聚合物熔體冷卻器的理論計算和結構設計.pdf

1、高分子聚合物熔體冷卻器應用于聚合物擠出發(fā)泡生產線，其應用目的是在高分子聚合物熔體進入發(fā)泡機頭前，將其冷卻至最適宜的發(fā)泡溫度。由于其單位體積換熱面積大，能夠準確控制熔體溫度，并且設備內部構造簡單、易拆裝等特點，在高分子聚合物發(fā)泡領域備受關注，但是由于熔體冷卻器結構需要適應換熱流場復雜的聚合物熔體，目前還未實現在工業(yè)生產中的大規(guī)模應用。應用高分子聚合物熔體冷卻器可以簡化發(fā)泡生產線,大大縮短生產周期,優(yōu)化發(fā)泡制品質量，其優(yōu)勢非常明顯，但現有專

2、門應用于高黏度熔體的冷卻設備較少，因此本文所研究的高分子聚合物熔體冷卻器的設計研發(fā)技術在聚合物擠出發(fā)泡領域具有重大意義。
　　本文針對高分子聚合物在發(fā)泡過程中具有高黏度、低流速的特點，研發(fā)具有多孔式換熱內芯的熔體冷卻器。首先根據高聚物熔體的換熱需求、工藝條件及對流傳熱理論對熔體冷卻器進行理論計算和結構設計。在設計計算過程中，應用Visual Basic6.0可視化程序設計語言，將計算過程程序化，系列化，并輸出計算結果。對比分析熔體

3、冷卻器的結構參數對換熱性能的影響規(guī)律。
　　為研究熔體冷卻器內部流場換熱均勻性及壓力降情況，應用polyflow流體流動分析軟件模擬高聚物熔體從熔體冷卻器入口到出口的流動過程，分析模擬結果發(fā)現，高聚物熔體溫度在其流動方向上呈均勻下降趨勢，且黏度隨溫度降低而增大。對比三種多孔式換熱內芯的換熱溫度場和熔體壓降，發(fā)現隨孔組數增加，熔體流道直徑減小，換熱面積增大，熔體換熱速率越快，且出口溫差越小，熔體壓降越大。
　　在實驗室現有雙螺