7. Kết cấu đồ án tốt nghiệp
4.2 Thiết kế cơ khí
4.2.5 Tính tốn chọn cơng suất nhiệt hóa lỏng nhựa
4.2.5.1 Khảo sát nhiệt độ hóa lỏng nhựa
- Nhiệt độ nóng chảy hay điểm nóng chảy/nhiệt độ hóa lỏng của một chất rắn là nhiệt độ mà khi đạt tới ngƣỡng đó thì chất chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng.
- Nhiệt độ của thay đổi ngƣợc lại (tức là từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn) là nhiệt độ đông đặc hay điểm đơng đặc. Thơng thƣờng điểm nóng chảy trùng với điểm đông đặc.
- Khơng giống nhƣ điểm sơi, điểm nóng chảy là tƣơng đối khơng nhạy cảm với áp suất.
- Có một số chất, nhƣ thủy tinh, có thể làm cứng lại khơng qua giai đoạn kết tinh đƣợc gọi là chất rắn vơ định hình. Các chất rắn vơ định hình khơng có điểm nóng chảy cố định.
- Nhiệt độ nóng chảy một số loại nhựa: + Nhiệt độ nóng chảy PP : ~ 165 °C + Nhiệt độ nóng chảy PE : ~ 120 °C + Nhiệt độ nóng chảy PVC : ~ 80 °C + Nhiệt độ nóng chảy PS : 180 °C - 200 °C
4.2.5.2 Tính tốn cơng suất nhiệt
- Nhiệt lƣợng cần thiết để nhựa hóa dẻo : Q = m.c.∆t - Trong đó:
Q là nhiệt lƣợng của vật thu vào hay tỏa ra (J) .
m là khối lƣợng của nhựa cần hóa dẻo (kg)
c là nhiệt dung riêng của nhựa (J/kg.K).
∆t là sự thay đổi của nhiệt độ hay có thể hiểu là sự biến thiên nhiệt độ
∆t = t2–t1
- Vật liệu là nhựa nên ta có:
m = 0.042 kg
c = 1800 J/kg.k
56
- Nhiệt độ lúc nóng chảy t2 = 120 °C - ∆t = t2–t1 = 120–25 = 95 °C
- Q = m.c.∆t = 0,042.1800.95 = 7182 J - Công xuất cần thiết :
- Ta có cơng thức : Pct = - Trong đó :
Pct công suất bộ tuyền nhiệt (W)
Q nhiệt lƣợng hóa dẻo của nhựa (J)
t thời gian nhựa hóa dẻo (s) Pct = =
= 718.2 W
Trong qua trình nhựa hóa dẻo nhiệt độ thay đổi do các ảnh hƣởng bên ngồi nên ta có : P= Pct/H
- Trong đó:
Pct là công suất cần thiết (W)
P công suất truyền nhiệt (W)
H hiệu năng làm việc 70 (%) P= 718.2/70% = 1026 W
- Ta có : P = U.I =>I = P/U = 1026/220 = 4.7 (A) Vậy ta chọn bộ truyền nhiệt là 10 A