年產(chǎn)5000噸硬質(zhì)pvc車(chē)間工藝設(shè)計(jì)

常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院UPVC管材工藝設(shè)計(jì)高材1311作者：2014/10/29目錄第一章緒論TOC\o"1-5"\h\z1.1聚氯乙烯管材的特點(diǎn)11.2產(chǎn)品參數(shù)21.3聚氯乙烯管材的生產(chǎn)方法31.4生產(chǎn)工藝流程概述31.5原料配方的選擇3第二章硬質(zhì)pvc的生產(chǎn)車(chē)間工藝計(jì)算2.1生產(chǎn)能力計(jì)算42.2物料衡算4第三章設(shè)備選型和臺(tái)數(shù)計(jì)算3.1高速混合機(jī)的計(jì)算43.2螺桿擠出機(jī)計(jì)算53.3擠出管輔機(jī)計(jì)算53.4其他設(shè)備6第四章車(chē)間布置的設(shè)計(jì)4.1車(chē)間布置的要求64.2車(chē)間布置的原則64.3安全與環(huán)保74.4設(shè)備一覽表8第五章成本總計(jì)結(jié)論參考文獻(xiàn)8年產(chǎn)5000噸硬質(zhì)pvc車(chē)間工藝設(shè)計(jì)摘要：本文介紹了年產(chǎn)5000噸的硬質(zhì)聚氯乙烯的生產(chǎn)工藝及車(chē)間合成工段的設(shè)計(jì)。本文綜述了硬質(zhì)pvc型材的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀與前景并從聚氯乙烯生產(chǎn)工藝著手，選擇普遍使用的雙螺桿擠出成型的成型方法生產(chǎn)聚氯乙烯管材，通過(guò)配方選擇、物料衡算、設(shè)備選型、工藝參數(shù)控制等過(guò)程對(duì)整個(gè)工藝流程作了較為詳盡的闡述。另外指出硬質(zhì)pvc管材成熟的生產(chǎn)工藝路線，并從低成本、高性能、功能應(yīng)用等各方面考慮設(shè)計(jì)了較為合理的硬質(zhì)pvc管材生產(chǎn)配方和留有發(fā)展?jié)摿Φ纳a(chǎn)設(shè)備，計(jì)算其生產(chǎn)車(chē)間所需的各種生產(chǎn)設(shè)備和總投資成本，繪制出工藝流程圖和生產(chǎn)車(chē)間設(shè)備平面布置圖，對(duì)實(shí)際投資建設(shè)硬質(zhì)pvc管材車(chē)間的各個(gè)方面具有積極的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：硬質(zhì)pvc；管材；物料衡算；生產(chǎn)車(chē)間；工藝設(shè)計(jì)第一章緒論聚氯乙烯(PVC)是目前產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯的第二大通用塑料，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。其中pvc硬質(zhì)制品(PVC-U)占其總量的60%，且正朝著高韌性高強(qiáng)度的新領(lǐng)域發(fā)展。PVC-U管材廣泛應(yīng)用于給水、建筑排水、排污、化工等領(lǐng)域，是PVC-U制品中重要的種類(lèi)，也是塑料管道中使用最廣泛的產(chǎn)品之一。1.1聚氯乙烯管材的特點(diǎn)聚氯乙烯管材具有如下優(yōu)點(diǎn)：&pvc管材質(zhì)輕，搬運(yùn)裝卸便利；&pvc管具有優(yōu)異的耐酸、耐堿、耐腐蝕性；曲pvc管的壁面光滑，對(duì)流體的阻力小且粗糙系數(shù)僅0.009較其他管材低，在相同的流量下，管徑可予縮??；?pvc管的耐水壓強(qiáng)度，耐外壓強(qiáng)度，耐沖擊強(qiáng)度等均甚良好；?pvc管具有優(yōu)越的電氣絕緣性，適用于電線，電纜之導(dǎo)管與建筑上之電線配管；?pvc管由溶解實(shí)驗(yàn)證實(shí)不影響水質(zhì)，為目前自來(lái)水配管之最佳管材；?pvc管之接合施工迅速容易，故施工工程費(fèi)低廉。聚氯乙烯管材存在以下缺點(diǎn)：?強(qiáng)度較低，受壓能力差；?使用溫度范圍窄；?膨脹系數(shù)大，剛性較低；?當(dāng)制造聚氯乙烯管材的樹(shù)脂中鉛鹽、鎘鹽等物質(zhì)超標(biāo)時(shí)會(huì)危及環(huán)境及人體健康。1.2產(chǎn)品參數(shù)產(chǎn)品名稱(chēng)管外徑（mm）壁厚（mm）UPVC管材602.51.3聚氯乙烯管材的生產(chǎn)方法硬質(zhì)聚氯乙烯管（PVC）系將聚氯乙烯樹(shù)脂與穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等助劑配混，經(jīng)造粒后再擠出成型制得，也可采用雙螺桿（異向）粉料一次成型。硬聚氯乙烯管耐化學(xué)腐蝕、絕緣性能好，主要用作輸送各種流體，以及用作電線套管等。硬聚氯乙烯管易切割、焊接、粘接、加熱可以彎曲，因此安裝、使用非常方便1.4生產(chǎn)工藝流程概述硬聚氯乙烯管的工藝流程如圖所示：pvc管材生產(chǎn)工藝流程可分為三個(gè)過(guò)程：由成型料準(zhǔn)備過(guò)程，包括配方、混合、過(guò)篩或者造粒。&擠出成型過(guò)程，將配好的物料在上料器的作用下，由料倉(cāng)送至擠出機(jī)的加料斗中，然后物料由加料斗進(jìn)入擠出機(jī)進(jìn)行加熱、塑化。塑化完全后塑化料被定量擠出。曲定型包裝過(guò)程中，經(jīng)過(guò)冷卻定徑箱冷卻定型，再經(jīng)過(guò)牽引機(jī)、切割機(jī)，上光烘干固化后，檢驗(yàn)合格即為成品。1.5原料配方的選擇組分名稱(chēng)組分份數(shù)百分率（%）PVCXS-410066.23CPE(36%)106.62ACR40142.65馬來(lái)酸二丁基錫21.32UV-910.66氯化石蠟21.32硬脂酸21.32輕質(zhì)CaCO3201.32金紅石型TiO253.31Sb20353.31第二章硬質(zhì)pvc的生產(chǎn)車(chē)間工藝計(jì)算計(jì)原始數(shù)據(jù):（一）聚合物生產(chǎn)能力5000噸'年硬pvc管材（二）年生產(chǎn)時(shí)間7200小時(shí)（三）PVC管材合格率99%（四）產(chǎn)品規(guī)格0160?200mm物料損耗系數(shù)物料損耗工序配料高速混合擠出成型成型后處理?yè)p耗率0.2%0.4%0.3%0.3%2.1生產(chǎn)能力計(jì)算每小時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)量=裝置產(chǎn)量（公稱(chēng)產(chǎn)量）=500監(jiān)10°°=701kg年生產(chǎn)時(shí)數(shù)X合格率7200X0.99每天設(shè)計(jì)產(chǎn)量=每小時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)量X日生產(chǎn)時(shí)數(shù)二701x24=16824kg年設(shè)計(jì)產(chǎn)量=每小時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)量x年生產(chǎn)時(shí)數(shù)=701x7200=5047200kg2.2物料衡算按每天物料在各工序中進(jìn)出料量進(jìn)行計(jì)算進(jìn)入工序物料量=——出料量——1-該工序的損耗率,,,,每天設(shè)計(jì)產(chǎn)量16824日進(jìn)入后處理的物料量=-后處理物料損耗率=E=16874日進(jìn)入擠出成型的物料量=日進(jìn)入后處理的物料量=「籍74=169421-擠出成型物料損耗率1-。4%日進(jìn)入擠出成型的物料16942日進(jìn)入高速混合機(jī)的物料量==一ZVB7=170271-高速混合機(jī)物料損耗率1-0.5%日進(jìn)入高速混合機(jī)的物料量17027日進(jìn)入配料的物料量=1-配料物料損耗率=E=17061第三章設(shè)備選型和臺(tái)數(shù)計(jì)算3.1高速混合機(jī)的計(jì)算查表得配料表觀密度為1.5kg/L日進(jìn)入高速混合機(jī)物料量16824每小時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)量==日生產(chǎn)時(shí)數(shù)24=701kg設(shè)每批的混合操作時(shí)間為0.7小時(shí)每小時(shí)混料物料量=每小時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)魴操作周期配料表觀密度701X0.77^=327kg.參數(shù)、型號(hào)總?cè)莘e有效容積電機(jī)功率主軸功率SHR-800A80060060/90370/740混合機(jī)的臺(tái)數(shù)=設(shè)計(jì)量.=327<X一臺(tái)11200元張家港市佳諾機(jī)械有限公司的SHR-800A高速混合機(jī)為例，有效容積為600LSHR-800A高速混合機(jī)參數(shù)有效容積8003.2螺桿擠出機(jī)計(jì)算每小時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)量=日進(jìn)入擠出機(jī)成型物料量=16942=705.9kg日生產(chǎn)時(shí)數(shù)24品牌：閔氏企業(yè)型號(hào)：MS類(lèi)型：管材設(shè)備加工定制：是螺桿直徑：65-90mm長(zhǎng)徑比：36:1電動(dòng)機(jī)功率：30-90KW生產(chǎn)能力：100-400kg/h外形尺寸：30000mm重量：8000-20000kg生產(chǎn)直徑：16-800mm查閱閔氏集團(tuán)塑料機(jī)械有限公司資料選取PVC管生產(chǎn)線PVC管設(shè)備PVC管生產(chǎn)設(shè)備的詳細(xì)信息擠出機(jī)臺(tái)數(shù)=7°5=1.76臺(tái)故取2臺(tái)400設(shè)備年生產(chǎn)能力=最大擠出率二年生產(chǎn)時(shí)數(shù)=400X7200=2880t/a100010003.3擠出管輔機(jī)計(jì)算本設(shè)計(jì)中，管材直徑為60mm壁厚2.5mm每米管重量=(d2-d2)Xnxp=(0.032-0.0272)X3.14X1500=0.81kg/m輔助管材速度=每小時(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)量=——701——=4.8m/min

每米管重質(zhì)量0.81X60X3查閱青島福潤(rùn)德塑料擠出技術(shù)有限公司資料型號(hào)管材范圍(mm)擠出機(jī)擠出速度(m/min)最大產(chǎn)量(kg/h)裝機(jī)容量(kw)外形尺寸FPVCG-6316-63FSJSZ-51/1051-121205030X1.8X23.4其他設(shè)備查閱塑料磨粉機(jī)專(zhuān)業(yè)公司資料選取JWP-550型號(hào)磨粉機(jī)型號(hào)主機(jī)功率(kw)風(fēng)機(jī)功率(kw)電壓(V)總功率(kw)刀盤(pán)直徑(mm)進(jìn)料直徑(mm)出料細(xì)度(目)產(chǎn)量(kg/h)外形尺寸(m)JWP-550375.5380v50HZ42.50550Z640-120200-3802.5X2X3一臺(tái)粉碎機(jī)即夠用磨粉機(jī)日工作時(shí)數(shù)二—日廢品量—=1656=0.66h磨粉機(jī)生產(chǎn)能力250查閱張家港市昌元橡塑機(jī)械廠資料選取SWP400型號(hào)破碎機(jī)型號(hào)旋轉(zhuǎn)刀軸直徑(mm)破碎量(kg/h)進(jìn)料口尺寸(mm)功率(kw)重量(kg)外形尺寸(m)SWP400400200-400400X250116601.3X0.9X1.7一臺(tái)即夠用破碎機(jī)日工作時(shí)數(shù)=—日廢品量=1656=0.25h破碎機(jī)生產(chǎn)能力660第四章車(chē)間布置設(shè)計(jì)4.1車(chē)間布置的要求車(chē)間布置設(shè)計(jì)要適應(yīng)總圖布置要求，與其他車(chē)間、公用工程系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)組成成有機(jī)體。經(jīng)濟(jì)效果要好。車(chē)間平面布置設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔、緊湊，已達(dá)到最小的占地面積；車(chē)間立面布置應(yīng)盡量將高達(dá)的設(shè)備布置在室外，如不能布置在室外的盡量單獨(dú)處理，且盡量降低廠房的高度，以減少建設(shè)費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本。便于生產(chǎn)管理，安裝、操作、檢修方便。在車(chē)間布置設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮各個(gè)生產(chǎn)工段外，對(duì)生產(chǎn)輔助用房如車(chē)間配電室、機(jī)修間、化驗(yàn)室等和生活辦公用房等，都要合理安排，互相協(xié)調(diào)，以便生產(chǎn)管理；設(shè)備布置設(shè)計(jì)的同時(shí)，要考慮到日后的施工安裝、操作和檢修，要盡量創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，給操作人員留有必要的操作空間和安全距離；需要經(jīng)常檢修、更換的設(shè)備附近要留有一定的檢修空間和設(shè)備運(yùn)輸寬度。要符合有關(guān)的布置規(guī)范和國(guó)家有關(guān)的法規(guī)，妥善處理防火、防爆、有毒、腐蝕等問(wèn)題，保證生產(chǎn)安全，還要符合建筑規(guī)范和要求。廠房的大小、高度、形制等要符合建筑規(guī)范。要留有發(fā)展余地有些設(shè)施或裝置，由于設(shè)計(jì)投資較大，資金緊張，或已經(jīng)預(yù)計(jì)到將來(lái)的銷(xiāo)售情況會(huì)越來(lái)越好，經(jīng)和建設(shè)單位協(xié)商，在布置設(shè)計(jì)時(shí)，要留有發(fā)展余地，以便將來(lái)擴(kuò)建或增建4.2車(chē)間布置的原則（一）車(chē)間廠房布置設(shè)計(jì)化工設(shè)計(jì)中采用的廠房型式一般為：長(zhǎng)方形、T形、L形和II等。長(zhǎng)方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有助于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面；但有時(shí)由于廠房總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在總圖布置有困難時(shí)，為了適應(yīng)地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有采用L形、T形或I形的，此時(shí)應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)、通道和立面等各方面的因素。廠房的柱網(wǎng)布置，要根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)而定，生產(chǎn)類(lèi)別為甲、乙類(lèi)生產(chǎn)及大型石化裝置，宜采用框架結(jié)構(gòu)，采用的柱網(wǎng)間距一般為6m，也有采用9m、12m。丙、丁、戊類(lèi)生產(chǎn)可采用混合結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，開(kāi)間采用4m、5m或6m。但不論框架結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)，在一幢廠房里不宜采用多種柱距。柱距要盡可能符合建筑模數(shù)的要求，這樣可以充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)制構(gòu)件，節(jié)約設(shè)計(jì)和施工力量，加速基建進(jìn)度。在進(jìn)行車(chē)間布置時(shí)，應(yīng)考慮廠房安全出入口，一般不應(yīng)少于兩個(gè)。如車(chē)間面積小，生產(chǎn)人數(shù)少，可設(shè)1個(gè)，但應(yīng)慎重考慮防火安全等問(wèn)題。裝置（車(chē)間）內(nèi)的道路、通道的寬度及其上方高度應(yīng)執(zhí)行HG20546—92中的有關(guān)規(guī)定和執(zhí)行GB50160中的相關(guān)規(guī)定。（二）車(chē)間設(shè)備布置設(shè)計(jì)（1）要根據(jù)設(shè)備大小及結(jié)構(gòu)，考慮設(shè)備安裝、檢修及拆卸所需要的空間和面積。（2）要考慮設(shè)備能順利進(jìn)出車(chē)間。經(jīng)常搬動(dòng)的設(shè)備應(yīng)在設(shè)備附近設(shè)置大門(mén)或安裝孔，大門(mén)寬度比最大設(shè)備寬0.5m，不經(jīng)常檢修的設(shè)備，可在墻上設(shè)置安裝孔。（3）通過(guò)樓層的設(shè)備，樓面上要設(shè)置吊裝孔。廠房比較短時(shí)，吊裝孔設(shè)在靠山墻的一端，廠房長(zhǎng)度超過(guò)36m，則吊裝孔應(yīng)設(shè)在廠房中央。多層樓面的吊裝孔應(yīng)在每一層相同的平面位置。在底層吊裝孔附近要有大門(mén)，使需要吊裝的設(shè)備由此進(jìn)出。吊裝孔不宜開(kāi)得過(guò)大（一般控制在2.7m以?xún)?nèi)，對(duì)于外形尺寸特別大的設(shè)備的吊裝，可采用安裝墻或安裝門(mén)，設(shè)備可直接從安裝墻或安裝門(mén)進(jìn)人該設(shè)備位置就位）。（4）必須考慮設(shè)備檢修、拆卸以及運(yùn)送物料所需要的起重運(yùn)輸設(shè)備。起重設(shè)備的形式可根據(jù)使用要求定。如不設(shè)永久性起重運(yùn)輸設(shè)備，則應(yīng)考慮有安裝臨時(shí)起重運(yùn)輸設(shè)備的場(chǎng)地及預(yù)埋吊鉤，以便懸掛起重葫蘆。如在廠房?jī)?nèi)設(shè)置永久性起重運(yùn)輸設(shè)備，則要考慮起重運(yùn)輸設(shè)備本身的高度，并使設(shè)備起吊運(yùn)輸高度大于遭輸途中最高設(shè)備的高度。（5）大型設(shè)備（如:塔、儲(chǔ)罐、反應(yīng)器等應(yīng)布置在裝置（車(chē)間）的一側(cè)，并靠通道，周?chē)鸁o(wú)障礙物，以便起重運(yùn)輸設(shè)備的進(jìn)出及設(shè)備的吊裂，通道寬度應(yīng)大于最大起吊設(shè)備的寬度。4.3安全與環(huán)?；どa(chǎn)企具有高溫高壓易燃易爆有毒有害的特點(diǎn)，生產(chǎn)場(chǎng)區(qū)塔罐林立，管道縱橫交錯(cuò)。一旦發(fā)生火災(zāi)，燃燒猛烈，易造成大量有毒有害氣體溢出或產(chǎn)生，威脅人員的生命安全。所以，要做好企業(yè)的防火工作，按照國(guó)規(guī)范要求，再生產(chǎn)中的一些火災(zāi)危險(xiǎn)性大的場(chǎng)所安裝自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，自動(dòng)滅火系統(tǒng)，來(lái)減少杜絕惡性火災(zāi)的發(fā)生。在UPVC管生產(chǎn)車(chē)間，由于聚氯乙烯原料是顆粒狀或粉狀的固體，因此有可能帶來(lái)粉塵的污染，加上其生產(chǎn)過(guò)程都是機(jī)械化過(guò)程，其所不能避免的是對(duì)周?chē)h(huán)境帶來(lái)的噪音污染，因此在生產(chǎn)車(chē)間還必須安裝消音墻壁，或在選廠區(qū)址時(shí)選擇郊區(qū)。再生產(chǎn)過(guò)程中還必須考慮“安全第一，生產(chǎn)第二”的準(zhǔn)則。安全裝置型號(hào)數(shù)量?jī)r(jià)格點(diǎn)型復(fù)合式感煙感溫火災(zāi)探測(cè)器JTF-GOM-GST96131950火災(zāi)聲光報(bào)警器HX-100A1480小型滅火器（干粉）ALILULA238合計(jì)1436

4.4設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備型號(hào)功率臺(tái)數(shù)備注價(jià)格1混合機(jī)SHR-800A60~90kw1張家港市佳諾機(jī)械有限公司500002擠出機(jī)MS30~90kw2閔氏集團(tuán)塑料機(jī)械有限公司2180003管材生產(chǎn)線FPVCG-6350kw1青島福潤(rùn)德塑料擠出技術(shù)有限公司1300004磨粉機(jī)JWP-55042.5kw1塑料磨粉機(jī)專(zhuān)業(yè)公司350005破碎機(jī)SWP40042.5kw1張家港市昌元橡塑機(jī)械廠3680合計(jì)654680配電功率90+90+50+42.5+42.5=315kW第五章成本總計(jì)生產(chǎn)設(shè)備總價(jià)設(shè)備總價(jià)+安全裝置=654680+1436=656116元電費(fèi)一天使用315°電假設(shè)機(jī)器一天運(yùn)轉(zhuǎn)8小時(shí)