Инженерная оптимизация оборудования для переработки полимерных материалов. Клинков А.С - 130 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

130
2.4.1.3. Минимизация длины рабочих органов смесителя
Как было отмечено выше, одним из наиболее перспективных спосо-
бов интенсификации процесса смешения и, следовательно, сокращения
времени пребывания материала в рабочих органах смесителя, является
использование таких смесительных элементов, которые вызывают в пере-
рабатываемом материале наибольшие скорости сдвиговой деформации.
С другой стороны, смесительные кулачки различной формы луч-
ше подходят для смешения материалов различной концентрации.
Разработанная математическая модель позволяет прогнозировать
процесс смешения в поперечном сечении пространства смешения, где
определяющим является время нахождения перерабатываемого мате-
риала в соответствующих зонах деформации. Деление на зоны должно
учитывать и точки ввода растворителя. Отметим также, что последова-
тельный ввод растворителя по мере продвижения материала к выходно-
му отверстию смесителя необходим потому, что в загрузочную зону
нельзя подавать сразу весь растворитель, так как в этом случае неизбеж-
но образование в готовом продукте агломератов растворяемого полиме-
ра с более высокой концентрацией, чем у окружающей основной массы
(так называемых "бобов"). Для простоты расчётов полагаем, что раство-
ритель вводится на границах между различными зонами деформации
(т.е. зонами с различной конфигурацией смесительных элементов).
В качестве критерия оптимизации принимаем общую длину рабо-
чих органов смесителя L
0
. Необходимо подобрать такие длины зон,
чтобы L
0
была минимальной:
∑
=
i
i
LL
0
. (2.103)
Так как L
i
= υ
∆t
i
, то
.)()(
)()()(
1
1
0
11201
210
′
−+−υ=
=
′
−υ++
′
−υ+−υ=
=
∆
υ
+
+
∆
υ
+
∆
υ
=
∑
−
=
−
n
i
iin
nn
n
tttt
tttttt
tttL
K
K
С помощью разработанной математической модели можно по-
строить зависимости изменения коэффициента неоднородности от
времени пребывания в зонах с различной конфигурацией рабочих ор-
ганов и для различной средней концентрации композиции.
Коэффициент неоднородности V
c
на выходе из i-й зоны является на-
чальным для следующей (i + 1)-й (рис. 2.24), поэтому
)()(
1 iiii
tftf
′
=
+
.
Выразив отсюда
)(
iii
tt ϕ=
′
, подставим его в (2.104) и получим
( )
ϕ−+−υ=
∑
−
=
−
1
1
100
)()(
n
i
iiin
ttttL
. (2.105)
(2.104)

Страницы