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1、熔融纺丝组件的设计计算1.纺丝组件内熔体流动阻力计算纺丝组件的初压力完全消耗在克服组件内件的各层阻力上，因此初压力应等于各层压力损失之和，用公式表示为：PO=Z Pi式中，PO为纺丝组件初压力，其值等于组件入口处测量的泵后压力，P为熔体通过纺丝组件中第I个内件的压力损失。（1）熔体通过分配板的压力损失 P=128p l*q/（n d4）式中， P为压力降（Pa）； p熔体粘度（Pa . s） ;l*为孔入 口修正常数（m） ;q为分配板单孔熔体流量（m3/s） ;d为分配板单 孔直径（m）。l*为按Bagley修正公式进行修正的孔入口修正常数。l*=（l+Nd）式中，N为入口修正系数，通常由实
2、验确定，进行估算时， 对于热塑性聚合物，可近似取N=2.53。（2）熔体通过过滤网的压力损失 P=64 （w+d） 2dp Q/（Fw4）式中， P为压力降（Pa）； w为滤网网孔间距（m） ; d为滤网 网丝直径（m）； p为熔体粘度（Pa s） ; Q为通过滤网总体积流量 （m3/s） ; F为滤网的总通孔面积（m2）。F=z W2式中，Z为滤网孔数。(3) 熔体通过过滤沙的压力损失 P=72 (Lp/L)2p V，LX-2(1- )2/ 3式中， P为通过滤沙层的压力降(Pa)； p为熔体粘度(Pa -s); Lp为滤沙构成的毛细孔长度(m); L为滤沙层厚度(m);为滤沙空隙滤；V，为
3、熔体平均流动速度(m/s) ; X为粒子平 均直径(m).对于均匀直径粒子。Lp/L2.5o滤沙的空隙率可由下式求出： =Ah/A=Vh/V式中，Ah、VH分别为过滤器容器内的滤沙形成的空隙面积和体 积；a、V分别为空容器的流通面积和体积。另一种计算熔体通过过滤沙的压力损失方法是： P=280pL V，(1- )2/(98x10000x 3 2 X2其中， P为通过滤沙层的压力降(Kg/cm2)； p为熔体粘度(泊)L为滤沙层厚度(cm) ； V，为熔体平均流动速度(cm/s)； 为滤 沙空隙滤；为球形度；X为粒子平均直径(cm).2.纺丝组件密封的设计计算(1)平垫密封的预压紧力预压紧力使垫
4、片塑性变形，填塞不平及空隙。FDV=f%式中，Fdv为预压紧力(N); Dg为密封垫平均直径(m) ; Dg= Q+b; D|为密封口内径；b为垫片宽度(m)； Ko为密封预紧压力特 性值，对于各种材料的平垫，K=b(m)。oKdv是垫片材料抗变形强度，常温下，软铝KDv=100MPa， 软紫铜KDv=200MPa，温度升高，强度降低。(2)平垫密封的密封力Fdb= Fdv 耳式中，是操作中的密封力(N)，已知:分配板为 75,孔深度为1=16，孔径为 2.5,分配板总孔数为91, 纺丝品种为300D的FDY,纺速为4200m/s。(1) 熔体通过分配板的压力损失 P=128p l*q/(n
5、d4)p =245Pa . sl*=(l+Nd)=0.016+3x0.0025=0.0235(m)d=0.0025q=300x4200/(9000000x1.2x1000x91x60)=2.136752137x10-8(m3/s) P=128p l*q/(n d4)=128x245x0.0235x2.136752137 x10-8/(3.14x0.00254)=128383.2544(Pa)(2) 熔体通过过滤网的压力损失 P=64 (w+d) 2dp Q/(Fw4)Q=300x4200/(9000000x1.2x1000x60)=1.944444444x10-6(m3/s)p =245Pa
6、. s过滤网为三、五，九层，三层网为3615036日滤网 五层网为501802540(2518(50 日滤网，九层网为 3250-18(254-40(254-180-5032日滤网。32,36,50,150,180,254目滤网的孔间距 w(mm分别为，0.368,0.106,0.0滤88网网丝直径d(mm分别为，0.132,0.061,0.051滤网孔数 z 分别为7008,8870,17110,153995,221753,441562滤 09的0总通孔面积F(mm2)分别为，2317,1730,1717,，故熔体通过各层过滤网的压力损失分别为： P=64 (w+d) 2dp Q/(Fw4)
7、 P=64 (w+d) 2dp Q/(Fw4)50日时： P=64 (w+d) 2dp Q/(Fw4)=64x(0.368+0.132)x10-32x0.132x10-3x245x1.94x10-6/2317x10-6x(0.368x10-3)4=23623(pa)150日时： P=64 (w+d) 2dp Q/(Fw4)1730x10-6x(0.106x10-3)4=236941(pa)180日时： P=64 (w+d) 2如 Q/(Fw4)=64x(0.088+0.051)x10-32x0.051x10-3x245x1.94x10-6/1717x10-6x(0.088x10-3)4=291
8、102(pa)(4) 熔体通过过滤沙的压力损失 P=72 (Lp/L) 2p V，LX-2(1- )2/8 3L /L=2.5 pp =245Pa . sL=18.2mm对20日的沙子来说，其 =0.48,X=0.0875mm,V，=1.94x10-6/(3.14x752x10-6/4x0.48)=0.00091531(m/s) P=72 (Lp/L)2p V，LX-2(1- )2/ 3 =72x2.52x245x0.00091531x0.0182x0.0875-2x(1-0.48) 2/0.482 =586(pa) P=280pL V，(1- )2/(98x10000x 3 2 X2=280x2450x1.82x0.091531x(1-0.48)2/(98x104x0.483xx0.6322x0.08752) =93.2Kg/cm2
