Курсовая работа: Совершенствование технологии изготовления вкладыш-пустотообразователя на основе полипропилена

Ассортимент термопластавтоматов, выпускаемых в России, также постоянно обновляется например, Красноярский машиностроительный завод наладил выпуск термопластавтоматов моделей ДК 160-01, ДК 250, ДК 400. ТПА традиционно выполнены в горизонтальной компоновке со встроенным гидроприводом механизмами запирания, впрыска и узлом пластикации. Технические характеристики и параметру соответствуют лучшим аналогам известных зарубежных фирм, а стоимость существенно ниже. С 2001 года ТПА комплектуются системой управления, разработанной НПК "Кранавтоматика" (Красноярск). На СУ ТПА осуществляется цифровая индикация диагноза неполадок, отображающая не сработавший элемент, а также обеспечивается функционирование блокирующих устройств, повышающих безопасность обслуживающего персонала и безаварийную работу ТПА. [16]

Исходя из выше сказанного, при изготовлении вкладышей для придания антистатических свойств вводится концентрат антистатической добавки марки Т 0021/01, ТУ 2243-001-231-24265-2000.

Для уменьшения продолжительности цикла литья под давлением вкладышей ТПА KuASY, а соответственно уменьшение энергоемкости процесса, увеличение производительности ТПА, уменьшение себестоимости изделия рекомендуется применение бункера с устройством загрузки материала в токе горячего воздуха, которое состоит из нагревательного элемента и вентилятора, подающего горячий воздух противотоком в загрузочный бункер ТПА.

Для организации линии по переработки отходов используется: установка универсальная для измельчения полимерных отходов, экструдер ZSK-57, водокольцевой гранулятор WRG-230, барабанная сушилка. Линия обеспечивает необходимую производительность, энергоемкость, качество получаемого гранулята, который подается в технологический процесс.

Для обеспечения автоматизации процесса при транспортировки материала применяется пневмотранспортная установка.

Совершенствование технологии переработки прогрессивных термопластов необходимо вследствие широкомасштабного их внедрения и расширяющегося применения, поскольку они обладают комплексом ценных механических, тепло-физических и диэлектрических характеристик. [10]

1.3 Характеристика исходного сырья и материалов

Сырьем для производства вкладышей служит полипропилен низкого давления марки 21020-06 или пропилен среднего давления марки 01020-06, со светостабилизирующей, термостабилизирующей и антикоррозионной добавкой, слабоокрашенный для изделий народного потребления и технического назначения первого сорта. [17]

Полипропилен поступает на производство в виде гранул одного цвета размером 2-5 мм. Допускаются гранулы размером свыше 5 до 8 мм и менее 2 мм, массовая доля которых не должна превышать 3% от массы партии, для полипропилена среднего давления - 5% от массы партии.

Характеристика полипропилена марки 21020-06 (высший сорт) представлена в таблице 3.

Таблица 3

Характеристика полипропилена марки 01020-06 (первый сорт) представлена в таблице 4.

Таблица 4

Свойства полипропилена (готовой продукции) представлены в таблице 5.

Таблица 5

Для окрашивания вкладышей применяется концентрат "Баско" марки Т 1910 цвет черный ТУ 2243-001-23124265-2000 партия 237-00, 25.01.2000, для модификации применяется концентрат антистатической добавки "Баско" марки Т 0021 ТУ 2243-001-231-24265-2000 партия 8-00 25.01.2000. [5]

Характеристики концентратов "Баско".

Внешний вид - гранулы размером в пределах 2-5 мм. Допускается наличие гранул размером менее 2 мм в количестве до 1% и более 5 мм в количестве до 1%.

Цвет (оттенок) окрашенного полимера - должен соответствовать цвету образца из утвержденного ассортимента или контрольного образца, согласованного между изготовителем и потребителем.

Полное цветовое различие от эталона, ΔЕ, у. е. не более (по требованию) …3,00

Количество окрашивания - образец должен быть равномерно окрашен по тону без разводов и включений размером более 0,5 мм.

Насыпная плотность концентрата, г/см3 …0,45-1,0.

ПТР концентрата, г/10 мин., не менее …3,0.

Термостойкость, °С, не менее …200.

Миграционная стойкость - миграция красителя отсутствует.

Для изготовления концентратов "Баско" используют сырье, соответствующее нормативным документам, утвержденное в установленном порядке, имеющее сертификаты фирм-изготовителей и разрешенное к применению органами Госсанэпиднадзора.

Вкладыш получают в литьевой форме с параметрами шероховатости формообразующих поверхностей: внешняя 1,6√ без полировки; внутренняя 6,3√; остальные 0,2√ с полировкой.

На поверхности вкладышей не допускаются заусенцы, облой, трещины, вздутия, пористость, расслоение, раковины и сколы.

Кромки внутренних поверхностей, места обрезки литника и облоя должны быть зачищены.

Допускаются на рабочей поверхности вкладышей незначительные утяжены, следы от литника в местах их удаления, следы от смыкания формы.

Масса вкладыша 0,056 кг. Допускаемое колебание массы ± 0,003 кг.

Допускается по согласованию с потребителем и ЦНИИ Машдеталь изготавливать вкладыши из других материалов, не ухудшающих качественных показателей вкладышей.

Упаковываются вкладыши в контейнеры по 4000шт. [3]

1.4 Характеристика готовой продукции

Вкладыш-пустотообразователь ТУ 2291-008-01124325-01 электроизолирующий для железобетонных шпал. Предназначен для электроизоляции рельсового скрепления типа ЖБР-65 от железобетонных шпал типа Ш3 по ОСТ 32.152-2000 или брусьев по ОСТ 32.134-99 и для закрепления в них закладных седловидных шайб и болтов. Пластмассовый вкладыш-пустотообразователь состоит из двух деталей: втулки и хвостовика. Втулка включает в себя канал для пропуска головки закладного болта и углубления для размещения седловидной закладной шайбы. Хвостовик имеет углубление для разворота на 90º головки закладного болта и сквозной канал для низа всего вкладыша. Вкладыш-пустотообразователь должен быть прочным и выдерживать при контрольной проверке свободное падение на бетонный пол с высоты 1 м без образования трещин, изломов, отколов и других механических повреждений, а также выдерживать без потери формы температуру +120ºС в сушильном шкафу в течении 30 минут. [3]

1.5 Обеспечение БЖД на участке по переработке полимерных материалов

В организации техники безопасности на заводе по переработке пластмасс решающее значение5 имеют следующие мероприятия: борьба с воздействием вредных веществ, предотвращение ожогов, обеспечение электробезопасности, предупреждение производственного травматизма, предупреждение взрывов и пожаров, устройство вентиляции, борьба с производственным шумом. [22]

Гранулированный полипропилен при комнатной температуре не выделяет в окружающую среду токсических веществ и не оказывает вредное влияние на человека. В процессе переработки, при нагревании свыше 150°С возможно выделение в воздух летучих продуктов термо-окислительной деструкции, содержащих органические кислоты, карбонильные соединения, в том числе формальдегид и ацетальдегид, окись углерода. [17]

При концентрации перечисленных веществ в воздухе рабочей зоны выше предельно допустимой возможны острые и хронические отравления.

Предельно допустимые концентрации в воздухе рабочей зоны

по ГОСТ 121.005-76 представлены в таблице 6.

Таблица 6

Полипропилен следует перерабатывать в производственных помещениях, оборудованных местной вытяжкой и общеобменной вентиляцией. Воздух, подаваемый вентиляцией, должен иметь температуру не более 70°С при его подачи на высоте менее 3,5 м от пола и на расстоянии более 2 м от работающего. Объем отсасываемого воздуха вытяжной вентиляцией должен быть 400 м3/ч. [34]

В зависимости от сезона, категории тяжести работ и избытков явного тепла для производственных помещений установлены оптимальные и допустимые нормы метеорологических условий, которые представлены в таблице 7.

Таблица 7

Гранулированный пропилен относится к группе горючих материалов. При контакте с открытым огнем горят коптящим пламенем с образованием расплава и выделением углекислого газа, паров воды и др. температура воспламенения 325-343 °С, температура самовоспламенения от 325-388°С, нижний концентрационный предел воспламенения полипропиленовой пыли - 32,7 г/м3 по ГОСТ 12/1.041-83.

Для тушения полипропилена применяют огнетушители любого типа, воду, водяной пар, огнегасительные пены, инженерные газы, песок, асбестовое одеяло. Для защиты от токсичных продуктов, образующихся в условиях пожара, при необходимости применяют изолирующие противогазы любого типа или фильтрующие противогазы марки БКФ. [17]

По пожарной опасности помещение литья под давлением относится к категории В, а по правилам установки электрооборудования - к классу П-II-А. [25]

При эксплуатации термопластавтомата марки KuASY 800/250 существуют следующие опасности:

При пуске сопла к литьевой форме существует опасность контузии;

При впрыске массы в воздух существует опасность попадания горячих брызг на рабочих;

Не протягивать руки снизу через выемную яму в камеру литьевой формы - острая опасность контузии;

При длительном соприкосновении с пластикатором возможны ожоги;

При передвижении общего узла смыкания с малой высоты установления формы на большую уменьшается расстояние между колпаком узла привода и узла смыкания, при этом возникает опасность контузии. [18]

Существуют следующие устройства по технике безопасности:

Защитная решетка на обоих сторонах замыкающего устройства;

Защита нагрева на пластикаторе;

Покрытие кулачкового пути на приводном устройстве;

Защитная клеть над выступающем концом пустотелого вала на впрыскивающем цилиндре;

Покрывающая жесть над направляющими колоннами приводного устройства;

Поперечные штифты в массоприемной шахте. [26]

Основные правила безопасного обслуживания оборудования следующие:

ТПА должен подвергаться периодической проверке специалистами на исправность работы механизмов и автоматики;

Перед началом работы рабочий, обслуживающий машину, обязан проверить наличие заземления, неисправность машины органов ее управления и автоблокировки решетки. [9]

Причиной травматизма может быть и падение частей форм, поэтому операции съема и установки форм должен быть максимально механизирован, их следует выполнять в строгом соответствии со специальными инструкциями. [25]

Поражение электрическим током возможно при неисправности электрооборудования.

Мероприятия по обеспечению электробезопасности в рабочих помещениях:

все движущиеся части оборудования должны быть ограждены;

наличие защитного заземления, зануления и защитного отключения;

к ремонту допускается специальный персонал;

в опасных местах должны быть предупредительные знаки, окраска;

на полу перед ТПА должен быть резиновый коврик или деревянная решетка. [22,25]

Производственный шум, особенно в сочетании с вибрацией, вредно влияет на здоровье рабочих. В цеха переработки пластмасс шум возникает при дроблении бракованных деталей, литников, работе двигателей, насосов, вентиляционных частей, механизмов машин. Для ликвидации шума, который не должен превышать 85-90 дБ, дробилку, литьевую машину и другие аппараты следует устанавливать на резиновых, пенопластовых или других амортизаторах, а также заключать источники шума в звукоизолирующие кожухи или снабжать их специальными шумоглушителями.

Нормальные условия работы в производственных помещениях могут быть обеспечены лишь при достаточном освещении рабочих зон, проходов и проездов. Необходимым условием работы является освещение. Нормирование естественного и искусственного освещения осуществляется СНиП 23-05-95 в зависимости от характера зрительной работы.

Освещенность рабочих мест приведена в таблице 8.

Таблица 8

Общим правилом техники безопасности при работе с оборудованием является обязательный инструктаж и периодическая проверка знаний обслуживающего персонала, запрещение работы на другом оборудовании, кроме порученного, запрещение проводить какой-либо ремонт или смазку машин при их работе, обязательная проверка неисправности оборудования перед началом работы на нем. [22,25]

2. Расчетная часть

2.1 Материальные расчеты

Технологический процесс изготовления вкладыша-пустотообразователя состоит из ряда стадий, потери материала на которых составляют, % (масс):

хранение и транспортировка - 5;

литье изделий - 3;

отделение литников - 3,8;

дробление литников - 0,5;

гранулирование измельченных литников - 2,5.

Материальный баланс составлен на 1000 шт. вкладыша-пустотообразователя. Краситель и антистатик вводятся в полипропилен в количестве по 2% каждый от массы полипропилена. Масса одного вкладыша-пустотообразователя 0,056 кг, норма расхода материала 0,06 кг.

Содержание полипропилена во вкладыше составит:

100-2-2=96 (%), или 0,056*1000*0,96=53,76 (кг).

Содержание красителя и антистатика во вкладыше составит:

(56,0-53,76) /2=1,12 (кг).

Материальный баланс полипропиленовой смеси представлен в таблице 9.

Таблица 9

Удельный расход смеси на 1 тонну готового продукта:

(1000*60) /56 = 1071 кг/т.

Удельный расход чистого полипропилена:

1071*0,96=1028 кг/т, где

0,96 -массовая доля пропилена в изделии.

Материальный баланс красителя представлен в таблице 10

Таблица 10

Удельный расход красителя:

1071*2%=21,4 кг/т, где

2% -доля красителя в изделии.

Материальный баланс антистатика аналогичен красителя, т.к антистатик вводится в пропилен в том же количестве, что и краситель. Удельный расход антистатика равен удельному расходу красителя, что составляет 21,4 кг/т продукта. [25].

2.2 Расчет производительности основного и вспомогательного оборудования

2.2.1 Расчет производительности термопластавтомата:

Q=3600*m*n/ τц = 3600*0,056*6/ (17+47) = 18,9 кг/ч, где

m - масса изделия;

n - число гнезд в форме;

τц - время цикла, с [23].

2.2.2 Объем отливки при оптимальной гнездности:

Q0 = n0 Qu R1 β1 = 6*61,8*1,02*0,65 = 245,84 см3,Qu≤QH

245,84 см3 ≤ 450…570 см3, где

Q0 - объем отливки, см3.

QH - номинальный объем впрыска, см3 [26].

Qu - объем одного изделия, см3.

Qu = m/ρ = 0,056/905 = 0,0000618 м3 = 61,8 см3.

β1 - коэффициент использования машины, для кристаллических полимеров β1 - коэффициент использования машины, для кристаллических полимеров.

R1 - коэффициент, учитывающий объем литниковой системы в расчете на на объем одного изделия, при объеме изделия 50-250 см3, R1=1,02 [27].

2.2.3 Расчет числа ТПА

Мощность предприятия составляет 594000 шт. /год, тогда число ТПА равно:

594000/0,056 = 10607143 шт/год

594000/ (365-117) = 2395 шт/сут, где

594000 - годовая производительность вкладышей, шт/год;

365 - число суток в году;

117 - число выходных и праздничных дней в году.

При односменной рабочей неделе, восьмичасовом рабочем дне и двумя выходными, производительность в час будет равна:

2395/8 = 300 шт/час*0,056кг/шт = 16,8 кг/час

Если производительность одного ТПА составляет 18,9 кг/час, то число ТПА равно:

16,8/18,9 =0,81 шт

Принимаем количество ТПА равным 1.

2.3 Расчет и выбор основного оборудования, необходимого для выполнения данной производительности

2.3.1 Расчет оптимальной гнездности:

n0 = (A0τoxл) /3,6 guR1 = (101,25*0,0125) /3,6*0,056*1,02=6,15, где

A0 - требуемая пластикационная производительность, кг/ч

A0 = Aнβ2 = 135*0,75 = 101,25 кг/ч, где

Aн - номинальная пластикационная производительность, кг/ч 135 [23].

β2 - коэффициент, учитывающий отношение пластикационной производительности по данному материалу и значению ее по полистиролу, для полипропилена β2 = 0,75 [27].

τoxл - время охлаждения изделия, г [23].

gu - масса изделия, кг [23].

R1 - коэффициент, учитывающий объем литниковой системы в расчете на на объем одного изделия, при объеме изделия 50-250 см3, R1=1,02 [27].

2.3.2 Расчет требуемого усилия смыкания:

Р0 = 0,1gFпрn0R2R3 = 0,1*32*106*0,08*6*1,1*1,25 = 2112000 H = 2112kH,

где

g - давление пластмассы в оформляющем гнезде, МПа [27].

Fпр - площадь проекции изделия на плоскость разъема формы (без учета площади сечения отверстий), см2 [28].

R2 - коэффициент, учитывающий площадь литниковой системы в плите, примем R2=1,1 [27].

R3 коэффициент, учитывающий использование максимальное усилие смыкания плит на 80-90%, примем R3 = 1,25 [27].

Требуемое усилие смыкания должно удовлетворять условию:

Р0 ≤ Рнт

2112 кН ≤ 2451,7 кН, где

Рнт - номинальное усилие смыкания плит термопласта, кН [27].

2.3.3 Расчет гнездности, обусловленной объемом впрыска термопластавтомата

nQ = (β1 QH) / Qu R1 = 0,65*570/61,8*1,02 = 5,8, где

β1 - коэффициент использования машины, для кристаллических полимеров

β1 = 0,6…0,7, примем β1 = 0,65 [27].

QH - номинальный объем впрыска, см3.

Qu - объем одного изделия, см3.

Qu = m/ρ = 0,056/905 = 0,0000618 м3 = 61,8 см3.

2.3.4 Расчет гнездности, обусловленной усилием смыкания плит ТПА

nр = (10Рнт) / gFпрR2R3 = (10*2500*103) 32*106*0,08*1,1*1,25 = 7,1

Для определения гнездности из расчетных значений n0, nQ, nр принимают наименьшее:

nн = min [5,8; 7,1; 6,15] = 5,8 ≈ 6.

Примем гнездность литьевой формы равную 6.

2.3.5 Расчет литниковой системы:

dp = 0,2√ (V/π τ υ) = 0,2*√510/3,14*20*550 = 0,02 см, где

dp - расчетный диаметр центрального литникового канала.

V - объем впрыска, см3 [28].

υ - средняя скорость течения расплава материала в литниковой втулке, см/с, примем равную 550 см/с.

τ - продолжительность впрыска, с.

Длина центрального литника принимается l (5-9) d, l=8*0,02=0,16 см [29].

2.4 Расчет энергетических затрат на технологические нужды

2.4 1 Тепловой расчет бункера с сушкой материала в токе горячего воздуха

Расход тепла на подогрев материала:

(135*1,93* (100-20)) /3600 = 5,79 кВт, где

135 - пластикационная производительность ТПА, кг/ч; 1,93 - теплоемкость материала, кДж/кг 0С; 100 - температура конечная, 0С; 20 - начальная температура, 0С. Расход тепла с учетом потерь 20%:

5,79*1,2 = 6,95 кВт.

Удельный расход тепла: 6,95/16,8 = 0,414 кВт*ч/кг

2.4.2 Тепловой расчет ТПА

Мощность нагревателя определяется по уравнению:

Nнагр = Nц+ Nпот+ Nохл - Nмех, где

Nц - мощность для нагревания полимера в цилиндре, Вт; Nпот - тепловые потери с поверхности цилиндра, Вт; Nохл - мощность на нагрев охлаждающей воды в червяке и в цилиндре, Вт; Nмех - тепловыделение за счет механической работы червяка, Вт.

Nмех = 3,2*10-4 Q Cn (T2-T1) = 3,2*10-4 18,9*7,1* (260-220) = 0,00045 Вт,

где

Q - пластикационная производительность ТПА, кг/ч;

Cn - удельная теплоемкость полимера, кДж/кг 0С;

T1, T2 - температура полимера в зоне загрузки и в зоне дозирования соответственно, 0С [17,24,25].

Nц = Q Cn (T2-T1) 1/3600 = 135*7,1* (260-220) *1/3600 = 10,65 Вт, где

Q - пластикационная производительность ТПА, кг/ч; [26].

Nпот = F  = (9,74+0,07*25) 25*0,0145 = 4,165 Вт, где

F - площадь наружной поверхности цилиндра, м2;

 - разность температур наружной поверхности теплоизоляции цилиндра и окружающего воздуха, К [24].

 - коэффициент теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием, Вт/м2К, = 9,74+0,07.

Nохл =  = 0,0694*4180* (20-15) = 1,45 кВт, где

 расход охлаждающей воды;

 теплоемкость воды, кДж/кг 0С;

 разность температур между конечной и начальной температурой охлаждающей воды, К [20].

Nнагр = 10,65+1,45+4,165-0,00045 = 1464,8 Вт =1,5 кВт.

Расчетная мощность нагревателя не должна превышать фактической, принятой для машины:

Nфакт Nрасч

10,3кВт 1,5кВт.

Удельный расход тепла в ТПА:

10,3/18,9 = 0,5 кВт ч/кг продукта.

2.4.3 Тепловой расчет экструдера

Nнагр = Nц+ Nпот+ Nохл - Nмех

Nмех = 3,2*10-4 Q Cn (T2-T1) = 3,2*10-4 *150*1,93* (218-150) = 1,75 Вт [20].

Nц = Q Cn (T2-T1) 1/3600 = 150*1,93* (218-150) *1/3600 = 5468,33 Вт.

Nохл =  = 0,07*4180* (22-15) = 2048,2 Вт.

Nпот = F  = (9,74+0,07*25) * (45-20) *0,385 = 110,6 Вт.

Nнагр = 5468,3+110,6+2050-1,75 = 7,6 кВт.

Nфакт Nрасч

32 кВт 7,6 кВт.

Удельный расход тепла в экструдере: 32/16,8 = 1905 Вт ч/кг продукта [25].

2.4.4 Тепловой расчет гранулятора

Тепло, расходуемое на нагрев охлаждающей воды, находится так:

Nохл =  = 40*103*4180* (50-20) = 464 кВт, где

 расход охлаждающей воды;

 теплоемкость воды, кДж/кг 0С; [30]

разность температур между конечной и начальной температурой охлаждающей воды, К.

Удельный расход тепла в грануляторе: 464/16,8 = 27,6 кВт ч/кг продукта. [25].

2.4.5 Тепловой расчет барабанной сушилки

Исходные данные:

Максимальная производительность, кг/ч - 600;

Конечная влажность продукта, % - 0,1;

Начальная влажность продукта, % - 20;

Температура воздуха, 0С - 20;

Относительная влажность, % - 60;

Барометрическое давление, мм. рт. ст. - 745;

Температура воздуха на входе в барабан, 0С - 120;

Температура воздуха на выходе из барабан, 0С - 60;

Потери тепла, % - 8.

Расчет

Расход воздуха:

 расход поступающего на сушку материала, кг/ч;

 начальная и конечная влажность материала, % масс.

Количество высушенного материала:

Расход тепла на подогрев материала:

где

 средняя удельная теплоемкость материала, кДж/кг 0С; [30]

начальная и конечная температура материала, 0С.

влагосодержание воздуха на входе и выходе х1 и х2:

по справочнику находим при температуре воздуха

где

парциальное давление насыщенного пара при 200С, Па.

парциальное давление водяных паров при 200С, Па.

общее давление, Па.

Расчет сухого воздуха:

где

W - количество испаряемой влаги.

Удельный расход воздуха:

 [30]

Количество тепла, подводимого в калорифер, определяется по формуле:

где

I0, I1 - теплосодержание воздуха до калорифера и после него, Дж/кг. [30]

Удельный расход тепла в барабанной сушилке:

Общее количество тепла, расходуемое в процессе изготовления вкладыша:

0,070+0,5+0,321+2,3=3, 191 кВт* ч/кг

Общий расход холода составляет:

4,7 кВт*ч/кг

2.4.6 Расчет расхода воды

Для охлаждения формы и цилиндра ТПА расход воды составляет 250 л/ч при температуре 200С. [30]

Удельный расход воды:

для одного ТПА

Для охлаждения гранул в грануляторе расход воды составляет 40 м3/ч. [11]

Удельный расход воды в грануляторе:

Общий расход воды составляет:

2.4.7 Транспортные расчеты

Пневмотранспортная установка

Количество воздуха, проходящего по трубе, рассчитывается так:

где

скорость движения воздуха, примем 20 м/с; [19]

 диаметр трубы, примем 0,28 м. [19]

Концентрация гранул равна:

, где

Q -производительность, кг/ч.

Сопротивление в прямом горизонтальном участке трубы:

, где

коэффициент сопротивления в трубе;

 плотность воздуха, кг/м3;

 динамический напор, Па;

длина прямого горизонтального участка трубы, примем 1 м. [32]

Сопротивление при загружении трубы:

,

где

 коэффициент трения при загружении трубы, примем 0,2. [32]

Сопротивление трения в изогнутом участке трубы:

, где

развернутая длина закругления,

, где  

(здесь R - радиус закругления, равный 2D). [32]

Сопротивление в вертикальном участке:

 где

длина горизонтального участка закругления трубы (L2=L0+L1), м;

высота подъема материала, примем 1 м.

Полный перепад давления в трубопроводе до конденсора:

 -

при длине и высоте трубопровода 1 м.

Скорость воздуха после конденсора:

Сопротивление трубопровода после конденсора:

Для конденсора при  сопротивление равно:

Полный перепад давлений:

Количество воздуха после прохождения через конденсор:

Общее количество воздуха после конденсора:

Скорость воздуха при этом составит:

Фактически потребляемая мощность будет:

 где

0,5 - КПД вентилятора. [34]

Ленточный дозатор

Рабочая длина ленты транспортера:

, где

18,9 - производительность по материалу, кг/ч;

0,16 - продолжительность дозирования, ч;

0,4 - ширина ленты, м; [19]

0,02 средняя высота слоя материала, м; [19]

480 - насыпная плотность полипропилена, кг/м3. [17]

2.5 Определение необходимых площадей, для размещения оборудования, складов сырья, готовой продукции

Рассчитаем общую площадь цеха для размещения оборудования без бытовых помещений по формуле:

k - коэффициент перехода от одного вида изделия к другому, примем к=1,5;

s - площадь, занимаемая единицей оборудования, м2;

n - число единиц оборудования.

Для установки ТПА марки KuASY 800/250 на единицу оборудования необходима площадь 5,58 м2.

Общая площадь цеха будет равна:

Заключение

На основании проведенного информационного анализа с учетом технических требований к изделиям основан выбор полимера и технологических функциональных добавок для приготовления вкладыша-пустотообразователя, с целью повышения качества и срока службы вкладыша-пустотообразователя.

Для усовершенствования технологии изготовления вкладыша-пустотообразователя прилагается:

корректировка рецептуры литьевых марок полипропилена;

механизация процесса литья;

рациональная переработка отходов;

в качестве антистатической добавки предлагается использование в количестве 2% концентрата антистатической добавки "Баско" марки Т 0021 ТУ 2243-001-23124265-2000, что позволяет предотвратить образование зарядов статического электричества за счет уменьшения удельного поверхностного сопротивления полипропилена при образовании электропроводящего поверхностного слоя, ускоряющего диссипацию электрических зарядов;

предлагается механизация загрузки сырья в загрузочный бункер ТПА в токе горячего воздуха для сушки и нагревания материала;

установка линии гранулирования технологических отходов;

разработана технологическая схема, обоснованы нормы технологического режима, выполнены необходимые расчеты;

мероприятия по безопасному ведению процесса и охране окружающей среды.

Список используемой литературы

1.         Колтынова Е.Г. Состояние производства и рынка термопластов в России / Е.Г. Колтынова // Пластические массы. - 2006. - №4. - С.4-9.

2.         Трутнева Т.С. Состояние и перспективы развития промышленности переработки пластмасс в России / Т.С. Трутнева // Пластические массы. - 2006. - 5. - С.5-8.

3.         ТУ 2291-008-01124325-01. Вкладыш-пустотообразователь.

4.         Коршак В.В. Технология пластических масс: учебник / В.В. Коршак. - 2-е изд., перераб и доп. - М.: Химия, 1976. - 608с.

5.         ТУ 2243-001-23124265 - 2000. Концентраты. Технические условия.

6.         Швецов Г.А. Технология переработки пластмасс: учебник / Г.А. Швецов, Д.У. Алимова, М.В. Барышникова. - М.: Химия, 1998. - 512 с.

7.         Оленев Б.А. Проектирование производств по переработке пластмасс: учебник / Б.А. Оленев. - М.: Химия, 1982. - 256с.

8.         Конвективно-лучевая сушка литьевых термопластов в фонтанирующем слое / Ю.К. Сударушкин и [др.] // Пластические массы. - 2006. - №6. - С.4-9.

9.         Технология получения крупногабаритных изделий из полиэтилена и других термопластов / И.М. Суханов и [др.] // Пластические массы. - 2006. - №7. - С.37-42.

10.      Технология и оборудование для приготовления изделий из пластмасс и резин / С.Ю. Трутнева и [др.] // Пластические массы. - 2006. - №10. - С.39-43.

11.      Кавецкий Г.Д. Оборудование для производства пластмасс: учебник / Г.Д. Кавецкий. - М.: Химия, 1986. - 224с.

12.      Универсальная установка измельчения для "мягких " полимерных отходов / И.М. Комаров и [др.] // Пластические массы. - 2005. - №6. - С.22-32.

13.      Оценка пригодности к рециклингу вторичных полимеров / К.Л. Серемшов и [др.] // Пластические массы. - 2005. - №9. - С.37-38.

14.      Пластмассовые отходы, их сбор, сортировка, переработка, оборудование. Промышленный обзор по материалам семинара // Пластические массы. - 2005. - №7. - С.3-9.

15.      Использование пластмассовых отходов за рубежом / В.Т. Понамарева и [др.] // Пластические массы. - 2006. - №11. - С.23-30.

16.      Соколов, Т.Н. Умеем и можем. Как найти то, что надо / Т.Н. Соколов // Пластические массы. - 2006. - №12. - С.5-8.

17.      ГОСТ 26996-86. Полипропилен. Технические условия. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 18с.

18.      Оленев Б.А. Проектирование производств литья под давлением для термопластов: учебник / Б.А. Оленев, Е.М. Мордкович, М.В. Барышникова. - М.: Химия, 1985. - 342 с.

19.      Ким В.С. Оборудование подготовительного производства заводов пластмасс: учебник / В.С. Ким, В.В. Скачков. - М.: Машиностроение, 1977. - 183 с.

20.      Завгородний В.К. Механизация и автоматизация переработки пластических масс: учебник / В.К. Завгородний. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1970. - 596с.

21.      Оборудование для переработки пластмасс: Справочное пособие / под ред. В.К. Завгороднего. - М.: Машиностроение, 1976. - 407с.

22.      Яковлев, А.Д. Технология изготовления изделий из пластмасс: учебник / А.Д. Яковлев. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1977. - 360с.

23.      Маршрутная карта технологического процесса. - 4с.

24.      Техника переработки пластмасс / под ред. Н.И. Басов и В.В. Брас. - М.: Химия, 1985. - 526с.

25.      Брацыхин Е.А. Технология пластических масс / Е.А. Брацыхин и Э.С. Шульга. - 3-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1982. - 328с.

26.      Паспорт на термопластавтомат марки KuASY 800/250. - 45с.

27.      Пантелеев А.П. Справочник по проектированию оснастки для переработки пластмасс / А.П. Пантелеев, Ю.М. Шевцов, И.А. Горячев. -М.: Машиностроение, 1986. - 400с.

28.      Кругляченко Г.Н. Термопластавтоматы. Устройство, наладка, ремонт / Г.Н. Кругляченко, И.С. Кричевер, Н.И. Найгуз. - М.: Машиностроение, 1966. - 266с.

29.      Технологические расчеты в технологии переработки ПКМ: методические указания к практическим занятиям / С.Г. Кононенко. - Саратов, 1996. - 16с.

30.      Робинович В.А. Краткий химический справочник / В.А. Робинович, З.Я. Хавин. - 2-е изд., перераб и доп. - Л.: Химия, 1978. - 392с.

31.      Криворот А.С. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности: учебное пособие / А.С. Криворот. - М.: Машиностроение, 1976. - 376с.

32.      Гарф Е.В. Технические расчеты в производстве химических волокон / Е.В. Гарф, А.Б. Пакшвер. - М.: Химия, 1978. - 256с.

33.      Казакевич П.И. Техника безопасности при изготовлении изделий из пластмасс / П.И. Казакевич. - М.: Машиностроение, 1976. - 160с.