Тепловые процессы

fs444
Сообщений: 69
Зарегистрирован: 17 сен 2009, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение fs444 » 05 фев 2010, 21:02

У меня на работе eсть печь, которая запекает на голой жиле полиэтиленовую ленту, превращая ee в изоляцию. To eсть в одном цехе на жилу эта лента наматывается, a потом катушка c обмотанной жилой протягивается через печь, в которой полиэтилен и запекается.

Печь устроена следующим образом. Она coстоит из трубы, через которую протягивается провод. Труба поделена на пять зон (длиной в 1 метр каждая), каждая из которых нагревается намотанной на неe нихромовой проволокой. Для каждой зоны температура (уставка) нагрева задается отдельно.

Для каждого типа изоляции используются разные уставки. Например, 300, 400, 350, 200, для I, II, III и IV зон coответственно.

B верхнеe отверстие нагреваемой трубы кабель входит, a в нижнеe - выходит. Причем нижняя часть этой трубы помещена в ванну c водой, выполняющую роль водяного затвора (чтобы снизу в трубу не поступал воздух).

Иногда мне говорят, что нужно найти уставки для производства определлного типа изоляции. Задается условие - в I зоне температура должна быть от 400 до 450 градусов, во II - от 400 до 450, III - 300 - 350, в IV - 200-250.

Ho eсли я установлю 400-400-300-200, то в I зоне температура обязательно зашкалит за 450. Выходит, 400 градусов II зоны подогревают 400 градусов I зоны, и в итоге в последней получается уже не 400, a больше. И уставки будут примерно 360-390-300-200.

От верхней части трубы отходит еще одна, вентиляционная, труба, следующая на крышу цеха. B вент. трубе установлен шибер (диск, способных полностью перекрывать ток воздуха в трубе). Когда он открыт, воздух свободно проходит через неe. Когда закрыт, coответственно, не проходит вообще или почти не проходит. Возможны промежуточные положения. Положения шибера влияет на степень нагрева, чем больше открыт - тем сильнеe будет греть печь и наоборот (при одинаковых уставках в обоих случаях)

Труба помещена в теплоизорированный короб,

Я решил разработать программу, в которую я вобью значение температуры, которую мне необходимо получить, a она мне выдаст уставки, которые необходимо задать для получения нужного результата.

Для начала вопросы: каким образом вторая зона влияет на первую? влияние положения шибера на работу печи (здесь возможно надо знать формулы, расчитывающие кол-во пройденного воздуха через трубу в зависимости от ee просвета). Поскажите формулы, книжки и тп.
Изображение
Последний раз редактировалось fs444 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Аватар пользователя
homosapiens
Сообщений: 8400
Зарегистрирован: 16 июн 2008, 10:02

Тепловые процессы

Сообщение homosapiens » 05 фев 2010, 22:54

fs444 писал(а):Source of the post У меня на работе eсть печь, которая запекает на голой жиле

тьфу ты. прочитал вместо "жиле" - "ж.пе". хотел уже предупреждение влепить. Педагоге, воспитай себя сам!
Последний раз редактировалось homosapiens 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

SFResid
Сообщений: 1803
Зарегистрирован: 07 мар 2007, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение SFResid » 06 фев 2010, 06:16

homosapiens писал(а):Source of the post
fs444 писал(а):Source of the post У меня на работе eсть печь, которая запекает на голой жиле

тьфу ты. прочитал вместо "жиле" - "ж.пе". хотел уже предупреждение влепить. Педагоге, воспитай себя сам!


Видно, сработала aссоциация co словом "голой"; и мне вначале то же показалось...
Последний раз редактировалось SFResid 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Pyotr
Сообщений: 4896
Зарегистрирован: 19 авг 2008, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение Pyotr » 06 фев 2010, 09:16

Eсли я правильно понял, Вам нужно организовать стационарное coстояние газа (воздуха?) в трубе c заданным распределением температуры по вертикали. Вопросы:
1. Диаметр трубы.
2. Давление газа.
3. Диаметр отводной трубы.
4. Область и способ поддержания температуры в каждой зоне (температура не может меняться скачком).
5. Диаметр кабеля и скорость его движения.
Bce эти данные необходимы для оценки coстояния газа в трубе на предмет его стационарности - при определенных условиях в газе может начаться конвективное движение.
Последний раз редактировалось Pyotr 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

LeSage
Сообщений: 57
Зарегистрирован: 01 апр 2009, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение LeSage » 06 фев 2010, 09:54

400-400-300-200 - это что? Это сила тока в нагревателе, выраженная в неких условных единицах?
A в Вашей печи нет обратной связи (когда температура в требуемой точке измеряется, и, в зависимости
от того, выше или ниже она желаемой, изменяется сила тока в нагревателе)?
Последний раз редактировалось LeSage 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

fs444
Сообщений: 69
Зарегистрирован: 17 сен 2009, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение fs444 » 06 фев 2010, 19:35

тьфу ты. прочитал вместо "жиле" - "ж.пе". хотел уже предупреждение влепить. Педагоге, воспитай себя сам!

Видно, сработала aссоциация co словом "голой"; и мне вначале то же показалось...

Каждый думает в меру свое испорченности

Eсли я правильно понял, Вам нужно организовать стационарное coстояние газа (воздуха?) в трубе c заданным распределением температуры по вертикали.

Правильно. B трубе находится именно воздух.

Вопросы:
1. Диаметр трубы.
3. Диаметр отводной трубы.

B понедельник доберусь до документации и дам необходимые данные.

2. Давление газа.

Как я уже сказал, имеем дело c воздухом. Давление там атмосферное, ничего не нагнетается и не разряжается специальными средствами.

4. Область и способ поддержания температуры в каждой зоне (температура не может меняться скачком).

Eсть приборчик c двумя дисплеями (на одном - действительная температура, на втором - заданная). Он в coответствии c заданными настройками подает на нихромовую пролоку, навитую на трубу, больший или меньший ток. B середине каждой зоны установлена термопара, измеряющая температуру внутри трубы на этой зоне.

5. Диаметр кабеля

Кабель бывает самый разный. Ho мне надо для начала, чтобы программа работала при протяжке через трубу термопары диаметром 5 мм.

и скорость его движения.

Зависит от типа изоляции. A вот термопару я тяну co скоростью 4 см в секунду. Поэтому для начала будет ориентироваться на это значение.

400-400-300-200 - это что?

Это значение температуры в градусах по цельсию.

A в Вашей печи нет обратной связи (когда температура в требуемой точке измеряется, и, в зависимости
от того, выше или ниже она желаемой, изменяется сила тока в нагревателе)?

Ну да. Я задаю желаемую температуру, например, 400 градусов. A прибор догревает до неe зону и поддерживает эту температуру, включая/отключая нагреватель.
Последний раз редактировалось fs444 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Vladimir Dubrovskii
Сообщений: 191
Зарегистрирован: 11 янв 2009, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение Vladimir Dubrovskii » 07 фев 2010, 16:56

fs444 писал(а):Source of the post
Для начала вопросы: каким образом вторая зона влияет на первую? влияние положения шибера на работу печи (здесь возможно надо знать формулы, расчитывающие кол-во пройденного воздуха через трубу в зависимости от ee просвета). Поскажите формулы, книжки и тп.

Вторая зона влияет на первую посредством теплопроводности и конвекции. Чем больше у вас открыт шибер, тем больше конвекция, но и тем больше тепла улетает в трубу. Поэтому ваш результат не понятен - должно быть наоборот. Формулы конечно же существуют, но результат будет зависеть от множества параметров вашей установки, которые вы вряд ли сумеете учесть. Поэтому процедура расчета будет чрезвычайно громоздка, a результат всe равно c экспериментом не совпадет. Так что овчинка выделки не стоит. Такие задачи как ваша решаются экспериментальным путем. Подбирайте различные установки, измеряйте температуру в каждой зоне и контролируйте качество полученной продукции. A потом пишите инструкцию. Универсальной формулы для всех типов проводов вы не получите.
Последний раз редактировалось Vladimir Dubrovskii 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

fs444
Сообщений: 69
Зарегистрирован: 17 сен 2009, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение fs444 » 07 фев 2010, 19:03

Вторая зона влияет на первую посредством теплопроводности

Это как?

Вторая зона влияет на первую посредством теплопроводности и конвекции. Чем больше у вас открыт шибер, тем больше конвекция, но и тем больше тепла улетает в трубу. Поэтому ваш результат не понятен - должно быть наоборот.

Что именно должно быть наоборот?

Формулы конечно же существуют, но результат будет зависеть от множества параметров вашей установки

От каких например?

Универсальной формулы для всех типов проводов вы не получите.

Мне сейчас не нужна формула для всех типов проводов. Моя термопара имеет сечение 5 мм. Ha него я и буду ориентироваться.
Последний раз редактировалось fs444 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

Rangok
Сообщений: 212
Зарегистрирован: 22 июл 2009, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение Rangok » 08 фев 2010, 01:41

Да тут в ручную наверное ничего толкового не получится, можно разве что попробовать создать модель в Ansys.
Последний раз редактировалось Rangok 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test

fs444
Сообщений: 69
Зарегистрирован: 17 сен 2009, 21:00

Тепловые процессы

Сообщение fs444 » 08 фев 2010, 07:39

Вопросы:
1. Диаметр трубы.
3. Диаметр отводной трубы.

Диаметр трубы 50 мм. Ho на обоих концах она заужается до 20 мм.

Диаметр отводной трубы 150 мм.

Изображение

можно разве что попробовать создать модель в Ansys

Поизучаю
Последний раз редактировалось fs444 29 ноя 2019, 19:18, всего редактировалось 1 раз.
Причина: test


Вернуться в «Физика»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 6 гостей