3000吨PVC片材的挤出成型工艺【毕业论文-绝对精品】.doc

1、3000t PVC片材的挤出成型工艺摘 要本设计主要介绍PVC片材的挤出成型工艺，较详细地说明了PVC片材的配方设计、挤出生产工艺流程及参数的确定和废品的后处理等方面。对挤出机、造粒机等型号的选定进行了明确的计算。计算了工艺过程中物料衡算和热量衡算。还就车间管理与生产组织、工程经济概算进行了规划。最后确定了年产量3000t的PVC片材的挤出成型工艺，其配方设计可行，车间管理与生产组织完善.本次设计的特点是从厂区布置到车间生产过程，以及废料处理最大限度的简化生产，提高生产效率，大大提高了原料的利用率，并且使污染降到最小化。关键词：PVC，片材，挤出，配方，挤出机3000t PVC sheet e

2、xtrusion molding processABSTRACTThis design introduces the PVC sheet extrusion molding process, a more detailed description of the formulation PVC sheet extrusion production process and determination of parameters and post-processing waste and so on. The extrusion machine, granulator model selected

3、for such a clear calculation. Process of calculating the material balance and heat balance. Also on the workshop management and organization of production, engineering estimates for economic planning. Finalized the annual production of 3000t of PVC sheet extrusion molding process, the formula design

4、 is feasible, well-organized workshop management and production.This design is characterized by the production from the plant layout to the workshop process, as well as a simplified waste disposal to maximize production, improve production efficiency and greatly improved utilization of raw materials

5、 and the pollution to a minimum.KEY WORDS: PVC, sheet, extrusion, formulation, extruder目录前言1第1章 聚氯乙烯片材的配方设计31.1 聚氯乙烯树脂31.2. 助剂及其作用31.2.1 稳定剂31.2.2 填充剂41.2.3 润滑剂51.2.4 着色剂61.2.5 增塑剂71.2.6 阻燃剂71.3 配方7第2章 挤出工艺流程及参数确定92.1 成型前的准备92.2 挤出成型工艺102.2.1 挤出机的选择102.2.2 挤出过程122.2.3 挤出装置132.2.4 切割装置132.2.5 冷却方法14第

6、3章 物料衡算与热量衡算153.1 物料衡算153.2 物料衡算的前提及计算153.3 热量衡算16第4章 挤出生产线机器数量的确定184.1 挤出机规格的确定184.2 挤出机数量的确定184.3 挤出生产线的确定19第5章 废料的后处理20第6章 双螺杆挤出机常见故障及其处理方法21第7章 车间管理与生产组织247.1 管理项目247.2 生产职能形式257.3 管理及公作人员的确定26第8章 工程经济概算298.1 编制概算的意义298.2 编制原则298.3 编制和修订298.3.1 设备购置费308.3.2 设备安装费308.4 概算修正31结论错误！未定义书签。致 谢35参考文献3

7、6外文资料翻译37前言中国在PVC硬质片材管件产业发展出现的问题中，许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、环境污染严重、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。本次设计为了提高生产率、出产率，采用了自动化的上料装置；为了减少环境污染以及对自然资源的危害，对废料进行回收利用，并采用了自动化的废料处理设备。硬质PVC片材、管件在众多PVC制品中，在我国呈快速增长之势，也是各种塑料管道中消费量最大的品种。我国PVC片材经过近十几年的推广应用，特别是国家

8、有关政策的支持，PVC片材生产和应用取得了长足发展，PVC片材产量已占塑料片材总产量的50%以上，广泛应用于工业、建筑、农业等许多行业。 PVC片材有很好的力学性能，且具备极好的耐腐蚀性，使用过程中重量轻，安装方便，不需要维护，而使用钢铁作公用工程的下水管道，在使用过程中由于易腐蚀，必须经常涂敷涂料，维护费用高。一般建筑及公用工程用金属管道20年就需更换，而作用加工良好的PVC管道，使用寿命长达50年等。因此，PVC片材是一种生产成本低、强度高、耐腐蚀的良好塑料制品。本设计主要介绍环保PVC片材的挤出成型工艺，较详细地说明了PVC片材的配方设计、挤出生产工艺流程及参数的确定和废品的后处理等方面

9、。对挤出机等型号的选定进行了明确的计算。计算了工艺过程中物料衡算和热量衡算。还就车间管理与生产组织、工程经济概算进行了规划。最后确定了年产量3000t的PVC片材的挤出成型工艺，其配方设计可行，车间管理与生产组织完善。随着经济的发展和科技的进步，可持续发展的要求，人们对环保的要求也越来越高，环保产品也越来越受到重视。PVC产品的大量应用对其要求也越来越高，PVC片材作为加工的基础对其的要求也越来越高，NP-PVC片材就是目前应用很多的一种，也是欧盟Rosh环保指令的一项。NP即为不含邻苯二甲酸。 第1章 聚氯乙烯片材的配方设计1.1 聚氯乙烯树脂聚氯乙烯树脂是世界上五大通用合成树脂之一，他可以

10、通过不同的配方和各种加工方法制成一系列从软到硬、性能各异的聚氯乙烯树脂制品，且具有良好的物理、化学、力学和电绝缘性能。由于聚氯乙烯树脂的原料来源广泛，成本低，生产技术成熟，用途广泛，所以发展极为迅速。聚氯乙烯树脂是有氯乙烯单体（VCM）聚合而成的一种热塑性高分子化合物。由石油裂解制得的乙烯经氯化后生成二氯乙烷，然后在加压条件下将其加热裂解，脱去氯化氢后得以氯乙烯。副产品氯化氢可与乙炔反应又制的氯乙烯。在氯乙烯单体中不加、任何介质，只加引发剂引起的直接聚合。此法生产的聚氯乙烯树脂纯度较高，质量较优，其构型规整、孔隙率高而均匀、粒度均一，用时加工性能良好，热稳定性和透明度也较好。由于聚合中不用介质

11、，反应热的倒出和控制较为困难，生成的树脂相对分子量分布要宽些。 1.2. 助剂及其作用助剂是在聚氯乙烯树脂中的各种物料的总称。加入各种助剂的目的是：改善加工性能；提高制品的力学、物理、光、热、电等性能；降低制品的成本。加入的助剂要与树脂的相容性好，助剂就分布均匀，所起的作用就可持久。但必须是对树脂的分子结构无明显影响的物质。加工聚氯乙烯制品需加入助剂的种类，按其功能大致可分为：稳定剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、填充剂、阻燃剂、抗静电剂、防霉剂和紫外线吸收剂等。1.2.1 稳定剂由于PVC树脂分子结构的热不稳定性，所以在加工过程中产生着降解作用，释放出HCl气体，随着降解程度的加剧，PVC树脂由白

12、色淡黄色黄色橘黄色橘红色棕色黑色。从变黄开始伴有刺鼻的HCl酸味。提高PVC热稳定性可以从两方面入手，一是改进树脂的合成工艺，通过与其它分子共聚改性来减少聚合物分子中的不稳定原子，增加其内在的热稳定性。二是添加适当的热稳定剂。稳定剂应具有的功能1.能置换聚氯乙烯分子链上的不稳定氧原子，抑制脱氯化氢反应；能与氯化氢作用并迅速转化成氯化物的形式固着在分子链段。2.通过多种化学反应阻止聚氯乙烯分子不饱和链的继续生成，抑制聚氯乙烯树脂降解变色。3.稳定剂本身及其吸收氯化氢后形成的氯化物不影响聚氯乙烯树脂的加工性能及制品的基本物理、力学、电气性能。4.与聚氯乙烯树脂有良好的相容性，与其他助剂不发生化学反

13、应。5.无色、无嗅、无毒、廉价、用量少，不改变聚氯乙烯树脂的基本物理性能。（1）稳定剂的选用钙锌稳定剂的稳定作用较强，有抑制制品早期着色作用，且价格低廉，故应用广泛。在聚氯乙烯硬质品中钙锌稳定剂有以下优点。有长期热稳定剂作用 能提高物料的外润滑性。 稳定剂与润滑剂配比合理时，可是加工温度范围变宽。 不会降低热变形温度1.2.2 填充剂填充剂又称为填料。是一种能赋予塑料某些优良性能，而不影响其质量，并能降低塑料成本的一种助剂。1、填充剂的作用 提高制品的硬度和耐磨性。 提高制品的的热变形温度，降低它的成型收缩率和挤出胀大效应。 改变制品的导电及导热性能。 提高制品热稳定性和耐候性。 降低制品的成

14、本。2、 对填充剂的基本要求 细度适当，容易分散到PVC树脂中。 与PVC树脂中各种助剂配合后，不会发生化学变化。 不含有促进PVC树枝加速分解的杂质，如：铁、锌等金属化合物。 不影响PVC制品外观的质量，电性能和加工性能。 不溶于水、油脂及其他常用溶剂，耐酸耐碱。 吸收增塑剂能力要小，不会使PVC制品发生龟裂现象。1.碳酸钙填充剂目前PVC塑料制品用的国产填充剂主要有碳酸钙、沉淀碳酸钡、硫酸钡、陶土等。碳酸钙是无机化合物，它的表面是亲水疏油，在聚合物内部分散性很差，也不能与聚合物产生化学结合。要成为优良的填充剂，必须对其表面进行活性改性。2.碳酸钙填充剂的选择 对机械力学性能的影响a. 拉伸

15、强度 随碳酸钙加入量的增加，其拉伸强度下降。b. 弯曲强度 随碳酸钙加入量的增加，材料的弯曲强度下降。c. 冲击强度 加入碳酸钙后，材料的脆性增加，冲击强度下降。d. 刚性和硬度 碳酸钙的加入可显著提高材料的刚性和硬度。e. 断裂伸长率 随碳酸钙加入量的增加，断裂伸长率下降。 对热学性能的影响 碳酸钙加入对PVC制品热变形温度上升影响不大，但会使PVC管材热膨胀系数减小，因而成型收缩率降低，提高了PVC管材尺寸精密度。加入碳酸钙能使PVC材料热导率提高，有利于其加热熔融及冷却固化。 对其他性能影响 碳酸钙加入可产生消光现象，影响PVC材料的光泽度和透明性，增加相对密度和吸油性，降低耐化学腐蚀性

16、能。1.2.3 润滑剂聚氯乙烯树脂在加工过程中，由于导热性能差，会在加工机械的高温表面上，产生粘附现象，导致加工设备载荷增加及熔体缺陷和熔体破裂；另外在树脂内部分子间相互摩擦产生过热会导致PVC树脂分解。为防止上述倾向，降低PVC树脂混合熔体温度和降低摩擦热，保持PVC制品表面光滑，减少加工能耗，提高加工速度，需要加入的一种助剂为润滑剂。1、在硬质PVC片材生产中，选择润滑剂应掌握如下几点。 配方中起内润滑和外润滑作用应力求平衡，否则会引起加工困难。 配方中若填充剂量大时，宜多加内润滑剂。 在挤出工艺时，配方中硬脂酸或石蜡只能加0.3%0.5%.2、润滑剂的选择PE蜡 即相对分子质量为1500

17、5000的PE，部分氧化的的低相对分子质量PE称为氧化PE蜡，可作为PVC等的润滑剂，用途广泛。比其他烃类润滑剂的内润滑作用强，适用于挤出和压延成型，能提高加工效率，防止薄膜等黏结，有利于填料或颜料在聚合物基质中的分散。与PE蜡性能相近的还有PP蜡。石蜡 主要成分为直链烷烃，含少量支链，广泛用作各种塑料的润滑剂和脱模剂。外润滑作用强，能是制品表面具有光泽。缺点与PVC的相容性差，热稳定性低，易影响制品的透明度。1.2.4 着色剂使塑料着色的助剂为着色剂。聚氯乙烯片材中常用的着色剂是颜料。着色剂不仅可以美化塑料制品的外观，而且兼有抗氧、耐热耐光和稳定作用。1、 PVC制品用着色剂的一般要求 具有

18、良好的耐热性（达到180）。 容易均匀分散PVC在树脂中，但不影响树脂的性质。 有较好的气候适应性。 不具有迁移和渗出的缺点。 抗药性良好，不被溶剂所萃取。 无毒、无味、不影响涂装印刷。粒度细，具有较好的着色力。加工性能好，价格低廉。2、 PVC片材着色剂的选择片材颜色的不同 应该选择不同的颜料 1.2.5 增塑剂为了降低塑料的软化温度范围和提高其加工性能，柔韧性或延展性，加入的低挥发性和挥发性可忽略的物质程为增塑剂，而这种作用称为增塑作用。增塑剂通常是一类对热和化学试剂都很稳定的有机物，大多是挥发性的液体，少数是熔点低的固体，而且至少在一定的范围内能与聚合物相容（混合后不会离析）。经过增塑剂

19、的聚合物，其软化点（或流动温度）、玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度、单行模量等均会下降，而耐寒性、柔顺性、断裂伸长率都会提高。实际采用的增塑剂，除了要求它们对聚合物的相容性好、增塑效率高、挥发度低、化学稳定性高、对光、热稳定性好等外，还要求无色、无臭、无毒、不燃、吸水量低、在水油中的溶解度小、介电性能还，在室温和低温下制品的外观和手感耐霉菌及污染以及价廉。要求一种增塑剂达到这么多要求是很难做到的，但其中的相容性好和挥发度低时最基本的药求，在使用时，应在满足这两项要求后再按照具体情况作适当的选择，在多数情况下，常将几种增塑剂混用来达到要求。我们这次用的是DINCH和HM-01两种增塑剂的混用。1

20、.2.6 阻燃剂不少塑料是可燃的，这给应用带来许多限制。如果在塑料中加些卤素的有机物或三氧化二锑等物质常能阻止或减缓其燃烧，这类物质称阻燃剂。此外某些聚合物在合成时，引入一些难燃结构，也可以降低其燃烧性能的作用，这些称为反应型阻燃剂。常用的阻燃剂大多是元素周期表 族元素（如铝、氮、磷、锑氯、溴等）的化合物。添加阻燃剂的用量一般比较大，从百分几道百分三十，因此添加阻燃剂的常会使制品的性能下降特别是力学性能下降。反应型阻燃剂则能克服这一点。但我们这次用到的是无机阻燃剂三氧化二锑。1.3 配方根据已知配方和生产的设备及产品的药求等条件配方如下：表1-1 聚氯乙烯配方原辅材料份数PVC（SG-3或SG

21、-4）100三碱式硫酸铅3二碱式亚磷酸铅1DOP（邻苯二甲酸二辛酯）5ACR（甲基丙烯酸甲酯共聚物）3CPE（氯化聚乙烯）5活性CaCO34硬脂酸0.8颜料群青0.08硬脂酸铅（金属皂稳定剂）适量第2章 挤出工艺流程及参数确定塑料制品的挤出法成型与塑料成型和压延成型比较是一种比较简单的成型方法。把粉状或粒状塑料树脂加入到挤出机的机筒内，在螺杆的旋转的挤压推动下，使树脂原料在高温、高压条件中熔融塑化；然后，连续转动的螺杆再把熔融料推入机头模具，从机头模具中被挤出的融料，成为生产需要的塑料制品形状。塑料制品用挤出成型法成型，在塑料制品的各种成型方法中占比例较大。按成品的质量计算，约占塑料制品总产量

22、的1/2。由此可见，挤出成型是塑料制品成型中一种主要的成型方法。用挤出机可以挤出大部分热塑性塑料成型制品。2.1 成型前的准备成型料的准备过程是根据已选定的配方，将原、辅料进行必要的预处理、计量输送及混合。1、原料的预处理由于原辅料在生产和装运的过程中可能混入一些机械杂质，为了管材生产安全，保证产品质量，需要进行过筛和吸磁处理，除去杂质。2、原辅料的计量按照确定的配方将原辅料精确计量。虽然原料是袋装或桶装，一般有规定的重量，也必须复称。采用人工称量、人工倒料等操作进行配料，无论任何配料方式，各组分的称量误差应控制在1%以内。3、原辅料的混合PVC片材的原辅料大多是固体粉料（只有少量助剂是液态）

23、，因此PVC片材成型料是通过物料间对流作用和剪切作用进行混合制备的。目前绝大部分企业都是采用高速混合机将原辅料进行混合。在高速混合时，搅拌过程借外加热和剪切摩擦产生的热，逐渐使助剂渗入PVC树脂的空隙，一方面可使助剂在树脂中均匀分散；另一方面则使树脂半凝胶化，形成松散粉料。一般高速混合的温度设在100120.为了让助剂充分的与PVC微粒接触，减少填充剂对助剂吸附作用。要求应在加入PVC树脂后及启动热混机在按如下顺序投料：稳定剂、各种加工助剂，色料、填充料（碳酸钙），在实际生产中高速热混机启动后，混合机内呈现微正压，故很难投入辅料，所以大都是将原辅料全部投入后再启动高速热混合机。高速热混机出来的

24、混合料温度较高，须立即进行冷却。2.2 挤出成型工艺目前大多数生产PVC片材的企业都是采用螺杆挤出机进行塑化工艺连续操作。在螺杆挤出机转动时，装入料斗中的混料借助转动的螺杆进入加料筒中，由于料筒的外加热及PVC混料本身与设备之间的剪切摩擦热，遂使混料熔化而呈为熔体在设备中不断往前流动，各组分受螺杆的搅拌而均匀分散。熔体在机头口模处成型后成连续体被螺杆挤到机外，然后直接切粒、冷却。2.2.1 挤出机的分类及选择挤出机的分类如下：按螺杆数目多少可主要分为单、双螺杆挤出机；按是否排气可分为排气和非排气挤出机；按螺杆的位置可分为立式和卧式挤出机。我国国标GBT12783-91规定了中国橡胶塑料成型机械

25、号的同一编制方法：类别编号，组成编号，辅助编号，规格代号，设计代号，前三个代号是最基本的代号，具体方法举例如下：1SJ-45 S为塑料，J为挤出机，45为螺杆直径d，长径比为20：1（规格参数，标准规定，挤出机长径比为20：1，可以不标注）。2SJF-6030 S为塑料，J为挤出机，F为发泡（品种代号），65为螺杆直径，螺杆的长径比为30：1。挤出机一般由挤出机、机头、口模、辅机等几部分组成。挤出机有基础装置（螺杆和料筒），传动装置和加热冷却等几部分组成。片材挤出主要用的是单螺杆挤出机，单螺杆挤出机的主要参数有：（1）螺杆直径 指螺杆外圆直径，用d表示，单位mm，它可以表征挤出机挤出量的大小，

26、是挤出机的重要参数。（2）螺杆长径比 指螺杆的工作部分长度，即有螺纹部分长度（工艺上将其定义为加料口中心线到螺纹末端的长度）与螺杆直径之比，用L/d表示。（3）螺杆转速范围 指螺杆转动时最高转速与最低转速范围，用nminnmax表示。（4）驱动电机功率 指驱动螺杆转动的电动机功率，用Pm表示，单位KW。我国单螺杆挤出机推荐电机功率见表2-5 表2-5单螺杆挤出机推荐电机功率螺杆直径d/mm30456590120150200电机功率/kw1-31.7-55-157.3-228.3-5525-7533.3-100 (5)机筒加热功率及机筒加热段数 机筒加热功率指机筒加热电功率，用Pn表示，单位kw

27、。机筒加热段数指机筒分为几段加热，即温度控制的段数，用B表示。（6）挤出机生产率 指挤出机单位时间的生产能力，用Q表示，单位kg/h。（7）名义比功率 指每小时加工1kg制品所需电机功率的综合指标，用P表示，P=Pm/Qmax。（8）比流量 指螺杆每一转的生产制品质量，用Q=Q实测/n实测 ，单位(kg/h)/(r/min)。（9）机器中心高 指螺杆中心线到地面的高度，用H表示，单位mm。（10）机器外形尺寸 用长、宽、高表示，单位mm。（11）机器的质量 用w表示，单位吨或千克。2.2.2 挤出机的选择根据生产聚氯乙烯硬管的直径规格，参照表3-27选取螺杆直径。硬管生产用挤出机和辅机组成的塑

28、料挤出硬管机组型号:SJG-Z9025-125。第一格是螺杆直径第二格是长径比，第三格是生产片材最大直径。表6 螺杆直径与片材规格的关系/mm螺杆直径30456590120150200片材直径3-3210-6340-9063-125110-180125-250200-4002.2.3 螺杆的选择螺杆是塑料挤出塑化的关键零件。不同塑料品种的挤出塑化要选用不同的螺杆结构形式，以适应其工艺条件要求。聚氯乙烯片材生产用螺杆条件如下：a. 螺杆应该是等距不等深形：螺纹由加料段至均化段逐渐变浅。b. 螺杆的长径比：选择L/c. 螺纹的压缩比：所用为粒料选.螺杆头部结构选择：综合考虑螺杆前的分流板和机头模具

29、的料流空腔结构，选用圆锥形。2.2.3 挤出过程挤出机螺杆的设计都有三个区段：加料段（送料段）、熔化段(压缩段)、计量段（均化段）。此三段所起的作用不同。加料段是把料斗来的固体塑料升温到它的软化点，并将它送到熔化段，只是一个升温和输送过程，塑料仍是固体状态。熔化段一般在螺杆中部，塑料在这段中除受热和前移外，同时粒状固体逐渐压实和熔化为连续状的熔体，还将包在料内的空气向送料段排出，塑料在这段是由固态逐渐转化为熔融状态。计量段是螺杆的最后一段，熔体在这一段中进一步均匀塑化，并使料流定量、定压由机头流道均匀挤出，所以又叫均化段。表2-2生产PVC-C片材的挤出机螺杆分段加料段压缩段均化段全长的10%

30、25%全长的55%65%全长的22%25%挤出机螺杆的三个区段相对应组成了三个功能区：固体输送、物料塑化、熔体输送。（1） 固体输送区（加料段） 料筒温度一般控制在100140.若加料温度控制过高，会使固体输送区短于加料段长度，造成产量下降；若加料段温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。（2） 物料塑化区（熔化段） 其温度控制在150160.控制该段的真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的机械性能。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段不能塑化过度，同时还要经常清理排气管路以免阻

31、塞。另外在塑化区提高螺杆转速能提高剪切速率，会增加剪切热利于塑化。（3） 熔体输送区（计量段） 其温度控制略低一些，一般为150左右。在该段提高螺杆转速，减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于PVC这样热敏塑料，不应在此段停留时间过久也不宜再从这段高剪切作用下取得热量。2.2.3 挤出装置及机头的选择挤出机连续提供的熔化和具有压力的塑料熔体是通过机头特定的流道进入口模而形成一定的结构和形状。机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的塑料熔体压力并使其成为所需的形状。本次设计选用的是衣架式片材机头，2.2.4 切割装置切割装置的主要作用是将挤出的条状切割成一定的长度的

32、片材。生产中要求切割的大小均一；切割装置：星形式自动切割机 安装在机头上的 ；切割时，刀片紧挨着模具自转切割。2.2.5 冷却方法目前，片材的冷却方式有两种：一种是浸浴式冷却，另一种是鼓风机风冷。水浴冷却冷却的快但是缺点是冷却后还要在干燥处理，不能直接包装给生产带来麻烦，本次设计的片材厚度较薄，容易降温，所以选用风冷方法，提高了制品的质量13洛阳理工学院毕业设计（论文）第3章 物料衡算与热量衡算3.1 物料衡算物料衡算指的是利用质量守恒定律对物料进行操作前后物料的总量恒等于产物及物料的损失状况计算方法，即进入设备用于生产的物料的总量恒等于产物和物料损失的量。物料衡算直接与生产经济效益挂钩。 3

33、.2 物料衡算的前提及计算物料衡算的前提是应在已知产品规格和产量的前提下进行许多原辅材料量、废品量及消耗量的计算。已知：PVC片材的年生产量为3000吨，其中物料自然消耗率为0.1%，产品合格率为98%，回收率为90%。每年生产340天，二班轮流全天24小时生产。物料衡算如下：年需要物料量M1=合格产品量/合格率=3000/0.983061.22t年车间进料量M2= M1/（1-物料自然消耗率）=3061.22t /（1-0.1%）3064.28t年自然消耗量M3=M2-M1=3064.28-3061.22=3.06t年废品量M4=M1-合格产品量=3061.22-3000=61.22t每小时

34、车间处理物料量M5=3061.22/340/24h0.38t年回收物料量M6=M4回收率=61.2290%55.09t新料量M7=M2-M6=3064.28-55.09=3009.19t 表3-1 列表合格率 98%合格产品量2940t废品率2%废品量61.22t自然损耗0.1%自然损耗量3.06t进车间物料量4085.71t小时车间处理量0.38t近机料量10204.08t进车间新料量3009.19t回收率90%回收量55.09t3.3 热量衡算 在热塑性塑料成型过程中，必须将塑料原料进行加热至粘流态（高弹态）再成型，需要将加热量传递给塑料，成型后的冷却定型需要将热量移出。在车间设计中进行热

35、量衡算的目的：为保证顺利进行成型加工，确定加热所需的热量，并核算加算电功率。一方面作为选择设备的依据，另一方面作为计算耗电量的依据。确定冷却需排出热量，一方面可计算出冷却介质的消耗量，另一方面作为选择换热设备的依据。塑料制品成型加工过程更多采用对单元设备的热量衡算。热量衡算遵循能量守恒定律，热力学第一定律是热量衡算的理论依据。即若忽略机器的散热，不考虑摩擦剪切热则：加热器放出的热量（Q0）应等于物料所吸收的热量（Q1）。热平衡方程式表示为:Q0=Q1上式是通用公式，具体应注意以下几个问题：正确建立热量平衡关系。1.必须弄清过程中的热量形式及热损失，从而确定所要收集的物理性数据及数据的可靠性。以

36、保证计算的准确性。2.要合理确定计算基准，计算基准是指数量上的基准和基准态，数量基准。3.按处理每公斤物料计算，基准态一般是以25作为基准温度的。在热塑性成型过程中，最常用的能量来源为电能转变成热能。主要方法有两种：电阻加热，电感加热。电加热装置简单，干净，无污染，温度调节也很方便。所以广泛采用于塑料加工过程中，热量衡算的方法有：（1）温差法 （2）焓变法 （3） 潜热法（1）温差法qh=qm.hch(T1-T2)qc=qm.ccc(T1-T2)式中： qm.h,qmc-热流体和冷流体的质量流量 kg/sCh,cc-热流体和冷流体的比热容 J/(kg.k)T1,T2-热流体最初和最终的温度 k

37、T1,T2-冷流体最初和最终的温度 k（2）焓变法 qh=qm.h(h1-h2)qc=qm.c(h1-h2)式中： qm.h,qm.c-热流体和冷流体的质量流量 kg/s h1,h2-热流体最初和最终的焓值 J/k h1,h2-冷流体最初和最终的的焓值 J/k已知，CPVC树脂的比热容c=4.4kJ/(kg.k),T1=20,T2=185.qm,pvcc(T2-T1)=0.097挤出机最佳生产能力为350kg/h).则Q吸=qm,pvcc(T2-T1)=0.0974.4165=70.583（kw）小于挤出机的功率90kw。16 第4章 挤出生产线机器数量的确定4.1 挤出机规格的确定由物料衡算

38、知，要求车间的处理物料量为：M1=合格产品率/合格率=3000/0.983061.22t那么，每小时车间处理物料量为：M5=3061.22/320/24h0.40t表4-1 SJSZ-80锥形双螺杆挤出机主要参数表型号SHJ-63B外型尺寸（长宽高）(mm)500015402280生产能力(kg/h)200400最大螺杆转速（rpm）600总功率（Kw）904.2 挤出机数量的确定根据挤出机的最佳生产能力，初定挤出机的生产能力为280kg/h.初定台数：初定台数=每小时总处理物料量/挤出机生产能力=400kg/h/280 kg/h1.43台实际所需台数 确定是应该考虑的因素有：车间开机率（内含

39、设备维修情况、开停车及临时性停车）；一般选择范围在85%95%，然后计算实际台数。其计算公式如下：实际所需台数=初定台数/开机率=1.43/95%1.5台择优分析（依据台时产量）则2台方案：台时产量=每小时总处理物料量/（台数开机率）=400kg/h/（20.95）=210.53kg/h则1台方案：台时产量=每小时总处理物料量/（台数开机率）=400kg/h/（10.95）=421.05 kg/h择2台方案接近每小时及其产量，设备利用率高，故选用2台方案。4.3 挤出生产线的确定 为使挤出成型工艺更为高效的配合，提高车间生产效率和产品的合格率及质量，采用成套的挤出机生产线（GF250）。18第

40、5章 废料的后处理PVC片材的生产过程中会产生一些不合格产品，尤其是每次换料生产，硬度未合格前，总会产生部分废品，另外，还有一些是客户退回来的粒料以及生产过程中料颜色的不对这些统称为废料。这些废料成分与片材成分基本相同，将分类加到颜色和硬度差不多。所以必须加强对这些废料的管理和合理回收利用。首先要对这些料分类一种颜色的要放在一起，硬度和比重差不多的也要放在一起。待下次生产相同或相近颜色或硬度的粒料是直接加进去重新挤出造粒就可以了。还有一些是水口料这些些是在清换机头是留下的废料，但这种和以上的不同时这种不能直接造粒重出，这些水口料大小不等所以首先要破碎，破碎后还要进行清洗，由于里面含有铁屑、石头

41、等杂质，所以在清洗后才能造粒重出。第6章 双螺杆挤出机常见故障及其处理方法1、 主电机电流不稳（1） 产生原因A 喂料不均匀。B 主电机轴承损坏或润滑不良。C 某段加热器失灵，不加热。（2） 处理方法A 检查喂料机，排除故障。B 检修主电机，必要时更换轴承。C 检查各加热器是否正常工作，必要时更换加热器。 2、 主电机不能启动（1） 产生原因A 开车程序有误。B 主电机电路有问题，熔断丝是否被烧坏。C 与主电机相关的连锁装置起作用。（2） 处理方法A 检查程序，按正确开车顺序重新开车。B 检查主机电路。C 检查润滑油泵是否启动，检查与主电机相关的连锁装置的状态。3、机头出料不畅或堵塞（1） 产

42、生原因A 加热器中某段不工作，物料塑化不良。B 操作温度设定偏低，或塑料的分子量分布宽，不稳定。C 可能有不易熔化的异物。（2）处理方法A 检查加热器，必要时更换。B 核实各段设定温度，必要时与工艺员协商，提高温度设定值。C 清理检查挤压系统及机头。 4、 主电机启动电流过高（1） 产生原因A 加热时间不足，扭矩大。B 某段加热器不工作。（2）处理方法开车时应用手盘车，如不轻松，则延长加热时间或检查各段加热器是否正常工作。5、 主电机发出异常声音（1） 产生原因A 主电机轴承损坏。B 主电机可控硅态流线路中某一可控硅损坏。（2）处理方法A 更换主电机轴承。B 检查可控硅态流电路，必要时更换可控

43、硅元件。6、主电机轴承温升过高（1） 产生原因 A 轴承润滑不良。B 轴承磨损严重。（2）处理方法A 检查幷加润滑剂。B 检查电机轴承，必要时更换。7、 机头压力不稳（1） 产生原因A 主电机转速不均。B 喂料电机转速不均匀，喂料量有波动。（2）处理方法A 检查主电机控制系统及轴承。B 检查喂料系统电机及控制系统。8、 润滑油压偏低（1）产生原因A 润滑油系统调压阀压力设定值过低。B 油泵故障或吸油管堵塞。（2） 处理方法A 检查调整润滑油系统压力调节阀。B 检查油泵、吸油管。9、 自动换网装置速度慢或不灵（1） 产生原因A 气压或油压低。B 气缸（或液压缸）漏气（或漏油）。（2）处理方法A

44、检查换网装置的动力系统B 检查气缸或液压缸的密封情况10、 安全销或安全键被切断（1） 产生原因挤压系统扭矩过大。（2） 处理方法 A 检查挤压系统是否有金属等物进入卡住螺杆。B 在开始发生时，检查预热升温时间或升温值是否符合要求。11、 挤出量突然明显下降（1） 产生原因A 喂料系统发生故障或料斗中没料。B 挤压系统进入坚硬物卡住螺杆，使物料不能通过。（2） 处理方法A 检查喂料系统或料斗的料位。B 检查清理挤压系统。第7章 车间管理与生产组织车间是工业企业的基本生产单位，十工业企业的基本组成部分。车间管理是企业管理的基础。工业企业管理，就是企业为了有效的实现预定目标而对车间生产经营活动进行决策、组织、指挥、培训、协调、激励和教育的综合性工作。车间的生产经营活动大体可分为两大部分：一部分是在车间内部的生产活动，其中包括：基本生产活动、辅助生产活动、生产与技术准备活动等。这一部分的管理系统统称为生产管理。另一部分是涉及到企业外部，联系到社会的生产、流通、分配和消费过程的经营活动;包括：原材料与能量的采购与供应，劳动力和设备的调整与补充。市场地调查研究，产品的销售和用户服务等，这类活动的管理叫经营管理。所以车间管理包括生产管理和经营管理。车间管理活动是依靠着车间内的人、机器设备、物资、资金和信息实现的。这五个要素相互作用，并满足一定的