Разработка конструкции и метода расчета установки для измельчения полимерных отходов

• Автор: Белобородова, Татьяна Геннадиевна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 159 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДОВ РАСЧЁТА ИЗМЕЛЬЧИТЕЛЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР)

1Л Анализ существующих конструкций измельчителей полимерных материалов

1.2 Анализ методов расчета основных параметров процесса измельчения

1.2.1 Теоретические основы процесса измельчения

1.2.2 Анализ методов расчета основных параметров ножевых измельчителей

2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ «МЯГКИХ» ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ И МЕТОДА РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ
2.1 Описание конструкции установки для измельчения «мягких» полимерных отходов и технологии измельчения
2.2 Разработка метода расчета основных технологических параметров процесса измельчения «мягких» полимерных отходов
3 ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАСПЛАВОВ ПОЛИМЕРОВ ДО И ПОСЛЕ ВТОРИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
3.1 Описание экспериментальной установки для исследования процессов течения расплавов полимеров и методики

проведения экспериментов
3.2 Исследование реологических свойств полимерных материалов до и после вторичной переработки
3.3 Исследование гидродинамических характеристик расплавов полимерных материалов до и после вторичной переработки при течении в каналах сложной формы
3.4 Исследование эффекта разбухания экструдатов полимеров при их истечении из формующих каналов сложного поперечного сечения до и после вторичной переработки
4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДО И ПОСЛЕ ВТОРИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ
4.1 Описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента
4.2 Сравнительный анализ результатов исследования прочностных характеристик полимерных материалов до и после вторичной переработки
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Патент РФ № 2116196 "Устройство для измельчения отходов пластмасс"
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акт №2 Внедрения Патента РФ № 2116196 "Устройство для измельчения отходов пластмасс" ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Расчёт экономического эффекта от внедрения конструкторского проекта по Патенту РФ №2116196 "Устройство для измельчения отходов пластмасс" ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Задание на проектирование "Устройства для измельчения плёночных полимерных отходов"

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

§ -2Н " р -
ов -ы-

Е -со -

ф')Ф ■
Ар -Р -т -

Лр/Д1 -т -К -
массовая производительность установки, кг/с;
количество материала, отсечённого за один рез, кг;
время одного реза, с;
количество зубьев дискового ножа;
ширина дискового ножа, м;
глубина пазов неподвижного ножа, м;
толщина сформированного полотна, м;
количество дисковых ножей;
плотность полимера, кг/м3;
производительность профильных вальцов кг/с;
окружная скорость вальцов, м/с;
мощность, затрачиваемая на резание, Вт;
работа резания, совершаемая за один рез, Дж;
усилие, необходимое для развития сдвига в термопластах, Н;
разрывное напряжение для термопластов, Па;
модуль упругости, МПа;
угловая скорость дисковых ножей, с"1;
скорость деформации растяжения, м/с;
энергия активации процесса разрушения; кДж/моль;
эффективная текучесть, (Па-с)';
перепад давления, Па;
давление экструзии, Па;
напряжение сдвига, Па;
градиент скорости сдвига, с"1;
перепад давления на единице длины канала, Па/м;
масса экструдируемого образца, кг;
коэффициент разбухания.

радиальные пазы, в которых расположены режущие кромки дисковых ножей, установленных на другом горизонтальном валу. С целью повышения эффективности процесса измельчения отходов различной формы, оно снабжено горизонтальной осью с очистителями на ней, размещенными в радиальных пазах рабочих элементов ротора со стороны, противоположной режущим кромкам дисковых ножей. На горизонтальной оси между очистителями и на горизонтальных валах между дисковыми ножами и рабочими элементами ротора установлены дистанционные втулки. Рабочие элементы ротора выполнены в виде дисков, а их радиальные пазы выполнены кольцевыми.
Недостатком данной конструкции является возможность намотки длинномерного материала малой толщины (полиэтиленовые пленки) на вал ротора.
Ножевые дробилки комбинируют с многочисленными добавочными приспособлениями. Размеры загрузочного люка лимитируют размеры кусков отходов и тем самым регулируют загрузку. Длинномерные профили (ленты, обрезки пленок) попадают в тангенциальные люки, причем пленки втягиваются пневматически или с помощью механических устройств [1.38]. Спутанные пленки или резаные брикеты пленок затягиваются и дозируются с помощью валковой пары с регулирующим зазором [4.17]. Наличие вытяжки позволяет производить непрерывную непылящую выгрузку. При измельчении пленок и других легких изделий размолотый материал охлаждается воздушным потоком, возникающим при вытяжке, благодаря чему повышается производительность установки [4.1, 4.12, 4.18].
Эффективность измельчения, определяемая как отношение производительности измельчителя к единице потребляемой