日產(chǎn)2Km-PVC塑料管擠出生產(chǎn)線(xiàn)初步設(shè)計(jì)方案

武漢工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目：日產(chǎn)2KmPVC塑料管擠出生產(chǎn)線(xiàn)初步設(shè)計(jì)方案姓名：學(xué)號(hào)：院系：專(zhuān)業(yè)：指導(dǎo)教師：20日產(chǎn)2KmPVC塑料管擠出生產(chǎn)線(xiàn)初步設(shè)計(jì)方案()摘要：本設(shè)計(jì)采用懸浮法生產(chǎn)的聚氯乙烯開(kāi)展日產(chǎn)2Km聚氯乙烯塑料管擠出生產(chǎn)線(xiàn)初步方案設(shè)計(jì)，介紹了塑料管擠出生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)原理，工藝過(guò)程中需要注意的問(wèn)題，包括質(zhì)量影響因素、工藝條件及合成工藝中的各種助劑選擇，對(duì)塑料管擠出生產(chǎn)線(xiàn)的工藝過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的表達(dá)。從物料衡算和設(shè)備計(jì)算和選型三個(gè)方面進(jìn)行了工藝計(jì)算，對(duì)車(chē)間進(jìn)行布局設(shè)計(jì)，畫(huà)出了整個(gè)工藝的流程圖、廠房平面布局圖。關(guān)鍵詞：PVC管；生產(chǎn)線(xiàn)；工藝計(jì)算ThePreliminaryDesignofPVCPlasticPipeExtrusionLineof2KmDailyP()Abstract：Inthisdesign,theproductionlineofPVCpipefromsuspensionmethodmaterial,waspreliminarylydesignedasdailyproductionof2kmPVCpipe.Introductionofthedesignmechanismoftheplasticpipeextrusionproductionline,problemsthatneedattentionintheprocess,includingfactorsaffectingthequality,thevariousadditivesintheprocessconditionsandsynthesistechnologyselectionwerepresented.Andcalculationfromthematerialbalance,equipmentselectionofthreeaspectsoftheaccuratecalculationoftheprocesswereconductedwithdrawingofflowchartofthewholeprocessandpKeyword：PVCplasticpipe；Productionline；Processcalculation目錄1概述 11.1目的與意義 11.2硬質(zhì)聚氯乙烯管材的優(yōu)點(diǎn)及其開(kāi)展史 11.3國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求開(kāi)展PVC塑料管材 22國(guó)內(nèi)外主要工藝路線(xiàn)的比擬和選擇 23助劑作用及主要助劑簡(jiǎn)介 33.1穩(wěn)定劑 33.2填充劑 33.3潤(rùn)滑劑 43.4加工助劑 43.5抗沖改性劑 44PVC-U管成型用原料和配方 44.1PVC-U管材主要原料PVC樹(shù)脂選擇 44.2PVC-U管材生產(chǎn)配方 55PVC-U管材生產(chǎn)工藝流程概述 55.1生產(chǎn)工藝 55.2工藝流程框圖 66產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo) 67主要設(shè)備的工藝計(jì)算 77.1生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能計(jì)算 77.2原始數(shù)據(jù) 77.3物料平衡 78主要設(shè)備選型及臺(tái)數(shù)計(jì)算 9原料的配混 98.1.1混合機(jī)結(jié)構(gòu)及工作方法 98.1.2混合機(jī)選型 98.2上料 108.2.1彈簧上料結(jié)構(gòu) 10上料機(jī)的選型 118.3螺桿擠出機(jī) 118.3.1螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu) 128.3.2螺桿擠出機(jī)選型 128.4塑料管成型模具 138.5冷卻定徑套 148.6牽引 158.7切割 169廢料處理 1610生產(chǎn)中的現(xiàn)象及解決方法 1711原料消耗及電力估算 18原料消耗 18電力估算 1912生產(chǎn)車(chē)間布置與總體設(shè)計(jì) 19車(chē)間布置 19物料的貯存與運(yùn)輸 1913勞動(dòng)定員與生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)指標(biāo) 20勞動(dòng)定員 20生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)指標(biāo) 2114平安與環(huán)保 21謝辭 23參考文獻(xiàn) 241概述1.1目的與意義PVC塑料管是以聚氯乙烯樹(shù)脂為主要原料，混入各種助劑、填充物等輔助材料，經(jīng)混合、擠出，生產(chǎn)出管材，或經(jīng)注塑生產(chǎn)管件。由于它具有質(zhì)輕、耐腐蝕、外形美觀、無(wú)不良?xì)馕?、加工容易、施工方便等特點(diǎn)，在建筑工程中獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。主要用作房屋建筑的自來(lái)水供水系統(tǒng)配管、排水、排氣和排污衛(wèi)生管、地下排水管系統(tǒng)、雨水管以及電線(xiàn)安裝配套用的穿線(xiàn)管等。據(jù)大量水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)說(shuō)明：采用冷鍍鋅鋼管后，一般使用壽命不到5年就銹蝕，鐵腥味嚴(yán)重。居民紛紛向政府部門(mén)投訴，造成一種社會(huì)問(wèn)題。塑料管材與傳統(tǒng)金屬管道相比，具有自重輕、耐腐蝕、耐壓強(qiáng)度高、衛(wèi)生平安、水流阻力小、節(jié)約能源、節(jié)省金屬、改善生活環(huán)境、使用壽命長(zhǎng)、安裝方便等特點(diǎn)，受到了管道工程界的青睞并占據(jù)了相當(dāng)重要的位置，形成一種勢(shì)不可當(dāng)?shù)拈_(kāi)展趨勢(shì)。目前自來(lái)水輸送、生活污水排放、建筑電線(xiàn)等所用的管大局部是采用硬質(zhì)聚氯乙烯管〔PVC-U或UPVC〕。本生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)中選擇生產(chǎn)PVC-U管，即硬質(zhì)聚氯乙烯管[1-2]。通過(guò)初步設(shè)計(jì)一條日產(chǎn)2KmPVC塑料管擠出生產(chǎn)線(xiàn)，完成設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)計(jì)概算書(shū)、參考文獻(xiàn)、文獻(xiàn)綜述等內(nèi)容，包括對(duì)塑料配方、工藝過(guò)程、生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)研，生產(chǎn)線(xiàn)的組成、生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)參數(shù)確實(shí)定，生產(chǎn)能力計(jì)算及設(shè)計(jì)圖紙。1.2硬質(zhì)聚氯乙烯管材的優(yōu)點(diǎn)及其開(kāi)展史PVC-U管是30年代中期在德國(guó)首先研制成功的。50年代開(kāi)展較快，到60年代已在歐洲、美國(guó)、日本等經(jīng)濟(jì)興旺國(guó)家的給供水管道中普遍使用。根據(jù)國(guó)際水協(xié)代表大會(huì)報(bào)告，近十幾年來(lái)PVC-U管使用率持續(xù)增長(zhǎng)。塑料管材管件是化學(xué)建材的主要品種，而PVC-U管材管件那么是塑料管的主導(dǎo)產(chǎn)品。給水用PVC-U管材管件的開(kāi)發(fā)始于國(guó)家“七五〞期間。在國(guó)家政策指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用和開(kāi)展，已經(jīng)具備了應(yīng)用技術(shù)法規(guī)完整、施工技術(shù)研究深入、產(chǎn)品加工工藝成熟的優(yōu)勢(shì)。上海、廣州、武漢、天津等省市在供水管道工程中已全面停止使用普通鍍鋅管，采用塑料管[2-5]。PVC-U硬聚氯乙烯管是世界上一些興旺國(guó)家正在大力開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的一種新型化學(xué)材料。它在輸送流體方面，具有重量輕、耐壓、強(qiáng)度高、輸送液體的摩擦阻力小、耐化學(xué)腐蝕性能強(qiáng)、施工安裝及維修方便、節(jié)省鋼材及能源、使用壽命長(zhǎng)、減輕工人施工勞動(dòng)強(qiáng)度、建設(shè)投資較低等優(yōu)點(diǎn)。因此在一些方面用PVC-U硬聚氯乙烯管代替鋼管，可以緩解我國(guó)生產(chǎn)建設(shè)中的鋼材緊缺、能源缺乏的局面，其經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。1.3國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求開(kāi)展PVC塑料管材PVC應(yīng)用于給水管網(wǎng)歷史悠久目前在世界各地應(yīng)被廣泛應(yīng)用。這不僅因?yàn)镻VC管道具有上述許多優(yōu)點(diǎn)，而且已經(jīng)具有許多豐富的加工使用經(jīng)驗(yàn)。無(wú)疑PVC給水管材、管件今后在我國(guó)仍將具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。我國(guó)給水塑料管材從20世紀(jì)60年代開(kāi)始少量應(yīng)用，改革開(kāi)放后的近10年管材應(yīng)用較快。為在全國(guó)推廣應(yīng)用塑料管道，國(guó)家專(zhuān)門(mén)成立了由五部委組成的全國(guó)化學(xué)建材協(xié)調(diào)小組，制定了一系列推廣政策。推廣初期重點(diǎn)對(duì)PVC管道進(jìn)使我國(guó)PVC管材、管件得到迅猛的開(kāi)展。通過(guò)引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備和管理經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)已經(jīng)建立了一批年產(chǎn)數(shù)萬(wàn)噸以上的PVC管材、管件現(xiàn)代化企業(yè)，主要原料和管材、管行了試點(diǎn)工作，取得了不少經(jīng)驗(yàn)，也件的生產(chǎn)加工能力成倍增長(zhǎng)，工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，我國(guó)已經(jīng)能為給水管網(wǎng)提供質(zhì)量可靠、配套完備的PVC給水管材、管件。根據(jù)2021年遠(yuǎn)景規(guī)劃預(yù)測(cè)：2021年全國(guó)新建、改建、擴(kuò)建工程中采用塑料管比例為：建筑供水管85%以上〔根本淘汰傳統(tǒng)鑄鐵管〕，建筑給水、熱水和采暖管道85%以上，電線(xiàn)護(hù)套管90%以上，建筑雨水管80%以上，城市供水管80%以上，村鎮(zhèn)供水管85%，市政供水管50%以上，城市燃?xì)夤堋仓?、低壓管?0%以上，重點(diǎn)開(kāi)展的塑料管品種以PVC和PE管為主，并大力開(kāi)展新型復(fù)合管道、改性管品種以PVC、PE管為主，并大力開(kāi)展新型復(fù)合、改性塑料管。五部委聯(lián)合發(fā)文規(guī)定：自2000年6月1日起在城鎮(zhèn)新建住宅中，禁止使用鍍鋅管用于室內(nèi)給水管道，由此可見(jiàn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求開(kāi)展PVC管道[6]。2國(guó)內(nèi)外主要工藝路線(xiàn)的比擬和選擇目前大多數(shù)生產(chǎn)PVC管材的企業(yè)都是采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行干法塑化工藝連續(xù)操作。在螺桿擠出機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，裝入料斗中的干混料或粒料借助轉(zhuǎn)動(dòng)的螺桿進(jìn)入加料筒中，由于料筒的外加熱及PVC干混料本身和干混料與設(shè)備之間的剪切摩擦熱，使混料熔化而呈為熔體在設(shè)備中不斷往前流動(dòng)，各組分受螺桿的攪拌而均勻分散。熔體在機(jī)頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠到機(jī)外，經(jīng)冷卻凝固，即成管材。在擠出成型階段中的關(guān)鍵設(shè)備是擠出機(jī)和成型機(jī)頭，即擠出過(guò)程和成型過(guò)程。擠出成型工藝是聚合物加工領(lǐng)域中生產(chǎn)品種最多，變化最多、生產(chǎn)率高、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛、產(chǎn)量所占比重最大的成型加工方法。擠出成型是使高聚物的熔體(或粘性流體)在擠出機(jī)的螺桿的擠壓作用下通過(guò)一定形狀的口模而連續(xù)成型，所得的制品為具有恒定斷面形狀的連續(xù)型材。目前大多數(shù)生產(chǎn)PVC管材的企業(yè)都是采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行干法塑化工藝連續(xù)操作。螺桿擠出機(jī)又可分為單螺桿擠出機(jī)和多螺桿擠出機(jī)。PVC管材的擠出機(jī)可以用單螺桿擠出機(jī)，也可以用雙螺桿擠出機(jī)。兩種擠出機(jī)各有各的特點(diǎn)。單螺桿擠出機(jī)特點(diǎn)：a.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低。b.適合聚合物的塑化擠出，適合顆粒料的擠出加工。對(duì)聚合物的剪切降解小，但物料在擠出機(jī)中停留時(shí)間長(zhǎng)。c.操縱容易，工藝控制簡(jiǎn)單。雙螺桿擠出機(jī)：a.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高。b.具有很好的混煉塑化能力，物料在擠出機(jī)中停留時(shí)間短，適合粉料加工。C.產(chǎn)量大，擠出速度快，單位產(chǎn)量耗能低。但是使用單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)PVC管材的企業(yè)，干混料不能直接使用，還必須經(jīng)過(guò)混煉塑化加工成粒料的工序才能進(jìn)行生產(chǎn)。而雙螺桿擠出機(jī)適合粉料加工，它可以直接使用混合好的PVC料，減少了造粒的工序，但多了廢料的磨粉工序。另外，由于雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量大，擠出速度快，一般可到達(dá)2～4米/分鐘，適合PVC塑料型材的大規(guī)模生產(chǎn)。而單螺桿擠出機(jī)一般只用作小型輔助型材生產(chǎn)，擠出速度僅為1～2米/分鐘，而且目前國(guó)產(chǎn)雙螺桿擠出機(jī)的質(zhì)量已根本到達(dá)進(jìn)口雙螺桿擠出機(jī)的水平，價(jià)格僅為進(jìn)口機(jī)的1/3～1/5。所以近年來(lái)，隨著硬PVC制品產(chǎn)量的增加，直接使用干混料加工PV制品的雙螺桿擠出機(jī)應(yīng)用越來(lái)越廣，雙螺桿擠出機(jī)的型號(hào)日漸增多，對(duì)雙螺桿擠出理論的研究也日漸深入[7]。綜上所述，本工程采用錐型異向雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)PVC管材。3助劑作用及主要助劑簡(jiǎn)介塑料制品用主要原料中參加助劑，是為了使塑料制品成型加工順利進(jìn)行或改變樹(shù)脂主要原料的性能，以滿(mǎn)足塑料制品應(yīng)用條件時(shí)要求。這就是助劑參加主要原料中的作用。比方有某些助劑的參加，可改變?nèi)哿系酿ざ?，耐高溫、不易分解，改善熔料的流?dòng)性；有的能夠改良制品的力學(xué)性能；還有的能改變塑料制品的外觀質(zhì)量和顏色等。按助劑的不同功能作用分類(lèi)，常用塑料助劑有：增塑劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、阻然劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、著色劑、潤(rùn)滑劑、填充料、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑等[10]。助劑應(yīng)用選擇應(yīng)該注意如下：①助劑應(yīng)與樹(shù)脂相容性好，穩(wěn)定地在制品分散、不揮發(fā)、不滲出、不噴霜，以保持制品質(zhì)量。②在高溫條件下不分解變質(zhì)，對(duì)機(jī)器設(shè)備無(wú)腐蝕作用。③多種助劑混合應(yīng)用不產(chǎn)生相互對(duì)抗作用，不降低各助劑扇原有功能作用。④選用毒性小，對(duì)環(huán)境污染影響小的助劑。3.1穩(wěn)定劑生產(chǎn)飲水PVC管材，熱穩(wěn)定劑的選擇是十分關(guān)鍵的，既要適合衛(wèi)生性能的要求，又要適合加工工藝的要求，才能生產(chǎn)出合格的管材。適用的熱穩(wěn)定劑有甲基硫醇錫。甲基硫醇錫熱穩(wěn)定劑是用于聚氯乙烯(PVC)加工中最有效的穩(wěn)定劑品種，廣泛用于硬質(zhì)及軟質(zhì)PVC的加工，最主要的優(yōu)點(diǎn)是它能完全溶于PVC，從而可制得完全透明的各類(lèi)制品。又因?yàn)樗哂锌煽康钠桨残?，因此，其制品可廣泛用于各種食品包裝材料及上水管。3.2填充劑生產(chǎn)硬質(zhì)PVC碳酸鈣是使用最普通和使用量最大的填充劑。碳酸鈣除了可以降低本錢(qián)之外，還可以改善一些性能。碳酸鈣還容易吸潮，在雨季尤為嚴(yán)重。碳酸鈣中過(guò)量水分存在能使PVC制品產(chǎn)生氣泡及銀紋，這不僅影響外觀，還降低物理性能。因此在CaCO3貯運(yùn)過(guò)程中要防止因吸潮而產(chǎn)生的結(jié)塊和“架橋〞，在生產(chǎn)的捏合工序時(shí)要注意不斷排氣。潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑主要是指塑料中能降低熔體粘度或防止聚合物與加工設(shè)備金屬外表粘著而改良可加工性的物質(zhì)，它對(duì)擠出加工過(guò)程是很重要的。將潤(rùn)滑劑參加PVC中，在熔化前是降低樹(shù)脂粒子之間的摩擦，熔化后是降低樹(shù)脂分子之間的摩擦，以及降低熔體與加工設(shè)備之間的粘附。降低熔化后的熔體粘度以促進(jìn)流動(dòng)，以及防止樹(shù)脂與金屬設(shè)備外表的粘著。適用于硬PVC無(wú)毒給水管材的內(nèi)外潤(rùn)滑劑品種很多，選用硬脂酸、硬脂酸鈣、聚乙稀蠟、石蠟等組成潤(rùn)滑體系較好，這一潤(rùn)滑體系均為無(wú)毒添加劑，且價(jià)格低廉易得。3.4加工助劑AMS樹(shù)脂是а-甲基苯乙烯的低結(jié)構(gòu)，泡沫塑料的相對(duì)密度小、強(qiáng)度大。為聚合度為2-10的線(xiàn)型低聚物，其六聚體又稱(chēng)為M-80；另一類(lèi)為環(huán)狀二聚物[11-12]。AMS無(wú)毒、透明，參加PVC中可顯著降低熔體黏度、降低能耗、提高制品的光澤度和透明度，參加量為5-20份。3.5抗沖改性劑沖擊改性劑是指參加到脆性聚合物中能提高其沖擊強(qiáng)度的含彈性體成分的物質(zhì)。未改性的硬PVC有缺口敏感性[12]。要提高硬制品的韌性，那么需添加能與PVC半相容的、低模量的物質(zhì)—沖擊改性劑來(lái)實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用MBS樹(shù)脂來(lái)改性。4PVC-U管成型用原料和配方4.1PVC-U管材主要原料PVC樹(shù)脂選擇生產(chǎn)PVC管材的原料主要是懸浮法聚合的聚氯乙烯樹(shù)脂。-/cm/cm。視增塑劑含量大小可為軟、硬制品，一般增塑劑含量0-5份為硬制品，5-25份為半硬制品，大于25份為軟制品[13]。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB／T5761-93?懸浮法通用型聚氯乙烯樹(shù)脂檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定，懸浮法PVC分為PVC-SGl到PVC-SG8八種樹(shù)脂，其中數(shù)字越小，聚合度越大，分子量也越大，強(qiáng)度越高，但熔融流動(dòng)越困難，加工也越困難。表1我國(guó)懸浮法聚氯乙烯樹(shù)脂的型號(hào)及相關(guān)參數(shù)型號(hào)聚合溫度/℃粘數(shù)/〔ml/g〕K值聚合度參考用途SG-1154～14477～751800～1650高級(jí)電絕緣材料SG-2143～13674～731650～1500電絕緣材料，一般軟制品SG-3135～12772～711500～1350電絕緣材料，農(nóng)膜，塑料鞋SG-4126～11970～691250～1150薄膜，人造革，高強(qiáng)度硬管SG-5118～10768～661100～1000透明制品，硬管，型材SG-6106～9664～63950～850唱片，透明片，硬板，焊條SG-795～8762～60850～750吹塑瓶，透明片，管件SG-886～7359～55750～650過(guò)氯乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)PVC管材所用的樹(shù)脂必須符合擠出加工的要求，本設(shè)計(jì)中選用SG5型號(hào)的PVC樹(shù)脂可行。這種樹(shù)脂一般要求K值為68左右，揮發(fā)物≤0.4%，同時(shí)對(duì)樹(shù)脂的白度及雜質(zhì)含量如黃、黑點(diǎn)及魚(yú)眼等也有一定的要求。PVC樹(shù)脂的堆密度對(duì)擠出工藝有一定的影響，生產(chǎn)時(shí)應(yīng)視具體情況對(duì)工藝作相對(duì)的調(diào)整。4.2PVC-U管材生產(chǎn)配方表2本設(shè)計(jì)PVC-U管配方[14]：原料名稱(chēng)單位〔份〕樹(shù)脂PVC〔SG5〕100增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯〔DOP〕2穩(wěn)定劑甲基硫醇錫2潤(rùn)滑劑石蠟加工助劑а-甲基苯乙烯〔AMS〕10填料偶聯(lián)劑處理過(guò)的輕質(zhì)CaCO38顏料鈦白粉2增白劑UvitexOB抗沖劑甲基丙烯酸甲酯〔MBS〕55PVC-U管材生產(chǎn)工藝流程概述生產(chǎn)工藝把成型PVC塑料管原料按配方要求分別計(jì)量，然后分別用高速熱混機(jī)低速冷混機(jī)摻混在一起攪拌均勻，過(guò)篩后投入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)，原料塑化呈熔融態(tài)，從成型模具中擠出成型管坯，再將管狀由定徑機(jī)定徑，以到達(dá)工藝要求的PVC管直徑和厚度，經(jīng)水冷箱定型后切割成所需長(zhǎng)度，即得擠出成型PVC管[15-17]。整個(gè)生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)附圖。5.2工藝流程框圖原料及助劑原料及助劑高速混合過(guò)篩低速攪拌擠出口模定徑冷卻定型牽引切割捆扎包裝成品圖1工藝流程框圖PVC管材生產(chǎn)工藝流程可分為三個(gè)過(guò)程：成型料準(zhǔn)備過(guò)程，包括配方、混合〔高速和低速〕、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。定型包裝過(guò)程，經(jīng)過(guò)冷卻定徑箱泠卻定型，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[18-19]。6產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)我國(guó)采用ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)技術(shù)文件，結(jié)合國(guó)內(nèi)PVC-U管材的開(kāi)展情況和質(zhì)量水平，制定了符合我國(guó)國(guó)情并向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。不同的用途有不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)如表3。表3工程國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工程國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化工用硬聚氯乙烯管材GB/T4219-1996建筑排水用硬聚氯乙烯管材給水用硬聚氯乙烯管材埋地排污、廢水用硬聚氯乙烯管材低壓輸水灌溉用薄壁硬聚氯乙烯管材GB/T13664-92農(nóng)用硬聚氯乙烯管材JB/T5125-91對(duì)于飲水用壓力管件，其衛(wèi)生指標(biāo)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可依。鉛的萃取值，。試驗(yàn)方法按GB9644規(guī)定。錫的萃取值。試驗(yàn)方法按GB9644測(cè)定。。試驗(yàn)方法按GB9644測(cè)定。。試驗(yàn)方法按GB9644測(cè)定。氯乙烯單體含量≤kg。試驗(yàn)方法為：在管件的管壁上切取0.3-0.5g試樣，按GB4615規(guī)定測(cè)定。從以上數(shù)據(jù)可知，PVC飲水用管件在生產(chǎn)過(guò)程中除了對(duì)樹(shù)脂有一定要求外，應(yīng)嚴(yán)格制使用含鉛、錫、鎘、汞等重金屬的輔助材料。除以上所列內(nèi)容外，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17219—1998對(duì)飲水用管件也有較為嚴(yán)格的要求。管件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)予以重視。7主要設(shè)備的工藝計(jì)算生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)能計(jì)算生產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)規(guī)模是日產(chǎn)2Km聚氯乙烯塑料管，此次生產(chǎn)的PVC管產(chǎn)品規(guī)格為Φ75～200mm，取Φ200mm管徑為計(jì)算值，那么壁厚為6.6mm，-/cm之間，2KmPVC管的體積為〔0.1-〕××2000=8.02m，那么×1400=Kg，按每日工作24小時(shí)，其每小時(shí)成品生產(chǎn)能力約467.60kg。下面，以該數(shù)據(jù)為根底，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行工藝計(jì)算。原始數(shù)據(jù)〔一〕聚合聚生產(chǎn)能力：日產(chǎn)2kmPVC塑料管材〔二〕年工作時(shí)間確實(shí)定〔年工作小時(shí)數(shù)〕：年工作日=365-104雙休日-10固定假日-30停工檢修-10臨時(shí)故障=211d機(jī)頭清理、換過(guò)濾網(wǎng)時(shí)間1次/6天，8h/次每年工作小時(shí)數(shù)=(211×24)-(211/6)×8=4783h年實(shí)際生產(chǎn)日=4783/24=199d〔三〕PVC管材合格率99.9%〔四〕產(chǎn)品規(guī)格Φ75～200mm〔五〕損耗系數(shù)確實(shí)定：根據(jù)塑料手冊(cè)資料和有關(guān)相應(yīng)生產(chǎn)單位的實(shí)際生產(chǎn)損耗確定其物料損耗數(shù)據(jù)如表4和表5所示。表4原材料處理物料損耗系數(shù)一覽表工序PVC樹(shù)脂增塑劑輸送粉料計(jì)量與輸送篩選輸送自然撒落損耗率，%損耗率小計(jì)總損耗率，%表5加工成型工段物料損耗系數(shù)一覽表工序混合擠出成型成型后處理?yè)p耗率，%損耗率小計(jì)總損耗率，%7.3物料平衡設(shè)計(jì)日產(chǎn)量=×1400/99.9%=11233.70Kg/d設(shè)計(jì)年產(chǎn)量=112×199=223kg/at/a按每天物料在各工序中進(jìn)出料量進(jìn)行計(jì)算：每天各工序中的物料衡算匯總見(jiàn)表6。表6每天物料在各工序中的進(jìn)出料量情況進(jìn)行衡算工序輸入(kg)輸出(kg)物料小計(jì)物料損失小計(jì)原料處理及輸送混合擠出成型后處理日輸入和輸出物料量生產(chǎn)成品合格成品物料衡算流程圖：混合后處理成型配料1143811335113121126711233混合后處理成型配料圖2物料階段損耗量8主要設(shè)備選型及臺(tái)數(shù)計(jì)算8.1原料的配混PVC管材的原輔料大多是固體粉料(只有少量助劑是液態(tài))，因此PVC管材成型料是通過(guò)物料間對(duì)流作用和剪切作用進(jìn)行混合制備的。目前絕大局部企業(yè)都是采用高速混合機(jī)將原輔料進(jìn)行混合，再用低速冷混機(jī)將混合好的物料進(jìn)行冷卻。混合機(jī)結(jié)構(gòu)及工作方法高速熱混合機(jī)的混合原理主要是：混合物物料受到高速攪拌，在離心力作用下，由混合室底部沿測(cè)壁上升，至一定高度時(shí)落下，落下后被離心力再次甩向側(cè)壁，如此循環(huán)不停地運(yùn)動(dòng)，到達(dá)均勻混合和使塑料局部塑化吸附和包覆助劑，有利于后期加工[20-21]。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的高速混合機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3所示圖3高速混合機(jī)結(jié)構(gòu)1—排料裝置；2—混合室；3—攪拌槳；4—蓋；5—折流板；6—電動(dòng)機(jī)；7—機(jī)座；8—V帶輪PVC管材生產(chǎn)中，高速熱混合機(jī)的出料溫度在120℃左右，需即時(shí)冷卻到60℃以下，故高速熱混合機(jī)出來(lái)的物料必須落人能降低物料溫度的設(shè)備內(nèi)，迅速冷卻，以防堆積造成結(jié)塊，影響下一步生產(chǎn)[22]。此設(shè)備即稱(chēng)冷卻混合機(jī)。冷卻混合機(jī)是PV冷卻混合機(jī)主要由鍋體和攪拌裝置組成。鍋體為雙層結(jié)構(gòu)，夾層空間內(nèi)通冷卻水。立式冷卻混合機(jī)內(nèi)有的還有一個(gè)冷卻水環(huán)，可以和鍋體連接，也可以與鍋蓋連接，鍋體冷卻和冷卻水環(huán)冷卻組成了冷卻混合機(jī)的冷卻系統(tǒng)。冷卻混合機(jī)的攪拌槳結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，最好是中空，能通入冷卻水。8.1.2混合機(jī)選型kg/L表7張家港萬(wàn)科機(jī)械制造SHR-高速混合機(jī)參數(shù)型號(hào)總?cè)莘e有效容積電機(jī)功率主軸功率〔rpm〕外形尺寸(mm)SHR—200A20015039/51475/9502400×850×1580SHR—300A30022549/65475/9502800×1080×1680表8常州市凱瑞恩機(jī)械HJ-高速混合機(jī)參數(shù)型號(hào)總?cè)莘e/L產(chǎn)量/(kg/h)電動(dòng)機(jī)功率〔kw〕外形尺寸〔mm〕HJ-20020015035-451685×650×1600HJ-30030027040-652340×1220×2300查張家港萬(wàn)科機(jī)械生產(chǎn)高速混合機(jī)資料選取SHR—200A高速混合機(jī)，操作方便，特別是對(duì)于較細(xì)的粉粒、凝塊混合二種以上的粉狀體或含有一定水份的物料都能均勻混合，對(duì)添加量很少的配料同樣能到達(dá)較好的混合效果有效容積為150L。對(duì)于此次生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)，SHR—200A型混合機(jī)產(chǎn)量比擬適合本生產(chǎn)線(xiàn)，這樣不會(huì)造成浪費(fèi)，更加合理的利用機(jī)器表9張家港海泓科機(jī)械制造SHL-冷卻混合機(jī)參數(shù)型號(hào)總?cè)莘e有效容積電機(jī)功率主軸功率〔rpm〕外形尺寸(mm)SHL—500500320111303135×1310×1460SHL—800800500151003400×1600×1500冷卻混合機(jī)與高速熱混合機(jī)在工業(yè)上是組合使用。熱冷混合機(jī)的總?cè)莘e之比應(yīng)為1：2.5這樣在單位時(shí)間內(nèi)物料冷卻效果較好。查張家港海泓機(jī)械生產(chǎn)冷卻混合機(jī)資料選取SHL—500A高速混合機(jī)，有效容積為320L，取2臺(tái)。具有具有設(shè)計(jì)先進(jìn)、操作方便、平安可靠、效率高、能耗小、噪音低、耐腐蝕等特點(diǎn)。上料擠出機(jī)上料斗內(nèi)的供料方式有幾種，小型擠出機(jī)一般多用人工直接上料；大型擠出機(jī)或多臺(tái)擠出機(jī)的并列同時(shí)生產(chǎn)料斗的供料方式，可采用彈簧上料、真空上料和壓縮空氣管道輸送上料等方式。本設(shè)計(jì)采用彈簧上料，具有簡(jiǎn)化工作、節(jié)省人力、改善勞動(dòng)條件、操作簡(jiǎn)便、文明平安等優(yōu)點(diǎn)。彈簧上料結(jié)構(gòu)圖4彈簧上料設(shè)備結(jié)構(gòu)示意1一電動(dòng)機(jī)；2一彈簧；3一橡膠管；4一原料箱；5一料斗本機(jī)采用螺旋輸送原理，使用鋼絲彈簧旋轉(zhuǎn)把原料從儲(chǔ)料箱中輸送到塑料擠出機(jī)料中，直至加滿(mǎn)由料位器發(fā)出滿(mǎn)料信號(hào)，停止加料，通過(guò)一段時(shí)間，重新開(kāi)機(jī)往復(fù)循環(huán)，也可根據(jù)用戶(hù)要求，利用時(shí)間繼電器來(lái)控制停機(jī)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。上料機(jī)的選型表10張家港萬(wàn)凱機(jī)械ZJF-彈簧上料機(jī)參數(shù)型號(hào)輸送能力〔kg/h〕彈簧直徑〔mm〕電機(jī)功率〔kw〕輸送距離〔L〕儲(chǔ)料箱容量〔kg〕外形尺寸(mm)ZJF300300363-5150Φ650×1162905×655×840ZJF700700593-5200Φ820×1550950×950×960查閱張家港萬(wàn)凱機(jī)械生產(chǎn)彈簧上料機(jī)資料選取ZJF300型彈簧上料機(jī)，取2臺(tái)。具有以下特點(diǎn)：1、安裝方便，并可移動(dòng)，如多臺(tái)攪拌機(jī)使用同一種料，只需一臺(tái)上料機(jī)可同時(shí)供多臺(tái)拌料機(jī)上料，免除人工加料的麻煩，使加料工作變的平安，更省時(shí)、更省力；2、設(shè)計(jì)合理先進(jìn)，操作維護(hù)方便，與真空上料機(jī)相比，可免去經(jīng)常清理濾清器的煩惱；3、本機(jī)適用范圍廣，即可上粉料、塑料顆粒料、粉粒混合料又可上破碎料，也可用于醫(yī)藥、化工生產(chǎn)過(guò)程中的粉粒料的傳送上料。8.3螺桿擠出機(jī)擠出機(jī)螺桿的設(shè)計(jì)都有三個(gè)區(qū)段：加料段(送料段)、熔化段(壓縮段)、計(jì)量段(均化段)。擠出機(jī)螺桿的三個(gè)區(qū)段(即三段)相對(duì)應(yīng)的組成了三個(gè)功能區(qū)：固體輸送、物料塑化、熔體輸送。要使擠出機(jī)的這三個(gè)功能區(qū)到達(dá)最正確工作狀態(tài)，也即使三個(gè)功能區(qū)與螺桿的三個(gè)功能區(qū)段相吻合，必須選擇適當(dāng)?shù)呐浞?、適當(dāng)?shù)牧贤矞囟扰c螺桿溫度及適當(dāng)?shù)穆輻U轉(zhuǎn)速。如果工藝條件選擇不適當(dāng)，就會(huì)破壞三個(gè)功能區(qū)的分布，造成產(chǎn)量降低或塑化不良。8.3.1螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)無(wú)論是哪種類(lèi)型結(jié)構(gòu)的擠出機(jī)，它們要能獨(dú)立完成對(duì)塑料的混煉塑化工作，就必須具備有以下兒個(gè)工作系統(tǒng)：①傳動(dòng)系統(tǒng)；②加料系統(tǒng)；③擠出塑化原料系統(tǒng)；④加熱冷卻降溫系統(tǒng)；⑤電器控制系統(tǒng)。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用最多的雙螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)如圖5所示。圖5雙螺桿擠出機(jī)主要零部件組裝位置1—連接法蘭；2—分流板；3—機(jī)筒；4—電阻加熱；5—雙螺桿；6—螺旋加料裝置；7—料斗；8—螺桿軸承；9—齒輪減速箱；10—傳送帶；11—電動(dòng)機(jī)；12—機(jī)架8.3.2螺桿擠出機(jī)選型表11張家港市長(zhǎng)青機(jī)械SJSZ-錐形雙螺桿擠出機(jī)參數(shù)型號(hào)螺桿直徑(mm)螺桿轉(zhuǎn)速(rpm)電機(jī)功率(kw)生產(chǎn)能力〔kg/h)外形尺寸(mm)SJSZ—6565/132502504235×1520×2450SJSZ—8080/156903604750×1550×2460表12青島隆誠(chéng)塑料機(jī)械XQSJ-雙螺桿擠出機(jī)參數(shù)型號(hào)螺桿直徑(mm)螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)電機(jī)功率(kw)生產(chǎn)能力〔kg/h)外形尺寸(mm)XQSJ—5757300452504235×1520×2450XQSJ—6565400754504750×1550×2460擠出機(jī)的選型也需遵循生產(chǎn)線(xiàn)每小時(shí)產(chǎn)量，查閱張家港市長(zhǎng)青機(jī)械資料選取SJSZ—65型號(hào)錐形雙螺桿擠出機(jī)。該擠出機(jī)全線(xiàn)采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，控制精度高，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單方便。塑料管成型模具塑料擠出成型管材需用模具結(jié)構(gòu)形式有多種，應(yīng)用較多的是管坯成型模具。聚氯乙烯硬管用成型模具結(jié)構(gòu)如圖6所示。它是擠出成型塑料管材應(yīng)用最廣泛的一種模具結(jié)構(gòu)。主要組成零件有：模具體、分流錐、分流錐支架、口模、芯軸、調(diào)節(jié)螺釘、定型套、壓蓋、進(jìn)氣管接頭等[23-24]。這種模具結(jié)構(gòu)主要用于擠出硬質(zhì)聚氯乙烯管材和聚乙烯、聚丙烯管材。圖6聚氯乙烯硬管成型用模具結(jié)構(gòu)1—模具體；2—分流錐；3—分流錐支架；4—中套；5—壓蓋；6—口模；7—芯棒；8—定徑套；9—?dú)舛拢?0—進(jìn)氣管管材的成型過(guò)程為熔融塑料由擠出機(jī)擠出后，經(jīng)過(guò)多孔板、過(guò)濾網(wǎng)、分流器，被分流器支架分成假設(shè)干股，然后再集合，最后進(jìn)入由芯模與口模形成的環(huán)形通道，擠出連續(xù)的管材。管機(jī)頭的作用是使塑化的物料保持塑性狀態(tài)，并產(chǎn)生一定的壓力使塑化的物料經(jīng)過(guò)一定的流道后成型為具有環(huán)形截面形狀的管坯。管機(jī)頭有多種形式。根據(jù)物料在擠出機(jī)和機(jī)頭中流動(dòng)方向的相互關(guān)系可分為直通式、直角式和偏心式三種。本設(shè)計(jì)采用直通式機(jī)頭。這種機(jī)頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及使用容易，本錢(qián)較低，料流阻力小。口模與芯模的平直局部是管材的定型局部。口模是成型管材的外外表的部件，芯棒是成型管材內(nèi)外表的部件，口模、芯棒的選用根據(jù)本設(shè)計(jì)PVC管產(chǎn)品規(guī)格為Φ75～200mm進(jìn)行。在選購(gòu)擠出機(jī)時(shí)，制造公司一般都有配套的各種塑料管成型模具提供，購(gòu)置時(shí)只需根據(jù)生產(chǎn)要求選擇所需塑料管成型模具。8.5冷卻定徑套定徑套常用幾種結(jié)構(gòu)形式：(1)浸水式定徑套，用于小直徑管的定徑冷卻，此種管坯擠出一般可直接通入冷卻水槽內(nèi)；(2)水套式定徑套，一般采用內(nèi)壓法定徑時(shí)應(yīng)用；(3)真空冷卻定徑套，一般應(yīng)用于中小管徑的定型。本設(shè)計(jì)采用真空冷卻定徑套，真空定徑套定徑比擬簡(jiǎn)單，不需要?dú)馊麠U，廢料較少，定徑效果也較內(nèi)壓定徑法好，管材外外表光滑，壁厚均勻。但是因?yàn)樾枰惶壮檎婵赵O(shè)備，所以設(shè)備本錢(qián)增加，對(duì)直徑較大的管材不適用。其結(jié)構(gòu)如圖7所示。圖7真空定徑套裝置結(jié)構(gòu)示意圖1—芯棒；2—口模；3—排水孔；4—真空定徑套；5—水槽；6—進(jìn)水孔；7—抽真空孔表13青島浩賽特塑料機(jī)械STV-真空定徑機(jī)參數(shù)型號(hào)管材范圍(mm)水泵〔Kw〕真空泵〔Kw〕外形尺寸(mm)STV25063-2501×1×45900×600×1200STV630250-6302×2×4表14張家港中銳機(jī)械GZDY-真空定徑機(jī)參數(shù)型號(hào)管材范圍(mm)水泵〔kw〕真空泵〔kw〕外形尺寸(mm)GZDY25050-2502×2×5000×600×1200GZDY31575-3152×2×查閱青島浩賽特塑料機(jī)械生產(chǎn)真空定徑機(jī)資料選取STV250型規(guī)格真空定徑機(jī)，取2臺(tái)。具有以下特點(diǎn)：1、優(yōu)化設(shè)計(jì)的真空定徑箱及水路系統(tǒng)均采用不銹鋼制作。2、水路系統(tǒng)及真空系統(tǒng)穩(wěn)定可調(diào)。3、真空箱前后、上下、左右可調(diào)。最常見(jiàn)的管材冷卻方式有兩種：一種是冷卻水槽冷卻，管材在通過(guò)水槽時(shí)完全浸在水中，當(dāng)管材離開(kāi)水槽時(shí)已經(jīng)完全定型而成為管材，此方法適用于中小型口徑的塑料管材；另一種是噴淋式冷卻方式，適用于厚壁管材或大口徑塑料管材。本設(shè)計(jì)中選取的STV250型規(guī)格真空定徑機(jī)自帶噴淋式冷卻水箱，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖8所示。圖8噴淋式冷卻水箱結(jié)構(gòu)示意圖1—噴水頭；2—導(dǎo)輪；3—支架；4—輪子；5—導(dǎo)輪調(diào)整機(jī)構(gòu)；6—手輪；7—箱體；8—箱蓋冷卻水槽各層水溫不同，管材在冷卻過(guò)程中在圓周上存在著溫度差，管材有可能產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。特別是大管在水槽中浮力較大，更易彎曲。采用沿管材圓周上均勻布置噴水頭的噴淋水箱來(lái)代替冷卻水槽，使冷卻更加均勻，可盡量減小管材變形。噴淋水箱可有3~8根噴淋水管，管上面有許多噴水頭，噴淋冷卻能提供強(qiáng)烈的冷卻效果。由于冷卻水噴到管壁的四周上，克服了水槽冷卻時(shí)由于黏附于管壁上的水層而減少熱交換的缺陷。該法適用于厚壁、大型口徑管材的冷卻。牽引牽引裝置的作用是給機(jī)頭擠出的管材提供一定的牽引力和牽引速度，均勻地引出管材，并通過(guò)牽引速度調(diào)節(jié)管子的壁厚。牽引管材的裝置有滾輪式和履帶式兩種。對(duì)牽引裝置的要求是它們應(yīng)具有較大的夾持力，并能均勻地分布在管材的圓周上。牽引速度要求十分均勻，并且能無(wú)級(jí)調(diào)速。牽引速度是取決于擠出速度。本設(shè)計(jì)采用履帶式牽引機(jī)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖9所示。圖9履帶式牽引機(jī)結(jié)構(gòu)示意1—膠帶牽引被動(dòng)輥；2—膠帶；3—膠帶牽引主動(dòng)輥；4—托輥；5—管材表15江蘇白熊康達(dá)機(jī)械SZ-履帶式牽引機(jī)參數(shù)型號(hào)牽引范圍(φmm)最大牽引力〔N〕總功率〔Kw〕牽引速度(mmin)外形尺寸(mm)SZ350-2502000042500×1300×2000SZ4100-300300002870×1585×2250表16青島科杰塑料機(jī)械QY-履帶式牽引機(jī)參數(shù)型號(hào)牽引范圍(φmm)最大牽引力〔N〕總功率〔Kw〕牽引速度(mmin)外形尺寸(mm)QY250/463-2501000052500×1250×2000QY450/4110-4502000072950×1480×2100查閱江蘇白熊康達(dá)機(jī)械生產(chǎn)履帶式牽引機(jī)資料選取SZ3型履帶式牽引機(jī)，該機(jī)采用變頻調(diào)速控制，具有操作方便靈活、萬(wàn)向軸傳動(dòng)、確保運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定、耐磨牽引膠塊、使用壽命長(zhǎng)、氣動(dòng)夾緊、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、牽引穩(wěn)定等特點(diǎn)。切割管材擠出成型生產(chǎn)線(xiàn)上的切割機(jī)主要是用來(lái)按要求長(zhǎng)度切斷管材。生產(chǎn)較大直徑管材時(shí)，管材的切割應(yīng)選用行星式自動(dòng)切割機(jī)。行星式自動(dòng)切割機(jī)的切割鋸片由多個(gè)小直徑鋸片組成，圍繞著被切割的管材組成圓形。當(dāng)管材需要切割時(shí)，這些小直徑鋸片既能高速自轉(zhuǎn)又能?chē)@管材外圓公轉(zhuǎn)。用這種方法切割大直徑管材，切割速度快、切割口端面平整。表17張家港市康樂(lè)華雅塑料機(jī)械SCH2-行星切割機(jī)參數(shù)型號(hào)切割管徑〔φmm〕工作線(xiàn)速度〔m/min〕切割壁厚〔mm〕總功率〔Kw〕外形尺寸(mm)SCH225060-250＜4＜152500×1160×1540SCH2315110-315＜＜203000×1260×1580表18蘇州國(guó)泰塑業(yè)QG-切割機(jī)參數(shù)型號(hào)切割管徑〔φmm〕最大切割壁厚〔mm〕總功率〔Kw〕外形尺寸(mm)QG16020-160202500×1160×1540QG25050-2502543000×1260×1580根據(jù)設(shè)計(jì)要求，查閱張家港市康樂(lè)華雅塑料機(jī)械生產(chǎn)行星切割機(jī)資料選取SCH2250型號(hào)行星切割機(jī)，能滿(mǎn)足φ75—200mm的生產(chǎn)要求，且具有切割效果好，自動(dòng)化程度高，保護(hù)裝置齊全，安裝使用方便，外形美觀等特點(diǎn)。9廢料處理PVC管材生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些不合格產(chǎn)品和廢品，尤其是每次換模生產(chǎn)，管材未合格前，總會(huì)產(chǎn)生局部廢品。另外，管材在堆放、搬運(yùn)過(guò)程中也會(huì)造成一些損壞，這些統(tǒng)稱(chēng)為廢料。這些廢料成分根本相同，將其破碎后摻入到原料中根本不影響管材性能。所以必須加強(qiáng)對(duì)這些廢料的管理和合理回收利用。分送清洗粉碎分送清洗粉碎磨粉配料產(chǎn)品擠出篩選廢料圖10廢料處理流程圖表19磨粉機(jī)參數(shù)型號(hào)主機(jī)功率(kw)風(fēng)機(jī)功率(kw)刀盤(pán)直徑(mm)產(chǎn)量〔kg/h)外形尺寸L×W×H(m)JWP-550373550200-3002500×2000×3000MF-500427500260-3501900×1700×3900kg選取一臺(tái)磨粉機(jī)就能到達(dá)生產(chǎn)求，本著和諧社會(huì)節(jié)約美德為主，本設(shè)計(jì)選取JWP—550型號(hào)磨粉機(jī)，具有自動(dòng)化程度高，占地面積小，調(diào)刀方便，操作、保養(yǎng)簡(jiǎn)單易行等特點(diǎn)。10生產(chǎn)中的現(xiàn)象及解決方法以上各環(huán)節(jié)的控制與各局部的工作原理相對(duì)應(yīng)，在生產(chǎn)中由于操作不當(dāng)，或各工藝條件之間不匹配等原因，會(huì)出現(xiàn)一些不正?，F(xiàn)象，應(yīng)通過(guò)認(rèn)真地觀察和分析加以解決。表20列舉了一些生產(chǎn)中的異?，F(xiàn)象及解決方法[25]。表20聚氯乙烯硬管生產(chǎn)中的異?，F(xiàn)象及解決方法現(xiàn)象原因解決方法管壁厚度不均勻芯模、口模不同心出料速度不均勻調(diào)整芯模、口模，保持同心調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速、各段溫度管材直度不均圓周方向管壁不均勻定型套、水槽、牽引的擺放不在同一中心線(xiàn)上冷水浮力或冷速不均調(diào)節(jié)模口校正中心位置改良冷卻管胚拉斷物料或配方不適當(dāng)，造成熔體強(qiáng)度低擠出速度慢，牽引速度快調(diào)整配方或檢查物料增加擠出速度，降低牽引速度管材外表無(wú)光澤口模溫度過(guò)低定徑壓縮空氣壓力或真空度缺乏定徑套水溫不當(dāng)調(diào)節(jié)口模溫度加大壓縮空氣壓力或真空度調(diào)整定徑套水流量管材內(nèi)壁不光滑、不平整螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)快芯模溫度太低螺桿溫度過(guò)高降低螺桿轉(zhuǎn)速提高芯模溫度螺桿中心冷卻加強(qiáng)管材內(nèi)壁有裂紋芯模溫度太低塑化溫度太低機(jī)頭壓力太低牽引速度太快提高芯模溫度提高料筒、機(jī)頭溫度提高螺桿轉(zhuǎn)速降低牽引速度管壁有氣泡或凹坑料中含水分或低分子揮發(fā)物過(guò)高換了或枯燥物料管中夾帶分解料塑化溫度過(guò)高機(jī)頭或過(guò)濾板未清洗干凈機(jī)頭流道不合理造成滯料配方中穩(wěn)定劑不當(dāng)調(diào)整料筒、機(jī)頭溫度清理機(jī)頭或過(guò)濾板改良機(jī)頭結(jié)構(gòu)檢查配方與配料管材扁平試驗(yàn)不合格樹(shù)脂分子量低塑化溫度不當(dāng)配方中填充劑含量太高改變樹(shù)脂型號(hào)調(diào)整塑化溫度減少填充劑含量11原料消耗及電力估算原料消耗原料消耗根據(jù)以下公式計(jì)算。表21主要原料消耗序號(hào)原料名稱(chēng)單耗量〔10t/t生產(chǎn)產(chǎn)品〕年消耗用途1PVC樹(shù)脂783.25主要原料2DOP增塑劑3甲基硫醇錫穩(wěn)定劑4石蠟潤(rùn)滑劑5AMS加工助劑6輕質(zhì)CaCO3填料7鈦白粉顏料8UvitexOB增白劑9MBS抗沖劑11.2電力估算為了合理設(shè)計(jì)選擇變配電設(shè)備及供電系統(tǒng)中各組成元件，需要根據(jù)用電設(shè)備的容量對(duì)高電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算〔所有設(shè)備滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)作〕。結(jié)合實(shí)際，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程用電量計(jì)算，保證用電量的準(zhǔn)確性。〔1〕高速熱混合機(jī)電功率51kw〔2〕低速冷混合機(jī)電功率11kw〔3〕彈簧上料機(jī)電功率kw〔4〕螺桿擠出機(jī)電功率50kw〔5〕真空冷卻定徑機(jī)電功率kw〔6〕牽引機(jī)電功率4kw〔7〕行星切割機(jī)電功率kw〔8〕磨粉機(jī)電功率40kw車(chē)間最高耗電量為P=51×2+11××2+50××2+4××2+40=kw。配電室裝機(jī)容量應(yīng)留有20%以上余地，選為360kw。12生產(chǎn)車(chē)間布置與總體設(shè)計(jì)車(chē)間布置車(chē)間布置設(shè)計(jì)的目的是力求將廠房布局和設(shè)備排列得合理化、高效化，以滿(mǎn)足平安生產(chǎn)、平安檢修、生產(chǎn)管理和降低基建投資等方面的而要求。廠房設(shè)計(jì)比擬復(fù)雜，主要考慮建筑結(jié)構(gòu)、工藝生產(chǎn)操作、設(shè)備安裝檢修、勞動(dòng)保護(hù)和平安防火等方面的要求。常用的平面布置圖有長(zhǎng)方形、L型和T型數(shù)種，在此，所選用最常用的長(zhǎng)方形。因?yàn)殚L(zhǎng)方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地；便于設(shè)備管理，縮短管道安裝；便于安排交通運(yùn)輸和出入口，有較多的可供自然采光和通風(fēng)墻面。一個(gè)完整的PVC塑料管擠出生產(chǎn)車(chē)間建有配電室、質(zhì)檢室、休息室、衛(wèi)生間、會(huì)議室、維修間、貯藏室等。廠房?jī)?nèi)設(shè)置消防設(shè)備和平安疏散設(shè)施。依照生產(chǎn)工藝流程圖，將原料配置、擠出生產(chǎn)、定型切割、包裝按直線(xiàn)排列，便于生產(chǎn)操作。成品倉(cāng)庫(kù)在生產(chǎn)線(xiàn)側(cè)邊，方便成品搬運(yùn)及入庫(kù)。本工程的廠房?jī)?nèi)平面布置見(jiàn)附圖。12.2物料的貯存與運(yùn)輸PVC管擠出生產(chǎn)的特點(diǎn)之一是生產(chǎn)線(xiàn)長(zhǎng)，設(shè)備總長(zhǎng)到達(dá)30m左右，物料周轉(zhuǎn)大。因此，長(zhǎng)方形廠房的側(cè)邊有大量的空閑地方作為倉(cāng)庫(kù)。但是PVC塑料管只具有一定的抗壓力，不宜堆積過(guò)高，防止因自身重量壓裂壓破管道。物料貯存需要的倉(cāng)庫(kù)面積至少占生產(chǎn)裝置總建筑面積的30%左右。PVC塑料管的原料主要采用大多數(shù)系袋裝或桶裝，PVC管成品那么以10根一捆為一個(gè)單位進(jìn)行儲(chǔ)存。原料儲(chǔ)存庫(kù)容量確實(shí)定，主要取決于物料的周轉(zhuǎn)期，即物料在倉(cāng)庫(kù)中的停留時(shí)間?？紤]原料供給、成品銷(xiāo)售以及生產(chǎn)的影響。該廠的周轉(zhuǎn)期為1d，那么該廠原料倉(cāng)庫(kù)的容量為t，成品倉(cāng)庫(kù)的容量為㎡,本文取堆放系數(shù)為0.6t/㎡，原料倉(cāng)的容積為m2。物料運(yùn)輸作業(yè)就是利用合理的時(shí)間周期把一定量的物料從工廠的一處轉(zhuǎn)移到另一處，以保證生產(chǎn)地正常進(jìn)行。它包括各生產(chǎn)專(zhuān)職車(chē)間、生產(chǎn)裝置于輔助設(shè)施之間、生產(chǎn)裝置內(nèi)各工序之間的物料輸送以及廠外向工廠運(yùn)送原料和成品的發(fā)貨等。輸送的對(duì)象主要有桶裝或袋裝及成品PVC管材等。對(duì)桶裝或袋裝物料的運(yùn)輸，常見(jiàn)的裝卸運(yùn)輸機(jī)械有手推車(chē)、各種叉車(chē)、皮帶運(yùn)輸機(jī)，電梯、單軌吊車(chē)及橋式吊車(chē)等。由于車(chē)間的生產(chǎn)規(guī)模不是很大，但為了減少人力、增加效率，以及經(jīng)濟(jì)效益，在生產(chǎn)過(guò)程中原料通過(guò)皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)到混合機(jī)旁邊，混合機(jī)跟擠出機(jī)之間的物料傳送，選擇彈簧上料機(jī)運(yùn)輸。最后生產(chǎn)完的PVC管材成品，由于長(zhǎng)度關(guān)系只得人工輸送到倉(cāng)庫(kù)。13勞動(dòng)定員與生產(chǎn)線(xiàn)的技術(shù)指標(biāo)勞動(dòng)定員全生產(chǎn)線(xiàn)勞動(dòng)定員為38人。由于生產(chǎn)量不大，生產(chǎn)人員按“三班運(yùn)轉(zhuǎn)〞，全天候生產(chǎn)。本車(chē)間的崗位包括生產(chǎn)管理人員、直接生產(chǎn)人員、間接生產(chǎn)人員。他們的核心任務(wù)是完成車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)，保證正常的生產(chǎn)過(guò)程。①生產(chǎn)管理人員包括車(chē)間主任、技術(shù)員、統(tǒng)計(jì)核算人員，他們的主要工作職責(zé)是：車(chē)間主任：負(fù)責(zé)本車(chē)間生產(chǎn)、技術(shù)、質(zhì)量、設(shè)備及勞動(dòng)紀(jì)律的管理工作，負(fù)責(zé)下達(dá)生產(chǎn)任務(wù)和人員安排，催促檢查其他管理人員及班組長(zhǎng)的工作，完成廠里下達(dá)給車(chē)間的各項(xiàng)生產(chǎn)任務(wù)，做好職工的思想工作，調(diào)動(dòng)各方面積極性。技術(shù)員：主管車(chē)間的生產(chǎn)工藝管理，制定合理的生產(chǎn)工藝，執(zhí)行工藝規(guī)格及主管車(chē)間計(jì)量工作，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析，負(fù)責(zé)車(chē)間工人的技術(shù)教育和技術(shù)培訓(xùn)，與有關(guān)部門(mén)研究有關(guān)改良和提高產(chǎn)品質(zhì)量等問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)核算人員：主管車(chē)間的統(tǒng)計(jì)工作，對(duì)原材料及產(chǎn)品的出入庫(kù)、產(chǎn)品的成品率、生產(chǎn)完成情況等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，完成本錢(qián)核算，并統(tǒng)計(jì)車(chē)間人員考勤情況、工資分配等。②直接生產(chǎn)人員主要指生產(chǎn)線(xiàn)上的操作人員。生產(chǎn)操作人員必須進(jìn)過(guò)培訓(xùn)上崗，要嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作并對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行自檢；認(rèn)真填寫(xiě)生產(chǎn)記錄卡，對(duì)生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)反映給有關(guān)人員。③間接生產(chǎn)人員，主要是保證正常生產(chǎn)不可缺少的人員，包括設(shè)備維修工、電工、檢驗(yàn)員等。設(shè)備維修工：做好設(shè)備的維修工作，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。平時(shí)要準(zhǔn)備好各種備件，做到少停機(jī)，并建立大修、中修方案及設(shè)備檢修卡，經(jīng)常檢測(cè)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，催促幫助工人進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)，建立設(shè)備管理制度。電工：做好車(chē)間的供電工作，并根據(jù)車(chē)間布置合理安排供電線(xiàn)路，保證正常生產(chǎn)，保證操作工人的人身平安。檢驗(yàn)員：按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車(chē)間生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢查，把質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)反映給車(chē)間主任和技術(shù)員，幫助分析質(zhì)量問(wèn)題，并做好車(chē)間產(chǎn)品質(zhì)量情況的記錄。人員安排如下表表22人員編制表部門(mén)名稱(chēng)職位人數(shù)/班生產(chǎn)管理車(chē)間主任3/3技術(shù)員1/常白班統(tǒng)計(jì)核算1/常白班直接生產(chǎn)人員倉(cāng)庫(kù)管理1/常白班生產(chǎn)線(xiàn)操作工3/3原料搬運(yùn)工6/3成品搬運(yùn)工12/3間接生產(chǎn)人員質(zhì)檢員3/3設(shè)備維修3/3電工3/3總計(jì)—3813.2生產(chǎn)線(xiàn)技術(shù)指標(biāo)在該生產(chǎn)線(xiàn)上，每日生產(chǎn)PVC塑料管2km,那么所生產(chǎn)的PVC塑料管的質(zhì)量約為11233kg。整套生產(chǎn)設(shè)備為2臺(tái)SHR-200A高速熱混合機(jī)，2臺(tái)SHL-500A冷卻混合機(jī)，2臺(tái)ZJF300彈簧上料機(jī)，2臺(tái)SJSZ-65雙螺桿擠出機(jī)，2臺(tái)STV真空定徑箱，2臺(tái)SZ3牽引機(jī)，2臺(tái)SCH2250行星切割機(jī)以及1臺(tái)JWP550磨粉機(jī)。整套設(shè)備全部工作時(shí)，總功率為300kw，配電功率360kw。該條生產(chǎn)線(xiàn)上需要員工38名，該車(chē)間實(shí)行三班制全天候生產(chǎn)。該廠房為單層廠房，生產(chǎn)車(chē)間總長(zhǎng)度為46m，總寬度21m，高度為5m。14平安與環(huán)?；どa(chǎn)企業(yè)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，不僅給企業(yè)造成巨大損失，而且嚴(yán)重威脅人員的生命平安。所以，做好化工企業(yè)的防火平安工作，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，在生產(chǎn)中的一些火災(zāi)危險(xiǎn)性大的場(chǎng)所，安裝了現(xiàn)代自動(dòng)報(bào)警系