Инженерная оптимизация оборудования для переработки полимерных материалов. Клинков А.С - 225 стр.

UptoLike

225
Рис. 3.35. График зависимости оптимальных конструктивных
(1ϕ
ϕϕ
ϕ; 2h; 3D; 5L) и технологических (4ω
ωω
ω; 7N) параметров
от перепада температуры по длине шнека
T при Q = 6
10
–5
м
3
/с
Приняты следующие исходные и начальные данные: D = 0,03…
0,09 м; ϕ = (15…22)°; k
h
ʾ = 0,05; k
h
ʾ
= 0,15; ω = (1,25…9,4) с
–1
; k
L
ʾ = 5;
k
L
ʾ = 10; P = 25 МПа; δ = 0,001 м; е = 0,1D; D
0
= 0,05 м; ϕ
0
= 17°;
h
0
= 0,1D м; ω
0
= 3,14 с
–1
; L
0
= 7D м.
Из рисунка 3.35 видно, что с ростом длины L происходит увели-
чение перепада температуры T, так как материал пребывает в цилин-
дре большее время, а следовательно, успевает прогреться до большей
температуры. Также с уменьшением глубины h и соответствующим
этому увеличении угловой скорости ω, наблюдается рост перепада
температуры T. Причём уменьшение глубины h приводит к уменьше-
нию производительности Q, и её заданное значение компенсируется
увеличением угловой скорости ω.
Из рисунка 3.36 видно, что технологическая мощность при изо-
термическом режиме экструзии примерно в 1,5 3,0 раза меньше, чем
при неизотермическом режиме. Это объясняется тем, что для заданно-
го перепада температур (T = 30 К) вязкость резиновой смеси изменя-
ется в широком интервале в сторону уменьшения (6…1)
10
5
Па
с
n
,
что, в свою очередь, приводит к более интенсивным сдвиговым
деформациям, чем при изотермическом режиме.
Результаты оптимизации для политропного и адиабатического
режимов (рис. 3.36) практически не отличаются, так как при оптими-
зации политропного процесса потери в системе термостатирования
стремятся к нулю, т.е. к адиабатическому режиму экструзии.
ϕ
,
°
h,
мм
D,
мм
ω
,
с
–1
L,
м
N, кВт
Т, °С
1
20
10
0
0
0
0
0
5
10
80
40
1,0
2,0
6,28
3,14
20
10
60
70
80
90
7