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t1=560-360/100=2.0min 緩慢冷卻階段:以每次降低20冷卻速度計(jì)算表6-5冷卻溫度和速度與時(shí)間關(guān)系冷卻溫度范圍,℃冷卻速度,℃/min慢冷時(shí)間,min560-540540-520520-500500-480480-460460-440慢冷時(shí)間t8=(440-40)/26.總緩冷時(shí)間:t冷=12.5+8.33+5+2.78+1.47+0.76=30.84min440以下計(jì)算出的冷卻速度大于25,對自然冷卻難以到達(dá),故26.4的冷卻速度一直冷卻到室溫。退火總時(shí)間:t=25.5+1.60+30.84+15.15=96.22min6.10.3退火曲線操作時(shí)嚴(yán)格按此曲線進(jìn)行,在工藝允許的前提下,盡可能地延長保溫時(shí)間和緩慢卻冷速度。退火曲線見圖6-5。圖6-4退火曲線6.10.4退火爐分類及選型由于瓶罐玻璃單位時(shí)間產(chǎn)量較大為了減小退火爐的長度,選用網(wǎng)帶寬的爐型。本設(shè)計(jì)選用THL~D3000電加熱風(fēng)循環(huán)網(wǎng)帶式退火窯,主要技術(shù)參數(shù)如表5~2,THL~D3000電加熱風(fēng)循環(huán)網(wǎng)帶式退火窯主要技術(shù)參數(shù),所示:表5-2THL~D3000電加熱風(fēng)循環(huán)網(wǎng)帶式退火窯主要技術(shù)參數(shù)序號項(xiàng)目單位主要技術(shù)參數(shù)1網(wǎng)帶寬度mm30002爐膛長度mm175003爐頭尾輥中心距mm248144配套制瓶機(jī)六段雙滴行列5電機(jī)總功率kw6長設(shè)備形狀尺寸寬高mm25050310026757電加熱器功率kw2808網(wǎng)帶運(yùn)行速度m/min0.05-0.59允許制品最大高度mm35010網(wǎng)帶允許最大負(fù)荷kg/m29011加熱方式電加熱12溫度控制方式自動(dòng)控制13允許最高退火溫度℃63014上網(wǎng)帶平面高度mm+10006.11風(fēng)機(jī)6.11.1瓶模冷卻風(fēng)機(jī)所選用的行列機(jī)要求生產(chǎn)時(shí)最大總耗風(fēng)量383m3/min選用9~35~13~5D型高壓離心通風(fēng)機(jī)(常用三臺(tái),備用兩臺(tái))流量:27920m3/h風(fēng)壓:432Pa配用電機(jī):JO2~92~67.8kW6.11.2流液洞冷卻風(fēng)機(jī)要求冷卻風(fēng)用量600m3/h,風(fēng)速42-48m/s選用4~72~11型離心通風(fēng)機(jī)(常用一臺(tái),備用一臺(tái))風(fēng)壓:254Pa流量:6420m3/h軸功率:5.0kW6.11.3池壁冷卻風(fēng)機(jī)要求每米長冷卻風(fēng)用量3000-4000m3/h,本設(shè)計(jì)取3500m3/h,風(fēng)速30-50m/s選用4~72~106型離心通風(fēng)機(jī)(常用兩臺(tái),備用兩臺(tái))流量:40400~58200m3/h功率:55kW風(fēng)壓:222~265Pa7熔制車間的工藝布置7.1工藝布置原則工藝布置原則如下:(a)盡量滿足生產(chǎn)工藝的要求,有利于生產(chǎn)流程的建立。(b)有利于熔制制度的建立。(c)有利于生產(chǎn)管理及操作。(d)有較好的工作條件及環(huán)境。(e)經(jīng)濟(jì)上力求節(jié)約。(f)留有發(fā)展空間。7.2車間的總體布置熔制車間的主要任務(wù)是把配好的配合料,通過熔窯,供料機(jī),制瓶機(jī)和退火爐等主要工藝設(shè)備,制成符合質(zhì)量要求的玻璃制品。7.2.1廠房跨度、長度的確定(1)跨度(a)熔化部分池窯中心線為廠房中心線,對馬蹄焰池窯來說,廠房跨度取決于窯的總寬度和將加料機(jī)移出來維修所需要的距離,同時(shí)還要考慮建筑模數(shù)的要求,本設(shè)計(jì)定為24m跨度。(b)制瓶部分這里是熔制車間及操作人員較集中的區(qū)域,除行列機(jī)外,還有供料機(jī),輸瓶機(jī),推瓶機(jī)等設(shè)備,該區(qū)域溫度高,油煙多,噪音大,勞動(dòng)條件差,當(dāng)行列機(jī)大檢修時(shí),為便于拆洗零部件,制瓶機(jī)周圍應(yīng)留有足夠的維修面積,行列機(jī)之間還應(yīng)留有2~4m的凈空間距,還要根據(jù)行列機(jī)的擺放方式調(diào)整距離,該設(shè)計(jì)三臺(tái)八組行列機(jī)的廠房跨度與熔化部等跨度取24m。(c)退火、檢驗(yàn)和包裝部分每臺(tái)制瓶機(jī)后面有一臺(tái)退火爐,只要制瓶部分的寬度合適,退火爐部分的寬度就不會(huì)有問題。為以后的發(fā)展留有余地,該部分跨度也取24m。(2)長度(a)從蓄熱室后墻至廠房端墻的距離采用10~12合適,本設(shè)計(jì)取12m。(b)退火爐尾部至廠房端墻的距離該距離取決于檢驗(yàn)包裝操作所需的操作面積,堆放紙箱和部分成品所需要的面積和其它生產(chǎn)福利設(shè)施等,同時(shí)為今后發(fā)展留有余地,此距離一般為18-24m,本設(shè)計(jì)取22m左右。(c)車間長度對馬蹄焰窯來說,車間長度應(yīng)為:煙道和設(shè)備布置長度+窯長+供料機(jī)長+制瓶機(jī)寬+輸瓶機(jī)長+推瓶機(jī)長+退火爐長+檢驗(yàn)包裝部分至端墻的距離尺寸,本設(shè)計(jì)取84米。7.2.2廠房層高的確定(1)玻璃液面的標(biāo)高 以底層為±0.00m標(biāo)起,玻璃液面的標(biāo)高為6.40m。(2)熔化二層樓面的標(biāo)高這一高度的確定主要是由熔窯玻璃液面的高度與投料機(jī)的安裝高度確定的,根據(jù)加料機(jī)的底板距玻璃液面的需要,加料機(jī)的安裝高度和軌道高度確定二層樓面的高度,投料機(jī)下料臺(tái)與投料池之間有一定的間隙要求,如間隙過大,配合料落差大,引起粉塵飛揚(yáng),間隙太小,使下料臺(tái)不能順利往復(fù)運(yùn)動(dòng)。二層樓面的標(biāo)高=玻璃液面+投料機(jī)下料臺(tái)邊緣距玻璃液面高度-下料臺(tái)距軌道高-鋼軌道本設(shè)計(jì)二層樓面的標(biāo)高為6.9m。(3)熔化底層空間的高度確定熔制車間底層平面的基準(zhǔn)線在通常設(shè)計(jì)中以熔窯的煙道頂面為依據(jù)。(4)屋架下弦標(biāo)高考慮因素:屋架溫度不可超過100℃,若超過,則屋架材料強(qiáng)度過大,若降低,一般以80℃來考慮,故熔制車間屋架下弦到熔窯大碹頂面間距為7~6m,不必與窯頭平臺(tái)屋架下弦拉齊。本設(shè)計(jì)屋架下弦標(biāo)高為15m。退火爐的屋架下弦一般高出退火爐頂面6m以上,本設(shè)計(jì)取6.20m。7.3車間工藝布置車間工藝布置原則和要求:(a)滿足生產(chǎn)工藝的要求,保證生產(chǎn)的流水作業(yè)。(b)緊靠建筑物布置的設(shè)備及在工藝過程中相互關(guān)聯(lián)的設(shè)備之間盡可能布置緊湊,但必須注意操作,維修及運(yùn)輸,安裝方便。(c)統(tǒng)一安排操作平臺(tái)和各種地溝、地坑,以利交通運(yùn)輸。(d)合理安排廠房出入口,信道和樓梯位置。(e)考慮廠房擴(kuò)建要求,適當(dāng)預(yù)留平面和空間位置。(f)在滿足工藝特點(diǎn)要求的同時(shí),盡量符合建筑模數(shù)的要求。7.4燃耗計(jì)算7.4.1耗油量計(jì)算Q=52.75+0.0588F熱+5.697T(7-1)Q-耗熱量,106KJF熱-熔化部面積,m2T-每天熔化量,t/d則Q=52.75+0.0588×86.42+5.697×190.2=1137.98×106KJ取油的低位熱值為42000KJ/Kg時(shí),耗油量為27.09×103Kg每公斤玻璃耗熱=1137.98×103/190.2=5983KJ/Kg玻璃液熱負(fù)荷=1137.98×106/(24×190.2)=249294KJ/m2·h燃料消耗量:重油100或200的熱值為40320-54600KJ/Kg5993/40320=0.1484Kg油/kg玻璃5993/54600=0.1096Kg油/Kg玻璃耗油量:0.1484-0.1096Kg油/Kg玻璃若按熱值為50000KJ/Kg油計(jì)算,則耗油量=5983/50000=0.1197Kg油/Kg玻璃。7.4.2空氣消耗量及煙氣生成量的近似計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn),空氣過剩系數(shù)α取1.20重油燃燒需要的理論空氣量為(10~11)Nm3/Kg,取Vao=11Nm3/Kg重油燃燒產(chǎn)生的理論煙氣量為(10.5~12)Nm3/Kg,取Vo=12Nm3/Kg(1)實(shí)際空氣量計(jì)算Va=α.Vao=1.20×11=13.2Nm3/Kg每天需空氣量=13.2×27.675×103=3.653×105Nm3/d(2)實(shí)際煙氣量計(jì)算V=Vo+(α-1)Vao=12+(1.20-1)×11=14.2Nm3/Kg每天煙氣生成量=14.2×27.675×103=3.93×105Nm3/d7.4.3煙道及交換器的計(jì)算(1)采用地下煙道漏氣量為15%總煙道口尺寸高寬碹升高為1.55m×0.9m×0.15mF口=1.485m2W廢=1.3×1.15/1.485=1.0m/s(2)空氣交換器采用閘板式漏氣10%空氣口尺寸設(shè)計(jì)為0.85m×0.9m×0.15mF口=0.855㎡助燃空氣進(jìn)口速度W空=1.156/0.855=1.35m/s廢氣排出速度W廢=1.3×1.1/0.855=1.67m/s7.5儀表室及各設(shè)施的安置原則如下:(a)窯爐儀表室設(shè)在二層樓面端墻處,面積約32m2。(b)退火爐控制室設(shè)在一層廠房的退火爐南側(cè),面積約為6.1m2。(c)模具臺(tái)放置在熔化一層的行列機(jī)附近靠墻邊,面積約為3m2。(d)退火爐的末端有包裝室,質(zhì)檢室,機(jī)修房和廁所,面積各約為32m2。(e)耐火材料堆放在防熔化二層端墻處,面積約為11m2。(f)退火爐末端設(shè)一個(gè)廢品倉,處理不合格的瓶子,面積約為8m2。(g)本設(shè)計(jì)空氣交換器使用自制翻板式,發(fā)動(dòng)電機(jī)放在熔化二層,通過鋼線傳 動(dòng),啟動(dòng)底下翻板。8輔助車間及設(shè)施要求8.1配料車間配備符合生產(chǎn)熔制要求的配合料,保證熔制車間對配合粉料的需求。混料機(jī):QH750 8.2油庫保證供給符合溫度、質(zhì)量要求的重油燃料。防止熔制車間高溫危險(xiǎn),置于熔制車間附近,周圍設(shè)綠化帶隔離,并布置好消防設(shè)施。8.3空壓站(1)任務(wù):負(fù)責(zé)全廠的壓縮空氣的供應(yīng)。(2)空氣壓縮機(jī)選型型號:4L-20/8型式:L型雙缸二級復(fù)動(dòng)水冷排氣量:21.5m3/min軸功率:118kW額定壓力:80N重量:2400kg轉(zhuǎn)速:400轉(zhuǎn)/min外型尺寸:2340×1165×1930mm配用電機(jī):JR2/M2-8三相異步電動(dòng)機(jī)132kW8.4鍋爐房(1)任務(wù)負(fù)責(zé)重油的加熱,生活用氣的供給,及員工洗澡用水的供給。(2)鍋爐房布置將鍋爐房布置于廠的西南處,澡堂的旁邊。8.5質(zhì)檢室(1)任務(wù)檢驗(yàn)成品外觀質(zhì)量、重量、應(yīng)力、高低、容量、承受壓力,每班抽樣檢驗(yàn)3次。(2)儀器及設(shè)備托盤稱APZ~5型,游標(biāo)卡尺,偏光應(yīng)力儀,瓶子內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)儀(3)由于質(zhì)檢部的占地面積較小,將其布置在熔制車間的后部。8.6模具維修車間(1)任務(wù)負(fù)責(zé)全廠設(shè)備的維修和小件加工,制作本廠所需的非標(biāo)準(zhǔn)件,負(fù)責(zé)本廠模具的加工和維修,協(xié)助生產(chǎn)部門的轉(zhuǎn)產(chǎn)工作。(2)主要設(shè)備普通車床、牛頭刨床、銑床、磨床、鉆床、砂輪、鉗工臺(tái)、電焊、氣焊等。9對其它專業(yè)的要求9.1水9.1.1生產(chǎn)用水生產(chǎn)用水主要供給熔制工段和空氣壓縮機(jī)等設(shè)備作冷卻水,鍋爐用水,混合原料用水,除塵勞動(dòng)保護(hù)用水,沖洗礦石及地面的洗滌用水等。要求水源可靠,水量充沛、不間斷供水,且水溫要低,水壓變化幅度小。9.1.2生活用水生活用水中的飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是:Fe含量<0.3mg/L,Mn含量<0.1mg/L,細(xì)菌總數(shù)<100個(gè)/L,大腸菌<3個(gè)/L。9.1.3消防用水消防用水量根據(jù)防火對象和有關(guān)規(guī)范確定。9.2電玻璃廠對供電要求高,停電時(shí)間不能大于15min,因此:(a)要保證一級供電:設(shè)兩個(gè)獨(dú)立電源,一般要求兩個(gè)電源同時(shí)供電。(b)機(jī)器設(shè)備要求電壓380/220V,輸高壓電采用1萬伏高壓電纜輸入。(c)廠房及油庫應(yīng)設(shè)避雷裝置。9.3氣 由于成形機(jī)等設(shè)備需要壓縮空氣進(jìn)行生產(chǎn)所以要求:(a)保證不間斷供給生產(chǎn)用氣(壓縮空氣、蒸汽、氧氣)。(b)保證達(dá)到既定的壓力、流量,而且要求穩(wěn)定。9.4土建車間生產(chǎn)屬丁類,耐火等級,可達(dá)1~2級。熔制車間屬于高溫車間,要求通風(fēng)降溫良好,故上部需開天窗,下部需開大窗戶。高溫作業(yè)的熔制車間含熔化成形退火工段,其方位的選擇宜使夏季主導(dǎo)風(fēng)向由生產(chǎn)線的冷端吹向熱端。且與車間長軸的夾角一般不宜小于45°。車間廠房為單層廠房結(jié)構(gòu),分高低跨,跨間留有50mm安全縫,采用鋼屋架,混凝土柱,磚墻。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成,得益于老師和同學(xué)的熱心幫助。感謝趙彥釗老師、高淑雅老師、陳國平老師、劉新年老師、郭宏偉老師、殷海榮老師這兩年來的悉心教誨,跟隨著他們,除了學(xué)習(xí)到了專業(yè)課方面的知識,順利完成了大學(xué)各課程的學(xué)習(xí),同時(shí)也學(xué)習(xí)到了很多做人做事的道理。在此要特別感謝指導(dǎo)老師趙彥釗老師、高淑雅老師在設(shè)計(jì)期間的悉心教導(dǎo)和幫助,提供了非常寶貴的設(shè)計(jì)相關(guān)資料。感謝身邊熱心的同學(xué)在設(shè)計(jì),繪圖等方面提供的幫助。通過本次的設(shè)計(jì),我對工廠生產(chǎn)工藝流程,設(shè)備選型,廠房設(shè)計(jì),車間布置等知識有了更深一步的認(rèn)識,并進(jìn)一步熟悉了繪圖軟件的使用及操作。由于時(shí)間倉促,經(jīng)驗(yàn)不足,難免存在錯(cuò)誤和不足,請老師多加指正。
在此,再一次對在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中給我提供過幫助的老師和同學(xué)們表示衷心的感謝!參考文獻(xiàn)[1]趙彥釗,殷海榮.玻璃工藝學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006[2]楊保泉著.玻璃廠工藝設(shè)計(jì)概論[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,1989.1[3]劉新年,劉靜.玻璃器皿生產(chǎn)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007[4]西北輕工業(yè)學(xué)院.玻璃工藝學(xué)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,198
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