Extrüzyon Vakum Tank Nozul

Ekstrüzyon Vakum Tank Nozulları: Seçim, Yerleşim, Bakım ve Verimlilik Rehberi

1) Vakum Tankında Nozulun Rolü ve Hedefler

Ekstrüzyon sonrası sıcak profil/boru vakum tankında suyla hızlı ve kontrollü soğutulur. Nozul sistemi ile amaç:

• Yüksek ve homojen ısı transferi (özellikle ilk metrelerde),

• Kabuklaşmayı/ovalleşmeyi önlemek için eşit çevresel soğutma,

• Su tüketimi ve pompa enerjisinde optimum kullanım,

• Çapak, jel ve partikülün yıkanarak uzaklaştırılması,

• Hat hızı değişse bile stabil dış çap ve yüzey kalitesi.

Kısa Özet: Doğru nozul + doğru açı + doğru mesafe = daha kısa tank, daha düşük enerji ve daha stabil ürün.

Hızlı seçim ipucu:

• Yüksek hat hızı + küçük çap: Flat fan (dar/orta açı, yüksek darbe).

• Orta hat hızı + orta/büyük çap: Full cone (orta açı, hacimsel kapsama).

• Yüzey kalitesi/ince sis gerekli: Hollow cone (geniş açı, ince damla).

3) Malzeme ve Bağlantı Seçimi

• Malzemeler:

  • AISI 316/316L: Sıcak su, kimyasal katkı, uzun ömür.

  • PP / PVDF: Korozyona dayanım, ağırlık/maaliyet avantajı.

  • POM/Acetal: Ekonomi + yeterli mekanik dayanım (orta koşullar).

• Bağlantılar: 1/8", 1/4", 3/8", 1/2" BSP/NPT; hızlı sökme için hızlı bağlama (quick-change) önerilir.

• Filtrasyon: Nozul öncesi 80–200 mesh filtre tıkanma riskini azaltır.

• Conta/O-ring: EPDM, FKM (Viton) – su sıcaklığı/kimyasala göre.

4) Temel Boyutlandırma: Debi, Basınç, Sprey Açısı, Mesafe

4.1 Debi–Basınç Yaklaşımı

• Fan/nozul kataloglarında Q = k · √P (Q: L/min, P: bar) benzeri ilişkiler verilir.

• Vakum tankı için tipik pompa basıncı: 1–4 bar (sürekli).

• Başlangıç ayarı: Toplam debi = 0.6–1.2 × (Ürün dış yüzey alanı × hedef ısı akısı katsayısı) (uygulamaya göre kalibre edilir).

4.2 Sprey Açısı ve Mesafe

• Açı büyüdükçe kapsama artar; mesafe büyüdükçe darbe hızı düşer.

• Kılavuz başlangıç:

  • Fan/düz jet: 30°–65° açı, 50–120 mm mesafe, komşu fanlarda 10–30% örtüşme.

  • Full/hollow cone: 50°–90° açı, 70–150 mm mesafe.

• Kritik: Ürünün çevresinde 360° homojen örtüşme sağlayın.

4.3 Yüzey Darbe Hızı (Impact)

• İlk soğutma bölgesinde yüksek darbe hızı kabuk kalitesini iyileştirir. Fan nozullarda basınç artışıyla belirgin fayda görülür.

5) Tipik Hat Konfigürasyonları

5.1 Boru (Ø16–Ø110 mm)

• 1. Bölge (Giriş): 6–12 adet flat fan (dar/orta açı), 1.5–3 bar, çevresel kuşak.

• 2. Bölge (Orta): 6–12 adet full cone (orta açı), 1–2 bar, hacimsel soğutma.

• 3. Bölge (Çıkış): 4–8 adet hollow cone (geniş açı) ile yüzey dengeleme/temizlik.

• Devirme/Halka manifold: Nozullar ürün etrafında 120°/90° aralıklarla.

5.2 Profil (Köşeli/Çok boşluklu)

• Fan + slot jet kombinasyonu ile köşeleri hedefleyin.

• Ayarlanabilir kılavuz ve jig ile profil yüzüne dik vuruş sağlayın.

• Çok boşluklu profillerde iki kademeli tank (yüksek darbe → hacimsel).

5.3 Büyük Çap/Yoğun Soğutma

• Karşı akış su yönetimi + yüksek debi fanlar, girişte 3–4 bar.

• Sirkülasyon filtresi ve ısı eşanjörü ile sabit sıcaklık.

6) Hidrolik ve Su Yönetimi

• Filtreleme: 80–200 mesh; giriş/çıkış diferansiyeli ile tıkanma alarmı.

• Dolaşım: Tank göllenmesi yerine yönlendirilmiş akış, tortu kör noktaları kaldırın.

• Sıcaklık: 15–25 °C tipik; sabit sıcaklık için chiller/plate eşanjör.

• Kimyasal katkı: Kireç/korozyon önleyici uygun dozlarda.

• Rotary temizlik nozulu: Periyodik tank iç yıkama.

7) Montaj ve Yerleşim Kontrol Listesi

1. Ürün merkezine göre eşit açılar ve eşit mesafe.

2. Fan nozullarda spray düzlemi ürün eksenine dik/istenen açıda.

3. Komşu fanlar %10–30 örtüşmeli; “kuru bant” kalmasın.

4. Hızlı sök-tak bağlantı + erişilebilirlik (bakım kolaylığı).

5. Manifold eğimi: Tahliye ve hava purjörü unutulmasın.

6. Basınç göstergesi, filtre diferansiyel basınç saatleri.

7. İlk devreye almada: Düşük basınç → sızıntı kontrolü → kademe kademe artır.

8) Bakım, Arıza ve Çözüm Tablosu

Periyodik Bakım:

• Günlük: Basınç/debi/sıcaklık kayıt altına alın, görsel püskürtme kontrolü.

• Haftalık: Filtre temizliği, boğaz/jet kanalı inceleme.

• Aylık: Nozul seti sök–temizle, aşınma ölçümü (açı/debi değişimi).

• 6 Ayda bir: Manifold ve vana revizyonu, rotary temizleme döngüsü.

9) Hızlı Boyutlandırma Örneği

• Ürün: Ø32 mm PE boru, hat hızı 25 m/dk, giriş sıcaklığı 95 °C.

• Hedef: İlk 1 metrede agresif soğutma.

• Çözüm:

  • 1. Bölge: 8× flat fan, 40–65° açı, ~2.5 bar, nozul–ürün 80–100 mm, komşular %20 örtüşme.

  • 2. Bölge: 8× full cone, 60° açı, 1.5 bar.

  • Toplam debi: 35–55 L/dk başlangıç; ürün yüzey sıcaklığı ve çap kararlılığına göre kademeli ayar.

  • Su sıcaklığı: 18–22 °C sabit; chiller + 100–150 µm filtre.

Not: Gerçek debi/angle, seçilen nozulun katalog k değerine ve viskozite/sıcaklık koşullarına göre netleştirilmelidir.

10) SSS (Sık Sorulan Sorular)

S: Flat fan mı, full cone mu?
C: İlk darbe soğutma ve yüksek yüzey hızı için flat fan, daha homojen hacimsel soğutma için full cone iyi başlangıçtır. Çoğu hatta kombinasyon en iyi sonucu verir.

S: PP mi 316L mi?
C: Yüksek sıcaklık/kimyasalda 316L, hafif korozyon ve maliyet odağında PP/PVDF uygundur.

S: Tıkanmayı nasıl azaltırım?
C: 80–200 mesh filtre, temiz su, periyodik tank yıkama, hızlı sök–taklı nozul tasarımı.