Проектирование и расчет валковых машин для полимерных материалов. Клинков А.С - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

воды на входе в валки; t
вк
– температура воды на выходе из валков; Q
n
– тепловые потери валков в ок-
ружающею среду.
На основании уравнения (1.58) теплового баланса можно определить количество тепла, уносимого
охлаждающей водой,
Q
в
= G
в
с
в
(t
вк
– t
вн
) = Q
N
– Q
n
– G
м
(i
к
– i
н
). (1.59)
Количество тепловой энергии, полученной в результате диссипации механической энергии,
Q
N
= 860Nη, (1.60)
где N – средняя мощность, потребляемая вальцами; η – кпд привода с учетом потерь в подшипниках.
Тепловые потери в окружающую среду состоят из тепловых потерь процесса конвекции и тепловых
потерь лучеиспускания
Q = (q
к
+ q
л
)F, (1.61)
где q
к
= α
к
(t
см
– t
в
) – удельный тепловой поток конвекции; α
к
– коэффициент теплоотдачи от валка к ок-
ружающему воздуху; t
см
– температура стенки валка (принимается равной температуре обрабатываемо-
го материала, что несколько завышает значения тепловых потерь; при охлаждении валков температура
их поверхности будет несколько ниже принимаемой); t
в
– температура окружающего воздуха; q
л
–
удельный тепловой поток лучеиспускания, определяемые по формуле
q
л
= εС
0
(Т
см
/100)
4
, (1.62)
где ε – степень черноты поверхности валков (определяемая по справочнику с учетом того, что один из
валков покрыт обрабатываемым материалом); Т
см
– абсолютная температура поверхности валков; С
0
–
константа излучения абсолютно черного тела.
Расчеты показывают, что в зависимости от свойств перерабатываемого материала количество теп-
лоты, расходуемой на нагревание массы от t
н
до t
к
и на тепловые потери, составляет не более 10...25 %
от общего тепловыделения Q
N
. Большая часть тепловой энергии должна быть отведена охлаждающей
водой во избежание недопустимого перегрева смеси. Количество тепловой энергии, отводимой охлаж-
дающей водой, определяется по уравнению теплового баланса.
От вальцуемого материала необходимо отвести тепло в количестве
Q
в
= kL∆t
cp
, (1.63)
где k – коэффициент теплопередачи через цилиндрическую стенку.
Коэффициент теплопередачи
вв
н
1
ln
2
1
1
dd
d
k
απ
+
πλ
=
, (1.64)
где λ – коэффициент теплопроводности материала валка; d
н
– наружный диаметр валка; d
в
– внутренний
диаметр валка (диаметр полости валка или средний диаметр окружности, проходящей через центры пе-
риферийных каналов); α – коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности валка (или внутренней
поверхности канала) к движущейся охлаждающей воде (определяется по одному из уравнений вынуж-
денной конвекции в зависимости от режима движения); L – длина бочки валка; ∆t
ср
– средняя разность
температур.
Средняя разность температур определяется по формуле
2
внвк
стср
tt
tt
+
−=∆ . (1.65)
Методика теплового расчета сводится к следующему. Определяют величины Q
n
и G
в
(предвари-
тельно задаются разностью температур t
вк
– t
вн
= 5…7 °С). Зная G
в
и размеры внутренней полости валка
(или размеры и количество периферийных каналов), можно определить скорость воды. Скорость воды
необходимо знать для расчета коэффициента теплоотдачи α и коэффициента теплопередачи k.
Зная Q
в
, k и L, можно определить ∆t
ср
и из уравнения (1.65) определить t
вк
или t
вн
. При известных
(заданных) величинах t
вк
и t
вн
можно на основании уравнения (1.63) выяснить, достаточна ли длина боч-

Страницы