химический каталог




Переработка каучуков и резиновых смесей

Автор Е.Г.Вострокнутов М.И.Новиков В.И.Новиков Н.В.Прозоровская

ти от частоты вращения напряжение сдвига т сначала резко растет, затем падает, максимум приходится примерно на область (в«2ярад-с-1.

Джонс и Снайдер [31] изучали диспергирование оксида цинка в НК и СК в смесителях типа Бенбери при разных частотах вращения роторов и температурах. Они показали, что при постоянной частоте вращения качество диспергирования снижается с увеличе132

133

нием температуры. С увеличением частоты вращения роторов качество диспергирования улучшается, если не слишком возрастает температура. Однако при этом резко увеличивается мощность. Наилучшие результаты получаются, по-видимому, при частоту около 70 об/мин.

Важными в практическом отношении являются теоретические расчеты мощности при смешении.

Удельная мощность (на единицу эффективного объема УЭФ) равна произведению напряжения на скорость сдвига:

W du dV^~T dr

Если скорость сдвига по объему и времени может считаться постоянной, то:

Л fi I Ъ Vй"1

_ = _ и *=.V*(-j-) (3.21,

где k и п — реологические коэффициенты материала; dU — окружная скорость.

Из (3.21) можно формально найти значение накопленной (введенной) деформации сдвига, если считать объем УЭф известным и постоянным в цикле смешения. При этом из опыта должны быть определены N, k и п [16, 17, 29, 32].

Накопленная деформация сдвига из (3.21) будет равна:

n+Y~N— "+1

Ys = tm у -j^p- = tc„YNyx/k

Принимая гс„ = 300 с, я = 0,3, ЛГуд=Л'/Р'Эф= (2—4) кВт/кг и А = 0,1 МПа-с", получим:

Т2 = 300 (10 -г-17) = 3000 -=- 5100 ед.

При непрерывном смешении, в том случае, когда можно считать скорость сдвига постоянной и время пребывания всех компонентов смеси в смесителе одним и тем же, имеют место соотношения:

dU/dr = yzq/V и N = kylЈ~iqn+1/Vn

где q— объемная производительность смесителя.

Все приведенные формулы справедливы при изотермическом режиме смешения. Расход энергии зависит также от характера теплообмена и минимален при адиабатическом режиме. Если тепло отводится из системы, мощность на приводе увеличится из-за возрастания вязкости материала. Точно так же общая мощность установки возрастет и при подводе тепла, хотя на приводе она будет меньше. Приведенные формулы дают возможность оценить минимальную мощность установки, работающей в изотермическом режиме. Практически она всегда будет больше расчетной из-за несовершенства конструкции смесителя. Мерой экономичности может служить КПД смесителя, равный отношению теоретической и потребляемой мощности.

Реальные смесители. В вышеизложенном рассмотрении принималось, что дисперсионная среда является вязкой или аномально вязкой жидкостью. Однако при проведении реального процесса смешения в закрытых роторных смесителях типа «Бенбери» нельзя, как отмечает Берген '[29] не учитывать пластические и эластические свойства реального материала. Картина течения при этом чрезвычайно усложняется и иногда сводится к колебательным движениям неустойчивого, случайного (статистического) характера.

Количественный анализ такого режима смешения становится, как отмечает автор [29], невозможным. Тем не менее при введении упрощающих допущений, некоторые общие закономерности, полезные для ориентировки конструкторов и технологов, могут быть получены и для реального смесителя.

Если радиус кривизны камеры велик по сравнению с зазором и процесс течения изотермический, могут быть получены динамические соотношения для смесителя с постоянной и убывающей глубиной канала (зазора между гребнем лопасти и стенкой камеры, рис. 3.18).

Для смесителя с постоянной глубиной канала справедливы следующие зависимости:

для скорости смещения и

u = U(l-yn\)

где U — окружная скорость кромки лопасти.

(3.22)

для напряжения сдвига т

т = ?ф/dy = т|и/Л„ = 2ф1К

где Q — расход смеси через зазор за 1 с (при рассматриваемом «плоском» течении).

для мощности N, приходящейся на единицу длины лопасти

L

N = U^xdx=rfPL/hl) (3.23)

где L — ширина кромки лопасти.

134

135

для функции деформации сдвига

у пропорциональна ширине кромки и равна Ljh0 на стенке камеры, где у=0.

Интенсивность смешения SCM равна произведению так называемой функции деформации сдвига (3.24) на интеграл объемного расхода в элементарном объеме (сдвигХэффективный объем). Расчеты, приведенные Бергеном [29], показывают, что SCM^iUL, а удельная интенсивность смешения

SCMM = SC„/Q = 2L/A0 (3.25)

Смеситель с переменной глубиной канала [в простейшем случае меняющейся по закону я=п0(1—СХ)] характеризуется значительным усложнением механизма течения смеси. Так, при HJH0>2 в канале возникает обратное течение (противоток) с нарушением ламинарности потоков.

Расчет показывает, что для канала переменной глубины критерий сдвига почти на 75% больше, а мощность почти в три раза выше, чем в смесителе с постоянной глубиной канала.

При обработке аномально вязких материалов произведение T\U можно считать практически постоянным; тогда 'мощность будет пропорциональна первой степени, а "не квадрату скорости, как в (3.23), а напряжение сдвига не будет зависеть от с

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109

Скачать книгу "Переработка каучуков и резиновых смесей" (4.35Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда звуковой аппаратуры цена москва
Фирма Ренессанс элементы лестницы из дерева купить в москве - качественно, оперативно, надежно!
кресло руководителя 781
ремонт складов

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)