- •Муканов Михаил Андреевич проект цеха по производству полиэтиленовых пленок методом экструзии с последующими вытяжкой и раздувом рукава
- •Оглавление
- •Рассмотреть физико-химические процессы, происходящие в ходе экструзии;
- •Загрузка сырья
- •Зона питания
- •Зона плавления.
- •Зона дозирования
- •Течение расплава через формующую оснастку
- •Раздув, вытяжка и охлаждение заготовки-рукава
- •1.2 Конструктивные особенности используемого для экструзии полиэтиленовой пленки оборудования
- •1.3 Особенности перерабатываемого материала.
- •Рис 1.4 – Зависимость вязкости пэвд от скорости сдвига
- •1.4. Обзор методов получения пленки
- •Возможность получения пленок, имеющих «сбалансированные» показатели механических свойств в продольном и поперечном направлениях;
- •1.5Влияние параметров переработки на свойства пленки
- •Обеспечение одинаковой по всем участкам кольцевого зазора объемной скорости экструзии;
- •Постоянство вязкости расплава;
- •Обеспечение равномерной температуры потока расплава;
- •Постоянство раздувания горячей заготовки.
- •2 Технологическая часть
- •2.1 Требования к готовой продукции
- •2.2. Выбор материала
- •2.3 Выбор оборудования и формующей оснастки.
- •Краткое описание формующей линии
- •Гидравлическое сопротивление формующей головки должно обеспечивать оптимальную производительность экструдера и гомогенность расплава при его подготовке в экструдере.
- •2.4 Технологическая схема производственного процесса
- •Подготовка экструдера к запуску
- •2.5 Контроль производства и управленИеТехнологическим процессом
- •2.6 Контроль качества готовой продукции
- •2.7 Материальный баланс
- •3 Технологические расчеты
- •3.1 Расчет производительности экструдера.
- •3.2Расчет производительности головки экструдера
- •3.3 Нахождение рабочей точки экструдера
- •3.4 Энергетические рассчеты экструдера
- •3.5 Расчет вспомогательного оборудования
- •4 Экономические расчеты
- •4.1 Расчет проектной мощности предприятия
- •Производительности используемого оборудования;
- •4.1.2 Режим работы оборудования
- •4.1.3 Фонд времени работы оборудования
- •4.1.4 Количество оборудования
- •4.1.5 Расчет производственной мощности
- •4.2 Расчет капитальных затрат и амортизации
- •4.2.1 Нормативы на транспортно-заготовительные расходы, монтаж, технологические трубопроводы и иные затраты по оборудованию
- •4.2.2 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на оборудование
- •4.2.3 Расчет сметной стоимости строительства здания и амортизационных отчислений
- •4800 Склад сырья
- •4.2.4 Свободный сметно-финансовый расчет строительства проектируемого участка
- •4.3 Определение издержек на сырье, материалы, топливо, пар и электроэнергию для технологических целей
- •4.3.1 Годовая потребность в сырье, вспомогательных материалах и денежных затрат на их приобретение
- •4.3.2 Расчет потребности в электроэнергии
- •Двигательные цели;
- •Технологические цели;
- •4.3.3 Денежные затраты на электроэнергию для производственных нужд
- •4.3.4 Расход воды на производственные цели и сумма денежных затрат на воду
- •4.4 Расчет численности работников, фонда заработной платы, производительности труда
- •4.4.1 Баланс рабочего времени за календарный год
- •4.4.2 Расчет численности основных и вспомогательных рабочих по нормам обслуживания.
- •4.4.3 Расчет фонда заработной платы
- •4.5 Расчет производительности труда, фондовооруженности и энерговооруженности
- •4.5.1 Расчет производительности труда.
- •4.5.2 Расчет фондовооруженности
- •4.5.3 Расчет энерговооруженности
- •4.6 Расчет себестоимости продукции
- •4.6.2 Годовая сумма затрат на электроэнергию для освещения здания
- •4.6.3 Годовая сумма затрат на электроэнергию для вентиляции
- •4.6.4 Расход воды для питья, души и канализации
- •4.7 Смета цеховых расходов
- •4.8. Проектная калькуляция себестоимости.
- •4.9 Расчет собственных оборотных средств
- •4.9.1 Расчет собственных оборотных средств
- •4.9.2 Расчет оборотных средств на топливо
- •4.9.3 Расчет оборотных средств на готовую продукцию на складах.
- •4.10 Определение размера производственных фондов
- •4.11 Определение суммы прибыли и рентабельности
- •4.12 Определение рентабельности
- •4.13 Определение срока окупаемости
- •4.14 Основные технико-экономические показатели
- •4.15 Анализ безубыточности производства
- •4.15 Бизнес-план Резюме.
- •Требуемые инвестиции.
- •Производство.
- •5 Охрана труда
- •5.1.2 Определение категорий помещения по взрывопожарной и пожарной опасности
- •5.1.3 Пожарная безопасность
- •5.2 Санитарно-гигиеническая характеристика проектируемого объекта
- •5.2.1 Токсикологическая характеристика веществ
- •В случае аварии с выделением больших концентраций вредных веществ–фильтрующие гражданские противогазы гп-5 cдополнительными патронами дпг-1
- •В случае аварий местного характера – респираторы "Лепесток" и "Астра".
- •5.2.2 Микроклиматические условия
- •5.2.3 Отопление и вентиляция.
- •5.2.4 Освещение
- •Люминесцентные лампы общего назначения белого цвета типа лб-80 (сила тока 0,87а, напряжение 102±10,2в)
- •5.2.5 Шум и вибрация
- •5.3 Электробезопасность
- •Применение надежной изоляции, в том числе двойной.
- •Отсутствие или несвоевременное проведение ремонтно-профилактических работ. Может привести к разрушению оборудования с возможным травмированием рабочих и возникновением пожара. Выводы по разделу
- •6 Экологическая Безопасность
- •6.1 Промышленные выбросы в атмосферу
- •6.1.1 Расчет предельно допустимых выбросов
- •6.2 Промышленные сбросы
- •6.3 Твердые отходы
- •7.1 Оценка потенциальной опасности производства.
- •7.2 Анализ риска возникновения пожара
- •7.2.1 Место возникновения пожара и источники воспламенения
- •7.2.2 Динамика пожара
- •7.2.3 Токсические вещества, образующиеся при пожаре
- •7.3 Предупредительные мероприятия в режиме "повседневной деятельности" проводятся следующие мероприятия
- •Средств защиты:–гражданских противогазов гп-5 суниверсальнымизащитнымипатронамиПзу.
- •Средств пожаротушения–огнетушителей пенного типа охп-10, а также кошмы, изготовленные из негорючего материала - асбестовой ткани
- •Медицинских средств оказания первой помощи –пакетов перевязочных индивидуальных.
- •С введением режима "чрезвычайной ситуации" проводятся следующие мероприятия:
- •7.4 Защитные мероприятия
- •8 Патентный поиск
- •1. Патент № ru2205105."Экструдер для переработки термопластичных материалов"
- •2. Патент №ru 2214918 "Экструдер с винтовым каналом переменной глубины"
- •3. Патент № ru2007108508. "Экструзионная головка для производства раздувной рукавной пленки"
- •4. Патент №ru 2363581 "Устройство для охлаждения рукавной пленки"
- •Выводы.
- •Общие Выводы
Подготовка экструдера к запуску
В период подготовки машины к пуску необходимо:
Произвести калибровку щелевого зазора головки, очистить его от нагара и протереть торец головки фильерной пастой;
заготовить и установить на намотку шпули;
проверить измерительный инструмент, наличие и маркировку сырья, соответствие температурного режима заданию по всем зонам обогрева;
подготовить и загрузить в бункер экструдера соответствующее сырье.
После длительного периода простоя экструдера пуск необходимо производить осторожно, начиная с небольших оборотов привода и снижая обороты по мере уменьшения нагрузки на приводе, так как в противном случае чрезмерные нагрузки на электропривод и головку могут привести к преждевременному их выходу из строя. При пуске выход на режим отслеживается по давлению расплава перед фильтром.
Перед началом переработки машина необходима её выдержка с включенными обогревателями и охлаждением загрузочной зоны на протяжении не менее 2 часов для установки стабильного теплового режима, необходимого для переработки.
2.5 Контроль производства и управленИеТехнологическим процессом
Таблица 2.7 – контроль технологических параметров
№ |
Наименование стадий процесса |
Контролируемый параметр |
Метод испытания |
Частота контроля |
Нормы и технологические показатели |
Ответственный за осуществление контроля |
1 |
Контроль сырья |
ПЭВД |
ПО ГОСТ 16337-77 |
Каждая партия |
См таблицу 3.2 |
Лаборант входного контроля |
СКП-ПН (ПЭ) 402.00.007 |
ТУ 2243-001-44945397-97 |
Каждая партия |
По ТУ 2243-001-44945397-97 |
Лаборант входного контроля | ||
СКП-ПН (ПЭ) 402.00.009 |
ТУ 2243-001-44945397-97 |
Каждая партия |
По ТУ 2243-001-44945397-97 |
Лаборант входного контроля | ||
СКП-ПН (ПЭ) 402.00.010 |
ТУ 2243-001-44945397-97 |
Каждая партия |
По ТУ 2243-001-44945397-97 |
Лаборант входного контроля | ||
2 |
Процесс смешения |
Содержание компонентов |
Весовое дозирование |
Каждая порция |
ПЭВД: 25 кг СКП-ПН (ПЭ) 402.00.007: 0,125 кг СКП-ПН (ПЭ) 402.00.009: 0,250 кг СКП-ПН (ПЭ) 402.00.010: 0,375 кг |
Лаборант ОТК Аппаратчик |
3 |
Производство пленки |
Температура материального цилиндра |
Автоматически по термопарам |
В течение всего процесса |
1 зона: 110°С 2 зона: 120°С 3 зона: 130°С 4 зона: 140°С фильтр: 140°С переходник: 145°С |
Аппаратчик |
Температура по зонам головки |
Автоматически по термопарам |
В течение всего процесса |
1зона:145°С 2зона:150°С |
Аппаратчик | ||
Число оборотов шнека |
По прибору |
В течение всего процесса |
80 мин-1 |
Аппаратчик | ||
4 |
Готовая продукция |
Пленка рукавная ПЭВД 800мм*80мкм |
По ГОСТ 10354-82 |
Каждая партия |
См таблицу 3.1 |
Лаборант ОТК |
2.6 Контроль качества готовой продукции
Предъявляемые к готовой продукции требования приведены в таблице 2.1. В процессе получения пленки из-за нарушения различных технологических режимов и использования недоброкачественного сырья возможно возникновение брака. Виды брака, предполагаемые его причины и способы устранения приведены в таблице 2.8
Таблица 2.8 – Виды брака при производстве рукавной пленки
№ |
Виды брака |
Возможные причины возникновения неполадок |
Действия персонала, направленные на устранение брака |
1 |
Гелеобразные включения по всей поверхности рукава |
Неоднородность сырья по молекулярному весу, возможно использование полиэтилена разных марок |
Заменить партию сырья |
Недогрев или перегрев какой-либо зоны цилиндра или головки |
Проверить нагрузку зон по амперметру и подключение термопар. Вызвать дежурного слесаря КИПиА для ремонта или замены прибора | ||
Недостаточная гомогенизация материала в цилиндре |
Уменьшить скорость вращения шнека. Снизить температуру расплава или увеличить количество фильтрующих сеток | ||
Пробиты сетки |
Заменить фильтрующие сетки | ||
2 |
Разнотолщинность плёнки выше допустимой нормы |
Смещение формующего зазора головки |
Откалибровать головку |
Неравномерный обдув рукава |
Вычистить и откалибровать обдувочное кольцо Проверить целостность воздушных шлангов | ||
Температура расплава изменяется после выхода из экструдера |
На фильтре и головке установить температуры, равные температуре выходной зоны шнека | ||
Неравномерное распределение температур по зонам |
Проверить температурный режим на соответствие заданию | ||
Неисправность приемного устройства |
Отремонтировать приемное устройство | ||
Чрезмерная степень раздува |
Опустить линию кристаллизации | ||
Чрезмерная степень вытяжки |
Уменьшить скорость приема пленки | ||
3 |
Полосы утонения |
Нагар на поверхности экструзионной головки |
Вычистить щелевой зазор |
4 |
Нестабильность рукава |
Неравномерная подача воздуха на обдув или сквозняки |
Вычистить обдувочное кольцо. Устранить движение воздушных масс в помещении цеха. Проверить целостность воздушных шлангов |
5 |
Пузыри в толще пленки |
Влажное сырье |
Заменить сырье |
6 |
Обрыв рукава |
Наличие посторонних включений |
Проверить сырье, заменить сетки, если этого недостаточно – вычистить головку |
Чрезмерная продольная вытяжка |
уменьшить скорость приема пленки | ||
7 |
Складки пленки на транспортных валках |
Воздух между слоями пленки |
Надрезами пленки в местах вздутия выпустить воздух, начиная с верха машины |
Большой разброс разнотолщинности |
См. пункт 2 | ||
Чрезмерный натяг |
Уменьшить натяг | ||
Перекос приемных и намоточных валков |
Выставить приемо-намоточное устройство по уровню, проверить соосность валов | ||
8 |
Складки при намотке пленки |
Чрезмерный натяг |
Уменьшить натяг |
9 |
Горячие складки |
Перегрев массы |
Снизить температуру головки, увеличить подачу воды на охлаждение шнека, снизить скорость экструзии |
Перекос направляющих пластин |
Установить необходимый угол наклона каждой из щек и выставить их по центру приемных валов | ||
Центр зазора приемных щек не совпадает с центром головки |
Установить приемные щеки по отвесу | ||
Асимметрия рукава |
Проверить зоны обогрева и откалибровать головку | ||
Сквозняки в помещении |
Устранить движение воздушных масс в помещении цеха | ||
10 |
Слипание пленочного рукава |
Недостаточное охлаждение рукава, высокая линия кристаллизации |
Усилить обдув рукава, снизить температуру расплава, уменьшить скорость отвода пленочного рукава |
11 |
Рукав "садится" |
Перегрев массы, недостаточное охлаждение |
Снизить температуру расплава, усилить обдув рукава |
12 |
Наплывы и "муар" на поверхности пленки |
Перегрев массы |
Снизить температуру головки, увеличить подачу воды на охлаждение шнека, снизить скорость экструзии |
13 |
Низкие физико-механические показатели пленки |
Качество сырья не соответствует техническим требованием НТД |
Заменить сырье |
Недостаточная продольная вытяжка |
Поднять линию кристаллизации, увеличить температуру расплава | ||
14 |
Нагрузка двигателя шнека выше номинальной |
Засорение фильтра |
Заменить фильтрующие сетки |
Недостаточно прогрета масса |
Проверить температурный режим на соответствие заданию | ||
Неисправен обогрев |
Обеспечить обогрев | ||
15 |
В зоне транспортных валков в рукав набегает воздух. Постепенно диаметр рукава уменьшается |
Неплотно сведены приемные валки |
Добиться плотного прилегания приемных валков |
16 |
Постепенно уменьшается диаметр рукава |
Негерметичны соединения подвода воздуха на раздув рукава |
Устранить неисправность. Проверить целостность воздушных шлангов и надежность закрытых вентилей. |