Введение к работе
Актуальность работы. Заключительной'стадиев водного способа выделения синтетических каучуков из полиыеризацион-ных растворов или эмульсий является их обезвоживание, для реализации процесса которого широко используются червячные машины. Вследствие многообразия получаемых в промышленности синтетических каучуков, возникает проблема целенаправленного выбора конструкций червячных обезвоживающих машин, обеспечивающих высокую производительность процесса обезвоживания без ухудшения свойств перерабатываемых полимеров. Обоснованный выбор конструкций затрудняется недостаточной изученностью реологических свойств влажных каучуков, механизма их движения в проточной части червячных иашин и особенностей процессов их обезвоживания. В ряде'случаев используемые конструкции червячных обезвоживающих машин требуют их усовершенствования. Так при эксплуатации червячных отжимных машин остро стоят вопросы предотвращения зарастания фильтр--корпуса перерабатываемым каучуком, происходящего в результате утечек материала через фильтрующие зазоры корпуса машины, и чистки зазоров от каучука. При сушке каучуков в червячных машинах основной проблемой является понижение температуры их переработки. Гидродинамический расчет червячных обезвоживающих машин затруднен ввиду отсутствия в литературе обоснованных методик, учитывающих особенности геометрии проточной части этого оборудовался.
Цель работы. Настоящая работа посвящена исследованию проблем, относящихся к процессам обезвоживания каучуков в червячных машинах и включает в себя:
і) исследование реологических свойств влажных каучуков и процессов « обезвоживания в червячных машинах с целью формулировки возможных путей интенсификации процессов и усовершенствования конструкций червячных машин 5
2) разработку методик расчета червячных обезвогиваю-щих машин.
Научная новизна. В результате исследований реологических свойств влажных каучуков выявлен эффект миграции влаги в материале при его сдвиговой деформировании в пристенный слой каналов использованных приборов. На основе этого эффекта объяснены осоОенности процесса сушки каучуков в режиме самопроизвольного крошкообразования на выгрузке из червячной сушильной машины, при котором достигается интенсификация процесса.
Предложены математические модели течения влажного каучука в канале червяка отжимной и сушильной машин для случаев непрерывной и прерывистойвинтовой нарезки и отжима влаги из материала.
Сформулирована модель сушки каучуков, ориентированная на режим выгрузки материала из машины в виде крошки, учитывающая влияние времени сброса давления в материале.
Практическая ценность работы. Предложен ряд конструктивных решений рабочих узлов червячных обезволивающих машин, обеспечивающих увеличение* надежности и производительности машин, а так же улучшение качества переработки влажных каучуков.
На Волжском заводе СК внедрена конструкция выгрузного устройства червячной отжимной машины, целесообразность применения которого обоснована в диссертации и защищена авторским свидетельством СССР № I5992IO.
Апробация работы. Материалы диссертации опубликованы в 7 статьях, в II авторских свидетельствах СССР на изобретение, в одном патенте РФ, докладывались на трех Всесоюзных научно-технических конференциях: "Молодые исследователи и конструкторы - химическому машиностроении" (г.Северо-донецк,1979 г.) и "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия" (г.Москва, 1982 и 1986 гг.).
Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных результатов работы, списка литературы, содержащего 187 источников, из них 32 на иностранных языках. Работа изложена на 255 страницах машинописного текста, содержит 95 рисунков и 8 таблиц.