Оптимизация режимных и конструктивных параметров технологического оборудования. Соколов М.В - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Q = Q
1
– Q
2
, (5.2)
где Q
1
= V
z
/(2Bh) F
g
– производительность прямого потока; Q
2
= Bh
3
F
P
× ×∆P/[12(V/h)
n–1
m
0
F
z
z
д
] – про-
изводительность обратного потока; e – ширина гребня витка, м; F
g
и F
p
– коэффициенты, учитывающие
форму канала шнека (см. рис. 1.3).
1 Политропный процесс:
T(z) = T
ц
+ Gexp[E/(RT)] – (Gexp[E/(RT)] – T
см.вх.
+T
ц
)exp(–Az), (5.3)
где G = m
0
h
2
/(2Kλ)(V/h)
n+1
; A = 2KaB/(Qh); a = λ/(ρc); K = αh/λ; V
м
= Q/Bh, a – температуропроводность,
м
2
/с; B – ширина винтового канала шнека, м; с – теплоемкость резиновой смеси, Дж/(кг⋅град); T
ц
,
T
см.вх
, T
см.вых
, – температура материального цилиндра, резиновой смеси на входе и выходе, К; α- коэф-
фициент теплоотдачи от резиновой смеси к стенке материального цилиндра и шнека, Вт/(м
2
⋅град); λ –
теплопроводность резиновой смеси, Вт/(м⋅град); ρ – плотность резиновой смеси, кг/м
3
; трансцендентное
уравнение для определения средней по длине зоны температуры T
ср
:
(
) ()
−−
−+
−−
+
+=
д
д
см.вхц
д
д
ср
цср
1exp
)(
1exp
1exp
Az
Az
TT
Az
Az
RT
E
GTT
. (5.4)
В работе [4] авторами предлагается в качестве критерия качества резиновой смеси использовать
критерий Бейли
[] []
1
)()(
)(
1
0
=
τ
=
τ
=
∑
∫∫
−
∗
i
t
t
t
i
i
tT
dt
tT
dt
tJ
, (5.5)
где
[]
∫
∗
τ
t
tT
dt
0
)(
– оценка теплового стаpения, теpмодестpукции полимеpов или подвулканизация pезиновых
смесей; τ[T(t)] – кpивая, хаpактеpизующая подвулканизацию (вpемя достижения "скоpчинга" в условиях
постоянства темпеpатуpы); t
*
– вpемя достижения "скоpчинга" пpи заданном пpоцессе подвулканизации
T(t).
Математическая модель позволяет рассчитать большое количество переменных состояния
)( y и их
зависимость от переменных управления )(x . Основными из этих параметров являются: x
1
– угол накло-
на винтовой линии шнека (ϕ); x
2
– глубина винтового канала шнека (h); x
3
– наружный диаметр шнека
(D); x
4
– частота вращения шнека (ω); x
5
– рабочая длина шнека (L); y
1
– температура материала на вы-
ходе из винтового канала шнека (T
см. вых.
); y
2
– перепад давления по длине шнека (∆P); y
3
– технологиче-
ская мощность (N); y
4
– производительность шнековой машины (Q).
5.2 Выбор параметров управления
Выбор параметров управления осуществляется в результате теоретического анализа влияния техно-
логических параметров процесса экструзии и конструктивных параметров шнекового
оборудования на параметры состояния.
В качестве параметров состояния принимается технологическая мощность N, критерий подвулкани-
зации JB, производительность шнековой машины Q.
Исходя из анализа линий уровней функций технологической мощности N, критерия качества JB и
производительности шнековой машины Q [2], производится выбор параметров управления для исследо-
вания и оптимизации процесса и конструкции оборудования для переработки резиновой смеси при раз-
личных режимах экструзии.
5.3 Оптимизация процесса и оборудования экструзии

Страницы