книги из ГПНТБ / Перегудов, В. В. Тепловые процессы и установки технологии полимерных строительных материалов и изделий учебник

Если в (V.103) принять w — l м/сек; / = 1 м, то получим ДР = а0 . Следовательно, величина ао выражает удельное сопротивление трения, или, что то же самое, сопротивление 1 пог. м канала при

Рис. 58. График для определения коэффициента а0 в каналах садки

штучных изделий в зависимости от приведенного диаметра d n p =

• lab

м м , г д е о- vi, b — стороны прямоугольных каналов

150

скорости движения теплоносителя, равной 1 м/сек. Эта величина и называется коэффициентом аэродинамического сопротивления садки штучных изделий.

Значение удельного сопротивления щ при температуре f С опре­

ет горизонтальные каналы, имеющие различные приведенные диа­

ные каналы садки на преодоление сопротивлений расходуется одно и то же давление, равное ДРС при длине садки I. Тогда сопротив-

151

ния групп каналов садки, имеющие одинаковый приведенный диа­

веденными диаметрами, .когда средняя скорость теплоносителя в живом сечении садки в целом равна 1 м/сек.

152

С другой стороны, этот секундный расход теплоносителя равен сумме частных расходов через каналы садки

в табл. 9. Ниже приведен расчет аэродинамического' сопротивления садки, приведенной на рис. 59.

153

Отсюда коэффициент аэродинамического сопротивления садки, приведенной на рис. 59,

В установку материал поступает на транспорте и, естественно, образуются разрывы между отдельными изделиями. Между садкой изделий на одной вагонетке и садкой на другой также всегда будет

Рис. 60. График для определения коэффициента аэродинамического сопротивления разрывов в за­ висимости от живого сечения в садке и ширины разрыва

определенное расстояние. Эти разрывы оказывают определенное сопротивление в результате внезапного расширения сечения на пу­ ти теплоносителя и последующего сужения при входе снова в сад­ ку. Экспериментальные данные К. А. Нохратяна позволили для определения разрывов в садке составить график, который приведен на рис. 60.

можно определить коэффициент аэродинамическогосопротивления разрыва aVt при температуре Г С .

154

Р А З Д Е Л В Т О Р О Й

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛА

В соответствии с приведенной классификацией методов тепло-

Процессы вальщева.ния широко применяют при переработке по­ лимерных строительных материалов.

Адиабатические червячные машины из-за большого расхода электроэнергии на пластическую деформацию и отсутствия воз­ можностей регулирования температуры по поперечному сечению деформируемого материала в промышленности применяются мало.

Вторая группа — установки, в которых внешний нагрев через разделительную стенку сочетается с одновременной пластической деформацией, представлена в промышленности производства строи­ тельных материалов очень широко.

Основными представителями установок этой группы являются червячные машины, термопластавтоматы, пресса для бумослоистых и древеснослоистых пластиков и др.

Третья группа — установки, в которых материал обрабатывает­ ся только за счет внешнего обогрева.

Вэтих установках материал не подвергается механическому воздействию, а за счет тепло- и массообмена между материалом и теплоносителем происходит сушка, сушка с поликонденсацией или тепловлажностная обработка.

Вэтих установках материал непосредственно контактирует с теплоносителем. Между ним и теплоносителем происходят сложные процессы тепло- и массообмена. Материал при обработке в таких установках может переходить в вязкотекучее состояние, однако пластической деформации он не подвергается. В нем могут прохо­ дить и химические реакции, что еще более осложняет процессы обработки.

Группа установок, применяемых для внешнего обогрева, в тех­ нологии полимерных строительных материалов и изделий является наиболее распространенной, поэтому описание отдельных подгрупп вынесено в самостоятельные главы.

* Название «адиабатические» является условным и применяется здесь как принятое в литературе для характеристики определенного типа машин.

156

Г л а в а V I

УСТАНОВКИ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ ЗА СЧЕТ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

§ 1. Валковые машины

Вальцы относятся к установкам первой группы. При переработ­ ке пластических масс на вальцах осуществляются процессы смеше­ ния, пластикации и дробления. Вальцы (рис. 61) состоят из двух параллельных валков, которые вращаются в противоположные сто­

Для увеличения сдвига прибегают к установлению различных скоростей движения валков, при этом градиент скорости сдвига по толщине материала между валками возрастает.

Отношение скоростей движения валков называют фрикцией и обозначают /; по условию f = w2/wl, где W\ и ш2 — скорости движе­ ния первого и второго валка пары.

При увеличении градиента скорости эффект перемешивания массы возрастает, соответственно возрастает расход энергии на ра­ боту установки, что приводит к увеличению температуры перера­ батываемого материала.

Для регулирования температуры в процессе вальцевания валки делают полыми. Подавая теплоноситель в эти полости, температуру валков увеличивают; снижение температуры осуществляют холод­ ной водой.

Регулируя температуру и скорости движения валков, можно до­ биться, что вальцуемый материал будет прилипать к одному из вал­ ков в виде сравнительно тонкого слоя. При осуществлении процес­ са смешения вальцы работают по периодическому циклу. Прилип­ ший к валку в этом случае тонкий лист материала время от времени срезается и снова направляется в зазор вальцев. Таким ^ образом, достигается необходимая гомогенность смеси. Зазор меж­ ду валками регулируется при помощи специальных винтов.

157

Для получения процесса непрерывного смешения применяют последовательное вальцевание на двух и более парах вальцев, в ко­ торых материалпоследовательно переходит из одного зазора в другой. Зазор каждой пары при этом регулируется самостоятельно.

§ 2. Нагревательные устройства валковых машин

Режим нагрева или охлаждения валков вальцев определяется технологическими требованиями и поддерживается автоматически. Нагрев или охлаждение каждого валка осуществляют в большин­ стве случаев индивидуально. Принципиальная схема нагрева или

Рис. 62. Схема нагревательного устройства валков каландра (показана для нагрева одного валка):

охлаждения валка показана на рис. 62. В схему нагрева или ох­ лаждения валка входит подпиточная и циркуляционная установки. Подпиточная установка .обеспечивает систему нагрева или охлаж­ дения всех валков.

Циркуляционная установка ставится на каждый валок и обеспе­ чивает индивидуальную систему обогрева каждого валка. В инди­ видуальную циркуляционную систему обогрева валка входят: кожухотрубный теплообменник; центробежный насос, обеспечиваю-

158

щий систему циркуляции; коиденеатоотводчик; газоотделительный бак и система трубо- и паропроводов.

Нагрев и охлаждение осуществляются одним и тем же теплоно­ сителем, циркулирующим в системе индивидуального подогрева валка. Этот теплоноситель (охладитель) подается из газоотдели- . тельного бака 5 циркуляционным насосом 4 в -кожухотрубный теп­ лообменник (нагревательное или охладительное устройство 2 или 3), проходит через межтрубное пространство теплообменника и через устройство для подвода теплоносителя поступает в валок. Использованный теплоноситель по трубопроводу поступает в газо -- отделительный бак 5.

Если валок работает в режиме подогрева, то в кожухотрубный теплообменник подается насыщенный пар необходимого давления из сети. Пар отдает скрытую теплоту парообразования циркулиру­ ющему теплоносителю, который направляется в систему нагрева валка, а сам в виде конденсата через конденсационное устройство 8 поступает в систему возврата конденсата. Если валок работает в системе охлаждения, то в кожухотрубный теплообменник из сети подается холодная вода, которая охлаждает циркулирующий теп­ лоноситель в кожухотрубном теплообменнике и отводится в слив.

Для лучшего обогрева сам валок выполняется полым со специ­ альными отверстиями, расположенными равномерно по окружно­ сти на расстоянии 25—40 мм от поверхности. Диаметр отверстий обычно 30—40 мм. Схематический чертеж валка с отверстиями для движения жидкого теплоносителя или papa показан на рис. 63.

Теплоноситель из кожухотрубного теплообменника подается по трубе для ввода теплоносителя 1 в камеру 2, из нее по каналам 4 поступает в каналы 5, обогревает поверхность валка и через ка-

4налы 6 поступает в .камеру для выпуска 7. Камера 7 и камера 2 от­ делены друг от друга уплотнительным поршнем 3.

Кожухотрубный теплообменник (рис. 64) служит целям подго­ товки теплоносителя для индивидуального обогрева или охлажде-

159