Тепловий розрахунок вулканізаційного пресу (плитного)

Запис вихідних даних для теплового розрахунку черв’ячного преса

1. Потужність мотора приводу черв’ячного преса, кВт (N) -

К.к.д. мотора (K) –

К.к.д. приводу (η) – 0,85

2. Продуктивність черв’ячного пресу, кг/год (G) -

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

4. Питома теплоємкість матеріалу, Дж/кг.К (C_М) -

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

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

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

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

9. Площа поверхні тепловтрат, м² (F) -

10. Температура поверхні циліндра, ⁰С (t_ст) -

Результатом розрахунку є визначення потужності електронагрівальників (у випадку, коли прес з електропідігрівом), або витрат граючої пари (коли прес з паровим підігрівом).

5.1. Рівняння теплового балансу працюючого вулканізаційного преса

Q=Q_ф+Q_м+Q_n

де Q_ф – витрати тепла на проміжний нагрів вулканізаційних форм, Вт;

Q_M – витрати тепла на нагрівання виробів, що вулканізуються, Вт;

Q_n – втрати тепла в навколишнє середовище, Вт.

5.2. Визначення витрат тепла на проміжній нагрів форм Q_ф, Вт

Q_ф =G_ф С_ф(t – t_пр) 1/ τ_у

де G_ф – маса форм на одну завантажу преса, кг;

С_ф – питома теплоємкість матеріалу форм, Дж/кг (для сталі С=482 Дж/кг.К);

t – температура вулканізації, ⁰С;

t_пр – проміжна температура, до якої охолоджується форма під час перезарядки, ⁰С

(залежить від протяжності перезарядки);

τ_у – протяжність циклу вулканізації, сек:

τ_у = τ_в + τ_пер

де τ_в – час вулканізації, сек.;

τ_пер – час перезарядки, сек.

5.3. Визначення витрат тепла на нагрівання виробів, що вулканізуються Q_м, Дж/цикл:

Q_м =G_м С_м(t – t_в) 1/ τ_у

де G_м – маса виробів, що вулканізуються за одну завантажу преса, кг;

С_м – питома теплоємкість матеріалу, Дж/кг.К;

t – температура вулканізації, ⁰С;

t_в – початкова температура матеріалу (приймається рівною температурі

навколишнього середовища 20⁰С);

τ_у – протяжність циклу вулканізації, сек. (п.5.2.).

ПРИМІТКА.

1. У випадку вулканізації складних виробів (гумотканевих, гумометалевих) формула матиме вигляд:

- для гумотканевих виробів

Q_м =G_р С_р (t–t_в) 1/ τ + G_тк С_тк (t–t_в) 1/ τ

- для металевотканевих виробів

Q_м =G_р С_р (t–t_в) 1/ τ + G_ск С_ск (t–t_в) 1/ τ

де G_тк G_ст – маса тканини, метала арматури у виробах на одну завантажу преса, кг;

С_тк С_ст С_р – питома теплоємкість тканини, сталі, гуми, КДж/кг.К (приймають

відповідно для тканини – 1280, сталі – 482, гуми – 1676).

5.4. Визначення втрат тепла в навколишнє середовище Q, Дж/цикл

Q_п= Q_п^│+Q_n^║

де Q_п^│ - втрати тепла при вулканізації з бокових, горизонтальних вільних від форм

поверхностей плит преса і бокових поверхностей пресформ, Вт;

Q_n^║ - втрати тепла при перезарядці з бокових і горизонтальних поверхностей плит

преса, Вт.

5.4.1. Визначення втрат тепла при вулканізації Q_п^│, Вт

Q_п^│=α₀ F_n^│ (t_ст – t_в)

де α₀ – загальний коефіцієнт тепловіддачі від нагрітої поверхні, Вт/м².К;

α₀ = 9,3 + 0,058 t_ст

F_n^│ – площа бокових, горизонтальних вільних від форм поверхностей плит преса і

бокових поверхностей пресформ, м²;

t_ст – температура поверхні преса, що віддає тепло, ⁰С (рекомендується приймати рівною температурі вулканізації, ⁰С);

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

5.4.2. Визначення втрат при вулканізації Q_n^║, Вт

Q_п^║=α₀ F_n^║ (t_ст – t_в)

де F_n^║ - площа бокових і горизонтальних поверхностей плит преса, м²;

5.5. Після визначення Q_ф, Q_м, Q_n визначають Q. До розрахованого значення додають 10-15% на втрати тепла в комунікаціях при продувці конденсаційної стрічки та на нагрівання частин преса, що прилягають до плит. Тоді формула матиме такий вигляд:

Q =Q_м + Q_ф, + Q_n) 1,1

5.6. Визначення потужності електронагрівальників плит вулканізаційного преса (для преса з електропідігрівом плит) N, кВт.

N=Q/1000

де 1000 – перевідний коефіцієнт Вт/кВт.

5.7. Визначення граючої пари (для преса з паровим підігрівом) G_n, кг/год

G_n = Q /i_n - i_k 3600

де i_n – ентальпія пари, Дж/кг;

i_k - ентальпія конденсату, Дж/кг;

3600 – перевідний коефіцієнт, сек/год.

Таблиця теплового балансу

Прихід тепла	Вт	Витрати тепла	Вт
1. Тепло, яке потрібно підвести до вулканізаційного преса		1. Витрати тепла на проміжний нагрів пресформ 2. Витрати тепла на нагрівання виробів, що вулканізуються 3. Втрати тепла на навколишнє середовище
В с ь о г о:		В с ь о г о:

Запис вихідних даних до теплового розрахунку вулканізаційного преса (плитного)

1. Маса форми на одну завантажу преса, кг (G_ф) -

2. Питома теплоємкість сталі, Дж/кг.К (C_ст) -

3. Питома теплоємкість гуми, Дж/кг.К (C_р) -

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

5. Температура води, ⁰С (t) -

6. Проміжна температура, ⁰С (t_пр) -

7. Маса виробів, що вулканізуються, кг (G_м) -

8. Маса тканини у виробах, кг (G_тк) -

9. Тривалість вулканізації, сек (τ_в) -

10. Тривалість перезарядки, сек (τ_пер) –

11. Площа тепловтрат при вулканізації, м² (F_n¹) -

12. Площа тепловтрат при перезарядці, м² (F_n¹¹) -

13. Ентальпія пари для преса з паровим підігрівом, кДж/кг (і_п) -

14. Ентальпія конденсату, кДж/кг (і_к) -

Дата добавления: 2014-11-29