- •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
3.5 Расчет вспомогательного оборудования
Скорость приема пленки и скорость экструзии соотносятся между собой согласно формуле 3.58 [12]
εВ=UП/UЭ (3.58)
В которой
UЭ– скорость экструзии пленки, м/мин, которую можно найти по формуле (3.59) [12]
(3.59)
G– массовая производительность экструдера;G=52,25 кг/час
DФ– диаметр фильеры.DФ=0,15м
δК – толщина кольцевого зазора; δК=0,008м
ρР– плотность расплава полимера, ρР=820кг/м3
Таким образом,
UП– скорость приема пленки на валках, м/мин
εВ – Степень вытяжки рукавной заготовки, технологический параметр, значение которого предпочтительно брать из интервала 2÷8 [1]
В нашем случае степень вытяжки может быть рассчитана из уравнения 3.60 [12]
εВ·εР=δК/δПЛ, где (3.60)
εР– степень раздува. Может быть рассчитана как отношение диаметра раздуваемого рукава к диаметру фильеры 3.61
εр=DР/DФ(3.61)
DФ=150 мм
DР=2·S/π, (3.62)
где S– ширина рукава в сложенном виде,S=800 мм. Таким образом
Dр =2·800/3,14=509,5
εР=509,5/150=3,4.
δПЛ – толщина пленки, δПЛ=0,08мм
δк – толщина кольцевого зазора головки δк=0,8мм
Найдем степень вытяжки по формуле (3.60)
Теперь, исходя из рассчитанных значений степени раздува и скорости экструзии мы можем определить скорость приема пленки, преобразовав формулу (3.58)
UП=εВ·UЭ=2,94·0,282=0,83 м/мин
Исходя из этого значения мы можем по формуле (3.63) рассчитать производительность агрегата, которая и будет итоговой производительностью линии
Q=60·UП·b·δПЛ·ρ,где (3.63)
b– ширина пленки.b=2·S=2·0,8=1,6м
δПЛ– толщина рукаваδпл=8·10-5м
ρ – плотность полимера; ρ=919кг/м3
Q=60·0,83·1,6·8·10-5·919=49,9 кг/час
Таким образом, итоговая производительность одной экструзионной линии составляет 49,9 кг/час.
4 Экономические расчеты
4.1 Расчет проектной мощности предприятия
Проектная мощность агрегата, участка, цеха, предприятия – предусмотренная проектом производительность, равная объему выпускаемой на этом агрегате, участке, цеху, предприятии продукции в единицу времени. В качестве меры объема продукции может служить количество изделий для штучного производства, количество погонных метров при производстве одномерных или двумерных изделий, масса или объем; наиболее распространенная единица времени, для которой производится расчеты – год.
Проектная мощность рассчитывается исходя из рыночной потребности в производимой продукции в рассматриваемом регионе, оптимального размера предприятия для данной отрасли, наличия и мощности источников сырья, пропускной способности транспортных каналов, доступности трудовых ресурсов, режима работы предприятия и ряда других факторов. При расчете проектной мощности необходимо стремится к максимальному использованию последних научных и технических достижений, а также достижений в области организации производства в проектируемом предприятии.
В рамках данной работы мы будем рассчитывать проектную мощность производства исходя из следующих факторов:
Производительности используемого оборудования;
годового и суточного режима работы оборудования;
фонда времени работы оборудования;
количества используемого оборудования.
4.1.1 Производительность оборудования
Производительность аппаратов, станков, машин – это количество продукции, производимой на данном оборудовании в единицу времени, например, за час или за один цикл (аппаратооборот)
В нашем случае распространение продукции предполагается осуществлять по всей стране, поэтому основным критерием при проведении оценочных расчетов будет являться не партия изделий, а возможные мощности производства. Предполагается закупить 4 экструзионные линии ВМ-900, отвечающие всем предъявляемым требованиям: соотношение цена/качество, простота в эксплуатации, позволяющая минимизировать затраты на обучение персонала, доступность в обслуживании (распространенность запасных узлов машин и доступность фирм, осуществляющих ремонт), достаточная производительность, относительно небольшие габаритные размеры.