Plastik ekstrüderlerinde ısıtma-soğutma proseslerinin incelenmesi
The investigation on heating-cooling processes of plasticating extruders
Yazar: ABDULLAH DEMİRCİ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TEKE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Ekstrüder = Extruder ; Ekstrüzyon = Extrusion ; Isıtma = Heating ; Radyant ısıtma = Radiant heating ; Soğutma = Cooling ; Verimlilik = Productivity

Özet:
Günümüzde enerjinin ve enerji kaynaklarının önemi her geçen gün artmaktadır. Bu kaynakların en doğru ve en verimli şekilde kullanılması, daha az enerji ile daha çok iş yapılması ve aynı zamanda da üretim kalitesinin arttırılması gerekmektedir.Ekstrüderler, plastik işleme endüstrisinde en yaygın olarak kullanılan makinelerin başında gelmektedir. Ekstrüderlerde, polimer malzemenin ekstrüzyonu için gerekli olan enerjinin yaklaşık % 70-80 kadarı motorun ürettiği mekanik enerjiden karşılanırken, geriye kalan % 20-30'luk kısım ise ekstrüderin ısıtma sistemi tarafından karşılanmaktadır. Isıtma sistemi üzerinde yapılacak iyileştirmelerin sonunda sağlanabilecek verim ve performans arttırıcı unsurlar, toplam proses veriminin de artmasını sağlayacaktır.Bu çalışma kapsamında; plastik işleme yöntemleri, plastik ekstrüzyonu ve ekstrüderler hakkında genel bilgiler verilmiştir. Ekstrüderlerin kovan ısıtma-soğutma sistemleri ise detaylı olarak incelenmiş ve değerlendirilmiştir. Ekstrüderlerin kovan ısıtmasında en yaygın olarak kullanılan bant tipi rezistanslı ısıtıcılarla, bu alanda yeni bir teknoloji olan radyant ısıtıcıların karşılaştırılması için bir deney düzeneği kurulmuştur. Isıtıcılar, deneysel bulgulara bağlı olarak verimlilik, performans ve maliyet açısından karşılaştırılmıştır. Radyant ısıtıcıların performansının ısıtılan kovan yüzeyinin yayma oranına bağlı olduğu ve 0,55 yayma oranı için, bant tipi rezistanslı ısıtıcıların radyant tipi ısıtıcılardan daha iyi performans gösterdiği belirlenmiştir.

Abstract:
Today, energy and energy resources are becoming more important day by day. These sources should be used more effectively and more work should be done with less energy consumption. The production quality should be increased as well.Extruders are the most common used machines in plastics industry. In extruder processes, % 70-80 of the energy is produced by mechanical energy generated by the extruder motor and the rest % 20-30 energy is supplied by the heating system of the extruder. The total process efficiency could be increased by increasing the efficiency and performance of the heating system.The principles of plastic processes, plastic extrusion and extruders were given in this study. Detailed information was mentioned for heating-cooling systems used in extruders. Band heaters which are the most commonly used heaters in plasticating extruders for heating the barrel and new technology radiant heaters were tested with an experimental set-up. The heaters were compared regarding the experimental results in terms of performance, efficiency and investment costs. In conclusion, it was seen that the heating performance of radiant heaters is depend on the emissivity value of the heating surface and for 0,55 emissivity value, band heaters show better performance than radiant heaters.