SU1742085A1

SU1742085A1 - Нагревательно-охлаждающа система экструдера

Info

Publication number: SU1742085A1
Application number: SU894706055A
Authority: SU
Inventors: Ольга Ивановна Терикова; Иван Тимофеевич Прилипко
Original assignee: О.И. Терикова и И.Т. Прилипко
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1992-06-23

Abstract

Изобретение относитс к полимерному машиностроению. Оно м.б. использовано в экструдерах дл переработки термопластов. Цель изобретени - повышение производительности экструдера и качества готового издели за счет повышени эффективности охлаждени при одновременном снижении расход хладагента и затрат энергии на создание его подпора. Нагревательно-охлаждающа система содержит цилиндр с каналом дл перемещени хладагента. В канале размещен электронагреватель. Система снабжена кожухом с теплоизол цией. Канал дл перемещени хладагента выполнен винтовым и образован цилиндром, кожухом и ребром, размещенным на цилиндре по винтовой линии. Электронагреватель выполнен в виде намотанного по винтовой линии через слой изол ции на цилиндре полосового элемента . Вход канала дл хладагента размещен посередине цилиндра, а выходы - по кра м. При достижении заданной температуры электронагреватель отключаетс . Производитс подача хладагента в канал. Т.к. воздух проходит по винтовому пути, то обеспечиваетс эффективное охлаждение при одновременном снижении расхода хладагента. 2 ил. сл с

Description

Изобретение относитс к полимерному машиностроению и может быть использовано в экструдерах дл переработки термопластов .

Целью изобретени - повышение производительности экструдера и качество готового издели за счет повышени эффективности охлаждени при одновременном снижении расхода хладагента и затрат энергии на создание его напора.

На фиг,1 изображена нагревательно-охлаждающа система экструдера, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Нагревательно-охлаждающа система экструдера содержит цилиндр 1 экструдера

(не показан). В цилиндре 1 выполнен канал 2 дл перемещени хладагента. Канал 2 сообщен с входом 3 дл хладагента и выходами его (не показаны). Система содержит электронагреватели 4, размещенные в канале 2 дл перемещени хладагента и отделенные от цилиндра 1 слоем теплопроводной термостойкой изол ции 5. Система содержит средство 6 дл подачи хладагента , сообщенное с входом 3, кожух 7 и автоматический регул тор температуры (не показан). Канал 2 дл перемещени хладагента выполнен винтовым, пр моугольного продольного сечени и образован поверхност ми цилиндра 1, кожуха 7 и непрерывIV N Ю О 00 СЛ

ного ребра 8, расположенного на цилиндре 1 по винтовой линии. Электронагреватели 4 размещены в канале 2 дл перемещени хладагента и выполнены в виде намотанного по винтовой линии через слой электро- изол ции 5 на цилиндр 1 между поверхност ми ребра 8 полосового нагревательного элемента . Вход 3 канала 2 дл перемещени хладагента размещен в средней части цилиндра 1, выходы расположены по концам канала 2 по обе стороны от входа 3. Кожух 7 состоит из двух частей 9 и 10 и изолирован от ребра 8 и цилиндра 1 сло ми 11 теплоизол ции (средством теплоизол ции). Теплоизол ци может быть выполнена из асбестового картона . Электронагреватель 4 может быть вы- полней из ленты или проволоки из сплава с высоким электрическим сопротивлением, например нихрома. Изол ци 5 может быть выполнена из миканита, слюды и т.п. Средство 6 дл подачи хладагента выполнено в виде вентил тора. Кожух 7 смонтирован вокруг цилиндра 1 с образованием с ним рабочей камеры,

Нагревательно-охлаждающа система работает следующим образом.

На электронагреватель 4 подаетс напр жение , температура его повышаетс , тепловой поток от электронагревател 4 через слой электроизол ции 5 устремл етс к цилиндру 1, разогрева последний. При до- стижении цилиндром 1 заданной температуры регул тор отключает нагреватель 4, при превышении ее включает вентил тор 6, и хладагент подаваемый посредине цилиндра 1 и нагревател 4 в канал 2, перемеща- етс по нему в обе стороны к выходам по кра м кожуха 7. Движущийс по винтовому каналу 2 воздух турбулизуетс , коэффициент теплоотдачи значительно возрастает и он интенсивно охлаждает ребро 8, а с ним цилиндр 1 и нагреватель 4, При достижении заданной температуры цилиндра 1 вентил тор 6 отключаетс регул тором температуры.

Благодар канальной конструкции нагревательно-охлаждающей системы она об- ладает р дом преимуществ, а именно: сохранение надежного теплового контакта между нагревателем и цилиндром пресса в процессе длительной эксплуатации; снижение толщины стенки цилиндра за счет уп- рочнени ее винтовым ребром; малое сопротивление винтового канала движению охлаждающего воздуха; более интенсивное охлаждение цилиндра за счет повышени коэффициента теплоотдачи, вызванного кольцевым движением воздуха по винтовому каналу.

Благодар наличию винтового ребра 8 овышаетс прочность цилиндра 1, что позвол ет снизить толщину стенки цилиндра 1, а с ней и инерционность нагрева и особенно охлаждени , а наличие свободного и длинного канала 2 дл хладагента позвол ет при малом расходе воздуха обеспечить быстрое охлаждение цилиндра 1 посредством ребра 8. Количество тепла, отданное цилиндром 1 хладагенту при равных услови х, зависит от теплопроводности материала цилиндра 1, площади контакта его с хладагентом и теплопроводности последнего. Поскольку теплопроводность хладагента (воздуха) более, чем в 1500 раз ниже теплопроводности материала ребра 8 (стали), то площадь контакта ребра 8 с телом цилиндра 1 должна быть во столько раз меньше площади его поверхности, чтобы происходило ограничение теплоотдачи от цилиндр,) 1 к воздуху через ребро 8. В данном случае площадь поверхности ребра 8 по сравнению с площадью его контакта с цилиндром 1 не превышает 20-30 раз, что очень далеко до критического значени . Поэтому охлаждение цилиндра 1 посредством ребра 8 практически равноценно охлаждению цилиндра 1 при соприкосновении его непосредственно с хладагентом. В предлагаемой системе воздух движетс по винтовому каналу 2. как по змеевику, и коэффициент теплоотдачи в этом случае в 2,24 раза больше, чем в известном решении.

Эквивалентный диаметр винтового канала

С1эк

56 мм,

где R 80 мм - радиус центра канала:

b - 50 мм - ширина канала:

п 50 мм - высота ребра.

Таким образом, предлагаема система имеет во столько раз меньший расход хладагента .

Claims

Формула изобретени

Нагревательно-охлаждающа система экструдера, содержаща цилиндр экструде- ра, кожух со средством теплоизол ции, размещенный вокруг цилиндра с образованием с ним рабочей камеры, средство подачи хладагента , сообщенное с рабочей камерой и размещенное по центру кожуха, электронагреватель , расположенный на поверхности цилиндра и изолированный от него слоем электроизол ции, и автоматический регул тор температуры, отличающа с тем, что, с целью повышени производительности экструдера и качества готового издели за счет повышени эффективности охлаждени при одновременном снижении

расхода хладагента и затрат энергии на создание его напора, рабоча камера содержит канал дл перемещени хладагента, который выполнен винтовым с пр моугольным продольным сечением и образован поверхност ми цилиндра, кожуха и размещенного в рабочей камере непрерывного ребра, расположенного на цилиндре по винтовой линии. при этом электронагреватель выполнен полосовым и расположен по винтовой линии между поверхност ми непрерывного ребра, а средство подачи хладагента размещено на входе в винтовой канал, выходы которого расположены по кра м кожуха.

1

А

Фиг.1

Фиг. 2.