Расчет пластикационной прозводительности
Обычно экструдер входит в состав агрегата для изготовления конкретного изделия (пленки, листов, труб и т. д). В каждом конкретном случае к экструзионным машинам могут предъявляться особые требования. Однако общим является получение качественной продукции при минимальных затратах. Поэтому большое внимание уделяется определению их производительности и потребляемой мощности в зависимости от конкретных параметров переработки.
Из закона течения Ньютона для идеальных жидкостей и с помощью уравнения Навье—Стокса путем математических преобразований и подстановки параметров шнека, получены формулы для расчета объемной производительности экструдера (в см3/с):
(17)
Здесь А - коэффициент, характеризующий прямой поток расплава в спиральном канале шнека, cм3;
(18)
В — характеристика обратного потока, реально не существующего, см3.
(19)
ηк — эффективная вязкость расплава в спиральном канале шнека, Па•с; С — характеристика обратного потока утечки, см3;
(20)
η3 — эффективная вязкость в зазоре между гребнем шнека и внутренней стенкой цилиндра, Па • с; D — диаметр шнека, см; Р — давление в конце шнека (у входа в головку), Па; h — глубина нарезки, см; φ — угол подъема винтовой линии, град; L — длина шнека, см; n — частота вращения шнека, об/с.
Вязкости в винтовом канале и в зазоре между цилиндром и гребнем шнека определяем исходя из скоростей сдвига в соответствующих каналах с учетом реологического уравнения при соответствующей температуре
(21)
Рассчитываем скорость сдвига в винтовом канале:
(22)
Рассчитываем скорость сдвига в зазоре между цилиндром и гребнем шнека:
(23)
Расчет потребной мощности выполняют, принимая, что она расходуется на преодоление двух основных сопротивлений: при принудительном проталкивании расплава по винтовому каналу червяка N1 и при срезе материала в зазоре между вершиной витка червяка и стенкой цилиндра N2. Затраты на захват и транспортировку холодного материала, на поворот пробки, состоящей и смеси холодного и частично расплавленного материала, на преодоление сил трения в механической передаче и в приводе червяка учитываются введением общего коэффициента полезного действия. Однако теоретические расчеты не учитывают множество факторов, поэтому целесообразно применение эмпирических формул для расчета мощности.
Приемлемую точность расчета мощности двигателя (кВт) от диаметра шнека (мм) при переработке полиолефинов дает формула:
W=0.0015D2.2 (24)
Wпринятое=15кВат
Таблица 9 - Сводная таблица результатов расчета пластикационной производительности
| №п/п | Параметр | Расчет | Результат |
| 1 | D | 63ММ | |
| 2 | L | 189см | |
| 3 | t | 6,3см | |
| 4 | n | 1,581235467 об/с | |
| 5 | δ | 0,0252см | |
| 6 | h2 | 0,391см | |
| 7 | φ | 0,308185рад | |
| 8 | P | 2300495,296 Па | |
| 9 | 
| 
| 1182,739054 c-1 |
| 10 | 
| 
| 70,76955757 c-1 |
| 11 | 
| 
| 1261504,887 Па |
| 12 | 
| 
| 418,5750929 Па |
| 13 |
| 
| 8,30469E-05 |
| 14 |
| 
| 0,000323426 |
| 15 |
| 
| 22,1127649 |
| 16 |
| 
| 119476,0259 См3/ч |
| 17 | W=0.0015D2.2 | W=0.0015*632.2 | 15кВт |
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 557; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!