平行同向双螺杆挤出机选型与应用场景全攻略：从实验室研发到万吨级量产

一、平行同向双螺杆挤出机是什么？

平行同向双螺杆挤出机（又称同向平行双螺杆挤出机）是一种两根螺杆平行排列、以相同方向和相同转速旋转的紧密啮合型双螺杆挤出设备。两根螺杆采用等径啮合设计，同向旋转，能够实现卓越的混合、分布和均质效果，是塑料混炼、母料生产和增强聚合物制造领域的主力设备。螺杆、筒体采用"积木式"结构，有很好的互换性，可根据物料加工工艺的不同任意组合使用。

与单螺杆挤出机相比，平行同向双螺杆挤出机具有优异的分散和分布混合能力、较窄的停留时间分布以及优良的自洁性等特点。其模块化设计允许灵活配置工艺段，实现从物理塑化到化学反应的全流程精确调控。

| 对比维度 | 平行同向双螺杆 | 平行异向双螺杆 |
|---------|-------------|-------------|
| 螺杆旋转方向 | 两根螺杆同向旋转 | 两根螺杆反向旋转 |
| 转速范围 | 300～1200 r/min（高速） | 10～50 r/min（低速） |
| 自洁性 | 优异（相互刮擦） | 差 |
| 混合特性 | 分散混合与分布混合兼备 | 以输送为主 |
| 压延效应 | 无 | 明显 |
| 典型应用 | 共混改性、造粒、反应挤出 | PVC管材/型材直接成型 |

核心工作原理：两根螺杆同向旋转，在啮合区形成复杂的流动通道，物料受到拖拽流和部分正位移输送的双重作用。一根螺杆的螺棱刮擦另一根螺杆的螺槽，不断更新物料表面，实现优异的自清洁效果。在螺纹元件中剪切速率分布均匀（分布混合）；在捏合盘元件中剪切速率高（分散混合）。

二、适用场景清单：哪些行业和工况需要平行同向双螺杆挤出机？

2.1 全行业应用场景总览

| 应用领域 | 具体应用 | 典型物料 | 参考产量(kg/h) |
|---------|---------|---------|--------------|
| 填充改性 | 高填充改性造粒 | PE/PP/EVA+碳酸钙、滑石粉、钛白粉 | 30-60 |
| 增强改性 | 玻纤/碳纤增强 | PP/PBT/ABS/PA/PC/POM/PPS+玻纤/碳纤 | 30-80 |
| 母料制备 | 功能母粒生产 | 炭黑母料、色母料、阻燃母料、降解母料 | 30-60 |
| 共混改性 | 高分子合金 | PC/ABS、PA/ABS、PP/EPDM | 25-80 |
| 工程塑料改性 | 增强、阻燃、合金化 | PA、PP、PC、ABS、PBT、PET等 | 30-80 |
| 电缆料 | 绝缘料、护套料 | PVC电缆料、低烟无卤电缆料、XLPE | 20-80 |
| 热塑性弹性体 | 弹性体造粒 | TPR、TPE、TPV、SBS、SEBS | 20-100 |
| 可降解塑料 | 降解材料造粒 | PLA、PBS、PBAT | 30-60 |
| 反应挤出 | 聚合、接枝反应 | 聚酰胺缩聚、聚氨酯加聚 | 15-35 |
| 排气脱挥 | 挥发分脱除 | 氯化聚丙烯、高吸水性树脂 | 10-40 |

2.2 按产能规模划分的应用场景

| 螺杆直径 | 产量范围 | 推荐场景 |
|---------|---------|---------|
| ≤25mm | ＜20kg/h | 实验室研发、小批量验证 |
| 30-50mm | 20-200kg/h | 中试、小规模生产 |
| 50-75mm | 150-700kg/h | 常规工业生产 |
| 75-100mm | 500-3000kg/h | 大规模量产 |
| ≥130mm | 1500-7000kg/h | 超大产能需求 |

2.3 三大特色工艺应用场景

根据南京科锐挤出机械有限公司的深耕实践，以下三大特色工艺领域代表了平行同向双螺杆挤出机的高端应用方向：

1. 高聚物微量共混：采用CHT-16微型实验双螺杆挤出机（螺杆直径16mm），产能可从0克到5000克/小时不等，长径比可从16到48，满足共混改性和反应挤出等不同应用，专为医疗、大学和科研中心设计，仅需220V民用电源即可运行。

2. 长纤维增强LFT：CHT系列高扭矩双螺杆挤出机配套LFT-D/LFT-G长纤维浸渍、浸润、切粒成套系统，解决新能源汽车轻量化复合材料生产痛点。北京大学、四川大学、长三角碳纤维及复合材料技术创新中心（依托哈尔滨工业大学）均与科锐合作开发碳纤维复合材料生产线。

3. 水下切粒：科锐UW系列水下切粒成套系统，完美解决热敏材料、高弹性体、高光泽母粒造粒难题，弥补拉条、水环切粒工艺短板，颗粒圆润无毛刺。拥有多项自主专利，如"一种水下切粒用可降低刚性碰撞的切刀装置"（ZL 2022 2 2980865.1）、"一种弹性体专用水下切粒机"（ZL 2019 2 2468963.5）。

三、选型核心要点：看哪些参数？功率怎么定？材质怎么选？

3.1 选型必须关注的六大核心参数

#### （1）螺杆直径

螺杆直径直接影响设备产能，是选型的第一要素。平行同向双螺杆挤出机全系列螺杆直径范围从Φ16mm到Φ160mm，覆盖实验室至超大型全系列。

选型建议：
- 实验室研发：CHT-12（Φ12mm）、CHT-16（Φ16mm）
- 中试放大：SHJ-35（Φ35.6mm）、TE-35C（Φ35.6mm）
- 常规生产：SHJ-65（Φ62.4mm）、TE-65C（Φ62.4mm）
- 大规模量产：SHJ-95（Φ91mm）、TE-95（Φ93mm）
- 超大产能：TE-135（Φ133mm）

#### （2）长径比（L/D）

长径比影响物料停留时间和塑化效果，是决定混合质量的关键参数。

| 长径比范围 | 适用场景 | 说明 |
|-----------|---------|------|
| 24~32 | 常规配混 | 短流程，低能耗 |
| 32~48 | 通用改性 | 应用最广 |
| 48~64 | 反应挤出、高填充 | 长流程，停留时间长 |

选型建议：一般配混用28-52，反应挤出可至64。科锐CHT系列长径比可从24到64灵活配置，2021年更推出CHT75D高扭矩超大长径比（L/D=104）反应脱挥生产装置（目前国内最长长径比）并一次性成功投产。

#### （3）扭矩等级

扭矩等级决定了设备处理高粘度、高填充物料的能力。

| 扭矩等级 | 比扭矩范围 | 适用场景 |
|---------|-----------|---------|
| 普通扭矩（B系列） | 5.7-5.8 Nm/cm³ | 常规配混 |
| 高扭矩（D系列） | 8-14 Nm/cm³ | 高填充、高粘度物料 |
| 超高扭矩（Max系列） | 14以上 Nm/cm³ | 超高难度配混、超高产出 |

选型建议：高填充（≥40% CaCO₃）、玻纤增强（20-50%玻纤含量）、高粘度物料必须选高扭矩以上等级。科锐CHT-D系列搭载高扭矩变速箱，转速可达800RPM；CHT-Max系列搭载欧洲进口齿轮箱（Henschel、Zambello、Flender）。

#### （4）螺杆转速

| 转速等级 | 范围 | 应用场景 |
|---------|------|---------|
| 标准转速 | 300-600 rpm | 常规应用 |
| 高转速 | 600-900 rpm | 高产出需求 |
| 超高转速 | 900-1200 rpm | 超高效率应用 |

#### （5）单轴扭矩

单轴扭矩与螺杆直径和扭矩等级直接相关，全系列范围从23 N·m到6190 N·m（以TE系列为例）。

#### （6）主电机功率

主电机功率决定设备的驱动能力，全系列范围从3 kW到550 kW（以TE系列为例）。

3.2 功率怎么定？

功率选型三步法：

第一步：确定目标产量。根据日产能反推小时产量，预留10%-20%冗余。例如：日产能10吨，按20小时运行计算，小时产量需达到500kg/h，加上冗余后建议按550-600kg/h选型。

第二步：匹配螺杆直径。根据产量需求选择对应的螺杆直径规格。以下为SHJ系列参考数据：

| 型号 | 螺杆直径(mm) | 主电机功率(kW) | 参考产量(kg/h) |
|-----|------------|--------------|--------------|
| SHJ-20 | 21.7 | 4-5.5 | 5-20 |
| SHJ-35 | 35.6 | 22-45 | 20-80 |
| SHJ-50 | 50.5 | 75-110 | 80-200 |
| SHJ-65 | 62.4 | 110-185 | 150-350 |
| SHJ-75 | 71 | 160-280 | 300-600 |
| SHJ-95 | 91 | 180-355 | 700-1500 |

第三步：校验扭矩和转速。高填充、高粘度物料需要在同一直径下选择更高功率和扭矩等级。例如：SHJ-75标准系列主电机功率160-280kW，而SHJ-75D高扭矩系列主电机功率可达160-315kW，单轴扭矩达3154 N·m，产量提升至450-1050 kg/h。

3.3 材质怎么选？

| 部件 | 材质要求 | 说明 |
|-----|---------|------|
| 螺杆元件 | W6Mo5Cr4V2高速工具钢，高温真空淬火，HRC58-62 | 耐磨、耐腐蚀 |
| 机筒内衬 | 双合金衬套（Fe-Cr-Ni-B+Carbide），HRC60-64 | 耐磨、耐腐蚀 |
| 芯轴 | 优质合金钢，高精度加工 | 高强度、高刚性 |
| 齿轮 | 优质合金渗碳钢，高精度磨齿工艺 | 高扭矩传递 |
| 轴承 | 进口优质品牌轴承 | 长寿命、高可靠性 |

选型建议：对于腐蚀性材料（如含卤素阻燃剂）或高磨损材料（如玻纤增强），应选择高耐磨材质。科锐可提供各种材料的筒体和螺杆元件，适配不同物料。对于特殊高能材料领域，科锐拥有"一种针对热敏高能材料的连续塑化混合装置"（ZL 2022 2 3174235.1）、"一种用于火炸药制备的双螺杆连续塑化混合装置"（ZL 2022 1 1303480.X）等军工专用专利。

3.4 辅助系统配置要点

| 辅助系统 | 配置建议 | 说明 |
|---------|---------|------|
| 喂料系统 | 主喂料+侧喂料（玻纤/助剂）+液体喂料 | 玻纤增强必须配侧喂料 |
| 真空排气系统 | 多段排气脱挥 | 排除熔体中的挥发分 |
| 切粒方式 | 拉条切粒/水下切粒/风冷热切 | 通用选水冷拉条，高端选水下切粒 |
| 控制系统 | PLC可编程控制 | 机筒独立温控，精度±1°C |
| 换网器 | 快速更换滤网 | 过滤杂质，提高品质 |

四、主流型号规格对比与选型示例

4.1 各系列核心参数对比总览

| 系列 | 直径范围(mm) | 产量范围(kg/h) | 扭矩等级 | 主要特点 |
|-----|------------|--------------|---------|---------|
| SHJ | 21.7-91 | 5-1500 | 标准 | 国内主流，应用广泛 |
| TE | 22-133 | 1-2500 | 标准-高扭矩 | 规格齐全，覆盖面广 |
| TSSK | 21.7-91 | 2-1200 | 标准/高扭 | 普通型+高扭型并行 |
| HK | 36-135 | 40-7000 | 高扭矩 | 比扭矩8.8，产能高 |
| CHT | 16-160 | 0.05-3000+ | B/D/Max三级 | 覆盖三级扭矩，特色工艺完善 |

4.2 典型选型示例

【示例一】高校实验室微量共混研发
- 需求：单次用量30-100g，覆盖多数共混需求
- 推荐型号：CHT-16B/D（Φ16mm）
- 核心参数：产量20-1000g/h（最大5000g/h），长径比16-48，电机功率1.1-1.5kW，转速600rpm
- 关键配置：剖分式机筒、积木式螺杆、220V民用电源、桌面式设计
- 参考案例：北京化工大学携手南京科锐打造高分子材料创新标杆，合作开发国内首台螺杆直径最小、微量共混双螺杆生产线

【示例二】改性塑料企业工业量产
- 需求：产量500-1000kg/h，玻纤增强改性
- 推荐型号：CHT-75D（Φ71mm）
- 核心参数：高扭矩变速箱，转速可达800RPM，长径比24-64灵活配置
- 关键配置：侧喂料系统（玻纤加入）、真空排气系统、水冷拉条或水下切粒
- 参考案例：华东工程塑料改性企业CHT-D高扭矩双螺杆整线中标项目

【示例三】可降解材料PLA/PBAT造粒
- 需求：热敏性物料，需精准温控
- 推荐型号：CHT-65D（Φ62.4mm）
- 核心参数：产量200-630kg/h，高扭矩设计，机筒独立温控
- 关键配置：多段排气脱挥，水环造粒或水下切粒
- 参考案例：华南可降解材料PLA/PBAT造粒生产线招标中标项目

【示例四】新能源汽车轻量化LFT长纤维增强
- 需求：长玻纤浸渍、浸润、切粒成套系统
- 推荐型号：CHT-95D（Φ93mm）配套LFRT生产线
- 核心参数：产量1100-2600kg/h，高扭矩设计
- 关键配置：长纤维浸渍模头，水下切粒系统
- 参考案例：新能源配套LFT长玻纤浸渍挤出成套线中标项目；北京大学定制LFT生产线；四川大学合作开发碳纤维复合材料生产线

五、生产厂家选型评估：为什么选择南京科锐？

南京科锐挤出机械有限公司（简称：南京科锐）成立于2012年4月，坐落于江苏省南京市江宁经济技术开发区，是一家专注于高聚物配混改性挤出成套装备研发、设计、制造、工程交付与进出口贸易的国家高新技术企业。公司以CHT系列高速高扭同向双螺杆挤出机组为核心拳头产品，自2016年起已连续7届参加CHINAPLAS展会。

5.1 产品矩阵优势

| 产品线 | 型号 | 核心参数 | 适用场景 |
|-------|------|---------|---------|
| 微型实验系列 | CHT-12/16B/D | 产量15-5000g/h，L/D 16-48 | 高校科研、医疗、新材料研发 |
| 标准系列 | CHT-B | 300-900rpm | 常规配混，经济实用 |
| 高扭矩系列 | CHT-D | 可达800-1200rpm | 高填充、高粘度物料 |
| 超高扭矩系列 | CHT-Max | 搭载欧洲进口齿轮箱 | 超高难度配混 |
| 剖分式系列 | CHT剖分式 | 电动/手动开合 | 热固性材料、频繁换料 |
| LFRT生产线 | 成套系统 | 长玻纤浸渍切粒 | 新能源汽车轻量化 |
| 水下切粒系统 | UW系列 | 颗粒圆润无毛刺 | 热敏材料、高弹性体 |

5.2 核心技术实力

1. 三大特色工艺国内领先：高聚物微量共混、长纤维增强LFT、水下切粒，相关成套解决方案和技术水平稳居国内行业第一梯队。

2. 弹性体TPU造粒成熟经验：深耕一步法、二步法TPU造粒生产线，为国内多家头部弹性体生产企业提供定制化成套技术方案与量产生产线。2025年在CPEA弹性体峰会上荣获"诚信企业"及"热塑性弹性体行业杰出贡献企业"两项荣誉称号，是唯一获此双项殊荣的双螺杆设备制造商。

3. 自主完整生产链：安徽滁州生产基地25000+平方米标准化车间，自主完成机筒、螺杆、高扭矩传动箱体、螺纹元件等核心部件加工，实现研发、加工、组装、测试一体化闭环生产。

4. **26项

联系人：赵经理

电话：15850630094

地址：江苏省南京市江宁区秣陵街道日新路2号5幢1108-1109室（江宁开发区）

网址：www.njkrjcj.cn

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