螺杆反应器几何结构参数确定

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1、维普资讯http://www.cqvip.com嚣喾期PET恿一c拯A工E品I高ENTVo1．3J0an．N2o0．01文章编号：1000-7466(2001)01—000404螺杆反应器几何结构参数确定司林旭，郑安呐，朱中南(1．华东理工大学反应挤出研究室，上海200237；2．华东理工大学联合反应工程研究所，上海200237)摘要：从基本几何学理论出发，推导了单螺杆和同向紧密啮合双螺杆反应器的几何结构参数计算式。对双螺杆的同向紧密啮合过程作了详细描述，导出j双螺轩反应器的空隙体积、横截面积和表面积计算式关键词：反应器}螺杆；结构参数；研究中图分类号：1氇32

2、0．5文献标识码：ADeterminationoftheparametersofgeometricconfigurationofscrewreactorSIIin—xu·ZHENGAn-na·ZHUZhong—nan(EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237，China)Abstract：Thecalculationformulaeontheparametersofgeometricconfigurationofsinglescrewandcloselyintermeshingco-rota

3、tingtwinscrewreactorswerederivedfromthebasicgeometry．theprocessofcloselyintermeshingco—rotatingoftwinscrewswasdescribedindetail，thecalculationformulaeofthefreevolume．theareaofcr0sssect’lonandthearea0fsurfaceoftwin-scewreactor％werederived．Keywords：reactor；screw~parametersofgeometricco

4、nfiguration；study近40年来，螺杆挤出机作为连续聚合物反应间隙，螺杆导程上，螺槽宽度或两个螺棱之间沿着器，能够一步合成高性能塑料材料，且对环境几乎没螺旋线垂直于螺棱的距离是Ⅳ，螺棱的轴向宽度是任何污染，给聚合反应和聚合改性带来了巨大的革b，而垂直于螺棱的宽度是e，螺棱和垂直于螺杆轴命。单螺杆和双螺杆反应器在聚合物改性工艺中得线的平面之间夹角是螺纹升角。下面推导这些参到了广泛的应用，但直接在螺杆反应器中进行本体数之间的相互关系。让图1中螺杆反应器的单螺杆聚合的研究，在国际上只有几个为数不多的研究试贴着平面转动一圈，其螺棱在平面上留下的轨迹为验室可以

5、完成，例如德国Aachen复合材料研究室图2的实线(实线代表螺筒与螺杆没有间隙，虚线代和华东理工大学材料学院反应挤出研究室口～。为了表螺筒与螺杆之间的间隙为H)。根据螺杆外径处使该聚合反应工艺在工业上得以实现，本研究室在的螺旋角巩，螺杆根部处的螺旋角，解直角三角形原有的小试基础上，于2000年底实现工业化。作为可得其几何关系为：一种新型反应器，对其几何结构必须有深刻的了解，一arctan(L／r．D)(1)为工业设计螺杆反应器提供基础的设计参数。一arctanr上／Ⅱ(D一2H)](2)1单螺杆反应器在机筒表面垂直于螺棱的槽宽与螺杆根部单螺杆反应器是聚合物工业中

6、最简单的一类挤槽宽的几何关系如式(3)和式(4)，在螺槽内任出反应器。为了分析双螺杆反应器的几何结构，现选一径向位置上的螺纹升角值在巩及之间，螺宽值用最菏单的一根单螺纹单螺杆(图1)来阐明螺杆最在Wb及两个极限值之间，P为螺棱数。基本的几何参数。机筒的内径是D，螺杆根部到机筒w一(L／p-bOcos口b一(L／p)cos一“(3)表面的距离H，螺棱顶面和机筒内表面半径方向的eb一6bCOS(4)收稿日期：2000-03—06基金项目：国家自然科学资金资助项目(29974008)作者简介：司林旭(1972一)，男(汉族)．安徽安庆人，博士研究生，主要从事反应挤出聚

7、烯烃的研究。维普资讯http://www.cqvip.com第1期司林旭，等：螺杆反应器几何结掏参数确定一(L／p-b,)cos一(L／p)cos8,-e~(5)e,=b,cos(6)图4双螺杆相互紧密啮合旋转1周剖面图角由C和Db唯一确定根据几何关系解直角三图1单螺杆(单螺纹)反应器几何结掏角形ACO可得如下关系式：，’／oCOS一丽~L／,5(7)令；／Db=0s2一一1(8)则29==arccos(2k一1)(9)将双螺杆相啮合部分划分为螺顶、螺腹和螺根3个区域。每—部分的宽度决定着各自角度的大小，即螺顶对应顶角口l，螺腹对应腹角】9，螺根对应根角∞。对双

8、螺杆有式(10)，螺杆螺