Червяк зона дозирования

Результаты расчета показывают, что максимальная производительность экструдера в выбранном температурном режиме не может превышать 120 кг/ч, так как при этом зона плавления занимает почти весь червяк (зона дозирования оказывается равна одному шагу). Фактическая производительность, определяемая положением рабочих точек, составляет 33—98 кг/ч (в зависимости от выбранной скорости вращения червяка). [c.307]

Вместо червяков с короткой зоной сжатия во второй стадии применяются червяки с плавным увеличением внутреннего диаметра в этой зоне, что вызывает увеличение длины второй стадии, а следовательно, уменьшение первой стадии и передвижение места отсоса к загрузочному бункеру. При такой конструкции червяка зона дозирования первой стадии значительно укорочена. [c.63]

Рассчитывается глубина (м) канала червяка в конце зоны дозирования [c.339]

Здесь — объем межвиткового пространства на длине шага нарезки, м Кр, К — коэффициенты геометрической формы канала червяка и кольцевого канала зазора между гребнем витка и цилиндром (12.17), м Цк, .з — эффективные вязкости расплава в канале червяка и в зазоре, Па-с п — частота вращения червяка, с" Ар — перепад давления в зоне дозирования, определяемый величиной сопротивления формующей головки, Па. [c.344]

Мощность в зоне дозирования затрачивается на преодоление трения расплава в канале червяка Л з и в зазоре между цилиндром и гребнем витка червяка N3 [c.350]

Глубину нарезки червяка в зоне дозирования найдем по формуле (12.3) [c.351]

Радиальный зазор между гребнем червяка и цилиндром принимаем б = 0,27 мм. Согласно табл. 12.3 назначаем следуюш,ий температурный режим переработки полиэтилена температура расплава на выходе из зоны дозирования / = 190 °С температура в формующей головке = 190 °С температура загружаемых гранул == 60 °С температура цилиндра в зоне загрузки = = 95 °С температура цилиндра в зоне плавления 2 = 240 °С. [c.352]

Эффективная вязкость расплава в канале червяка опреде. ляется при средней температуре в зоне дозирования [c.355]

Таким образом, объем твердой фазы в конце первого участка уменьшился на 90 %. Учитывая, что формула (12.38) дает завышенные результаты, будем считать плавление материала законченным на длине червяка до зоны дозирования. Тогда [c.359]

Тогда по (12.49) определяется мощность, теряемая в канале червяка в зоне дозирования [c.360]

Попав в область расплава, жидкая частица начинает участвовать в циркуляционном течении, перемещаясь между двумя положениями в верхней части канала она относительно быстро движется по направлению к толкающей стенке канала червяка и вниз вдоль канала, в то время как в нижней части канала она сравнительно медленно движется по направлению к пробке (которая также скользит по каналу) или к передней стенке канала (если плавление закончилось полностью). Это продолжается до тех пор, пока частица расплавленного полимера не покинет канал червяка. Температура и давление полимера, находящегося в области расплава, обычно повышаются. Участок червяка, на котором происходит плавление, называют зоной плавления. Этот участок граничит с зоной дозирования, простирающейся до конца червяка. Очевидно в зоне плавления все элементарные стадии протекают одновременно, в то время как в зоне дозирования (транспортировки расплава) происходит только перекачивание и перемешивание расплава. [c.432]

Из сравнения выражений (12.2-31) и (12.2-29) видно, что протяженность зоны плавления в червяке с коническим сердечником всегда меньше, чем в червяке с каналом постоянной глубины. Более того, чем больше конусность, тем короче зона плавления, однако существует предельное значение конусности, превышение которого может привести к тому, что ширина твердого слоя будет иметь тенденцию к увеличению, а не к уменьшению (площадь поперечного сечения, разумеется, всегда уменьшается), что может вызвать закупорку винтового канала червяка, увеличение скорости движения пробки и возникновение автоколебаний. Обычно участки червяков с коническим сердечником характеризуют степенью сжатия, т. е. отношением глубины канала в зоне питания к глубине канала в зоне дозирования, хотя из изложенного выше ясно, что зону плавления следует характеризовать именно конусностью червяка, а не степенью сжатия. На рис. 12.16 показано влияние конусности сердечника на форму рассчитанного профиля твердой пробки. Ширина твердой пробки уменьшается, если Л/ф < 1, остается постоянной, если ЛАр = 1, и увеличивается при А > 1. Все эти случаи наблюдались экспериментально. Увеличение ширины твердой пробки означает, что уменьшение глубины канала оказывает большее влияние, чем интенсивность плавления. Такая ситуация часто возникает на участках червяка с коническим сердечником, следующим за зоной питания с постоянной глубиной канала. Таким образом, в начале конического участка X < Ш, и увеличение X не вызывает колебаний производительности и не нарушает механизм плавления с принудительным удалением расплава. Если же плавление начинается на участке червяка с коническим сердечником и Л/г15 > 1, то может оказаться, что устойчивое плавление по указанному механизму не удастся реализовать. В этих условиях плавление может происходить по другому, упоминавшемуся ранее механизму, например за счет диссипативного плавления—смешения, К сожалению, до настоящего времени отсутствует исчерпывающая информация по этим альтернативным механизмам плавления, а теоретические методы, позволяющие предсказать тот или иной механизм плавления в каждом отдельном случае, пока не разработаны. [c.446]

В зоне дозирования экспериментальные наблюдения неточны вследствие слишком малой ширины твердого слоя или в результате его разрушения. Эти особые условия плавления зависят от режима работы, конструкции червяка и свойств полимера. Профили пробки, показанные на рис. 12.17—12.19, рассчитаны с помощью модели, отличающейся от обсуждавшейся ранее только исключением некоторых упрощающих допущений. В частности, предположение о том, что расплав является ньютоновской жидкостью с постоянной вязкостью, заменено степенным законом, в который введен метод учета влияния температуры. Учтено также влияние радиального зазора между гребнем червяка и цилиндра и влияние кривизны винтового канала. Рис. 12.19 показывает, что в отдельных случаях простая ньютонов- [c.447]

От 22 до 26,5 витка расположен участок червяка с постоянной глубиной канала, для которого расчеты проводят по той же методике, что и в зоне питания. При этом в выражение (12.2-21) подставляют глубину винтового канала в зоне дозирования (см. табл. 12.3). [c.451]

Сопоставление расчетного профиля пробки (пунктир) с экспериментальными данными приведено на рис. 12.19. Наконец, можно отметить довольно хорошее согласие теории с экспериментом. Исключение составляет лишь зона дозирования, в пределах которой в результате разрушения пробки экспериментальные данные имеют довольно большой разброс. Параболическое уменьшение ширины пробки на участке червяка с постоянной глубиной канала, резкое изменение наклона кривой, описывающей изменение ширины пробки, на входе в участок червяка с коническим сердечником, так же как примерно постоянная ширина пробки в пределах [c.451]

Вязкое уплотнение. Вертикальные экструдеры, в которых питающая зона червяка выступает наверх в загрузочный бункер и привод которых связан с зоной дозирования червяка в нижней части, имеют много преимуществ (например, эффективное питание и высокий коэффициент использования крутящего момента). Однако при этом возникают проблемы, связанные с высоким давлением расплава у нижнего конца червяка, который одновременно играет роль приводного вала. Вал вращается в подшипниках скольжения. В зазоре между валом и подшипником может происходить утечка полимера. Одним из способов уменьшения или полного устранения утечки является нарезка на валу витков обратной резьбы, которая возвращает поступающий в зазор расплав обратно в экструдер в зону высокого давления. Этот способ уплотнения зазора в подшипнике скольжения называется вязким динамически уплотнением. Такую конструкцию можно представить в виде двух экструдеров, соединенных голова к голове . Главный экструдер имеет определенную пропускную способность и создает давление Р в то же время динамическое [c.458]

Червяки с вакуумным отсосом. Для облегчения удаления влаги и других летучих продуктов из полиамидов по мере поступления материала нз загрузочного бункера в канал червяка иногда используют цилиндры с отводными каналами. Такая конструкция цилиндра представлена на рис. 4.7 [7]. Для удаления летучих в таких экструдерах устраивается зона низкого давления. Однако при этом необходимо соблюдение соответствующего баланса между зонами червяка — дозирующей и низкого давления — для предотвращения забивания отводного канала, которое наблюдается в тех случаях, когда пропускная способность зоны низкого давления выше, чем зоны дозирования. [c.187]

Высокоскоростные червяки. Применение таких червяков позволяет увеличить производительность экструдера в 2—3 раза по сравнению с использованием обычных червяков. Частоты вращения в этом случае составляют 250—2500 об/мин, а скорость на поверхности червяка доходит до 6 м/с. Отнощение L/D составляет не более 12 D, а длина зоны дозирования — приблизительно 20 D. Во время работы экструдера в цилиндре находится очень небольшое количество полимера, а зона загрузки только частично заполнена полимером. [c.188]

Из первой зоны дозирования смесь выходит в виде тонкой пленки, благодаря чему обеспечивается хорошая дегазация массы материала. На рис. 7.11, разумеется, не показаны специфические детали конструкции вакуумной зоны, обеспечивающие сепарацию резины от газообразных продуктов за счет рационального подбора площадей вакуумного отверстия и сечения канала червяка. [c.264]

Конструкция червяка на участке II зоны дозирования такая же как у обычного червяка машины с горячим питанием. [c.264]

Материал циркулирует в канале, двигаясь вниз у набегающей на него стенке, затем пересекает канал у червяка, поднимаясь вверх у противоположной стенки и вновь пересекает канал, но уже у поверхности цилиндра. Это движение не происходит по замкнутой линии. В целом материал перемещается по траектории, напоминающей скрученную спиралью веревку, уложенную в канале червяка. Перемещение полимера в зоне загрузки и в зоне дозирования является основой для теоретического анализа работы экструдера. [c.119]

Зона дозирования. После окончания плавления винтовой канал червяка оказывается заполненным расплавом полимера. Начиная с этого момента, движение расплава в канале червяка становится подобно движению вязкой жидкости в канале винтового насоса. Фактическое движение расплава в зоне дозирования осуществляется по винтовой траектории (рис. У.4). Это движение принято представлять как сумму двух независимых движений з [c.203]

Очевидно, что объемный расход материала в любой зоне червяка постоянен. Поскольку для нормальной работы экструдера необходимо, чтобы расплав, поступающий к рабочему инструменту (к головке), имел заданную однородную по сечению температуру, время пребывания расплава в зоне дозирования должно быть достаточно для его прогрева и гомогенизации. [c.205]

Взаимосвязь отдельных этапов процесса экструзии показывает, что для анализа процесса надо рассматривать совокупность всех фаз процесса. При таком анализе следует иметь в виду, что основным фактором, управляющим взаимодействием отдельных фаз процесса, является постоянство материального расхода полимера для любого сечения червяка. Поскольку объемная производительность экструдера определяется работой зоны дозирования, рассмотрим прежде всего методы математического описания работы этой зоны. [c.205]

Температура расплава на выходе из червяка также подсчитывается из выражения (V.143), только в этом случае вместо текущей координаты I подставляется значение фактической длины зоны дозирования Ig. Для ее определения необходимо вычислить длину зоны плавления, используя изложенный ниже метод. При этом каждому значению производительности при фиксированном значении скорости вращения червяка будет соответствовать своя длина зоны плавления. Поэтому фактическая длина зоны дозирования определяется выражением [c.243]

Уравнение (У.148) свидетельствует о том, что в червяках с короткой зоной дозирования неизбежно возникают пульсации давления. По мере увеличения зоны дозирования величина этих пульсаций уменьшается, и у червяков с достаточно большой длиной эффективной зоны дозирования ими можно пренебречь. В последнем случае приращение давления в зоне дозирования определяется упрощенным выражением [c.244]

Описанный метод расчета давления на выходе из червяка основан на предположении, что сечение винтового канала по всей длине зоны дозирования неизменно. На самом деле это условие почти никогда не выполняется. В особенности это касается предположения о постоянстве глубины зоны дозирования. В большинстве случаев червяки современных экструдеров состоят из двух участков с резко различной глубиной винтового канала, соединенных ступенью сжатия — коротким участком с переменной глубиной винтового канала длиной от половины до одного шага. [c.244]

Некоторые экструдеры оснащаются червяком с ярко выраженной зоной плавления, представляющей собой участок червяка с коническим сердечником, располагающийся между зоной питания и зоной дозирования. [c.245]

Изменение длины фактической зоны дозирования, вызываемое изменением длины участка плавления, приводит к тому, что реально существующая зона дозирования оказывается образованной двумя участками червяка с различной глубиной винтового канала. [c.245]

Мощность, необходимая для привода червяка, складывается из мощности, рассеиваемой в пределах зоны дозирования, мощности, рассеиваемой в пределах зоны плавления и зоны питания, и мощности, рассеиваемой в головке. [c.265]

Основная особенность этих уравнений состоит в том, что они учитывают не только аномалию вязкости и разогрев расплава, но также и изменение длины зоны дозирования в зависимости от объемного расхода. При построении внешних характеристик червяка и аналитическом исследовании приращения температуры нельзя огра-268 [c.268]

Исследуем влияние скорости вращения на величину разогрева. Предположим для простоты, что червяк состоит из двух участков зоны питания и плавления с постоянными размерами канала глубиной /ti и зоны дозирования, отличающейся только глубиной канала, равной здесь h, соединенных между собой ступенью сжатия. Тогда, выражая осевую длину зоны плавления из уравнения (V. 172, б) и учитывая уравнения (V.160,) (V.162) и (V.168), получим [c.269]

Приращение давления в зоне дозирования червяка [c.272]

Следует оговориться, что эти рекомендации справедливы для однозаходных пластицирующих червяков с шагом, равным диаметру Ц = В). При этом у червяков, предназначенных для переработки полиэтилена ВД н НД, полипропилена, полиамида 6,6 и высокопрочного полистирола, длина зоны дозирования составляет около половины общей длины червяка. Все червяки этого типа имеют ступень сжатия, т. е. длина участка с уменьшающей глубиной канала составляет около одного витка. [c.309]

По рабочей длине червяка в общем случге различают три геометрические зоны (см. рис. 12.2) зону загрузки 1 зону сжатия 2 зону дозирования 3. Длины геометрических зон червяка могут не совпадать с длинами технологических зон машины. [c.334]

Для червяков с линейно изменяющейся глубиной канала в зоне дозирования и шагом t == onst [c.345]

В пластицирующем экструдере можно выделить два самостоятель ные участка транспортировки. Первый участок расположен непо средственно за областью плавления здесь можно применять модели описанные в предыдущем разделе, без какой-либо модификации Кроме того, транспортировка расплава происходит в слое расплава который граничит с твердой пробкой. На этом участке ширина слоя по мере продвижения по каналу увеличивается. Более того, непрерывно увеличивается также и массовый расход находящегося перед толкающей стенкой расплава в результате притока расплава из пленки. Обе эти величины, а также средняя температура пленки расплава могут быть рассчитаны на основании модели плавления. Следовательно, модель движения расплава в зоне дозирования можно использовать для приблизительного расчета локального градиента давления и изменения температуры в пределах малых шагов расчета, используя средние значения локального расхода и локальную ширину слоя расплава [2, 27]. На рис. 12.20 представлены результаты таких расчетов. При этом предполагают, что процесс плавления оказывает сильное влияние на процесс нагнетания расплава, а возможное влияние последнего на плавление пренебрежимо мало. В действительности расплав, находящийся перед пробкой, сжимает ее и создает на ее поверхности тангенциальные напряжения, которые наряду с вязким трением в пленке расплава и силами трения, действующими у сердечника червяка и винтового канала, определяют распределение напряжений в твердой пробке передней стенки. Попытки такого анализа взаимодействия двух фаз, которые в принципе могут позволить прогнозировать деформационное поведение пробки, ее ускорение и разрушения, можно найти в работах [13, 28]. [c.452]

Профиль пробки в червячных экструдерах. Определите профиль пробки и продолжительность плавления ПЭНП, перерабатываемого в экструдере с одно-заходным червяком диаметром 6,35 см (шаг диаметральный), имеющим следующие характеристики, при следующих условиях зона питания состоит из 3,5 витка глубиной 1,27 зона сжатия с постоянной величиной конусности и сердечника состоит из 12 витков зона дозирования состоит из 12 витков глубиной 0,318 см ширина гребня витка 0,635 см зазор между гребнем витка и поверхностью цилиндра незначителен. Параметры процесса частота вращения червяка 82 об/мин, температура цилиндра 150 °С, производительность 54,4 кг/ч. Используйте показатели физических свойств полимера из Примера 12.3 и предположите, что плавление начинается за один виток до конца зоны питания. Отвепг. В конце зоны питания XlW = 0,905, в конце зоны сжатия XlW = 0,023.) [c.459]

Разбивая червяк в соответствии с местоположением границы зоны дозирования на участки с постоянным (или переменным) значением глубины винтового канала, рассчитываем значения константы а,- и подбираем, пользуясь таблицей функций (В), соответствующие значения функции В, " при которых соблюдается условие Q = onst. [c.262]

Рис. У.52. Номограмма для предварительного определения диаметра червяка по заданным величинам объемной производительности и среднему градиенту скорости (7= пОМПгг Ла — глубина канала в зоне дозирования).

Используя изотермическую модель экструзии ньютоновской жидкости, Кирби сопоставляет влияние угла подъема винтового канала на величину производительности зоны питания (сплошные кривые на рис. У.57) и дозирования (пунктирная кривая на рис. У.57). Сопоставление этих кривых показывает, что существует область значений угла ф, в пределах которой производительность зоны питания превышает производительность зоны дозирования. Дальнейшее же увеличение угла подъема винтового канала за предел ц> = 22° 48 приводит к тому, что производительность зоны дозирования оказы вается больше, чем производительность зоны питания. Это означает что при работе в области ф 22° 48 канал червяка на участке зоны дозирования не будет целиком заполнен расплавом, поскольку на ходящийся в зоне дозирования расплав будет выдавливаться чер вяком значительно быстрее, чем поступать из зоны питания. [c.316]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология