年产1000吨PVC波纹管材车间设计毕业设计

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1、目录一、任务书2二、摘要4三、绪论5 l.1 聚氯乙烯管材的特点5 1.2 PVC管材行业的现状和应用前景5 1.3国内外主要工艺路线的比较和选择6 1.4产品质量指标6四、PVC管材的工艺流程7五、原材料及配方8六、物料衡算9 1.计算基准的选取9 2.物料衡算9（1）挤出成型工段9（2）造粒工段10（3）粉料中各组分需要量11七、设备选型及计算12 1.定型设备选型与计算13（1）挤出机及辅机的确定与计算13（2）挤出造粒机的选取与计算14（3）高速混合机的选取与计算14（4）冷混机的选取与计算14（5）破碎机的选取与计算15（6）自动配料秤的选取与计算15 2.气力输送计算及选取16（1

2、）输送粉料鼓风机的计算与选取16（2）旋风分离器的计算与选取18 3.非定型设备的选择与计算18（1）储罐的选取18（2）货梯的选取19（3）除尘器的选取19（4）旋转加料器的选取19（5）仓壁振动器的选取20（6）缝包机20八、能量衡算21 1.电能的计算21 2.水能消耗的计算22九、参考资料22一、 任务书PVC制品加工厂课程设计任务书一、 设计名称年产1000吨PVC波纹管材车间设计二、 课题条件学生已学过相关课程，可利用图书馆资料，进行必要的文献调研和数据查询，可提供计算机进行相关计算和辅助设计。三、 设计任务按扩大初步设计要求进行设计。1. 查阅资料，进行文献综述。2. 工艺流程设

3、计3. 选择原材料、确定配方4. 物料平衡计算绘制物料流程草图。确定各种物料的年、约、日、时消耗量。完成物料平衡表。5. 设备选型及设计对定型设备进行选型并计算所需设备的台数，对非定型设备进行计算。编制设备一览表。6. 能量衡算计算电能的消耗量、冷却剂的消耗量。7. 车间布置设计8. 绘制车间平面布置设计图9. 编写设计搜明书说明书使用同一规格课程设计专用纸，包括以下内容：（1） 标题页（2） 设计任务书（3） 目录（4） 摘要（5） 绪论（6） PVC管材工艺流程（7） 原材料及配方（8） 物料衡算（9） 设备选型及计算（10） 能量衡算（11） 车间布置设计（12） 参考文献（13） 致谢

4、四、 设计进度1. 收集设计资料2. 完成工艺流程设计、确定材料配方3. 物料衡算4. 设备选型及计算5. 能量衡算6. 车间布置设计及绘图7. 编制设计说明书及答辩五、 设计成绩评分体系成绩评定采用百分之，课程成绩由三部分组成：设计工作期间的学习态度（占30%）、设计质量（占50%）、答辩时的表现（占20%）。六、 参考资料1徐德增，郭静，冯钠.高分子材料加工厂设计.北京：化学工业出版社，20072吴培熙，吴祖玉，张玉霞等.塑料制品生产工艺手册（第三版）.北京：化学工业出版社，20043机械工业部.橡胶塑料机械产品样本.北京：机械工业出版社，19964陕西省化工研究所.塑料橡胶加工助剂.北京

5、：化学工业出版社，20025周殿明，张丽珍.塑料管挤出成型简明技术手册.北京：化学工业出版社，20066其他相关文献资料二、摘要本设计介绍了一个年产1000吨60mmPVC波纹管的生产车间。其中涵盖了生产所需的原料、配方、流程图等，生产过程中的设备，能量等。也详细介绍了各种物料之间的物质衡算。同样对于厂房的布置，仪器的安放等也绘制了详细的平面图。最后根据生产关系，计算出所需的电能以及冷却水。关键词：PVC 波纹管 车间布置 三、绪论PVC是聚氯乙稀（polyvinyl chloride）塑料的英文缩写。这种让人欢喜让人忧的塑料制品其实是一种乙烯基的聚合物质。聚氯乙稀具有原料丰富（石油、石灰石、

6、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。硬质聚氯乙烯排水管简称PVC-U排水管，作为一种新型的建筑材料，越来越受到人们的重视和关注。它质轻、光洁、美观、水阻小、组配灵活、安装省时省力，很受设计、施工单位及用户青睐。所以使用PVC-U排水管代替传统的铸铁排水管，正以不可逆转之势，在全国很快普及开来。目前自来水输送、生活污水排放、建筑电线等所用的管大部分是采用硬质聚氯乙烯管。l.1 聚氯乙烯管材的特点 与钢、铁、混凝土、陶瓷管相比，聚氯乙烯管材具有如下优点：重量轻，硬质聚氯乙烯管的相对密度为1

7、.43，仅为同尺寸钢重量的1/6，1 t塑料管可代替1013 t铸铁管，运输安装容易。耐腐蚀性能好。电绝缘性能好，其体积电阻约为110 310 n.cm，击穿电压达2328 Kv/mm。摩擦阻力小。管内流体速度比钢管高30左右，且结垢少，不生锈，长期运输水和其他流体，流率和流量均能保持不变；而铁管会生锈、结垢，使用数年后管内流率和流量均要减少。导热系数小，耐候性较好，隔热性能好。着色方便,不需油漆,且容易制成各种标识颜色的管材，生产中能耗低，仅为铸铁管的18.3 。 1.2 PVC管材行业的现状和应用前景 近十几年来中国的塑料管业以令世人惊奇的速度蓬勃发展。中国塑料管产量从90年的不到20万吨

8、增长到2000年近80万吨，在上世纪的最后十年内增长高达300%。进入新世纪后继续高速增长，虽然基数在增加，年增长率仍然很高。2007年我国塑料管的总产量已经超过300万吨。2000年起，中国在全世界各国塑料管产量的排位中已是第2位。我国塑料管产量逐年增长，应用领域日益广泛，从而 反映了我国对塑料管的需求日益激增，特别是对PVC管材的需求显得更加突出。 在政府的鼓励和支持下，通过市场竞争的推动，得益于经济大发展的环境，我国塑料管的产业化发展取得巨大进步。近年已经出现一批规模化、配套化、跨地区生产和经营的企业集团，年销售额达到数亿至数十亿。如已经获得中国名牌称号的联塑、金德、伟星、亚通等企业，以

9、及亚大塑料制品有限公司，河北宝硕管材有限公司等领先企业。估计现在我国领先的近20家企业的年销售额合计超过100亿，大约占到全国塑料管总销售额的三份之一。 我国塑料管产业结构和布局的进步是保证我国塑料管今后能够持续发展的重要基础。国际上发达国家的塑料管业都是由少数领先企业占市场主体的，例如：根据AMI资料，欧洲热塑性塑料管业2005年有550个生产厂，其中三份之一属于领先的50个企业集团，最领先的三家企业集团的年产量是：Wavin 40万吨，Alphacan 超过20万吨，Pipelife超过20万吨。1.3国内外主要工艺路线的比较和选择挤出成型工艺是聚合物加工领域中生产品种最多，变化最多、生产

10、率高、适应性强、用途广泛、产量所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机的螺杆的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材。目前大多数生产PVC管材的企业都是采用螺杆挤出机进行干法塑化工艺连续操作。螺杆挤出机又可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机。PVC管材的挤出机可以用单螺杆挤出机，也可以用双螺杆挤出机。两种挤出机各有各的特点。单螺杆挤出机特点：a.结构简单，价格低。b.适合聚合物的塑化挤出，适合颗粒料的挤出加工。对聚合物的剪切降解小，但物料在挤出机中停留时间长。c操纵容易，工艺控制简单。双螺杆挤出机：a.结构复杂，价格高。b.

11、具有很好的混炼塑化能力，物料在挤出机中停留时间短，适合粉料加工。c产量大，挤出速度快，单位产量耗能低。但是使用单螺杆挤出机生产PVC管材的企业，干混料不能直接使用，还必须经过混炼塑化加工成粒料的工序才能进行生产。而双螺杆挤出机适合粉料加工，它可以直接使用混合好的PVC料，减少了造粒的工序，但多了废料的磨粉工序。另外，由于双螺杆挤出机的产量大，挤出速度快，一般可达到24米/分钟，适合PVC塑料型材的大规模生产。而单螺杆挤出机一般只用作小型辅助型材生产，挤出速度仅为12米/分钟，而且目前国产双螺杆挤出机的质量已基本达到进口双螺杆挤出机的水平，价格仅为进口机的1/31/5。所以近年来，随着硬PVC制

12、品产量的增加，直接使用干混料加工PV制品的双螺杆挤出机应用越来越广，双螺杆挤出机的型号日渐增多，对双螺杆挤出理论的研究也日渐深入。综上所述，本项目采用锥型异向双螺杆挤出机生产PVC管材。1.4产品质量指标我国采用ISO国际标准的对应技术文件，结合国内PVC-U管材的发展情况和质量水平，制定了符合我国国情并向国际标准靠拢的国家标准和行业标准。不同的用途有不同的产品标准如表3-1表3-1项目国家标准项目国家标准化工用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材GB/T4219-1996建筑排水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材GB/T5836.2-92给水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材GB/T10002.1-96埋地

13、排污、废水用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材GB/T10002.3-96低压输水灌溉用薄壁硬聚氯乙烯（PVC-U）管材GB/T13664-92农用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材JB/T5125-91另外，环保安全的PVC-U管材的主要原料为PVC粉，辅料包括填充剂、热稳定剂、抗冲击剂、润滑剂、改良剂、发泡剂、着色剂等。PVC-U给水管中PVC粉含量在95%以上；PVC排水管中PVC粉含量在90%以上，其余部分为上述辅料成份的总和。在PVC-U管材中，填充剂(碳酸钙)的主要作用为降低管材成本（碳酸钙的吨价与PVC粉吨价比例为1：16）。碳酸钙与PVC粉的比例关系直接决定了管材质量的好坏。如果碳酸钙含量

14、过高，虽然也能生产出管材，但质量无法得到保证，更不能满足PVC-U管材50年之使用寿命。采用非铅盐稳定剂取代传统铅盐热稳定剂来生产PVCU管材的厂家。铅盐热稳定剂中含有铅元素，在管材的使用过程中会渗入水中。铅进入人体中较难排出，积累过多会引发铅中毒。国家建设部也明文规定饮用水PVC-U管材禁用铅盐热稳定剂。四、PVC管材的工艺流程根据所需的PVC波纹管制定如下的工艺流程，如4-1图所示,图4-1生产流程原料+助剂配制在四楼贮存，经管路送到三楼进行称量配料，之后进入二楼的高混机及低混机。充分混合后的原料混合物由管路送到一楼进行挤出造粒。粒料通过挤出机挤出，由真空定型机定型成波纹管，再经喷淋冷却箱

15、冷却后，牵引进入支架切割后方成成品。五、原材料及配方PVC管材主要原料PVC树脂选择：生产PVC管材的原料主要是悬浮法聚合的聚氯乙烯树脂。根据国家标准GBT5761-93悬浮法通用型聚氯乙烯树脂检验标准规定，悬浮法PVC分为PVC-SGl到PVC-SG8八种树脂，其中数字越小，聚合度越大，分子量也越大，强度越高，但熔融流动越困难，加工也越困难。表5-1 我国悬浮法聚氯乙烯树脂的型号及相关参数型号聚合温度/K值聚合度粘度/（ml/g）参考用途SG-148.2777518001650154144高级电绝缘材料SG-250.5747316501500143136电绝缘材料，一般软制品SG-353.0

16、727115001350135127电绝缘材料，农膜，塑料鞋SG-456.5706912501150126119薄膜，人造革，高强度硬管SG-558.0686611001000118107透明制品，硬管，型材SG-661.8646395085010696唱片，透明片，硬板，焊条SG-765.562608507509587吹塑瓶，透明片，管件SG-868.559557506508673过氯乙烯树脂具体选择时，做软制品时，一般使用PVC-SGl、PVC-SG2、PVC-SG3型，需要加人大量增塑剂。例如聚氯乙烯膜使用SG-2树脂，加入5080份的增塑剂。而加工硬制品时，一般不加或很少量加入增塑剂，

17、所以用PVC-SG4、VC-SG5、PVC-SG6、PVC-SG7、PVC-SG8型。如PVC硬管使用SG4树脂塑料门窗型材使用SG5树脂，硬质透明片使用SG6树脂、硬质发泡型材使用SG7、SG8树脂。生产PVC管材所用的树脂必须符合挤出加工的要求，本设计中选用SG5型号的PVC树脂可行。这种树脂一般要求K值为68左右，挥发物0.4%，同时对树脂的白度及杂质含量如黄、黑点及鱼眼等也有一定的要求。PVC树脂的堆密度对挤出工艺有一定的影响，生产时应视具体情况对工艺作相对的调整。在确定了PVC波纹管的流程之后，根据它所要达到的性能要求，我们选择如下的配方见下表5-2表5-2 PVC波纹管配方配方份数

18、PVC树脂100钙锌复合稳定剂6CPE(135A)7ACR4碳酸钙8硬脂酸0.5石蜡0.4六、物料衡算1.计算基准的选取(1)年工作时间365-10(法定节假日)=355天=8520H(2)设备大修 25天=600H(3)特殊情况停车15天=360(4)机头清理，换过滤网 1次/6天 8H/次355-(25+15)1/68=420H(5)实际开车时间 8520600360420=7140H(6)设备利用系数k=实际开车时间/年工作时间=7140/8520=0.842.物料衡算（1）挤出成型工段挤出成型工段物料损耗率见下表6-1表6-1 挤出成型工段物料损耗率工序自然损耗扫地下脚料一次成品百分率

19、/%0.10.45.594物料衡算输出物料量：1000/0.94=1063.83吨自然损耗量：1063.830.1%=1.06吨扫地料：1063.830.4%=4.25吨下脚料：1063.835.5%=58.51吨下脚料回收破碎量：58.51（1-5%）55.59吨颗粒料中需加回收料量（总量的5%）：1063.835%=53.19吨回收率：53.19/58.15100%=91.5%挤出成型工段物料平衡见表6-2表6-2 挤出成型工段物料平衡表工序物料量/吨输出物料量1063.83自然损耗量1.06扫地料4.25下脚料58.51成品1000（2）造粒工段确定各岗位物料损失率，塑化造粒工段物料损耗

20、系数见表6-3表6-3 塑化造粒工段物料损耗系数一览工序筛选输送高速混合冷却混合挤出造粒粒料风送损耗率/%0.50.10.10.50.2总损失1.4物料平衡计算进入本工序的物料量=出料量/（1-本工序的损失率）进入风送物料量：（1063.83-53.19）/（1-0.2%）=1012.67吨进入挤出造粒的物料量：1012.67/（1-0.5%）=1017.75吨进入冷混机的物料量：1017.75/（1-0.1%）=1018.77吨进入高混机的物料量：1018.77/（1-0.1%）=1019.79吨进入筛选输送物料量：1019.79/（1-0.5%）=1024.92吨塑化造粒工段物料平衡见表6

21、-4表6-4 塑化造粒工段物料平衡表工序物料/吨输入回收/吨小计/吨物料/吨输入损失/吨小计/吨筛选输送1024.921024.921019.795.131024.92高混1019.791019.791018.771.021019.79冷混1018.771018.771017.751.021018.77挤出造粒1017.751017.751012.675.081017.75风送1012.671012.671010.642.031012.67半成品1010.6453.191063.831063.831063.83合计1078.111063.83（3）粉料中各组分需要量材料中各组分需要量计算方法如

22、下：求出每吨产品消耗量（kg）1000组分占整个粉料量的百分率（%）= 每吨产品消耗量组分占整个粉料量的百分率=组分占份数/各组分份数总和100%年组分需要（t）粉料年需要量组分占整个粉料量的百分率=组分年需要量日组分需要量年组分需要量/实际开车天数（279.5）=日组分需要量每小时组分需要量（kg）年组分需要量/实际开车时间（7140）=每小时组分需要量根据衡算，计算出实际每年需要量及日需要量和每小时需要量，见表6-5表6-5 每年需要量及日需要量和每小时需要量原料名称配方中份数百分率/%每吨产品消耗量/kg每年需要量/t每天需要量/t每小时需要量/kgPVC树脂100797908102.9

23、0113.4钙锌复合稳定剂64.84849.20.1766.89CPE(135A)75.65657.40.2058.04ACR43.23232.80.1174.59碳酸钙86.46465.60.2359.19硬脂酸0.50.4044.10.0150.57石蜡0.40.323.23.30.0120.46根据计算结果画出物料衡算流程图：见图6-11024.92吨/年造粒工段1010.64吨/年挤出成型工段1000吨/年 38.90吨/年 53.19吨/年 63.83吨/年 （总损失） （加回收料） （损失+下脚料）图6-1七、设备选型及计算1.定型设备选型与计算（1）挤出机及辅机的确定与计算由于工

24、艺和经济上的原因，每种规格的挤出机生产的管材尺寸 有一定的范围。挤出成型机规格与生产的管材尺寸关系见表7-1表7-1 挤出成型机规格与所生产的管材的尺寸关系挤出机的螺杆直径/mm挤出管材外径范围/mm452060205075407512090160150160250根据此表，为了生产60mmPVC波纹管，我们选用螺杆直径为75型管材挤出机设计选用SJ75/30型PVC管材挤出机，起主要技术参数见表7-2表7-2 SJ75/30型PVC管材挤出机技术参数数据螺杆直径75mm螺杆长径比30:1螺杆转速10-84r/min生产能力80-150kg/h电动机功率55KW机器中心高1000mm机器外形尺

25、寸3015mm1737mm2486mm参考价格8万元挤出机台数计算：根据制品形状、冷却定型的难易程度，选择牵引速度为1.5m/min，60mmPVC波纹管的线重为1000g/m，因而挤出机每小时的生产能力为：生产能力=线重牵引速度=10001.560=90kg/h则需要挤出机台数为（1063.831000）/（908520）=1.39（台）所以选用2台SJ75/30型PVC管材挤出机挤出机的辅机选型见表7-3表7-3 SJ75/30 挤出机辅机的主要参数辅机装置长度功率真空定型箱6000mm8.75KW喷淋冷却箱6000mm4KW二爪牵引机1800mm3KW无屑切割机2.2KW堆放架6000m

26、m（2）挤出造粒机的选取与计算进入挤出造粒工段的物料量：1017.75吨/年8520h=119.45kg/h为了提高生产能力，提高粒料的质量，还是选择SJ75/30型挤出造粒机，其规格与技术参数见表8根据SJ75/30型挤出机的生产能力80150kg/h，选取130kg/h，则需要SJ75/30挤出机造粒机1台（3）高速混合机的选取与计算选用SHR-200475950（GHR-200-Q）型高速混合机，其技术参数见表7-4表7-4 SHR-200475950型高速混合机技术参数技术参数SHR-200475950型总容积200L有效容积120-140L产量325kg/h排料方式气动电动机功率30

27、/42KW加热形式汽外形尺寸1750mm1100mm1450mm参考价格6.2万元高混机的有效容积选取140L，PVC粉料的表观密度为0.45kg/L每锅可装粉料量0.45140=63kg，每小时热混6锅料则每小时混料量为636=378kg/h，需要高混机为：（1019.791000）/（3788520）=0.32（台）所以选用1台SHR-200475950型高混机（4）冷混机的选取与计算与SHR-200475950型高混机配套的冷混机可选用SHL-350130型塑料冷却混合机。SHL-350130型冷混机的技术参数见表7-5表7-5 SHL-350130型冷混机的技术参数技术参数SHL-35

28、0130型总容积350L有效容积210-250L电动机功率7.5KW主轴转速130r/min机器尺寸1800mm1380mm1550mm机器质量1800kg冷却形式水、汽卸料方式手动或气动参考价格4.5万元需要冷混机（1019.751000）/（37828520）=0.16（台）所以选用SHL-350130型冷混机1台（5）破碎机的选取与计算为了回收PVC的下脚料和废、次品管材，使之经过破碎制成颗粒进行再次使用，选用SWP-100型塑料破碎机。其主要技术参数见表7-6表7-6 SWP-100型塑料破碎机的主要参数技术参数SWP-100型旋转刀回转直径100mm筛孔直径6mm固定刀片数2旋转刀片

29、数2破碎量40kg/h整机重量120kg外形尺寸560mm370mm925mm参考价格0.34万元每小时回收破碎量为：（53.191000）/8520=6.24kg/h所以需要1台。（6）自动配料秤的选取与计算高混机每锅装料量为63kg，所以每锅中各种组分质量见表7-7表7-7高混机每锅中各组分的质量配方质量/kgPVC树脂6379%=49.77钙锌复合稳定剂634.8%=3.02CPE(135A)635.6%=3.53ACR633.2%=2.02碳酸钙636.4%=4.03硬脂酸630.40%=0.25石蜡630.32%=0.20称量PVC粉料选用XSP-0060型电子配料秤，称量石蜡选用X

30、SP-0006型电子配料秤，其他助剂选用XSP-0010型电子配料秤。XSP型电子配料秤的规格见表7-8表7-8 XSP型电子配料秤规格规格XSP-0060型XSP-0010型XSP-0006型最大称量60kg10kg6kg最小分度值0.050.010.005精度1/4001/4001/400显示形式数字显示数字显示数字显示外形尺寸3080mm1100mm1900mm2746mm740mm1580mm2746mm740mm1580mm参考价格14260元14260元14260元2.气力输送计算及选取（1）输送粉料鼓风机的计算与选取1. 计算生产率：GS=GdK1K2/T=(2.91.151.2

31、)/2=2.00(t/h)式中T装置一昼夜工作次数，平均每天上料8次，一次15min，则T=2h K1物料发送不均匀系数，与工艺过程特点、物料发送机械形式有关，K1=1.15 K2考虑远景发展的系数，一般不大于1.25，K2取1.2 Gd平均昼夜输送量混合比m是指单位时间内输送物料重量与输送所需空气质量之比。m在110之间，取m=8。20时，=1.164kgf/m3，则输送量Q计=GS/(m)=2.001000/（81.164）=214.78（m3/h），在1016之间，取=14，输送气体速度u=1/2=14（1.4）1/2=16.565（m/s）2. 管径d=(4Q计/)u1/2=(4214

32、.78)/(360016.565)1/2=67.7mm选用外径108mm，70mm，管壁厚度为5mm的标准热轧无缝钢管，管的内径d=70-52=60mm，则实际风速u实=（4Q计）/（d2）=（4214.78）/（36000.0602）=21.41m/s3. 气力输送的压力降从风机到加料器的压力损失P1规定从风机到加料器的距离L0为2m，空气黏度为=0.0178，20空气密度=1.205g/m3，取无缝钢管的绝对粗糙度e=0.12mmRe=du实/=6021.411.205/0.0178=0.87105e/d=0.12/60=0.002，查表的=0.025P1=L0/dru实2/(2g)=0.

33、0252/0.0601.16421.412/(29.8)=22.69kgf/m3从加料管到输送管道加速损失P2根据经验公式：P2=（c+m）ru实2/（2g）式中，c根据加料方式取值，使用连续供料时，c取小值，若采用不连续供料时，c取大值。本设计取c=8P2=（8+8）1.16421.412/（29.8）=435.56kgf/m2稳定输送规定水平=（30/u实）1/2+0.2m =（30/21.41）1/2+0.28=2.78 垂直=250/u实1.3+0.15m =250/（21.41）1.3+0.158=5.9L水平=10m，L垂直=24m水平部分：P水平=L水平/dru实2/(2g) =

34、0.02510/0.0601.16421.412/（29.8）=113.42kgf/m2P3水平=水平P水平 =2.78113.42=315.33kgf/m3垂直部分：r垂直=rP0-（P3水平+P2）/P0 =1.164101300/9.8-(315.33+435.56)/101300/9.8 =1.08kgf/m3P垂直=L垂直/dr垂直u实2/(2g) =0.02524/0.0601.0821.412/（29.8）=252.58kgf/m3P3垂直=垂直P垂直 =5.9252.58=1490.22kgf/m3弯管部分（其中包括2个弯头）90弯头，n=2，阻力系数3=0.75P3弯=n3m

35、r u实2/(2g) =20.7581.16421.42/(29.8)=326.67kgf/m3P3=P3水平+P3垂直+P3弯=2132.22kgf/m3旋风分离器的压力损失P4规定其局部阻力系数4=16AB/D1，式中，A=D/2，B=D/4，D1=D/2，4=8P4=4 r垂直u实2/(2g) =81.0821.412/（29.8）=202.06kgf/m2P宗=P1+P2+P3+P4 =22.69+435.56+2132.22+202.06=2792.53kgf/m24. 鼓风机的选取考虑到设计误差和输送条件改变时的安全性，则：P鼓=（1+7%）P宗=2988.01kgf/m2则供料点

36、处：P始= P0+P3+P4 =101300/9.8+2132.22+202.06=12671.01kgf/m2 r始=rP始/P0 =1.16412671.01/（101300/9.8）=1.427kgf/m2考虑管系及供料器漏气的系数C=1.13 Q风=CrQ计/ r始 =1.131.164214.78/1.427=197.97kgf/m2鼓风机所需风量：Q鼓=r始Q风/r =1.427 197.97/1.164=242.70m3/h=4.05 m3/min根据P鼓、Q鼓，选择L51LD型罗茨鼓风机，其技术参数见表7-9表7-9 L51LD型罗茨鼓风机技术参数技术参数L51LD技术参数L5

37、1LD转速730r/min配套电动机型号Y160M2-8升压19614Pa功率5.5KW进口流量9.44m3/min电压380V（2）旋风分离器的计算与选取 选择CLT/A-2.5型旋风分离器，其技术参数见表7-10表7-10 CLT/A-2.5型旋风分离器技术参数技术参数CLT/A-2.5型技术参数CLT/A-2.5型圆筒直径250mm压强降174mmH2O进口气速18m/s生产能力690m3/h3.非定型设备的选择与计算（1）储罐的选取PVC每天上料量为2900kg，储罐装料系数为0.8，每天上料8次则最大上料量为2900/0.8=3625kg/天每次上料体积为3625/（4508）=1.

38、01m3选择PVC储罐Dg=1200mm。椭圆封头和60锥形封头尺寸分别见表7-11和表7-12表7-11 椭圆封头储罐尺寸Dg曲面高度直边高度容积内表面积1200mm300mm25mm0.255m31.65m3表7-12 60锥形封头储罐尺寸尺寸Dg=1200mm尺寸Dg=1200mm椎体高度1087mm内表面积2.62m2圆弧半径180mm容积0.477m3直边高度25mm则储罐使用容积=上料容积-椭圆封头容积-锥形封头容积 =1.01-0.255-0.477=0.278m3储罐高度=1.34/（0.6）2=1.19m（2）货梯的选取选择H05-XPM型，技术规格见表7-13表7-13H0

39、5-XPM型货梯技术规格技术参数H05-XPM型技术参数H05-XPM型载重500kg机房B2B23000mm300mm速度0.5m/s净门口M1100mm轿厢BL1500mm1500mm轿厢门双折式井道B1L12350mm1860mm厅门双折式（3）除尘器的选取由于前面所选的风机型号较小，输送的物料量较小，粉尘不是很多，故选用DMC-36型电子控脉冲袋式除尘器，其技术规格见表7-14表7-14 DMC-36型电子控脉冲袋式除尘器参数技术参数DMC-36型技术参数DMC-36型过滤面积27m3脉冲阀数量6滤袋条数36脉冲宽度0.1滤袋直径长度120mm2000mm脉冲周期3060设备阻力100

40、120mmH20喷吹压力67kgf/cm2除尘效率99%喷吹空气量0.108m3/min含尘浓度35g/m3外形尺寸140014003609过滤风速34m/min质量850kg气体处理量49506480m3/h（4）旋转加料器的选取选取200mm300mm规格的刚性叶轮旋转加料器，其技术参数见表7-15表7-15 旋转加料器技术参数技术参数200mm300mm规格技术参数200mm300mm规格生产能力10m3/h外形尺寸660300300叶轮转速31r/min重量765g进出料口尺寸200mm300mm参考价格1500元传动方式直接（5）仓壁振动器的选取依据前面选择的储罐Dg=1200mm的

41、储罐壁厚度为5mm，所以选用LZF-5型仓壁振动器，其技术参数见表7-16表7-16 LZF-5型仓壁振动器技术参数技术参数LZF-5型技术参数LZF-5型适用仓壁厚度4.56mm锥部仓容3t配用振动电机JZO-2.5激振力250kgf功率0.25KW重量35kg外形尺寸280330280参考价格321元（6）缝包机选用DGK26-1A型手提封口机，其技术参数见表7-17表7-17 DGK26-1A型手提封口机技术参数DGK26-1A型技术参数DGK26-1A型功率90W外形尺寸360260380重量8.5kg八、能量衡算1.电能的计算高混机、冷混机、挤出造粒机和挤出机等这些定型设备是主要的电

42、能消耗体，还有其他辅助设备，如鼓风机、破碎机、货梯、照明等也要消耗电能，为了计算方便，在这些定型设备消耗的电能上乘以一个余数1.1。计算如下：高混机的利用系数为0.85，功率为42KW；冷混机的利用系数为0.85，功率为7.5KW；挤出机及辅机的利用系数为0.95，功率为75KW；挤出造粒机的利用系数为0.85，功率为55KW；则定型设备的耗电约为：（420.85+7.50.85+750.952+550.85）297.5241.1=1816826.55kWh非常用设备的用电量估算为40000 kWh则总耗电量为：1816826.55kWh+40000 kWh=1856825.55 kWh本设计

43、年产量为2000t，则每段管材平均耗电量为：1856.8 kWh2.水能消耗的计算水被作为冷却剂使用，根据公式W=Qe/Co(tr-t1) 计算（1） 挤出冷却剂的用量：PVC比热容为0.44kcal/(kg)；水的比热容为1 kcal/(kg)；管材出口模温度为180，冷却到40；冷却水入口温度为20，出口温度40；则W=0.441000（180-40）/（40-20）=3080吨（2） 冷混机冷却剂的用量：进料温度为110，冷却到40；冷却水入口温度为20，出口温度40；则W=0.441018.78（110-40）/（40-20）=1568.9吨考虑到其中的消耗，设用量系数为1.2，则需要冷却水用量为：（3080+1568.9）1.2=5578.7吨则每吨管材的耗水量为：5578.7/1000=5.58吨九、参考资料1徐德增，郭静，冯钠.高分子材料加工厂设计.北京：化学工业出版社，20072吴培熙，吴祖玉，张玉霞等.塑料制品生产工艺手册（第三版）.北京：化学工业出版社，20043机械工业部.橡胶塑料机械产品样本.北京：机械工业出版社，19964陕西省化工研究所.塑料橡胶加工助剂.北京：化学工业出版社，20025周殿明，张丽珍.塑料管挤出成型简明技术手册.北京：化学工业出版社，20066其他相关文献资料23