|
|
|
Главная --> Справочник терминов Теплоносителя используется В рассмотренных примерах решались задачи теплопроводности в полуограниченных телах с разными допущениями относительно теплофизических свойств твердого тела. Хотя решения, которые получены в этих примерах, являются весьма полезными приближениями и ими следует пользоваться при анализе проблемы теплопроводности, во многих реальных случаях плавления и отверждения полимеров положение осложняется тем, что одновременно имеют место как фазовые переходы, так и температурная зависимость теплофизических свойств. В подобных случаях приходится обращаться к численным методам, в частности к методу конечных разностей, рассмотренному в следующем разделе. Дополнительные преимущества численных методов заключаются в том, что они могут применяться при сложной геометрии и различных граничных условиях. Тем не менее многочисленные аналитические решения задач теплопроводности при различных конфигурациях теплового потока и разных граничных условиях вошли в классические труды [9, 10], и хотя большинство решений получено для постоянных теплофизических характеристик, они очень полезны для анализа процессов переработки полимеров. Обзор этих решений и математических приемов, с помощью которых они были получены, выходит за рамки дан- Проблема «шприцуемости» подробно рассмотрена применительно к экструзии ПТФЭ в связи с достижением критического напряжения сдвига при экономически приемлемых значениях производительности экструдера (разд. 13.2). Эмпирически определяемая «формуемость» зависит в основном от вязкости при установившемся течении, энергии активации вязкого течения, теплофизических характеристик полимера и динамической прочности (см. рис 6.5). элементарных стадий, нельзя установить простых взаимосвязей между критическим уровнем соответствующего свойства и недостаточной перерабатываемостью полимера. Причина этого достаточно проста — в реальных процессах переработки даже самые простые случаи течения в головках по характеру деформирования и температурной предыстории оказывается более сложными, чем модельные течения, реализуемые при определении вискозиметрических, механических и теплофизических характеристик. Так, в большинстве случаев течение расплава в процессах переработки носит неизотермический характер и не сводится к одномерному вискозиметрическому течению. То же можно сказать и о режимах деформации при ориентации пленок и вытяжке волокна, которые также не являются ни изотермическими, ни однородными. • : Рис. 10.21. Зависимости теплофизических характеристик стеклования и плавления частично-кристаллических полимеров от температуры Измерение в широком интервале температур при разных скоростях нагрева (или охлаждения) относительных изменений длин или объемов, а также теплоемкости позволяет оценивать значения коэффициентов линейного и объемного расширения, а также ширину температурных интервалов релаксационных и фазовых переходов. Наиболее резкие изменения теплофизических характеристик полимеров наблюдаются при охлаждении в областях стеклования и кристаллизации, а при нагревании — в областях размягчения и плавления. Одной из основных теплофизических характеристик растворов являются числа Прандтля, которые определяются по формуле Остановимся теперь на вопросе о том, как обычно определяют температуры стеклования и размягчения. Для этого измеряют при w или q = const температурные зависимости термодинамических функций и теплофизических характеристик (объема, энтальпии, коэффициента теплового расширения, теплоемкости и теплопроводности [121]). Для определения Гст наиболее общепринятый метод — определение точки пересечения прямых ниже и выше Гст на температурной зависимости объема или энтальпии (рис. VIII. 11). Температура Гст соответствует точке перегиба на температурной зависимости коэффициента объемного расширения а= (\/V)dV/dT или теплоемкости Ср (рис. VIII. 12). 4. Расчет реологических и теплофизических характеристик Puc. 1-32. Зависимость теплофизических характеристик дисперсной системы от конверсии при суспензионной полимеризации ВХ: Теплофизические свойства имеют исключительно важное значение для определения практической ценности полимерных материалов. Такие пластмассовые детали технических устройств, как зубчатые колеса и шестерни, вкладыши подшипников скольжения, фрикционные тормозные системы, уплотнительные конструкции и многие другие, работающие в нестационарных тепловых полях, требуют знания теплофизических характеристик применяемых полимерных материалов. Знание теплофизических особенностей необходимо для выбора параметров процессов переработки пластмасс в изделия с использованием нагревания или охлаждения рабочего тела (расплавление, затвердевание, размягчение и т. д.). Для повышения коэффициента трения ФПМ используют различные по свойствам и морфологии наполнители: асбест, кварц, стекло, тетрагональный графит, аэросил, сульфат бария, оксиды металлов и др. Повышение теплофизических характеристик достигается применением порошка, стружки или проволоки металлов и сплавов. В испарителях всех ректификационных колонн в качестве теплоносителя используется дизельное топливо, циркулирующее в замкнутом цикле через печи, в которые поступает с температурой 120 °С, выходит с температурой 280—300 °С при давлении 1,6—2,8 МПа. Вторая стадия синтеза — разложение ДМД — является эндотермическим процессом. Тепловой эффект реакции составляет около —146,5 кДж/моль. В качестве теплоносителя используется перегретый водяной пар с температурой 700 °С. Разложение ДМД проводится на кальцийфосфатном катализаторе КБФ-76 в вертикальных реакторах еекционного типа (рис. 15). Процесс с промежуточным солевым теплоносителем {4] разрабатывается и исследуется М. В. Келлогом. В нем для па-рокислородной газификации угля при давлении 75—80 кгс/см2 (7,5—8 ГПа) в качестве теплоносителя используется расплавленный карбонат натрия, имеющий температуру 950°С. Каталитический эффект карбоната иатрия обеспечивает разложение углеводородов высшего ряда при сохранении неизменным равновесия между метаном и коксовым остатком. Зола удаляется также в расплавленном виде. Температура в описываемых реакторах колеблется в пределах 30—150°, причем собственно процесс конденсации проводится при температуре примерно 120°, а предварительная обработка реагирующих веществ (например, приготовление сернокислых солей аминов) и последующее охлаждение реакционной массы— при температуре, не превышающей 30—40°. Поэтому в качестве теплоносителя используется водяной насыщенный пар, а в качестве хладоагента—вода. Поверхность теплообмена реакторов в этих условиях можно было бы оформлять любым способом, но вследствие высокой вязкости и малой подвижности реакционной массы применимы только рубашки, змеевики, залитые в стенки котла, змеевики, приваренные к внешней поверхности аппарата. При вулканизации лент в качестве теплоносителя используется пар или перегретая вода. Концы плит пресса со стороны загрузки и выхода лент из пресса имеют охлаждаемые подои участки обычно длиной 150 -200 мм. Такие участки необходимы для предотвращения образования наплывов на границе между свул-канизованным и лулканизующимся участком ленты, что ведет к появлению трещин в этих местах при эксплуатации лент и перевулканизации конвейерной ленты на участках повторной вулканизации. Гидравлические прессы оснащены зажимно-растяжны-ми устройствами, обеспечивающими вулканизацию конвейерных лент в растянутом состоянии, что снижает удлинение конвейерных лент при эксплуатации. В зависимости от типа ткани и ее предварительной обработки степень вытяжки при вулканизации составляет 0,5—4,0 %. Зажимно-растяжные устройства представляют собой гидравлические зажимы, установленные на кронштейне по обеим сторонам пресса. Устройства перемещаются с помощью двух гидроцилиндров, причем синхронность их движения обеспечивается механизмом «шестерня зубчатая рейка». Некоторые гидравлические прессы оснащают выносными растяжными устройствами для вытяжки конвейерных лент непосредственно после вулканизации, в результате чего после охлаждения в этом устройстве окончательная длина ленты может возрасти до 2 %. Наиболее широко в качестве теплоносителя используется нитрит-нитратная смесь (сплав СС-4), представляющая собой эвтек-тическуюсмесь40 % нитрита натрия, 53 % нитрата калия и 7 % нитрата натрия, и имеющая температуру плавления 142 ''С и плотность расплана 1920 кг/м3. Рекомендуется эвтектическая смесь 70 % роданида калия и 30 % роданида натрия с температурой плавления 123 "С и температурой разложения свыше 500 'С. Низкая температура плавления позволяет проводить вулканизацию в расплаве смеси родянидов калия и натрия при 150 250 ':С. При применении и качестве теплоносителя расплавов роданидов металлов в 2,5- 3,0 раза снижаются потери теплоносителя, связанные с его механическим уносом, что объясняется худшей смачиваемостью поверхности резины расплавами роданидов и значительно меньшей вязкостью расплана. За счет более низкой плотности расплавов роданидов (1508 кг/м3) можно ожидать снижения деформации профилей вулканизуемых изделий. Для исключения деформации профиля разработаны аппараты с поливом. В этих аппаратах профиль передвигается в панне по поверхности теплоносителя (изделие как бы плавает на ленте), а теплоноситель (расплап соли) падает на него в виде душа из емкости, находящейся над панной. пргшим окислением этилена в стационарном слое катализатора мз В трубчатый реакционный аппарат 2 подают смесь этилена, оборот ного га:?а и кислорода. Тепло экзоч-ермичсской реакции окисленк, этилена отбирается кипящим в межтрубном прострапстпс аила рата 2 теплоносителем (наподобие охлаждения реактора для гид рирогшиия фенола л циклогексанол, стр. 45С). Тепло кондепсапир паров теплоносителя используется и котле-утилизаторе / для лолу чения водякого пара. Жидкие углеводороды, собирающиеся в полуглухой тарелке деэтанизатора, поступают в межтрубную часть испарителя Е-114, где в качестве теплоносителя используется горячее масло (дизельное топливо), подаваемое в трубный пучок с температурой 170—210 °С. Нагретая в испарителе до 120 °С газожидкостная смесь поступает под полуглухую харелку. Кубовый продукт колонны — широкая фракция углеводородов через воз- Для 'предупреждения гидратообразования в рабочем сопле эжекторов серии ЭГ-Р/Д применяется огневой подогреватель, где в качестве теплоносителя используется транспортируемый газ. теплоносителя используется поток охлаждаемого природного Жидкие углеводороды, собирающиеся в полуглухой тарелке деэтанизатора, поступают в межтрубную часть испарителя Е-114, где в качестве теплоносителя используется горячее масло (дизельное топливо), подаваемое в трубный пучок с температурой 170—210 °С. Нагретая в испарителе до 120 °С газожидкостная смесь поступает под полуглухую тарелку. Кубовый продукт колонны — широкая фракция углеводородов через воз-  Термодинамически неустойчивы Термодинамически устойчивый Термодинамически устойчивого Термометром холодильником Технических полимеров Термометр холодильник Термопластичные полиуретаны Термореактивных материалов Термостойкую круглодонную |
- |
Навигация