln (wie hohe Füllung, reaktive Extrusion) mit geringem Energieverbrauch und besser kontrollierbarem Schneckenverschleiß.

4. Energieverbrauch und Wartungskosten

Energieverbrauch: Aufgrund des langen Seitenverhältnisses und der hohen Scherleistung ist der Energieverbrauch pro Ausgabeeinheit bei parallelen Doppelschnecken normalerweise niedriger als bei konischen Doppelschnecken (beispielsweise ist der Energieverbrauch von Modellen mit einem Seitenverhältnis von 36 um 15-20 % niedriger als bei konischen Doppelschnecken). Wartung: Das geteilte Zylinderdesign der konischen Doppelschnecke lässt sich leicht und schnell reinigen, aber es ist schwierig, die Schnecke nach Verschleiß zu reparieren. Die parallele Doppelschnecke verwendet eine Bausteinschneckenkombination, die eine bessere Wartungsflexibilität bietet