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

в них впрыскивают пластифицированную смесь и уже в форме про­ исходит отверждение готового изделия. Поэтому такие формы под­ вергают обогреву. При работе с термопластическими композиция­ ми они после впрыска подвергаются охлаждению. .

6

5

Для нагрева или охлаждения применяют специальные нагре­ вательные плиты, снабженные каналами, или эти каналы устраи­ вают в самих пресс-формах для ввода в них пара или горячен воды.

Вис. 83. Стационарная многоместная пресс-форма с горизонтальном плоско­

На рис. 82 показана пресс-форма с отверстиями для подачи теплоносителя, а на рис. 83 изображена многоместная пресс-форма с нагревательными плитами.

§ 3. Гидравлические прессы с обогревом

При производстве бумопластиков, стеклопластиков, древесно­ волокнистых и древесностружечных плит, а также других материа­ лов применяют гидравлические прессы этажного типа. Перечислен­ ные изделия выпускают в виде плит, и листов, они имеют большие

габаритные размеры. Для прессования таких изделий в качестве пресс-форм применяют нагревательные плиты, которые изготовля­ ют в этом случае нз стального проката толщиной 60—80 мм с от­ верстиями для прохождения в них теплоносителя.

При горячем прессовании материалов, где в качестве основы применяют, пропитанные полимерными композициями бумагу, дре­ весину, древесное волокно или стружки, различают три этапа об­ работки: медленный подъем температуры и давления, выдержка

191

при максимальном давлении н температуре, охлаждение до темпе­ ратуры 20—30° С.

Собранные на металлических прокладках пакеты пропитанной бумаги или других материалов подаются загрузочной этажеркой н пространство между нагревательными плитами. Пресс включает­

дов 8 поступает в нагревательные плиты /, проходит по их кана­ лам и отбирает тепло.

заглушают пробками. Схема создания возможных потоков движе­ ния теплоносителя приведена на рис. 85.

на рис. 86. Для цикла обогрева перегретая вода, полученная в па­ ровом аккумуляторе J, по системе трубопроводов 2 поступает к на­ сосам перегретой воды 3. Насосы 3 подают перегретую воду по трубопроводу 4 в нагревательные плиты пресса. Использованная

192

вода по трубопроводу 5 поступает обратно в паровой аккумуля­ тор /, и далее цикл повторяется. Для цикла охлаждения эта же во да по трубопроводу 6 поступает в водоводяные теплообменники 7. Из них охлажденная вода по трубопроводу 8 поступает к насосам холодной воды 9, которые ее по трубопроводу 10 нагнетают для ох­ лаждения нагревательных плит пресса.

Подпитка системы водой производится подпиточными насосами 11 из бака конденсата 12. Бак конденсата питается через трубопро-

15 — трубопровод

вод 13 от общей конденсатоотводящей системы. Кроме всего ука­ занного, имеется рециркуляционная система, по которой получен­ ная вода в паровом аккумуляторе насосами рециркуляции 14 по трубопроводу 15 может быть возвращена в аккумулятор. Показан­ ные на рис 85 й 86 системы нагрева и охлаждения нагревательных плит гидропрессов экономичны и, работая на умягченной воде, могут эксплуатироваться в течение длительного времени.

Принципы теплотехнического расчета системы нагрева гидрав­

лического многоэтажного пресса. Для материала, заключенного

между двумя нагревательными плитами с равномерным распреде­ лением тепла, изменение температуры во времени выражается, как

ранее указывалось, дифференциальным уравнением

• dt 1 дЧ дЧ дЧ \

В целях упрощения анализа перепишем это уравнение для од­

В данном случае начальные и граничные условия можно запи­ сать в следующей форме:

1. На поверхности изделия устанавливается температура, равная температуре стенки нагревательной плиты tnn.

2.В центре пакета материала температура в начальный момент in~20° С (температура цеха).

3.Нагрев при прессовании изделий, пропитанных термореакттав-

Условия симметрии выражаются равенством нулю производной

дх

Тогда решение взятого дифференциального уравнения может быть записано в виде *

194

Тогда дальнейший нагрев материала происходит как за счет теплопередачи от нагревательных плит, так и за счет тепла хими­ ческих реакций — 9вп-

Изменениетемпературы тела во времени с одновременным на­ гревом за счет внешних и внутренних источников тепла, как пока­

температуры материала за счет тепла нагревательных плит, а вто­ рой за счет внутренних источников тепла.

которые применяют в качестве связующего для изготовления бумослоистых пластиков и других полимерных строительных материа­ лов, является их непродолжительность нахождения в вязкотекучем состоянии. Время пребывания в вязкотекучем состоянии терморе­ активных связующих зависит от конечной температуры нагрева п уменьшается с ее увеличением.

По данным В. А- Воробьева [9], цикл тепловой обработки при прессовании слоистых пластиков складывается из времени прогре­ ва материала до температуры 140—160° С, выдержки при этой ко­ нечной температуре в течение 4—6 мин на каждый мм толщины готового изделия и охлаждения продукции, непосредственно нахо­ дящейся в прессе без снятия давления до 30—40° С.

Г л а в а VIII

СУШИЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ

Применяемые в процессах производства полимерных строитель­ ных материалов сушильные установки делят на периодически дей­ ствующие и непрерывные. Периодически действующие позволяют поддерживать индивидуальные режимы в агрегате, а непрерывно работающие, находясь в стационарном тепловом режиме, если рас­ смотрим поперечное сечение, позволяют несколько снизить удель­ ный расход тепла и перейти на непрерывное автоматизированное производство.

§1. Классификация сушильных установок

-Существует несколько видов классификаций сушильных уста­ новок.

По принципу передачи тепла сушильные установки делят на конвекционные, радиационные, контактные и смешанные. В конвек­ ционных тепло передается материалу омывающим его теплоноси­ телем—сушильным агентом. В радиационных материал поглоща­ ет тепловую энергию, излучаемую газовыми или электрическими нагревателями. В контактных материал нагревается за счет сопри-' косновения с нагретыми поверхностями установки. Смешанные принципы обогрева заключаются в использовании двух или всех трех названных видов теплообмена одновременно.

По назначению различают установки-для сушки сыпучих, ру­ лонных, листовых и штучных изделий.

По форме рабочей камеры сушильные установки подразделяют на барабанные, циклонные, вальцевые, трубные, камерные и тун­ нельные.

Для отбора влаги от материала, как указывалось ранее, в су­ шильных установках используют сушильный агент. С некоторым приближением в дальнейшем сушильный агент мы иногда будем называть общепринятым термином «теплоноситель». Под термином «теплоноситель» мы будем понимать нагретый воздух или дымо­ вые газы, в которых парциальное давление водяных паров ниже, чем парциальное,давление водяных "паров на поверхности мате­ риала.

§ 2. Сушильные установки для сушки сыпучих материалов

Для .сушки сыпучих материалов в производстве строительных деталей с применением пластических масс получили широкое рас­ пространениебарабанные, роторные и аэрофонтанные сушилки. Главное требование, которое предъявляется к сушильным установ­ кам для сушки измельченной древесины и других сыпучих материа­ лов, заключается в отсутствии механического воздействия на ма­ териал во время сушки. Наиболее простой и надежной установкой'

198

такого типа является барабанная сушилка. Барабанная сушилка (рис. 87) состоит из наклонного под углом 4—5° вращающегося металлического барабана /, куда по течке 2 загружается сырой материал. Продвигаясь по барабану за счет наклона и вращения, материал высушивается и поступает в приемную камеру 3, откуда транспортером направляется в производство. В топке 4 сжигается газообразное, топливо. 'Продукты горения поступают в смеситель­ ную камеру 5. В смесительной камере продукты горения через ок-

но 6 разбавляются наружным 'роздухом до температуры около 200°. Газовоздушная смесь прямотоком, т. е. с того же конца бара­ бана, что и материал, поступает в сушилку и движется параллель­ но по току материала, отбирая от него влагу. Отработавшие (насы­ щенные влагой) газы поступают в камеру 3 и через соединитель­ ный трубопровод попадают в циклон 7, где от них отделяются мелкие -частицы унесенного материала. Очищенные в циклоне газы вентилятором 8 выбрасываются в атмосферу. Корпус барабана сваривается из листовой стали. На корпусе укрепляются стальные бандажи 9, которые при вращении двигаются по опорным роли­ кам 10.

. Привод барабана состоит из венцового колеса 11, подвенцовой шестерни 12 и редуктора 13, который вращается электродвигате­ лем 14. Для лучшего соприкосновения материала с теплоносителем и улучшения теплообмена в барабан по его длине ввариваются на­ садки. При сушке стружек применяют лопастные насадки. Регули­ ровка влажности стружки осуществляется путем изменения скоро­ сти вращения. Производительность барабана регулируют путем изменения угла его наклона к горизонту. Объемное напряжение барабана по удаляемой влаге из стружки составляет 25—

199