ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОНОСИТЕЛЕЙ
Наиболее часто вулканизацию формованных (или сборных) заготовок проводят в среде теплоносителя с постоянной темпера¬турой. В этих условиях скорость нагревания заготовок будет за¬висеть от коэффициента теплоотдачи а (Вт/м2*с) и разности тем¬ператур между греющей средой (теплоносителем) и вулканизуе¬мой заготовкой. Теплоотдача зависит от условий теплообмена и физических параметров теплоносителей. Наиболее широко в ка¬честве теплоносителей в резиновой промышленности используют насыщенный водяной пар, горячий воздух, перегретую воду под давлением, расплавы солей, твердые материалы, находящиеся в псевдоожиженном состоянии, и некоторые другие теплоносители.
Насыщенный водяной пар является одним из наиболее эффек¬тивных теплоносителей. Ниже представлена зависимость темпе¬ратуры насыщенного пара от его давления:
Давление, МПа 0,103 0,146 0,202 0,275 0,368 0,40 0,485 0,630 1,022 1,586 Температура,
°С .... . 100 110 120 130 140 143 150 160 180 200
Недостатком насыщенного водяного пара является невозможное!! существенного повышения температуры без повышения давления.
Отдача тепла горячим воздухом и перегретой водой происходит за счет снижения температуры теплоносителя. Чтобы сохранив! их постоянными, необходимо создать эффективную принудитель-* ную циркуляцию перегретой воды и горячего воздуха путем уста¬новки специальных насосов .для перегретой воды и вентиляторов для горячего воздуха.. Перегретый пар в процессе теплообмещ подобен горячему воздуху, если не охлаждается до температуры насыщения.
Коэффициенты теплоотдачи различных теплоносителей в зави¬симости от условий теплообмена могут быть определены экспери¬ментально или вычислены из соответствующих критериальных за¬висимостей. Ниже приведены коэффициенты теплоотдачи некото¬рых теплоносителей:
Коэффициент ж- теплоотдачи, Вт/м2-К
Насыщенный пар , . . Щ . * . . 1200—17700
Перегретая вода . . .,.: . . . 1 293—17560
Горячий воздух . • <щН|| S@P—48
Псевдоожиженные горячим воздухом твердые частицы размером 0,05—0,9 мм 270—765
Вследствие небольших коэффициента теплоотдачи и количест¬ва переносимого тепла горячий воздух является малоэффективным теплоносителем.
Изменение текущей температуры на поверхности или в центре t вулканизуемой заготовки определенной формы, помещенной и среду теплоносителя, можно рассчитать по формуле
а Щ *нач ,tm V* * У г \
*ср~*нач \ Ai кз /
где tcp— температура среды; Bi — критерий Био, равный .а#Д. Здесь а — коэф¬фициент теплоотдачи; х, у, z, i?2, R$— координаты точек определения темпе-ра^ры «далия.
Рассчитав критерии для различных интервалов времени по со¬ответствующим номограммам для данной геометрической конфи¬гурации заготовок, тожно найти значения безразмерной темпера¬туры на поверхности и в центре резинового изделия в зависимости от продолжительности нагревания и определить температуру на поверхности и внутри резинового изделия. Распределение темпе¬ратуры внутри и на поверхности ре¬зинового изделия зависит от усло¬вий теплоотдачи (рис. IV.61). При больших значениях коэффициента теплоотдачи (Bf—>>оо) температура на поверхности заготовки быстро повышается и становится равной температуре греющей среды (рис. IV.63, а) и скорость нагревания за¬готовки в этом случае будет опреде¬ляться теплофизическими свойства¬ми резиновой смеси. Если коэффи¬циент теплоотдачи мал (а—^0; Bi—й)), то скорость | нагревания \ поверхности, а следовательно, и ско¬рость прогревания заготовки (рис. IV.63, б) будут незначительными
вследствие незначительного перепада температур в центре и на -Поверхности изделия (малый температурный напор).
Температуру в различных частях, изделия при вулканизации Измеряют термопарами.