Вопросы практической технологии изготовления шин 2010 №1

Подождите немного. Документ загружается.

ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ

ПРОЦЕССЫ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Противоточная

схема подключения (рисунок За).

При противотоке давление перед первым ФВ по ходу перегретой воды обо-

значим Р кгс/см , перед последним - (Р - ДР) кгс/см , где АР - потеря напора на

участке трубопровода между первым и последним ФВ. Перепад давления меж-

ду прямой и циркуляционной линиями перегретой воды С = Р - Р1 кгс/см

, где

Р1

- давление в циркуляционной линии.

Давление после последнего ФВ -

(Р1

+ АР) кгс/см

. Потери давления АР на

трубопроводах 9 и 10ц при равных диаметрах должны быть равны или близки

по значению.

Перепад давления между входом и выходом перегретой воды в первом ФВ:

С1=С = Р-Р1 кгс/см

перепад давления в последнем

ФВ:

= (Р - АР) - (Р1 + АР)

(Р - Р1) - 2АР = С - 2АР кгс/см

У последнего ФВ перепад давления равен разности между перепадом давле-

ния у первого ФВ и потерей напора в подводящем и отводящем трубопроводах.

Так как потеря напора при прохождении последнего ФВ больше, чем при

прохождении первого, то расход воды будет меньший, чем через первый ФВ.

Чтобы увидеть, как влияет место установки ФВ на расход перегретой воды

через диафрагму, решим конкретный пример.

Установлены ФВ 40" в количестве п = 10 единиц на расстоянии 6 м друг от

друга (рисунок За). Во всех ФВ идет циркуляция перегретой воды в диафрагме.

Расход перегретой воды принят по нормативу и равен 60 л/мин или 1 л/с.

Трубопроводы перегретой воды прямой 9 и обратной

10ц

имеют одинаковый

диаметр. Проводим расчет для диаметров 70 мм, 100 мм, 150 мм. Разбиваем

трубопровод на перегретой воды на 9 участков. Каждый участок равен расстоя-.

нию между ФВ, т.е. 6 м.

Общий расход воды в подводящем трубопроводе:

10x1

=10

л/с.

После первого ФВ на участке 1 расход будет 9 л/с, на втором - 8 л/с. и т.д.

Имея расход и диаметры трубопроводов, по таблице 1 справочника [2] опреде-

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН • №1,2010

ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

ляем скорость воды и потерю напора на трение воды в трубопроводе в

мм.вод.ст. на 1000 погонных метров трубопроводов. Местные сопротивления

на прямом участке практически отсутствуют.

Данные, взятые из таблиц справочника [2], и результаты пересчета сведены в

таблицу 1.

Таблица 1. Результаты расчетов потерь напора в магистральных

трубопроводах в ряду между первым и последним

форматорами-вулканизаторами.

№№

участ-

ков

Труба D = 70 мм

скорость

м/с

2,59

2,3

2,02

1,73

1,44

1,15

0,86

0,58

потеря напора

на

ЮООп.м,

247,7

192,6

147,4

108,3

75,2

48,5

28,4

13,5

на

участке

1,462

1,156

0,884

0,645

0,451

0,291

0,17

0,081

Труба D = 100 мм

скорость

м/с

1,06

0,94

0,82

0,71

0,59

0,47

0,35

0,24

потеря напора

на

1000

п.м.

23,2

18,7

14,6

11,0

7,86

5,25

3,13

1,52

на

участке

0,14

0,11

0,09

0,66

0,047

0,03

0,0093

0,0091

Труба D = 150 мм

скорость

м/с

0,477

0,42

0,37

0,318

0,265

0,21

потеря напора

на

1000 п.м.

3,2

2,58

2,03

1,54

1,12

0,75

на

участке

0,0182

0,0154

0,0138

0,0062

0,0057

0,0045

Расчет выполнен для воды с температурой 200°С. Из результатов расчета

видно, что при диаметре трубопровода 70. мм. при перепаде давления в трубо-

проводах 1,5 кгс/см

перепад давления в последнем ФВ будет равен:

1,5-2-0,315

= 0,87 кгс/см

тогда как на первом ФВ перепад давления составил 1,5 кгс/см

. Следовательно,

и расход в последнем ФВ будет, соответственно, меньше.

При диаметре трубопровода

100

мм перепад давления в последнем ФВ будет

равен: 1,5 - 2 • 0,05 =

1,40

кгс/см . В этом случае положение ФВ в ряде мало

влияет на количество циркулирующей воды.

При диаметре трубопровода

150

мм перепад давления в последнем ФВ равен

1,5 - 0,006 = 1,494 кгс/см

, что практически не сказывается на расходе циркули-

рующей

воды.

Вывод: при правильно выбранных диаметрах трубопроводов, схема проти-

вотока работоспособна.

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН • №1,2010

ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ

ПРОЦЕССЫ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Если есть уверенность, что через последние ФВ проходит воды меньше, чем

установлено нормами и, что это является следствием неправильного выбора

трубопроводов, то расходы можно скорректировать установкой дроссельных

шайб на выходе перегретой воды из ФВ. Установка дроссельных шайб на входе

не целесообразна, т.к. снизит давление в диафрагме. Шайба создает дополни-

тельное сопротивление в линии перегретой воды ФВ, в результате снизится ее

пропускная способность.

На ФВ, исключая последний, устанавливаются шайбы с разными отвер-

стиями определенного размера. Шайба с наименьшим отверстием устанав-

ливается на первом в ряду ФВ. На последующих ФВ дроссельное отверстие по-

следовательно увеличивается.

Прямоточная схема подключения (рисунок

36).

Обозначим давление перегретой воды перед первым ФВ - Р кгс/см

. Потеря

давления на участке между первым и последним ФВ - ДР кгс/см

. Давление пе-

ред последним ФВ - (Р - АР) кгс/см

. Перепад давления между подводящим и

отводящим трубопроводами С = Р - PL Давление на выходе из последнего ФВ"

- Р1 кгс/см . Давление на выходе из первого ФВ -

(Р1

АР) кгс/см .

Тогда перепад давления в первом ФВ составит:

= Р -

(Р1

+ АР)

Р - Р1 - ДР кгс/см

Перепад давления в последнем ФВ составит:

= (Р - АР) - Р1

Р - Р1 - АР кгс/см

Как видно из последних двух уравнений, перепад давлений в первом и по-

следнем ФВ одинаков.

Вывод: подключение по системе прямоток более предпочтительно, т.к.

дает равномерное распределение перегретой воды между ФВ.

Кроме рассмотренных случаев на равномерность распределения воды между

ФВ могут влиять различная длина, диаметр и конфигурация подсоединяемых

трубопроводов (потеря давления в трубопроводах, подсоединенных к двум оди-

наковым ФВ может отличаться друг от друга на 0,2 -0,4 кгс/см

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН • №1,2010

ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ

ПРОЦЕССЫ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Подключение к одному трубопроводу разных типов ФВ, имеющих разное

сопротивление напору, также отрицательно будет влиять на равномерность рас-

пределения циркулирующей перегретой воды через диафрагму.

4. Обеспечение заданной кратности циркуляции перегре-

той воды через диафрагмы форматора-вулканизатора.

Перепад давления между прямой 9 и циркуляционной 10ц линиями перегре-

той воды, обеспечивающий заданную кратность циркуляции, определяется за-

даваемым расходом перегретой воды через диафрагмы форматора-вулканиза-

тора и потерей давления в ФВ и трубопроводах, подключенных к магистралям.

В качестве примера определим потери напора в подводящих и отводящих

трубопроводах

ФВ2-120

производства ОАО «Тамбовполимермаш» (рисунок 4).

Рис. 4. Схема трубопроводов перегретой воды ФВ2-120

для расчета потерь напора.

Определим потери напора перегретой воды в ФВ и подводящих трубопро-

водах.

Исходные данные для расчета:

а) расход циркулирующей воды - 60 л/мин;

б) диаметр подсоединенных трубопроводов равен диаметру трубопроводов

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН • №1,2010

ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ

ПРОЦЕССЫ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

ФВ - 25 мм;

в) длина подводящей и отводящей от магистрали линий

-10м;

г) на линиях имеются

отводов под углом 90°.

Потерю напора на трение определяем по табл. 1 [2] . Для D

20 мм при рас-

ходе 0,5 л/с потеря напора Н = 0,046 кгс/см

, а для D = 25 мм потеря напора со-

ставит Н

0,043 кгс/см

По табл.6 [3] находим потери давления в местных сопротивлениях при

£,

= 1

и р

985 кгс/м

, соответствующих

100°С:

при скорости в трубопроводе D = 20 мм, равной 1,56 м/с, потеря напора Н =

0,01 кгс/см на погонный метр трубопрповода;

при скорости в трубопроводе D = 25 мм, равной 1,87 м/с, потеря напора со-

ставит Н =

0,017

кгс/см

на погонный метр трубопровода.

Расчет потери давления в местных сопротивлениях ФВ и подсоединенных

трубопроводах приведены в таблице 2.

Таблица 2 . Расчет потерь напора на местные сопротивления.

№№

п/п

Местное сопротивление

Задвижка

Клапан

Клапан обратный

Отвод

Тройник на разделение

Тройник на слияние

Выход из магистрального

трубопровода

Ввод в магистральный

трубопровод

Отвод на подводящих

трубопроводах

Задвижка

Компенсатор

Тройник на развод

Тройник на слияние

Ввод и вывод из цилиндра

Диаметр,

мм

Скорость,

м/с

1,87

1,56

Колич.,

шт.

Коэфф.

местн.

сопр.

1,5

Сумма

по

пункту

2,7

1,5

Потеря напора

на единицу

местного

сопротивлен.

0,017

Итого:

60,5

0,017

1,03

кгс/см^

1,5

1,8

1,5

1,8

Итого:

13,3-0,0'

0,01

0,13

кгс/см*

Всего:

1,16

кгс/см

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН • №1,2010

;

ВУЛКАНИЗАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНО-ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ

Потеря давления в трубопроводах на трение составит: Р = Н • А кгс/см

- для трубопровода D = 20 мм Р = 0,046 • 2 = 0,092 кгс/см

;

- для трубопровода D = 25 мм Р = 0,043 • 15 = 0,645 кгс/см

Суммарные потери напора на трение Р1 = 0,737 кгс/см".

Общая потеря напора в ФВ и подключенных к магистралям трубопроводах

составит 1,9 кгс/см

Вывод: для обеспечения расхода циркуляционной перегретой воды в количе-

стве 60 л/мин необходим перепад давления в подводящих магистральных лини-

ях 9 и

10ц

не менее 1,9

кгс/см

Следует отметить, что расчет предварительный и в нем имеются следующие

неточности:

ё местные сопротивления клапанов КЗ, К4 и К5 принимались по аналогу;

ё длина и конфигурация трубопроводов принята ориентировочно.

5. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Нормы технологического проектирования производства шин. ВНТП 326-80.

2. Таблицы для гидравлического расчета стальных труб // Москва,

Стройиздат,

1973 г.

В.К.

Варварин // Справочное пособие по наладке котельных установок и теп-

ловых сетей // Москва, 1984 г.

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН • №1,2010

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ

ТЕХНОЛОГИИ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ШИН

ВОПРОСЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН

КОНТРОЛЬ

КАЧЕСТВА, МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ

(Окончание тематического обзора. Начало читайте в ИАС «ВПТ» №5, 2009 г.)

Прибор для низкотемпературных испытаний.

Данный прибор (рисунок 22) содержит испытательную камеру из нержа-

веющей стали объемом 5 литров с испытательной ванной, оснащенной миксе-

ром для обеспечения в ней равномерной температуры. Прибор позволяет про-

водить испытания резиновых образцов заданной стандартом конфигурации

(рисунок 23) на температурно-геометрические изменения и определение точки

хрупкости.

Охлаждение испытательной ванны осуществляется при помощи жидкого

азота с использованием внутренних теплообменников или сухого льда. Темпе-

ратура ванны контролируется при по-

мощи терморегулятора с использова-

нием микропроцессора PID с точно-

стью регулирования до 0,1°С.

Основные технические характерис-

тики прибора приведены в таблице 10.

Рис. 22. Прибор для низкотемпературных Рис. 23. Вырубной нож для образцов

испытаний. стандартной конфигурации.

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН • №1,2010

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА, МЕТОДЫ

ИЗМЕРЕНИЯ

Таблица 10.

Стандарты соответствия

прибора

Температура испытаний

Цифровые данные для

испытаний (для каждой

процедуры можно отобрать

до 20 результатов)

Графическое представление

и печать

Контроль температуры

Система охлаждения

Испытательная камера

Держатели образцов

Скорость ударника для

определения точки

хрупкости

Подъемный механизм

Электропитание

Мощность

Сжатый воздух

Габариты прибора

Масса

Совместимость ПО

Выбор

языков

Минимальная конфигурация

ПК

Тест на температурное изменение (сокращение):

ISO

2021; ASTM D 1329, D 746

Точка хрупкости.

ISO

812, 974; ASTM D 2137;

DIN 53 546

0 -

120°C

(в зависимости от типа используемого

теплоносителя)

TR-TEST,

TR10,

TR30, TR50, TR70, TRx (x - опреде-

ляется пользователем).

Время с момента старта по рассчитанным точкам TR.

Точка хрупкости: температура испытания, скорость

ударника.

Кривые % сокращения / температура для выбранных

образцов.

Температура / Время

Регулируется микропроцессором

РЮ

с точностью

до

0,1°С

Жидкий азот с внутренними теплообменниками,

либо сухой лед

(СО

)

Объем камеры 5 литров. Камера изготовлена из

нержавеющей стали и оснащена испытательной

ванной с миксером для обеспечения равномерной

температуры в ней (этиловый спирт - силиконовая

смазка)

Температурное сокращение: 6 образцов.

Точка

хрупкости;:

10 образцов

Регулятор

давления

для пневматического поршня.

Автоматическое или ручное включение привода

ударника

Пневматическая система для подъема держателя

образцов для испытаний на температурное

сокращение

220 В переменного тока

±10%,

50 Гц

±3,4

А, одна

фаза (другие конфигурации - по спецзаказу)

600 Вт

Минимальное давление 6 бар. Устройство подготов-

ки воздуха (фильтрация и умасление)

(ширина х глубина х высота) 540x540x2200 мм

235 кг

Windows 98, 2000, NT,

Английский, Итальянский, Французский, Немецкий,

Испанский

Pentium

III,

ОЗУ

Мб

ВОПРОСЫ

ПРАКТИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШИН •

№1,2010