![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теоретическая подготовка. В основе переработки полимерных материалов в изделия лежат сложные тепловые процессы
В основе переработки полимерных материалов в изделия лежат сложные тепловые процессы. Тепловой баланс процесса экструзии позволяет установить наиболее оптимальные режимы переработки, дает возможность понять влияние технологических параметров на производительность экструдера и качество готовой продукции. Тепловой баланс экструдера: Ен + Еш = Ем +Е0 +Еп Ен -теплота, поступающая от внешних обогревателей, Еш – теплота, выделяющаяся при работе шнека (внутренняя теплота трения) Ем –теплота, которая уходит с нагретым материалом, Е0 –теплота, уносимая системой охлаждения (водой, воздухом) Еп –потери теплоты в окружающую среду через кожух экструдера. Количество теплоты, подводимой внешними электронагревателями (Вт) может быть подсчитано по формуле: Ен= U2 / R U – падение напряжения, (В) R – сопротивление проводника, Ом Так как конечная температура, до которой необходимо довести расплав полимера известна, то Ен можно определить из уравнения теплового баланса: Ен =Gм * cм* (tк – tн) + Gв* cв *(tв2 –tв1)+Eп –Eш Ем=Qм cм (tк –tн) Gм –количество полимерного материала, перерабатываемого экструдером в единицу времени, кг/с cм –средняя удельная теплоемкость полимера в интервале температуре переработки, Дж/(кг К), tк, tн – конечная и начальная температуры полимера, К Gв- количество воды, поступающей на охлаждение шнека, кг/с cв – удельная теплоемкость воды, Дж/ (кг К) tв1 , tв2 – конечная и начальная температуры воды, К Е0 = Gв* cв *(tв2 –tв1) Размеры шнека и диаметр трубки, по которой подается вода, известны. Тогда Gв= рFv Р – плотность воды, кг/м 3 F- площадь поперечного сечения, м 2 v- скорость течения воды, м/с = 0, 1-0, 8 Перепад температур (tв2 –tв1) принимают равным 5-10 0 С Тепловые потери Еп =F a (tн –tс) F –наружная поверхность корпуса или головки, м2 F=
a – коэффициент теплопередачи при свободной конвекции, кВт/ (м2 К) для приближенных расчетов tн – температура наружной поверхности изолированного корпуса = 50-80 0 С tс – температура окружающей среды, 0 С Количество внутренней теплоты трения рекомендуют определять по формуле: Еш= (
е –ширина гребня шнека, 0, 7см
Первый член уравнения показывает количество энергии, затрачиваемой на работу сдвига частиц внутри материала, без учета трения материала о стенки цилиндра и шнек Второй-количество энергии, потребное на проталкивание материала вперед по цилиндру Третий-количество энергии, которое необходимо затратить на срез расплава в зазоре между гребнем шнека и цилиндра. Это уравнение позволяет провести качественный анализ параметров, оказывающих влияние на процесс экструзии.
|