Файл: Прошков А.Ф. Машины для производства химических волокон. Конструкции, расчет и проектирование учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 314
Скачиваний: 3
то диаметр отверстия воронки в м |
|
|
|
|
8Q |
= |
2Qkl |
^ - / 7 Ѵн“Ь |
(Ряд — ѵи) У |
і У - |
|
|
Q h ( l + h y — У)Ц |
||
|
I |
|
|
§ 2. ТРУБОПРОВОД С ТОЧЕЧНОЙ РАЗДАЧЕЙ ОСАДИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА
При расчете полагаем известными материал, длину / и внутрен ний диаметр d трубы, степень шероховатости f поверхности отвер стия и суммарный расход Q осадительного раствора. Труба дли ной I имеет радиальные отверстия, расположенные вдоль обра зующей с определенным шагом, через которые осадительный раствор вытекает в ванну (см. рис. 147). В один конец трубы посту пает осадительный раствор. Другой конец трубы закрыт за глушкой.
Зная суммарный расход раствора и внутренний диаметр трубы, найдем среднюю скорость в м/с течения раствора в начале трубы
|
|
|
_ |
4Q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ѵср ~ |
п<Р ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельное давление жидкости в центре тяжести живого сечения |
||||||||||
в начале трубы [17] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
Ри = Р* + VQ2 Ң г ( * |
— X |
|
« о |
/ |
_ о _ _ _ * |
_ |
\ |
_ £ |
(202) |
|
|
2gM |
I |
) |
I |
|
||||||
где |
рх — удельное давление жидкости в центре тяжести жи„ |
||||||||||
|
вого сечения, удаленного от начала трубы на рас |
||||||||||
|
стояние X; |
вес осадительного |
раствора; |
|
|
|
|
||||
|
у = gp — удельный |
|
|
жидкости |
|||||||
|
k — расходная |
|
характеристика — расход |
|
|
||||||
|
в трубе заданного диаметра при гидравлическом |
||||||||||
|
уклоне, равном единице; |
неравномерное рас |
|||||||||
|
а о — коэффициент, |
учитывающий |
|||||||||
|
пределение скорости движения жидкости по жи |
||||||||||
|
вому сечению; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
F — площадь живого сечения (площадь нормального се |
||||||||||
|
чения струи; для круглой трубы F = |
|
|
) . |
|||||||
Расходная характеристика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
d |
R* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
/ |
|
|
|
|
|
|
|
Эмпирическая формула |
Н- |
Ң. Павловского. |
|
|
|
|
|
|
||
209
здесь f — шероховатость поверхности отверстия трубы |
(для |
ви- |
||
нипластовых и |
свинцовых труб можно брать |
f = |
||
= 0,011ч-0,012); |
радиус (отношение |
площади |
живого |
|
R — гидравлический |
||||
сечения F к смоченному периметру nd\ для круглой |
||||
трубы R = d/4); |
|
и R |
|
|
у — показатель степени, зависящий от / |
|
|
||
г/ = 2,5 VT— 0,13 — 0,75 V R (VT - |
0,10). |
|
|
|
При f = const расходная характеристика k — F (d). Значения k для различных внутренних диаметров d труб при
/ = 0,012 |
приведены ниже: |
|
|
|
|
||
d в мм ...................... |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
200 |
|
k в м3/ с ...................... |
0,00987 |
0,0287 |
0,0614 |
0,1110 |
0,1790 |
0,384 |
|
Так как общая длина трубы / большая |
(—20 м), то значение |
||||||
слагаемого |
■ |
у 2 ---- 1~ ) ~ в |
формуле |
(202) |
очень |
мало по |
|
сравнению со значением первого слагаемого в квадратных скобках, поэтому указанная формула упрощается
Рн = Рд-
При X = I
РН Рі Г 3 ^ 2
Осадительный раствор вытекает из радиальных отверстий трубы в затопленное пространство. Следовательно,
Рі^уН *,
где Нв — расстояние от зеркала осадительного раствора в ванне до радиального отверстия трубы.
Таким образом |
|
Р н ^ тЯ з + ^ J - , |
(203) |
а гидростатическое давление в начале трубы
Для равномерной раздачи осадительного раствора всю длину I трубы следует разбить на ряд участков одинаковой длины и найти расход осадительного раствора на каждом участке. В рассматри ваемом случае длина / х участка равна расстоянию между сосед ними радиальными отверстиями.
210
Расход на каждом участке |
|
Ql1 |
Q |
q i ~ I ~ |
т ’ |
где т — число радиальных отверстий.
Определив по формуле (203) давление рн в начале трубы и зная расстояние х{ от начала трубы до всех радиальных отверстий, легко найти давление жидкости рх в сечении на любом расстоя нии X от начала трубы
а также и площадь сечения радиального отверстия
С
Для круглого сечения трубы
где |
— коэффициент расхода |
отверстия; для малых отверстий |
|
в тонкостенной трубе |
— 0,60-ИЗ,62 [17]. |
Таким образом, площадь поперечного сечения радиальных отверстий при увеличении х должно возрастать в соответствии с гиперболической зависимостью.
Выведенные зависимости можно использовать и при гидравли ческом расчете трубопроводов для транспортирования вискозного раствора.
Прочностной расчет трубы следует вести по максимальному внутреннему давлению рю полагая наружное давление равным нулю.
§ |
3. т р у б к а |
(ЧЕРВЯК), СОЕДИНЯЮЩАЯ ФИЛЬТР-ПАЛЕЦ |
|
|
С |
ФИЛЬЕРНОЙ |
ГОЛОВКОЙ |
|
|
По форме |
червяк напоминает удлиненную прописную букву |
г, |
||
в |
которой |
закругленные участки Ьс и ef сопряжены прямой |
се |
|
(рис. 149). На некоторых машинах участок се имеет незначительное искривление.
Для удобства обслуживания фильерной головки, а также для исключения возможности попадания раствора полимера на чер вяк при извлечении его из ванны закругленный участок efk рас
211
полагают в |
плоскости, перпендикулярной |
плоскости |
дуги |
Ьс |
||||
(см. рис. 45 и 142). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина червяка определяется в основном глубиной ванны, рас |
||||||||
положением |
фильтр-пальца и радиусами гх |
и г2 |
закругленных |
|||||
участков. |
|
|
|
|
|
|
|
|
При проектировании червяка следует иметь в виду, чем больше |
||||||||
г х и г 2, тем меньше сопротивление течению раствора |
полимера. |
|||||||
|
Если радиус г г можно брать |
сра |
||||||
|
внительно большим, |
то |
радиус г2 |
|||||
|
ограничен расстоянием до сосед |
|||||||
|
ней фильерной головки. |
|
|
|
||||
|
Минимальное значение г2 мож |
|||||||
|
но определить по формуле |
|
|
|||||
|
,. __ |
^ф. г 4" Д |
I |
d |
|
|
||
|
|
|
|
h Т ' |
|
|
||
|
где Гф г — наружный радиус филь |
|||||||
|
ерной |
головки |
(см. |
|||||
|
рис. 173), |
причем |
А = |
|||||
|
= 20-н25 |
мм — гаран |
||||||
|
тийный зазор, обеспе |
|||||||
|
чивающий |
|
|
возмож |
||||
|
ность завертывания |
и |
||||||
|
отвертывания |
накид |
||||||
|
ной гайки |
|
фильерной |
|||||
|
головки; |
|
|
диаметр |
||||
|
d — наружный |
|
|
|||||
|
червяка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2гф. г = |
0 1 + |
(15 - 2 0 ) , |
|
|
|||
|
здесь D x — наружный |
|
диаметр |
|||||
|
буртика |
|
фильеры |
в |
||||
|
мм. |
|
|
а радиус г г |
||||
Длина участка се примерно равна глубине h ванны, |
||||||||
сопряжения осевых линий, фильтр-пальца и участка Ьс следует брать больше г 2 не менее, чем в 2—3 раза.
Центральный угол, соответствующий дуге Ьс, выбирают в пре
делах я /2 — 2я/3. Длина |
участка |
ef |
должна |
быть |
равна |
я г2. |
Длина прямолинейных |
участков |
ab |
и fk |
равна |
10— 15 |
мм. |
Эти участки предназначены для закрепления фильтр-пальца и фильерной головки.
Наружный диаметр трубки определяют из условия достаточной прочности или жесткости при заданном внутреннем диаметре трубки и давлении раствора полимера. Внутреннее давление рас твора полимера достигает 0,3— 1,5 Мн/м2.
Диаметр отверстия d0 трубки зависит от ее общей длины и вязкости раствора полимера. При переработке растворов с низкой
212
