ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адиабатическая экструзия из "Экструзия пластических масс" Энергия, подводимая к червяку, преобразуется в тепло, идущее на нагрев материала в винтовом канале. [c.56] Если энергии хватает для нагрева материала До температуры экструзии и тепло от внешних нагревателей не подводится, то процесс называют адиабатической экструзией . Строго говоря, этот процесс не является адиабатическим, так как часть тепла теряется за счет радиации и охлаждения водой. Более точным был бы термин экзотермическая экструзия — экструзионный процесс, в котором тепло возникает за счет работы сил вязкого трения. Но термин адиабатическая экструзия получил более широкое распространение, поэтому в дальнейшем мы будем пользоваться им. [c.57] Ранее было показано, что производительность экструдера прямо пропорциональна скорости червяка, а потребляемая им мощность — квадрату скорости. Следовательно, при увеличении скорости червяка возрастает и расход энергии на единицу производительности. Потребление энергии будет расти до тех пор, пока вся энергия, необходимая для нагрева материала, не будет получаться за счет превращения механической энергии в тепловую. При этой и более высоких скоростях процесс является адиабатическим. Как уже говорилось ранее, уравнения производительности и мощности на практике могут быть применены только частично, вследствие чего нельзя точно рассчитать скорость червяка, при которой начинается адиабатический процесс. [c.57] Теория адиабатической экструзии впервые была изложена в 1953 г. Мак-Келви в Теории адиабатической работы экструдера . В работе содержится анализ изотермического течения расплава, подтвержденный экспериментами с вязкой жидкостью, и предложен ряд уравнений для адиабатического экструдера. Эти уравнения верны только в приложении к экструдеру для расплава, но автор распространял их на обычные пластицирую-щие экструдеры. В работе описаны испытания трех различных конструкций червяка, результаты которых сравнивались затем с теоретическими расчетами. [c.57] Были опубликованы материалы в которых развиты теоретические полол ения о работе адиабатического экструдера и описаны подтверждающие их эксперименты. [c.59] Из уравнения (41) видно, что потребляемая мощность при заданном числе оборотов червяка возрастает с уменьшением глубины нарезки. Следовательно, на червяке с 1мелкой нарезкой. адиабатического режима можно достичь при меньшей скорости вращения, чем на червяке с глубокой нарезкой, т, е. для адиабатического режима работы подходят червяки с высокой степенью сжатия. [c.60] Чтобы подвести тепло к материалу, находящемуся в экструдере, при помощи теплопередачи от внешних нагревателей, необходимо поднять температурный градиент внутри материала. Это означает, что материал нагревается неравномерно. На выходе он имеет по всей массе различные температуры, в результате чего страдает качество изделия. Если же все подводимое к материалу тепло создается только за счет превращения механической энергии, то тепло генерируется по мере надобности, а необходимость в создании температурного градиента отпадает. Кроме того, так как температурный градиент в стенке цилиндра при адиабатическом процессе имеет обратное направление, то количество тепла, теряемого внешней поверхностью, меньше и, следовательно, выше термический к. п. д. [c.61] Как уже говорилось, полиэтилен легко перерабатывается три адиабатическом режиме. Поливинилхлоридные композиции также можно нагревать до температуры переработки при нормальных скоростях вращения червяка, что позволяет избегать использования внешних нагревателей. При переработке поливинилхлоридных материалов этот факт означает очевидные преимущества, так как материалы разлагаются при превышении определенной критической температуры, а чрезмерный рост температурного градиента при теплопередаче от стенки цилиндра может привести к такому результату. Поэтому при конструировании червяков не только должна быть учтена производительность, но по возможности диапазон скоростей и производительности должен быть определен с энергетической точки зрения. [c.61] Вернуться к основной статье