Тепловий розрахунок черв’ячного преса

Запис вихідних даних для теплового розрахунку каландра

1. Потужність приводу каландра, кВт (N) -

2. Коефіцієнт використання потужності електродвигуна (K) – 0,8

3. Коефіцієнт корисної дії приводу каландра (η) – 0,85

4. Продуктивність каландра, кг/год (G_м) -

5. Питома теплоємкість води, Дж/кг.К (C_B) -

6. Питома теплоємкість матеріалу, що обробляється, Дж/кг.К (C_М) -

7. Питома теплоємкість тканини, Дж/кг.К (C_тк) -

8. Початкова температура води, ⁰С (t_в.н.) -

9. Кінцева температура води, ⁰С (t_в.к.) -

10. Початкова температура матеріалу, ⁰С (t_м.н.) -

11. Кінцева температура матеріалу, ⁰С (t_м.к.) -

12. Температура поверхні, що віддає тепло, ⁰С (t_ст) -

13. Діаметр валка каландра, м (Д) -

14. Довжина валка каландра, м (L) -

15. Кількість валків каландра (n) -

16. Продуктивність каландра по тканині, кг/год (G_тк) -

Метою теплового розрахунку черв’ячного преса є визначення витрат охолоджуючої води (С_в).

3.1. Тепловий баланс працюючого черв’ячного преса

Q_N=Q_M+Q_B+Q_n

де Q_N – тепло, що отримується при перетворенні механічної енергії приводу

в теплову, Вт;

Q_M – тепло, що виноситься оброблювальним матеріалом, Вт;

Q_B – тепло, що виноситься з охолоджуючою водою, Вт;

Q_n – тепловтрати в навколишнє середовище, Вт.

3.2. Тепло, що виноситься з охолоджуючою водою Q_B, Вт, визначається за формулою:

Q_B=Q_N-Q_M-Q_n

3.3. Кількість тепла, що отримується за рахунок перетворення механічної енергії в теплову Q_N, Вт, визначається за формулою:

Q_N=1000 N K η

де 1000 – перевідний коефіцієнт, кВт/Вт;

N – потужність мотора приводу черв’ячного преса, кВт;

K – коефіцієнт використання потужності мотора (0,8-0,9);

η – коефіцієнт, що враховує втрати тепла в передачах та підшипниках (0,75-0,80).

3.4. Тепло, що виноситься з матеріалом, який обробляється (гумова, пластмасова суміш) Q_M, Вт.

Q_M=G_M/3600 C_M (t_м.к. – t_м.н.)

де G_M – годинна продуктивність черв’ячного преса, кг/год;

3600 – перевідний коефіцієнт год/сек;

C_M – питома теплоємкість матеріалу, що обробляється, Дж/кг.К (для гуми – 1676,тканини – 1280, металу – 482);

t_м.к. t_м.н. – кінцева і початкова температура матеріалу, що обробляється, ⁰С (враховується температурний режим черв’ячного преса).

3.5. Тепловтрати в навколишнє середовище

Q_n=α₂ F_n (t_ст – t_в) (1,1 – 1,15)

де α₂ – коефіцієнт тепловіддачі від нагрітої поверхні в навколишньому

середовищу, Вт/м².К;

F_n – площа поверхні тепловтрат, м²;

t_ст – температура нагрітої поверхні, ⁰С;

t_в - температура навколишнього середовища (приймається рівною 20⁰С);

ПРИМІТКА.

1. Коефіцієнт тепловіддачі від нагрітої поверхні конвекцією та променевипромінюванням визначається за приблизною формулою Лінчевського:

α₂ = 9,3 + 0,058 t_ст

де t_ст – температура поверхні, що віддає тепло, ⁰С.

2. В залежності від конструкції і температурного режиму роботи черв’ячного преса розрахунок тепловитрат можна вести окремо – для циліндра і голівки (для крупних машин) або разом по середньому значенню t_ст і сумарній величині F (для машин невеликого розміру).

3. Якщо процес частково теплоізольований, то це необхідно врахувати при визначенні F. В цьому випадку температура зовнішньої поверхні ізоляції приймається рівною

(t_ст=40-45⁰С);

4. Площа поверхні циліндра F, м² визначається за формулою:

F = П Д L

де Д – діаметр циліндра, м;

L – довжина циліндра, м;

3.6. Після визначення Q_N, Q_M, Q_n розраховують Q_B за формулою п. 3.2.

3.7. Розрахунок охолоджуючої води для черв’ячного преса і G_B м³/год

G_B=Q_B/C_B (t_B.k-t_B.n)x3600/1000

де С_B=4190 Дж/кг.К – питома теплоємкість охолоджуючої води;

t_B.k, t_B.n. – кінцева і початкова температура охолоджуючої води, ⁰С;

3600 – перевідний коефіцієнт, с/год;

1000 – перевідний коефіцієнт, кг/м³.

Таблиця теплового балансу черв’ячного преса

Тепло, що приходить	Вт	Тепло, що витрачається	Вт
1. Тепло, що виділяється при перетворенні механічної енергії приводу в теплову		7. Витрати тепла, на нагрівання матеріалу, що обробляється. 8. Тепло, що виноситься з охолоджуючою водою. 9. Тепловтратива навколишнє середовище
В с ь о г о:		В с ь о г о:

Дата добавления: 2014-11-29