Idejno reenje suare za suenje premaza ambalae
5.Idejno reenje suare za suenje premaza ambalae
5.1. Uvodne napomene Za suenje lepka nanesenog na aluminijumsku
foliju je usvojena petljasta suara zapremine 4,8 m" (prema tehnikim
podacima proizvoaa maina za kasiranje). Agens suenja u ovom
tehnolokom postupku je vlaan vazduh. Grejanje vazduha se vri
termalnim uljem temperature 200C, koje struji kroz tzv.sae. Brzina
agensa suenja je
2 m/s
5.2. Opis procesa i postrojenja Suara za suenje lepka nanetog na
materijal, koji se kasira je sastavni deo tehnoloke linije za
kasiranje. Kasiranje materijala je tehnoloki postupak u kome se vri
spajanje dva ili vie razliitih materijala. Ta veza u vieslojnim
ambaianim materijalima se ostvaruje pomou lepka. Postoje dva
postupka kasiranja materijala diplomskog rada), a to su: suvi
postupak kasiranja vlani postupak kasiranja. vie reci o ovome biio
je u prvoj taki
Kod suvog postupka (o kome je i re u diplomskom radu) lepak se
nanosi na jedan od materijala koji se kasiraju. Da bi se ostvarila
dobra veza izmeu materijala potrebno je da sav rastvara u procesu
suenja ispari sa povrine materijala. Zatim se po izlasku iz suare
materijali spajaju. Postupak vlanog kasiranja se razlikuje od suvog
postupka utoliko to se lepak pre ulaska u suaru stavlja izmeu dva
materijala (od kojih je jedan porozan, najee je to papir) koji se
kasiraju. U suari dolazi do isparavanja rastvaraa iz lepka kroz
porozni sloj materijala. Na taj nain se ostvaruje kohezija izmeu
slojeva materijala. Suara kao deo ove tehnoloke linije za kasiranje
mora da obezbedi isparavanje rastvaraa (etiiacetata) u potpunosti,
jer je u pitanju ambalaa za prehrambene proizvode i njegovo
eventualno prisustvo bi moglo da bude tetno.
Idejno reenje suare za suenje premaza ambalae
Na slici 5.1 se nalazi ema maine za kasiranje materijala.
Slika 5.1. Maina za kairanje materijala 1,2. ureaji za
namotavanje materijala koji se sui 3,4. ureaji za odmotavanje
materijala koji se sui 5.ulaz u suaru 6.suara 7,8. ureaji za
nanoenje lepka na materijal 9,10. ureaji za namotavanje kairanog
materijala 11.ureaj za namotavanje gotovog materijala 12.komandni
pult
5.3. Odreivanje osnovnih karakteristika suare 5.3.1. Odreivanje
dimenzija komore za suenje Za suenje lepka u procesu kasiranja
vieslojnih ambalanih materijala usvojena je petljasta suara
zapremine 4,8 nv". Usvojene su sledee vrednosti za dimenzije
suare:a x 6 x c = 8 x l x 0,6 gde su
-a = 8m, duina suare, -b = 1m, irina suare i
-c = 0,6m, visina suare
5,3.2. Odreivanje debljine izolacije Za izolaciju suare izabran
je vunizol 85. Proraun debljine izolacije vri se na sledei nain: Na
slici 5.2. se nalazi presek zida suare.
Slika 5.1. Presek zida suare - t1 ,C, temperatura agensa suenja,
t - g1 C, temperatura unutranje povrine zida, -
tg2
C,temperatura spoljanje povrine,
- t o C,temperatura okolnog vazduha, - z ,m,debljina izolacije
i
-
z ,
W mK , koeficijent toplotne provodljivosti.
Specifini toplotni fluks koji se preda okolini kroz zidove suare
rauna se po formuli: W q = 2 ( t g 2 t g 0 ), 2 m
gde su: -
tg2
= 40C, zakonski propisana temperatura,
-t0 = 20C, temperatura okolnog vazduha,-
2,
W m 2 K , koeficijent prelaza toplote
Debljina izolacionog sloja vunizola 85 odreuje se na osnovu
pretpostavke o nepromenljivosti specifinog toplotnog fluksa, a
pomou formule:
z =gde je:
z ( t g1 t g 2 ) 0.0495 (114 40) = = 0.039 m = 39 mm q 94
z ,
W mK , koeficijent toplotne provodljivosti izolacije
Poto su standardne debljine izolacije 30,40,...80,90,a
proraunska vrednost je 39mm,usvajam prvu veu standardnu
vresnost:
z = 40 mm
Preko izolacije se stavlja limena oplata.
5.4. Zagrejai vazduha Zagreja vazduha je deo skoro svih suara.
Neophodno je zagrejati vazduh zbog toga to time poveamo entalpiju
vazduha kao agensa suenja, to je vea entalpija vazduha , vea je i
efikasnost suenja, jer se time moe predati vea koliina toplote
materijalu koji se sui. Pri tome ne treba zaboraviti da je
efikasnost suenja vea ukoliko je apsolutna vlanost vazduha manja.
Koliina toplote koju vazduh primi u zagrejau u jedinici vremena
definie toplotnu snagu zagrejaa i moe se predstaviti kao:
Q = mv c p ( t1 t 2 )
gde su: - Q ,kW, toplotna snaga zagrejaa, kg-
mv ,
s maseni protok vazduha, kJ kgK specifini toplotni kapacitet
vazduha,
-
c pv ,
- t1 ,C, temperatura vazduha pre zagrevanja i -t2C,temperatura
vazduha posle zagrevanja Za zagrevanje vazduha se koristi u ovom
sluaju termalno ulje (Galaxtherm).
Za razmenjivae, koji rade bez promene agregatnih stanja grejnog
i grejanog fluida, stepen korisnosti je:
rgde su:
G2 c2 ( t 2 t 2 ) G1 c1 t 1
G1 ,G2 , maseni protoci grejnog i grejanog fluida, kJ - c1,c2,
kgK .specifini toplotni kapacitet grejnog i grejanogfluida,-
t 2,t 2 C, poetna i krajnja temperatura grejanog fluida i t - 1
C, temperatura grejnog fluida.
Karakteristike agensa suenja: pritisak : p =101,300 kPa poetna
temperatura : tvp = 20C ~ vlanost vazduha : krajnja temperatura :
tvk=120C
X o = 0.0117
kg kg
Grejni fluid je termalno ulje temperature 200
C
Usvojen je izmenjiva toplote od osam standardnih elinih cevi DN
25 sa spoljanjim spiralnim rebrima sledeih dimenzija: spoljanji
prenik : ds =31,8 mm debljina zida : z =2,6mm unutranji prenik : d
u =26,6mm duina cevi :l =1 000mm
Prema preporukama za cev sa glatkim spiralnim rebrima usvojeno
je:
visina rebra : debljina rebra :
h=
1 d s = 16 mm 2
r = ( 0.25 0.75) mm = 0.5 mmN 1 = 275 450 = 425
broj rebara (po dunom metru cevi) :
Ukupna povrina orebrene cevi je:
S c = S r + S
gde su:
S r , m 2 ukupna povrina orebrenja (rebara) i S , m 2
,meurebarna povrina noseeg zida. S c = S r + S = 2.1 + 0.079 =
2.179 m 2Ukupna povrina celog izmenjivaa od 8 orebrenih cevi 2
(pretpostavka) je: S iz = 8 S C = 8 2.179 = 17.432 m Odreivanje
srednje temperaturske razlike se vri prema formul:
t sr = t ln =
t t t a tb 125 20 = 2k 2 p = = 172.2C t a tk t2 p 250 20 ln ln
ln 250 125 tb tk t2 k
Odreivanje protoka termalnog ulja se vri preko relacije:
r =
m2 c p 2 ( t 2 t 2 ) mtu c p1 t1
Za usvojeni stepen korisnosti razmenjivaa usvaja se/7,. =0-98 i
maseni protok vazduha (uzima se za najvei protok suvog vazduha, a
to je u drugom periodu suenja)
m2 = 22.4 kg/s mtu = m2 c p 2 ( t 2 t 2 ) 22.4 1.5418 (120 20 )
= = 3.3 kg/s R c p1 t1 0.98 2.26 473
Odreivanje koeficijenta prolaza toplote se vri prema
relaciji:
k=
Q 22.4 1.5 105 1000 = = 595 W/m 2 K S iz t sr 21.79 172.2
6,5. Ventilator i elektromotor Kod konstrukcije razliitih tipova
suara, neophodan element svih postrojenja je ventilator.
Ventilatori se dele na dva tipa: 1. Aksijalni ventilatori se
koriste u sluajevima kada je potreban veliki kapacitet
2.
m3 (desetine hiljada h ) pri malom hidraulikom otporu
sistema,Centrifugalni ventilatori se dele na tri grupe, i to:
-niskog pritiska, do 1000 Pa; -srednjeg pritiska, od 1000 do 3000
Pa; -visokog pritiska,od 3000 do 15000 Pa.
Centrifugalni ventilatori niskog i srednjeg pritiska se koriste
za suare ahtnog i doboastog tipa, dok se ventilatori visokog
pritiska koriste za pneumatske suare i sa fluidizovanim slojem.
Ventilatori mogu biti sa usisom sa jedne ili dve strane. Za izbor
tipa ventilatora neophodno je znati kapacitet (zapreminski protok)
i potreban napor kao i sadraj mehanikih i hemijskih primesa u
agensu
suenja. Ukupni napor (Hu) se preraunava za normalne uslove: t =
20C p = 101,3 kPa
= 1,2 kg/m 3
Padovi pritisaka na pojedinim ureajima (usvojene vrednosti): p f
filter: = 350Pa izmenjiva: piz = 120 Pa aluzine . p z = z W = 2200
2 = 4400 Pa Koeficijenti lokalnih gubitaka na instalaciji: = 0,017
, gubitak na pravolinijskoj deonici
= 0,13, gubitak u kolenu k
R =0,21, gubitak u ravi BK = 1 , gubitak Borda-Kamoa.Izraz za
pad pritiska na pojedinoj deonici:
l w2 pVi = i + i i , Pa di 2
gde su: - i , ukupni gubici po pojedinoj deonici, - i , gubitak
usled trenja na pravolinijskoj deonici, - li duina pojedine
deonice,
- d i ,m, ekvivalentni prenik za svaku deonicu,3 - = 1,2
kg/m
gustina vazduha i
- w, m / s , brzina vazduha na pojedinoj deonici. Ukupan napor
ventilatora: Hu =
pi
= 350 +120+ 4400 + 115,14 5000Pa
Ukupan napor ventilatora svedeno na normalne uslove:
H un = 5000
293 101000 = 3916 Pa 100 + 273 1013000
Potrebna snaga za pogon ventilatora:
NV =gde su:
V H un 0.4 3916 = = 2238 W = 2.238 W V P 0.7 1
-V = 0,7, stepen korisnosti (usvojeno) i - P = 1, stepen
korisnosti prenosa(usvojen ventilator direktno vezan za osovinu
elektromotora) Instalisana snaga ventilatora : NM = Nv k = 2,238
1,15 = 2,51 AkW gde su: -Nv,kW,snaga ventilatora i -k, stepen
sigurnosti. Za ventilator treba usvojiti centrifugalni ventilator
srednjeg pritiska sa
m3 zapreminskim protokom 0,4 s
