Спосіб охолодження екструдованої гофрованої полімерної труби

Реферат: UA 69333 U UA 69333 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до полімерпереробного обладнання, зокрема до способів охолодження порожнистих безперервних і погонних виробів, одержуваних екструзією, і в першу чергу багатошарових гофрованих полімерних труб. Під час виробництва гофрованих полімерних труб обмеженою стадією технологічного процесу зазвичай є процес їх охолодження від температури формування до температури в зоні приймального пристрою. Відомий спосіб охолодження екструдованої гофрованої полімерної труби, що включає охолодження її зовнішньої поверхні [Лукач Ю.Е., Доброногова С.И., Ружинская Л.И. Алгоритм расчета устройств для термообработки изделий из термопластов: учеб. пособ. - К.: КПИ, 1984. - с. 8, рис. 2]. Зазначений спосіб забезпечує задовільне охолодження лише гладких тонкостінних труб, у разі же екструдування багатошарових гофрованих труб він передбачає наявність охолоджувальної зони значної довжини, адже внутрішні шари труби майже не охолоджуються, що обумовлено низькою теплопровідністю полімеру і повітря в гофрах труби. Крім того, великий градієнт температури по товщині стінки може призвести до появи в ній залишкових напружень, що негативно впливає на експлуатаційні властивості одержуваної труби. Найбільш близьким за технічною сутністю до корисної моделі, що заявляється, є спосіб охолодження екструдованої гофрованої полімерної труби, що включає охолодження її зовнішньої і внутрішньої поверхонь [патент України № 47245 U, МПК9 В29С 47/88, заявл. 13.07.2009, опубл. 25.01.2010, бюл.№ 2]. Порівняно з аналогом, що розглянуто, цей спосіб ефективніший, оскільки забезпечує інтенсифікацію процесу охолодження, а також зменшує внутрішні термічні напруження в трубі. У той же час зазначений спосіб потребує значної витрати охолодної води, в першу чергу для охолодження зовнішньої поверхні труби. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити спосіб охолодження екструдованої гофрованої полімерної труби, у якому змінення режиму охолодження забезпечує зменшення витрати охолодної води і часу охолодження, а отже підвищує енергоефективність процесу охолодження. Поставлена задача вирішується тим, що в способі охолодження екструдованої гофрованої полімерної труби, що включає охолодження її зовнішньої і внутрішньої поверхонь згідно з запропонованою корисною моделлю охолодження зовнішньої поверхні труби здійснюють повітрям, а її внутрішньої поверхні - повітряно-водяною сумішшю, розпилюваною в порожнині труби. У найприйнятнішому прикладі реалізації способу охолодження зовнішньої поверхні труби здійснюють в умовах вимушеної конвекції. Заготовки шарів гофрованої полімерної труби після проходження гофратора й набуття потрібних розмірів і форми потрапляє у ванну охолодження. Оскільки зовнішня гофрована поверхня труби має набагато більшу площу поверхні, ніж її гладка зовнішня поверхня, то тепловий потік, що відводиться з її зовнішньої поверхні повітрям є сумірним тепловому потоку, що відводиться з її внутрішньої поверхні повітряно-водяною сумішшю. Охолодження зовнішньої поверхні труби повітрям здійснюють в умовах вільної конвекції або вимушеної конвекції за допомогою вентилятора, що підвищує інтенсивність процесу теплообміну, а охолодження внутрішньої поверхні - повітряно-водяною сумішшю, яку розпилюють у порожнині труби щонайменше однією форсункою крізь екструзійну головку. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено поперечний розтин гофрованої полімерної труби. Приклад 1 (аналог). Здійснюють охолодження труби з поліетилену високої густини (ПЕВГ) 40028,5 мм розбризкуванням води на її зовнішній поверхні 1 (креслення). Потрібний час охолодження 597 с. Приклад 2 (найближчий аналог). Здійснюють охолодження труби з поліетилену високої густини (ПЕВГ) 40028,5 мм розбризкуванням води на її зовнішній поверхні 1 і розпиленням повітряно-водяної суміші з боку її внутрішньої поверхні 2 (див. креслення). Потрібний час охолодження 258 с. Приклад 3. Здійснюють зовнішнє і внутрішнє охолодження труби з ПЕВГ 40028,5 мм відповідно до пропонованого технічного рішення, при цьому охолодження зовнішньої поверхні 1 здійснюють в умовах вільної конвекції. Потрібний час охолодження 495 с. Приклад 4. Здійснюють зовнішнє і внутрішнє охолодження труби з ПЕВГ 40028,5 мм відповідно до пропонованого технічного рішення, при цьому охолодження зовнішньої поверхні 1 здійснюють в умовах вимушеної конвекції. Потрібний час охолодження 473 с. 1 UA 69333 U Пропонований спосіб не лише зменшує час охолодження, а отже і потрібну довжину ділянки охолодження, але й майже вдвічі - витрату охолодної води, адже на утворення повітряноводяної суміші необхідно значно менше охолодної води. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб охолодження екструдованої гофрованої полімерної труби, що включає охолодження її зовнішньої і внутрішньої поверхонь, який відрізняється тим, що охолодження зовнішньої поверхні труби здійснюють повітрям, а її внутрішньої поверхні - повітряно-водяною сумішшю, розпилюваною в порожнині труби. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що охолодження зовнішньої поверхні труби здійснюють в умовах вимушеної конвекції. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2