1.7.3 Теплоэнергетические расчеты

Тепловой баланс экструдера:

,

где Ен – теплота, поступающая от внешних обогревателей;

Еш – теплота, выделяющаяся при работе шнека;

Ем – теплота, которая уходит с нагретым материалом;

Е0 – теплота, уносимая системой охлаждения (водой, воздухом);

Еп – потри теплоты в окружающую среду через кожух экструдера.

Количество теплоты подводимой внешними электронагревателями (Ен) рассчитывается по формуле:

 ,

где U – падение напряжения, В; R – сопротивление проводника, Ом.

Так как конечная температура, до которой необходимо довести расплав полимера, известна, то Ен можно определить из уравнения теплового баланса:

,

где gм – количество полимерного материала, перерабатываемого экструдером в единицу времени, кг/с;

см – средняя удельная теплоемкость полимера в интервале температур переработки, Дж/(кг×К);

tк, tн – конечная и начальные температуры полимера, К;

gв – количество воды, поступающей на охлаждение шнека, кг/с;

св – удельная теплоемкость воды, Дж/(кг×К);

tв2, tв1 – конечная и начальные температуры воды, К.

,

где r - плотность воды, кг/м3;

u » 0,1-0,8 - скорость течения воды, м/с;

F – площадь поперечного сечения, м2.

Перепад температур tв2 - tв1, принимаем равным 5-10°С (или 5-10 К).

Подставляя все известные значения в соответствующие формулы получим:

 кВт

 м2

 кг/ч

 кВт

Тепловые потери Еп корпуса экструдера рассчитываются по формуле:

 ,

где F – площадь наружной поверхности корпуса или головки, м2;

a - коэффициент теплопередачи при свободной конвекции, кВт/(м2×К), для приближенных расчетов: .

tн – температура наружной поверхности изолирующего корпуса (tн =50-80°С), °С;

tс – температура окружающей среды, °С.

 м2

где d – диаметр трубки в теле шнека, м;

dк – диаметр корпуса с изоляцией, м;

tк = 25×D – длина корпуса, м.

 кВт/(м2×К)

 Вт

Количество внутренней теплоты трения (диссипативный нагрев), Ет, определяют по формуле:

,

где Lн – длина напорной зоны шнека, см;

hн – глубина нарезки спирального канала в напорной части шнека, см;

d - величина зазора между гребнем шнека и цилиндром, см;

е – ширина гребня шнека, см.

 кВт

 с-1

 Па×с

Q = 35 см3/с; Р = 15МПа

 с-1

h2 = 1,8×102 Пас; е = 0,7 см

Ет = 4,48 кВт; Еп = 15,1+2,6+0,43-4,48 = 13,7 кВт

Получаем ,

4,48+13,7 = 15,1+2,6+0,43

18,18 = 18,18

Тепловой баланс экструдера сошелся.



Информация о работе «Повышение качества полиэтиленовых газопроводных труб»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 123474
Количество таблиц: 19
Количество изображений: 2

Похожие работы

Скачать
85104
3
6

... , или, другими словами, устройство настенных вводов. Правда, возможность устройства настенных вводов в большой степени зависит от грунтовых условий. Преимущество вводов газопроводов из полиэтиленовых труб заключается в исключении риска разрушения стальных участков от действия электрохимической коррозии. К недостаткам можно отнести опасность механических повреждений и повреждений от теплового ...

Скачать
36881
17
0

... в ваннах используется фильтрованная вода. В зимний период температура воды не должна опускаться ниже 15°С, а в летний период температура воды в ваннах должна быть не выше 30°С. В процессе производства ПЭ труб технологические сточные сбрасываются во внутренние сети промплощадки ОАО «Химволокно». После проведенного анализа сточных вод выявлено: -рН вода -8,5 -сухой остаток -263,2 - ...

Скачать
190250
35
25

... за счёт чего был получен экономический эффект на сумму 71 млн. р. и 152 млн. р. соответственно. Для дальнейшей экономии энергоресурсов в УП «Карлиновгаз» я предлагаю введение следующих мероприятий: -  Разработка проекта по реконструкции котлоагрегата, в результате чего предприятие сможет достичь снижения расхода тепло- и электроэнергии на производственные нужды. -  Внедрение системы GPS- ...

Скачать
41384
4
5

... из стали. Ультразвуковой расходометр-счетчик для безнапорного потока жидкости "Взлет РСЛ" Ультразвуковой расходомер-счетчик "Взлет РСЛ" предназначен для измерения объемного расхода, объема, уровня различных жидкостей (в том числе сточных вод) в безнапорных трубопроводах и открытых каналах. Может применяться в технологических процессах промышленных предприятий, на очистных сооружениях, ...

0 комментариев


Наверх