|
|||
Лабораторная работа №01. Оптимизация процесса экструзии. Выполнил студент группы ХЕМО-05-19: Милад.А. Выполнение заданияЛабораторная работа №01 Оптимизация процесса экструзии Выполнил студент группы ХЕМО-05-19: Милад.А Дано: Параметры зоны дозирования червяка экструдера: Длина зоны дозирования – 200 мм Диаметр шнека – 20 мм Глубина нарезки – 2 мм Угол нарезки – 17,5°С Частота вращения червяка – 20, 40 и 60 об./мин
Параметры головки:
Формующий канал имеет круглое сечение (выпускается пруток) Длина канала – 50 мм Диаметр канала – 2 мм
Задание: 1. Построить характеристики экструдера при заданных частотах вращения в виде графика. 2. Построить на том же графике характеристику головки. 3. Определить положения рабочих точек. 4. Построить зависимость производительности процесса от частоты вращения шнека в виде графика.
Примечания: Перерабатываемый материал – ПЭНД При температуре переработки 180°C параметры степенного закона течения ПЭНД: К = 6190 Па*сn, n = 0,56.
Выполнение задания Построение характеристики экструдера при заданных частотах вращения в виде графика Для построения графика рассчитаем объемную производительность для давлений 10, 20 и 30 МПа, по следующей формуле: , где: А и В – геометрические показатели производительности и обратного потока; ∆Р-давление встречного потока; Па; ηэфф-эффективная вязкость, Па*с; N – частота вращения червяка, об./с. ; , где: d – диаметр шнека, см; h – глубина нарезки, см, l – длина шнека, см; ϕ – угол нарезки, радианы. где: при температуре переработки 180°C параметры степенного закона течения ПЭНД: К = 6190 Па*сn, n = 0,56, – скорость сдвига, с-1. Рисунок 1 – Зависимость встречного давления от производительности экструдера (1 – 20, 2 – 40, 3 – 60 об/мин)
Построение на графике характеристики экструдера при заданных частотах вращения характеристику головки Для построения характеристики головки, посчитаем объемную производительность головки при давлениях, что были заданы для экструдера, по формуле: , где: , R – радиус канала, см; L – длина канала, см.
Рисунок 2 - График характеристики экструдера при заданных частотах вращения и характеристика головки
Определить положения рабочих точек Из рисунка 2 находим рабочие точки, которые находятся на пересечении характеристик экструдера и головки. Получим следующие значения: 1) 20 оборотов: Q = 0,15 см3/с; ΔP = 13 МПа 2) 40 оборотов: Q = 0,31 см3/с; ΔP = 19,3 МПа 3) 60 оборотов: Q = 0,46 см3/с; ΔP = 24,1 МПа
Построить зависимость производительности процесса от частоты вращения шнека в виде графика Используя значения полученные из рисунка 2 построим рисунок 3. Рисунок 3 – Зависимость производительности процесса от частоты вращения шнека
Выводы 1. Были постороены характеристики экструдера при заданных частотах вращения в виде графика. 2. На том же графике была построена характеристика головки. 3. Были определены положения рабочих точек: · 20 оборотов: Q = 0,15 см3/с; ΔP = 13 МПа · 40 оборотов: Q = 0,31 см3/с; ΔP = 19,3 МПа · 60 оборотов: Q = 0,46 см3/с; ΔP = 24,1 МПа 4. Была построена зависимость производительности процесса от частоты вращения шнека в виде графика.
Литература: 1. Основы технологии переработки пластмасс /Под ред. Кулезнева В.Н., Гусева В.К.- М.: Химия.- 2004.- 600 с. 2. Кандырин Л.Б. Моделирование процессов переработки пластмасс. — М.: ИПЦ МИТХТ им. М.В. Ломоносова. – 2005. – 62 с.
|
|||
|