11.2. Опис установки

Схему експериментальної установки наведено на рис. 11.1. Вона складається з досліджуваної секції черв’ячного екструдера, що має корпус 1 з гільзою 2, черв’як 3 діаметром = 63 мм, систему підведення й відведення охолодної води 4, електронагрівник 5, кришки 6, термометри 7 для вимірювання температур входу , і виходу води, поліетилену низької густини, що заповнює робочий зазор 8.

У гільзі 2 на поверхні, прилеглій до полімеру, встановлено по спіралі 4 хромель-копелеві термопари 9 по всій довжині прилягання. Так само чотири термопари 9 встановлені на поверхні черв’яка 3. Крім того, ще чотири термопари 9 виміряють температуру матеріалу в середині робочого зазору 8. Потужність нагрівника регулюють ЛАТРом 10 і контролюють за допомогою Д 556 – 11. Температуру на корпусі підтримують на потрібному рівні нагрівниками та укладеними на поверхні трубками 14, в які може подаватися охолодна вода по трубопроводу 12, сполученому з відцентровим насосом 13. Витрату води в 14 і в системі охолодження черв’яка 4 регулюють за допомогою вентилів В1, В2, В3 й виміряють у системі охолодження черв’яка ротаметром 15. охолодна рідина циркулює у замкненій системі й надходить до термостата 16. Температуру корпусу 1 контролюють за допомогою двох хромель-копелевих термопар, підімкнених до електронних потенціометрів 17. Покази дванадцяти термопар, що вимірюють температуру полімеру, реєструє електронний потенціометр 18.

11.3. Порядок проведення дослідів

Увімкнути нагрівник 5 секції черв’ячного екструдера і встановити ЛАТРом 10 зазначену потужність. Увімкнути насос 13 і вентилями В1, В2 та В₃ встановити витрату охолодної води в трубках 14 і системі охолодження черв’яка 4. В усталеному режимі нагрівання, який визначають за постійністю в часі значень температур полімеру, виконати вимірювання: температур корпусу ; температур полімеру ; витрати охолодної води в системі 4, ; температур води на вході і виході з системи 4. Аналогічні вимірювання виконати за різних витрат охолодної рідини в системі 4 і різних температур корпусу. Результати експерименту внести до табл. 11.1.

Таблиця 11.1

Но- мер до- слі- ду	Витра- та охо- лод- ної води , кг/с	Середня темпе-ратура корпусу б ºС	Темпера- тура охо- лодної води, °С	Температура полімеру в зазорі , °С
			Темпера- тура охо- лодної води, °С	на поверхні гільзи				на поверхні черв’яка				у середині зазору
				1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4

11.4. Порядок обробки результатів дослідів

1. Визначити дійсний коефіцієнт теплопередачі К з формули, /11.3/. для чого треба розрахувати

а/ кількість передаваної теплоти, Вт:

, /11.10/

де - середня теплоємність води, кДж/(кг∙ºС), ; і – теплоємність відповідно при і ;

б/ довжину поверхні теплообміну , = 0,23 м;

в/ середню різницю температур, °С:

, /11.11/

де – середня температура відповідно корпусу й охолодної води.

2. Обчислити теоретичний коефіцієнт тепловіддачі за формулою /11.4/, для чого треба визначити:

а/ коефіцієнт тепловіддачі від стінки до нагріваної води за /14.5/, використовуючи формули /11.6/ – /11.9/. У /11.6/ діаметр трубки в системі 4, за допомогою якої підводять теплоносій, = 1,2∙10^-2 м;