Проект участка по производству газовых труб из поливинилхлорида методом экструзии
1.2. Материальные расчеты
Расчет удельных норм компонентов композиции труб ПВХ.
· Состав композиции, % масс:
ПВХ - 96,29
Сульфат свинца трехосновный - 0,77
Стеарат свинца двухосновный - 0,77
Стеарат кальция - 0,48
Стеариновая кислота - 0,48
Углеводородный воск - 0,24
Мел гидрофобный - 0,97
Итого 100,00
· Количество труб - 67,052 шт/сут.
· Потери по технологическим переходам - 6,25 %.
· Производительность - 7920 кг/сут.
Расчет
1) Количество перерабатываемой композиции:
7920 · 1,0625 = 8415 кг/сут.
2) Удельные нормы расхода компонентов композиции:
ПВХ:
Сульфат свинца трехосновный:
Стеарат свинца двухосновный:
Стеарат кальция:
Стеариновая кислота:
Углеводородный воск:
Мел гидрофобный:
Итого: 125,498 кг/шт.
1.3. Расчет оборудования
1.3.1. Расчет производительности экструдера
Исходные данные:
Диаметр червяка D = 12,5 см;
Глубина спирального канала в начале зоны загрузки (под загрузочной воронкой), см: h1 = (0,12 ? 0,16)D = 0,14 · 12,5 = 1,75 см;
Глубина спирального канала в начале зоны сжатия, см: t2 = (0,8 ? 1,2)D = 0,1 · 12,5 = 1,25 см;
Число заходов нарезки шнека л = 1;
Степень уплотнения материала і = Vзагр/Vдоз = 2,3;
Коэффициент заполнения шнеков К = 0,5;
Плотность расплава ср = 1380 кг/м3;
Ширина гребня шнека, см: е = (0,06 ? 0,1)D = 0,08 · 12,5 = 1 см;
Число оборотов шнека n = 30 об/мин;
Глубина спирального канала в зоне дозирования
h3 = 0,5 [D - =
Расчет:
1) Определяем по формуле hср:
2) Определяем угол б:
б = 1,347
3) Определяем Fсопр - площадь сопряжения (зацепления), см2:
4) Определяем условную ширину гребня витка:
5) Объем свободного пространства на длине одного витка, см3:
6) Величина прямого потока
7) Максимальное давление в конце зоны дозирования
Величина условного потока утечки небольшая. Она зависит в основном от величины д, а также от рабочих параметров в зоне дозирования: температурного режима, величины скорости сдвига, эффективной вязкости расплава полимера и давления материала на выходе.
Для определения з вычисляем величину г по формуле:
tgц = 12,5/3,14 · 12,5 = 0,318; S = 0,02 см.
8) Определяем величину условного потока утечки, кг/ч:
при ср = 1380 кг/м3;
1.3.2. Расчет коэффициента полезного времени экструдера
Исходные данные:
Продолжительность простоя экструдера на ремонтах и технологических чистках:
- текущий ремонт tт = 24 ч;
- средний ремонт tср = 48 ч;
- капитальный ремонт tк = 96 ч.
Количество ремонтов в году:
- текущий ремонт nт = 10;
- средний ремонт nср = 1;
- капитальный ремонт nк = 1.
Календарное время в году Тк = 8760 ч (режим работы круглосуточный).
Расчет:
1) Продолжительность простоя машины на ремонтах и технологических чистках в течение года:
Тпр = tт · nт + tср · nср + tк · nк = 24 · 10 + 48 · 1 + 96 · 1 = 384 ч.
2) Полезное фактическое время работы машины:
Тф = Тк - Тпр = 8760 - 384 = 8376 ч.
3) Коэффициент полезного времени работы экструдера:
1.3.3. Расчет количества экструдеров
где 8418,96 - количество перерабатываемой композиции в сутки, кг;
483,64 - производительность экструдера, кг/ч;
0,956 - коэффициент полезного времени машины.
Устанавливается 2 технологические линии типа ЛТ2-125-140/400, в том числе:
1 линия - в работе;
1 линия - резерв (ремонт, чистка, расширение номенклатуры труб).
В состав линии входят:
– экструдер;
– вакуумная ванна с калибратором;
– ванна охлаждения;
– тянущее устройство;
– отрезное устройство;
– приемное устройство и упаковочный стенд;
– устройство для оформления раструба и упаковочный стенд.
Техническая характеристика линии ЛТ2-125-140/400 (инд. 591858):
Диаметр червяка - 125 см;
Количество червяков - 2;
Сырье - порошкообразная композиция ПВХ;
Номенклатура выпускаемых труб (наружный диаметр труб), мм - 140-400;
Установленная мощность, кВт:
электродвигателей - 82,2,
электронагревателей - 89,2.