熔融纺丝熔体输送管路设计原理研究.docxVIP

熔融纺丝熔体输送管路设计原理研究龙 娇(北京中丽制机工程技术有限公司 101111)摘要通过具体实例介绍了熔融纺丝熔体输送管路的流量 、管径 、停留时间 、压力降的计算 。关键词熔融纺丝熔体输送管路材质流量初选管径停留时间压力降小的变化梯度 ,消除滞留点和死点 。引言干燥的成纤高聚物切片经螺杆挤压机熔融后 , 制成适宜纺丝的熔体 ,在螺杆挤压机产生连续高压 的推力下 ,通过熔体输送管路被送入纺丝计量装置 , 经纺丝泵精确计量后进入到纺丝组件 ,从喷丝板喷 出均匀一致的丝条 ,经侧吹风冷却成型 ,经预牵伸或 热辊全牵伸进入卷绕机最终卷绕成型 。其纺丝流程 如下 :( 经过干燥的高聚物切片) → 螺杆挤压机 → 挤出头 →过滤器 →熔体输送管路 →纺丝箱 →计 量泵 →纺丝组件 →喷丝板 →侧吹风 →甬道 →预 牵伸或热辊全牵伸 →卷绕机 →丝饼从上可以看出熔体输送管路的作用是将熔融好 的纺丝熔体输送至下一纺丝流程设备 ,起到承上启下的桥梁作用 ,它直接影响到纺丝流程运行及纤维 的质量 。通常熔体输送管路的设计是采用夹套加热 的形式 ,内层为熔体输送管路 。为了使熔体始终处 于恒定的工艺温度 ,保证产品的质量 ,采用夹套管对 内管的熔体进行伴热 , 保证纺丝工艺的正常进行 。本文主要介绍内层熔体输送管路的设计原理及应用 实践 。当挤压机 、纺丝箱和侧吹风的空间位置确定以 后 ,则熔体输送管路的位置和走向也就确定了 。熔 体输送管路的设计原则是保证熔体在管路中流速均 匀 、稳定和压力波动小 ,使其到每个纺丝位的滞留时间 、温度 、切变速率和压力分布必须保持一致及尽量1熔体输送管材质的选用及设计计算22 . 1 熔体输送管材质选用聚酯熔体为非牛顿流体 ,流动性很差 ,外层分子 和金属管壁的摩擦力大 , 流速慢 , 内层的内摩擦力小 ,流速高 ,造成从管壁到管中心分层流动 ,流速呈抛物线分布 ,最外层甚至会慢到停滞下来 。为了减 小熔体流动时的阻力 ,考虑熔体对输送管的腐蚀 ,输 送管材料一般选用流体输送用不锈钢无缝钢管( GBΠT 14976 - 94) , 熔体管内壁要求全部抛光至 Ra1 . 6 或以上 。为使熔体混合均匀 ,在纺丝箱入口 处增加静态混合器装置 。固定的混合单元能连续地 对流体进行分切扩散和重新分配 ,使熔体得到充分 均化混合 。2 . 2 熔体流量计算生产装置的产能确定下来 ,则管道的流量就是 一个确定量 。qml = D ×V ×Z ×R ×60/ (9000 ×1000)式中 :qml ———熔体的质量流量 ,单位 : kgΠh ; V ———成品丝卷取速度 ,单位 : mΠmin ;Z ———纺丝头数 ;R ———剩余牵伸倍数 ( FD Y 一般取 1 . 0 倍 , PO Y一般取 1 . 5～1 . 6 倍) ;D ———纺丝纤度 (旦数) ,单位 : d ; 旦数又称旦尼 尔 ( denier) ,是指在公定回潮率下 9000 m(1)运行的可靠性有一定影响 ,设备成本偏高 。以看出 :由于黄化机黄化工艺过程的特殊转速 、扭矩要求 ,上述传动方案各有优点 ,也存在一定的不足 。 随着科学技术的发展 ,相信会有更好 、更新的传动方案应用于黄化机的传动系统中 。结束语4通过对上述五种黄化机传动方式分析研究 ,可20 ·研究与应用·纺织机械 2013 年第 1 期纱线或纤维所具有的重量克数 。2 . 3熔体流速计算中的表 8 (高合金钢钢管许用应力) 查得 。μ= 353 . 7 ×qml / ( di′×ρml )式中 :2δ=δ0 + C式中 :δ———包括附加裕量在内的管子壁厚 ,单位 : mm ;δ0 ———熔体管直管的计算壁厚 ,单位 : mm ;C ———管子壁厚的附加裕量 ( 包括腐蚀裕量 、壁 厚负偏差和螺纹深度等) , 单位 : mm , 流 体输送用不锈钢冷拔 ( 轧) 无缝钢管 ( GBΠ T 14976) 冷拔 ( 轧) 壁厚负偏差查《机械 设计手册》取 - 10 % 。设计中 ,大多数的熔体管要折弯 ,折弯后 ,外侧 壁减薄 ,内侧壁加厚 ,外侧弯管壁厚可按 (5) 式计算 :(2)(4)μ———熔体流速 ,单位 : mΠs ;qml ———熔体的质量流量 ,单位 : kgΠh ;di’ ———管道内径 ,单位 : mm ;ρml ———熔体密度 ,单位 : kgΠm 。2 . 4初选管径3在设计时首先根据流量和管道手册推荐的熔体控制流速 0 . 03～0 . 075 mΠs ,初定管径 。尽可能缩短 熔体输送过程的时间 ,减少因熔体在管道输送过程 中长时间受热引起的降解 。所谓降解是指熔体加热 时间过长 ,高分子聚合物发生大分子链断开变成小 分子链