《年产8000吨HDPE-B型DN1200增强缠绕管生产车间初步工艺设计doc12041.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产8000吨HDPE-B型DN1200增强缠绕管生产车间初步工艺设计doc12041.docx（76页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、毕业设计计（论文文）题目年产产80000吨HDPPE-BB型DNN12000增强强缠绕管管生产车车间初步步工艺设设计学院材料料科学与与工程学学院专业班级级高分子子1311班学生姓名名指导教师师成绩 220177年6月月14日日郑 重 声 明明本人呈交交的学位位论文，是是在导师师的指导导下，独独立进行行研究工工作所取取得的成成果。所所有数据据、图片片资料真真实可靠靠。尽我我所知，除除文中已已经注明明引用内内容外，本本学位论论文的研研究成果果不包含含他人享享有著作作权的内内容。对对本论文文所涉及及的研究究工作做做出贡献献的其他他个人和和集体，均均已在文文中以明明确的方方式标明明。本学学位论文文的知
2、识识产权属属于培养养单位。本人签名名： 日日期：齐齐哈尔大学毕业设计（论文）摘要本设计是是关于年年产80000吨吨HDPEE-B型DN112000增强缠绕绕管生产产车间初初步工艺艺设计，其其中主要要介绍了了厂址的的对比、原原料的选选取和配配方的确确定、工工艺流程程的选择择、物料料衡算的的计算、设设备型号号的选择择等，同同时也粗粗略的介介绍了车车间布置置及人员员安排、厂厂房的采采暖通风风照明、经经济核算算和公用工工程的设设计。本本设计选选择的主主要原料是是61000M,辅助原原料是KK11008，配配料选择择的是碳碳酸钙和和炭黑。选选择建厂厂的地方方在西安安市，选选取的工工艺是热热态缠绕绕成型，
3、所所用的设设备主要要是单螺螺杆挤出出机、波纹成成型机和和缠绕成成型机。关键词：增强缠缠绕管；热态缠缠绕成型型；单螺螺杆挤出出机；缠缠绕成型型机。AbsttracctThe dessignn iss abboutt 8,0000 toons of HDPPE-BB-tyype DN112000 ennhanncedd wiindiing pippe pprodducttionn woorksshopp prreliiminnaryy prroceess dessignn, wwhicch mmainnly desscriibess thhe ssitee off thhe ccomppariis
4、onn, tthe sellecttionn off raaw mmateeriaals andd foormuula to dettermminee thhe cchoiice of proocesss, matteriial acccounntinng ccalcculaatioon, equuipmmentt Moodell seelecctioon, butt allso a rrouggh iintrroduuctiion to thee woorksshopp laayouut aand staaffiing, pllantt veentiilattionn annd vventt
5、ilaatioon llighhtinng, ecoonommic acccounntinng aand pubblicc woorkss deesiggn. Thee deesiggn oof tthe maiin rraw matteriial is 61000M, auuxilliarry rraw matteriial is K11108, inngreedieentss arre sseleecteed ccalcciumm caarboonatte aand carrbonn bllackk. CChooose to buiild thee pllacee inn Xiiann,
6、tthe sellectted proocesss iis hhot winndinng fformmingg, tthe equuipmmentt ussed is maiinlyy siinglle sscreew eextrrudeer, corrruggateed mmachhinee annd wwinddingg maachiine.Key worrds:Reiinfoorceed wwinddingg; HHot winndinng fformmingg; SSinggle scrrew exttrudder; Wiindiing macchinneII目 录摘 要IIAbstt
7、racct第1章 绪论11.1概概述11.1.1HDDPE的的简介111.1.2 HDDPE-B型增增强缠绕绕管的简简介11.1.3 HDDPE-B型增增强缠绕绕管的特特性11.1.4国内内外克拉拉管的发展展历程与与应用前前景21.1.5克拉拉管的应应用范围围21.2设设计依据据与指导思思想31.2.1设计计依据331.2.2指导导思想331.3设设计原则则31.4产产品规格格31.5厂厂址选择择41.5.1厂址址选择的的基本原原则41.5.2厂址址方案对对比51.6 设计范范围51.7 工作制制度61.8 生产中中故障分分析及处处理方法法6第2章 配方设设计62.1产产品的主主要性能能要求7
8、72.2产产品的性性能指标标72.3 主料的的选择772.4 辅料的的选择882.4.1 PPP骨架架管的原原料选择择82.4.2填充充剂82.4.3 着着色剂992.5 配方的的确定99第3章工工艺流程程93.1工工艺流程程的选择择103.2 PPP波纹管管的生产产工艺流流程1003.2.1上料1003.2.2挤出出成型1103.2.3波纹纹成型1113.2.4 切切割1113.2.5 收收卷1113.3克克拉管的的生产工工艺流程程113.3.1配方方料的混混合1113.3.2上料料123.3.3挤出出成型1123.3.3缠绕成成型1223.3.3冷却却切削1133.3.4脱模模修型1133
9、.2.5装电电熔丝1143.2.6检验验入库114第4章 物料衡衡算1444.1物物料衡算算的作用用和意义义154.2工工作时间间154.3 物料衡衡算1554.5原原料配方方及各组组分用料料174.6物物料衡算算流程图图18第5章 设备选选型1995.1 PP波波纹管的的生产设设备选型型205.1.1 上上料机2205.1.2 挤挤出机2205.1.3 波波纹成型型机2115.1.4 切切割机2215.1.5 收收卷机2215.2 克拉管的的生产设设备选型型225.2.1 混混料设备备225.2.2 上上料机2225.2.3 挤挤出机2235.2.4 缠缠绕成型型机2445.2.4 切切削机
10、2245.2.5 脱脱模机2245.2.6 修修型台2245.2.7 绕绕丝机2245.2.8 破破碎机2255.3其其它设备备255.3.1台秤2665.3.2 环刚刚度仪器器265.3.3搬运运车2665.4 设备一一览表227第6章 车间布置置及人员员安排2276.1 车间布布置2886.1.1 生生产工艺艺要求2286.1.2 设设备安装装与检修修286.1.3 生生产车间间的布置置286.2 照明设设备的布布置2996.3 生产人人员的安安排299第7章能能量衡算算297.1能能量衡算算307.2 电能消消耗300第8章 采暖、通通风、照照明3008.1采采暖设计计318.2通通风3
11、118.3照照明311第9章 经济核核算3339.1购购置设备备费用3339.2购购置物料料费用3339.3能能量消耗耗费用3339.4 建筑费费用3339.5 人员工工资3339.6 投资的的回收期期34第10章章 公用用工程设设计34410.11 防静电设计计3510.22 防雷雷设计33510.33 实施施措施33510.44 防火火设计35结 论337参考文献献38致 谢谢4016第1章绪绪论1.1概概述1.1.1 HHDPEE的简介介高密度聚聚乙烯（HDPE）也称低压聚乙烯，是一种白色粉末或颗粒状产品，无毒无味，密度为0.940.976g/cm3，结晶度达80%90%，软化点在125
12、130内,使用温度可达100；熔化温度在120160内1。它具有良好的耐热性、耐寒性和化学稳定性，还具有较高的刚性和韧性，机械强度、耐环境应力开裂性和介电性能均较好2。拉伸强度、硬度和蠕变性均优于低密度聚乙烯；但耐磨性、电绝缘性、韧性比低密度聚乙烯略差一些。在室温下，难溶于有机溶剂，耐酸、碱和多种盐类的腐蚀3。 1.1.2 HDDPE-B型增增强缠绕绕管的简简介HDPEE-B型型增强缠缠绕管又又称HDDPE缠缠绕B型型管，高高密度聚聚乙烯缠缠绕管，HHDPEE缠绕结结构壁管管，B型型结构壁壁管，克克拉管，以下简称为克拉管4。克拉管是以高密度聚乙烯（HDPE）树脂为主要原料，以聚丙烯（PP）波纹
13、管为骨架管，采用的热态缠绕成型工艺生产的一种具有螺旋肋状异形外壁和平滑内壁的新型结构塑料管材，也是一种新型的柔性塑料管材，具有自重轻、强度高、内壁光滑、耐磨损、耐腐蚀、耐压、耐老化、柔韧性好、抗冲击性强、卫生安全、本体连接、熔缝质量高、连接质量好、百分百无渗漏、施工快捷简便、使用寿命长、适用温度范围在70等特点5。1.1.3 HDDPE-B型增增强缠绕绕管的特特性产品轻轻便，便便于运输输。以特殊的的增强结结构形式式(由PPP波纹纹管形成成的骨架架作用)建立了了良好的的承外力力结构使使得克拉拉管具有有了良好的的性能，实实现了产产品的轻量化化6。在表面看看来克拉拉管的强度度和刚度度不如混混凝土管管
14、，尤其其是钢筋筋混凝土土管，但但在实际际的应用中中由于克克拉管属属于柔性性管，只只要在设计、生生产和施工过程中合理，它它就可以以与周围围的土壤共共同承受受外部的的载荷，在在同等使使用条件件下较之之其它管管材质轻轻，运输输方便，比比水泥管管、钢管管的施工工更为方方便、快快捷、安安全、可显着着降低经济济成本7。克拉管管的米重重比水泥泥管、铸铁管管、钢管管要小得得多，管管材的轻轻量化使使得施工作作业更加加安全，降低了工人的劳动强度8。产品输输水量大大，密封封性能优优良，耐耐磨损和和耐腐蚀蚀性好，使使用寿命命长。克拉管的的一另大优点是粗糙糙度小、输输水量大大。与其它同类类型的管材相相比，可可以获得较较
15、小的流流体阻力力和较大的的设计流流量9。在同同样直径径的管材材下，使用克拉管可可以减少少坡度，能能够减少铺铺设工程程量；在在密封性性的方面，克克拉管连连接牢固固、可靠靠，无泄泄漏；而而且弹性性和韧性均均良好，化化学性质质也稳定，能能耐多种酸、碱碱的腐蚀蚀，耐磨磨损性优优良，使使用寿命命长达500年10。产品有有利于保保护环境境。在卫生和和环保方方面，克克拉管的的材质卫卫生、无无污染、无无毒害，在产品生产的全过程中没有任何污染物产生，使用过的废旧管也可以百分之百地回收利用，属于环保安全型的绿色产品11。1.1.4国内外外克拉管管的发展展历程与与应用前前景19988年，石石家庄的的宝石克克拉大径径
16、塑管公公司从德德国的克拉公公司完成成第一套缠缠绕结构构管设备备和生产产技术及及产品的的引进，距今已有17年时间12。在2004年第一套国产缠绕结构管材成套设备推向市场，太原的亚明公司已经为国内外客户提供了50台套设备。2012年上海的亚大管材公司在国内第一次引进德国宝库公司的PP缠绕结构壁管材生产加工设备和应用技术。直到2015年国内现有的克拉管生产线80余台套，其中进口设备8台套。总设计能力在20万吨年，实际产能只有l0万吨年左右。我国缠绕结构管材的发展已经有17年时间，在最近五年内发展迅速，产能快速增加。目前国内克拉管的生产线总数量已经占世界该设备总数的一半以上，但是整个缠绕结构管材在国内
17、排污、排水管道领域所占的比例非常低仅占1-2，随着我国大力推广全塑型环保管材的应用，缠绕管材的竞争力得到了大幅度提升，使其拥有巨大的发展空间。克拉管是是通过先先进的生生产工艺艺和技术术，采用用热态缠缠绕成型型工艺，使使得生产产出来的的产品具有有很好的的耐腐蚀蚀性、韧韧性好、流流动阻力力小、重重量轻、强强度高等等特点，这这也是克克拉管继继U-PPVC管管道之后后，成为为世界上上消费量量第二的的塑料管管道的主主要原因因 133。在发达达国家中中，埋地地排水管管是市场潜潜力最大大的领域域。克拉拉管是目目前大口口径埋地地排水管管领域代代替混凝凝土管、铸铁管管和钢管管等传统统管材最最理想、工工程业绩绩最
18、好的新型型管材，主要被应用于市政排水、港口码头、石油化工、道路、电力（核电）、冶金造纸等行业以及大型工业及民用建设工程和排水排污工程14。在最近几年的市场推广中，市场已经逐渐认知克拉管在大口径埋地排水管领域的优越性，所占的市场份额迅速成长。1.1.5克拉拉管的应应用范围围（1）市市政给排排水：目目前克拉拉管的内内压可至至12kkg/ccm2,是替换换城市原原有的排排水铸铁铁管和混混凝土管管的最理理想管材材。（2）大大型的水水利工程程：主要要被用来来进行农农田灌溉溉，长距距离输水水，库区区抽淤。（3）石石油化工工：作为为输油、输输气的管管线。（4）煤煤炭工业业：输煤煤工程及及各种类类型的通风系系
19、统。（5）化化学工程程：流体体的输送管管道（特别是是腐蚀性性流体）和和化学容容器。（6）环环保工程程：污水水处理、深深海排污污、排毒毒管道、垃垃圾场排排污。（7）电电力工程程：循环环水管道道。（8）其其他工程程：如在在沙漠、沼沼泽、湖湖区等用用来输送送流体。1.2设设计依据据与指导思思想1.2.1设计计依据（1）严严格遵循循齐齐哈哈尔大学学发布的的齐齐齐哈尔大大学本科科生毕业业设计（论论文）工工作手册册。（2）依依据齐齐齐哈尔大大学教研研室修订订高分分子材料料与工程程系实践践教学环环节文件件汇编（3）依依据指导导教师下下达的毕毕业设计计任务书书及开题题报告，设计计关于HHDPEE-B型型增强缠
20、缠绕管的的生产车车间初步步工艺的的任务说明明书。1.2.2指导导思想利用国内内外的先进技技术理论论，成熟熟的加工工工艺流流程并加加以合理理改进，结结合实际际生产以以及综合合考虑各各种因素素的影响响，来完完成本次次设计任任务说明明书，最最终实现现设计的的先进性性和合理理性。1.3设设计原则则（1）熟熟悉并掌掌握设计计的基本本要求以以及应该遵循的的基本原原则。（2）论论证设计计的方案，确确定设计计的方法和计算原原则。（3）熟熟悉并掌掌握设计计参数控控制指标标的确定定方法和和控制方方案。（4）提提出并解解决工程程项目对对公共设设施、环环境的影影响及措措施。（5）初初步熟悉悉并掌握握撰写设设计说明明书
21、、可可行性研研究报告告和项目建建议书的的基本内内容和要要求。（6）设设计的图纸要规范，要要符合工工程制图图的要求。1.4产产品规格格GB/TT 1994722.2-20004规定定了埋地地用聚乙乙烯缠绕绕结构壁壁管材以以及管件件的定义义、符号号和缩略略语、原原料、管管材分类类和标记记、连接接方法和和结构型型式、技技术要求求、试验验方法、检检验规则则、标志志、运输输和贮存存155。根根据GBB/T 194472.2-220044，本设设计生产产的克拉拉管规格格是122009mmm，单件件长6米米，管材材的环刚刚度SNN为8，PPP波纹纹管的直直径是880mmm，PPP波纹管管的螺距距为1220m
22、mm，PPP波纹管管的包覆覆厚度为为6mmm。本设设计DNN12000克拉拉管的承承插口的的加工尺尺寸见表表1-1,管管材的结结构见图图1-11。表1-11 DNN12000克拉拉管的承承插口加加工尺寸寸 单位位：管径承口直径径插口直径径DN122001236612188图1-11克拉管管的结构构图1.5厂厂址选择择1.5.1厂址址选择的的基本原原则（1）服服从国家家对工厂要要求的总总体规划划布局，遵遵守国家家的法律、法法规，坚坚持基本本的建设程程序。（2）利利用土地地要规划划合理，既既要考虑不不占和少少占耕地地又考虑虑到后续续发展空空间的要要求。（3）注注意选择择厂址的的自然条条件，避避开洪
23、水水、台风风、地震震等自然然灾害的高高发地区区。（4）重重视三废废处理场场地的确确定，以以防止对对周边环环境产生生污染。（5）企企业生产产所需要要的各项项资源能能够落实实，原料料、辅助助材料以以及燃料料和水资资源的供供应要经经济合理理。（6）交交通运输输条件要要便利经济。1.5.2厂址址方案对对比本设计是是年产880000吨HDDPE-B型增增强缠绕绕管的生生产车间间初步工工艺设计计，选择择在西安安建厂理理由如下下（见表表1-11 厂址址方案对对比）。表1-11厂址方案案对比地区位置置安达市长春市西安市地价比较廉价价相对廉价价相对廉价价交通便利交通发达达交通发达达水源水源较丰丰富排水方便便水源
24、丰富富排水较方方便水源丰富富排水方便便气候相对适宜宜比较适宜宜适宜资源条件件资源丰富富能源燃料料多资源较丰丰富能源燃料料多资源丰富富销售市场场销售空间间一般销售空间间一般销售空间间大技术要求求技术一般般技术一般般技术先进进原料供应应情况相对方便便比较方便便方便人力资源源人力资源源一般人力资源源较丰富富人力资源源丰富结合以上上分析，西安市市是省会城城市，也也是国家家重要的的教育、科科研和工工业基地地。西安安拥有多多所9885工程程类大学学（如西西安交通通大学、西西北工业业大学）可以提供大量优秀的人力资源。西安地处中国陆地版图的中心，是西北各省通往中原、华北和华东各地的必经之路，交通十分的发达。在
25、全国区域的经济布局上，西安作为陇海兰新铁路沿线上最大的西部中心城市，是国家实施西部大开发战略的桥头堡，具有承东启西、连接南北的重要战略地位，是国家大力扶持的城市之一。因此，本设计选择在西安建厂。1.6 设计范范围本设计是是年产880000吨HDDPE-B型增增强缠绕绕管的生生产车间间初步工工艺设计计，在此此简单介介绍一下下设计内内容。其其中主要要包括工工艺流程程的选择择，工艺艺参数的的确定，物物料衡算算，设备备选型，厂厂址选择择，车间间布置图图和工艺艺流程图图等内容容。1.7 工作制制度本设计全全年生产产的天数数是3005.77天。生生产部门门按四班班生产，每每班工作作8小时时；实行行四班三运
26、转转工作制制度，管管理人员员和技术术人员夜夜间设轮轮流值班班人员，管管理生产产。1.8 生产中中故障分分析及处处理方法法表1-22生产中中故障分分析及处处理方法法故障产生原因因解决办法法管材内壁壁不光滑滑、不平平整a.螺杆杆转速过过快b.螺杆杆温度过过高c.口模模温度过过低a.降低低螺杆转转速b.降低低螺杆温温度c.提高高口模温温度制品发脆脆a.机身身温度低低b.原料料辅料有有问题c.物料料杂质多多a.提高高机身温温度b.选择择合适助助剂c.消除除杂质或或更换物物料外表面螺螺旋分布布不均匀匀a.机头头挤出速速度与缠缠绕速度度不匹配配b.冷却却控制不不稳定a.调整整挤出速速度与缠缠绕速度度使之能
27、能够相互互匹配b.调整整冷却装装置使之之控制稳稳定管材外表表面毛糙糙、有金金属物变变色分解解a.表层层挤出机机机筒螺螺杆温度度高b.物料料稳定性性差、杂杂质多c.过滤滤网堵塞塞a.降低低机筒螺螺杆温度度b.检查查热稳定定性，筛筛选原料料c.清除除过滤网网第2章 配方设设计2.1产产品的主主要性能能要求克拉管的的用途是把生活活污水、工业污水水或雨水等等流体输输送到污污水处理理场或江河河湖海中中去。一一般是在在重力的的作用下下输送，管管内没有有压力。因因为埋在在地下，需要承受受外加的的负载。对于本设设计生产产出来的的克拉管管的主要要性能要要求是：（1）强强度和刚刚度-能承受埋埋地环境境下的负负载。
28、（2）水水力特性性-输送流流体的能能力。（3）密密封性-不不泄露，防防止对环环境产生生污染。（4）使使用寿命命-抗磨损损、耐腐蚀蚀。（5）便便于安装装铺设。（6）综综合各方方面的经经济特性性。在国外克克拉管得得到了广广泛的应应用，近几年年来在国国内也逐逐渐被采用用，原因因就在于于克拉管管在其性性能上有有明显的的优越性性。2.2产产品的性性能指标标克拉管的的关键性性能指标标-环刚度度。环刚刚度16是克拉拉管抗外外压负载载能力的的综合参参数，如如果克拉拉管的环环刚度太太小，管管材负载载后有可能发发生过大大变形或或出现压压屈失稳稳破坏。相反，如如果环刚刚度选择择的太高高，必然然要采用过过大的截截面惯
29、性性矩，这将造成成所用材料料太多，成本过高。显然，环刚度的确定是本设计的关键所在。克拉管的环刚度是由其PP波纹管的管径和螺距决定的，通过克拉管的技术参数可知，PP波纹管的管径为80mm，螺距为120 mm，所生产出来的克拉管的环刚度为8KN/m2。由于本设计生产的克拉管的直径较大，需要深埋在地下承受较大的压力，所以需要的环刚度也要大。因此本设计生产的克拉管的环刚度选用的是8KN/m2。2.3 主料的的选择我国齐鲁鲁石化公公司和北北京燕山山石化公公司分别别开发了了HDPPE管材材专用料料DMDD24880和661000M。本本设计选选择燕山山石化661000M的理理由如下下。DMD224800属
30、于HHDPEE管材的的专用料料，具有有较高的的抗撕裂裂强度、熔熔体强度度和良好好的耐环环境开裂裂应力（115000h以上上），优优良的加加工性能能；主要要被用来来生产水水管、煤煤气管和和大直径径的管道道（如淤淤浆管、油油管、消消防管等等）；生生产出来来的制品品光泽好好、外观观平整、接接缝、套套节质量量高。基基本的性性能参数数为熔体体流动速速率在88-177g/110miin内，密密度在00.9442-00.9448g/cm33内，机机械性能能拉伸强强度为221Mppa，粉粉末灰分分为0.04。61000M属于于PE880级的的管材料料，主要要被用来来生产缠绕绕熔接管管、热水水管、农农业灌溉溉管
31、、复复合管、支支架铝塑塑。基本本的性能能参数为为熔体流流动速率率在0.19-0.227g/10mmin内内，密度度在0.9477-0.9511g/ccm3内，机机械性能能拉伸强强度为221Mppa，粉粉末灰分分为0.03。GB/TT 1994722.2-20004标准准规定管管材原料料的的熔熔体流动动速率11.6gg/100minn，因此此本设计计选择的的主料是是北京燕燕山石化化公司生生产的661000M。2.4 辅料的的选择2.4.1 PPP骨架架管的原原料选择择本设计对对PP骨骨架管没有要求求，从成成本角度度考虑，可以用用直接用用PP原料料制的PPP波纹纹管，PP波纹纹管的原原料对比比见表
32、2-1。表2-11 PPP波纹管管的原料料对比企业牌号号K15005K11008K18114熔流率（gg/10miin）5.010.0013.55断裂伸长长率20020020悬冲度（JJ/M）322729拉伸屈服服强度（Mpa）38.6634.5538.66弯曲模量量/Gppa1.7991.3771.799洛氏硬度度/R10394103价格（元元/吨）11500088000135000结合以上上分析，本本设计选选用的是是成本较较低的KK11008作为为PP波波纹管的的原料。2.4.2填充充剂填充剂（以以下简写写为填料料）是塑塑料生产产过程的的重要添添加剂之之一，它它可以降降低生产产成本，同同时
33、也可可以提高高某些物物理或化化学性能能。填料料的类型型有很多多种，有有把填料料分成两两大类：一类是是无机填填料，如如碳酸钙钙、滑石石粉等；另一类类是有机机填料，如如棉短绒绒、麦秆秆等。也也有把填填料分成成单组份份填料，即即由一种种原料物物质组成成；多组组分填料料(复合合填料)即指由由两种或或两种以以上物质质组合而而形成的的填料，如如碳酸钙钙和滑石石粉组合合等。目前最常常用的无无机粉状状填料是是碳酸钙钙，在填填料角度度上碳酸酸钙可以以分为轻轻质碳酸酸钙、重重质碳酸酸钙、胶胶质碳酸酸钙，化化工业填填料一般般选用轻轻质碳酸酸钙。在在天然矿矿物角度度上碳酸酸钙又可可分为霰霰石型、方方解石型型等结晶晶形
34、态。碳碳酸钙一一般为无无臭、无无味的白白色粉末末，在酸酸性溶液液中或加加热至8825就分解解为二氧氧化碳和和氧化钙钙。我国国的碳酸酸钙资源源丰富，在在一般的的填料中中碳酸钙钙属于廉廉价填料料。结合以上上分析及及成本考考虑，本本设计选选择的填填料是单单组份的的轻质碳碳酸钙。2.4.3 着着色剂着色剂又又被称为色色料，在在生产过过程中加入使使制品具有有各种颜颜色。着色剂剂不仅仅仅赋予了了塑料制制品绚丽夺目的的光彩，美化了环环境和生生活，还丰富了了市场，提提高了塑塑料制品品的商品品价值；有些着着色剂还还可以改善善制品的的耐候性性、耐老老化性和和延长制制品的使使用寿命命。本设计选选用的着着色剂是是炭黑
35、，炭炭黑除了了具有着着色功能能以外，还可以提高塑料制品的耐候性和导电性，是一种重要的高分子材料加工助剂，被广泛应用于烯烃管道的生产加工过程。结合以上上分析及及GB/T 1194772.22-20004标标准对聚聚乙烯管管材料颜颜色的要要求，本设计计选择的的着色剂剂是炭黑黑。2.5 配方的的确定表2-22克拉管管的配方方确定材料份数PP波纹纹管-61000M100轻质碳酸酸钙5炭黑2第3章 工艺流流程3.1工工艺流程程的选择择目前国内内生产克克拉管的的工艺是是热态缠缠绕成型型工艺，本本设计的的生产工工艺也选选用热态态缠绕成成型。本本设计生生产克拉拉管的生生产工艺艺流程见见图3-11。PP上上料挤
36、挤出波波纹成型型切割割收卷HDPEE和配料料的混合合弹簧上料料挤出出成型缠缠绕成型型冷却却切削脱模修修型装装电熔丝丝检验验入库图3-11 克拉拉管的生生产工艺艺流程3.2 PP波波纹管的的生产工工艺流程程3.2.1上料上料的方方式主要要有鼓风风上料、弹弹簧上料料和真空空上料三三种。鼓风上料料是在风风力的作作用下将物料料吹入上上料管，然然后经过过旋风分分离器进进入料斗斗，该上上料方式式适用于于输送粒粒料，而而不适用用于粉料料。弹簧上料料是用电电动机带带动弹簧簧高速旋旋转，物物料被弹弹簧推动动而沿胶胶管上移移，到达达料口时时，利用用离心力力被甩至至出料口口而进入入料斗。弹弹簧上料料适用于于粉料、粒
37、粒料、块块状料的的输送，其其结构简简单、效效率高、操作安全可靠，故在国内得到了广泛应用。真空上料料是靠抽抽真空的的方式将将物料吸吸入进料料斗内，这这种上料料方式的的工作环环境好，可可以在电电脑上控控制上料料时间和和进料量量，并且且对物料料可以进进行烘干干，适用用于粒料料、粉料料的上料料。结合以上上分析及及本设计计的实际际考虑，本设计选用的上料方式是弹簧上料。3.2.2挤出出成型物料经弹弹簧上料料进入挤挤出机中中，挤出出机将物物料充分分塑化后后挤出管管材。由于本设设计对PPP波纹纹管没有有过多的的要求，从从成本角角度考虑虑，本设设计生产产PP波波纹管的的挤出机机选用的的是单螺螺杆挤出出机。PPP
38、波纹纹管的加加工温度度范围见表表3-11。表3-11 PPP波纹管管的加工工温度范范围 单位：材料机身机头尾部中部前部机颈口模聚丙烯150-1700170-1900190-2100200-2100190-2000注：温度度控制为为口模温温度稍低低于机身身最高温温度，有有利管材材定型。3.2.3波纹纹成型物料经过过单螺杆杆挤出机机挤出后后，立即即通过波纹纹成型机机制成波波纹状。波波纹成型型机的工工作原理理与牵引引机相似似，只是是将履带带换成了了波纹状状，所以以波纹成成型机也也具有牵牵引作用用。在波波纹成型型机的使使用过程程中上下下成型模模的环型型槽必须须对正，不不应错位位17。（1） 成型模具具
39、温度 原则上开开模前制制品基本本定型，一一般为445-660。（2） 吹胀压力力 以制制品能被被吹制完完全充满满环形槽槽为原则则，一般般为0.15MMpa。（3） 牵引速度度 一般般控制在在6-110m/miin。3.2.4切割割经波纹成成型机出出来后的的PP波波纹管要要进行计计长切割割，每达达到所需需要的长长度，进进行切割割。3.2.5 收收卷对于PPP波纹管管，需要收收卷装置置。收卷装装置主要要有卷盘盘式和风风轮式。收收卷至所所需长度后，用切割割机切断断，再用绳绳子捆扎扎即可。由于风轮轮式收卷卷装置结结构简单单，操作作方便。所以本本设计的的收卷装装置选用用风轮式式收卷。3.3克克拉管的的生
40、产工工艺流程程3.3.1配方方料的混混合塑料加工工过程中中混合操操作是一一道必不不可少的的工序，用来配混混原料的的设备被称称为混合合机。工工业上常常用的混混合机有有：螺条条式混合合机、搅搅拌式塑塑料混合合机和高高速混合合机。螺条式混混合机又又称捏合合机，它它是由于于其搅拌拌浆形状状像螺旋旋而得名名。在混混合机中应用用较早，结构比比较简单单，可用用于原料料的干、湿料混混合。混合适适应性较较强、混合精精度高；混合过过程温和和，装填填量大；特殊的的螺带结结构，使使混合均均匀，出料积积料极少少；密封封操作；运转平平稳；噪音小小；粉尘量量较少；不不污染环环境；使使用和维维修方便便；优秀秀的生产产工艺确确
41、保了该该设备的的使用寿寿命长、安全全可靠的的特性。搅拌式塑塑料混合合机采用用旋转搅搅拌叶片片翻动塑塑料原料料，可进行快快速混合合，主要要用于各各种塑料料颗粒的的混合着着色工作作。该设设备具有有结构简简单，混混合均匀匀，容易清扫扫，坚固固耐用等等特点，因此广泛泛被应用于于各种塑塑料行业业的生产中中。高速混合合机是在在前几种种混合机机的改进进所生产产出来的的。由于于其搅拌拌浆的工工作效率率高，人人们习惯惯称它为为高速混混合机。结合以上上分析，本本设计选选择的混混合机是是高速混混合机。3.3.2上料料经过高速速混合机机混合后后的混配配料，采采用弹簧簧上料器器，进行行上料。3.3.3挤出出成型由弹簧上
42、上料器将将物料送送至挤出出机中进进行加热热、塑化化、均化化后，经经流道、口口模分别别挤出成成平板料料和用以以包覆PPP骨架架管的弧弧形料 118。本设计挤挤出机的的设定工工艺参数数（见表表3-22），由于于聚乙烯烯原料熔熔体指数数的不同，所所以在生产过过程中对对温度控控制也不不一样，控控制温度度应该根据原原料的熔熔体指数数来确定。一一般聚乙乙烯管生产温度度控制采采取口模模温度比比机身最最高温度度低，其目目的有三三个，第一聚聚乙烯材材料的熔体粘粘度低，成成型温度度范围宽宽，温度度的降低低有利于于提高产产品的成成型性，使使生产出来来的制品品更加密实，第第二机头头温度低低，有利于于定型，可以提高生生
43、产效率率，第三三可以节约生生产成本本，减少少浪费。表3-22 聚乙乙烯管的的加工温温度范围围 单位:材料机身机头后部中部前部机颈口模HDPEE100-1200120-1400160-1800160-1800160-18003.3.3缠绕成成型先采用明明火加热热模具，等等模具表表面温度度达到1120-1400。再将将挤出机机挤出的的平板料料等距地地缠绕在在旋转的的模具表表面上，然后缠绕包覆PP波纹管的弧形料带，从而生产出本设计所要求的克拉管。缠绕成型过程见图3-2。图3-22 缠绕绕成型过过程3.3.3冷却却切削经过缠绕绕成型后后的克拉拉管和模模具用行行车一起起吊运至至冷却切切削机上上，并按按规
44、定的的尺寸切切削承口口和插口口端，达到规规定的尺尺寸要求求后，然然后用冷冷却风机机进行风风冷。冷冷却切削削过程见见图3-3。图3-33 冷却却切削过过程3.3.4脱模模修型待管材冷冷却到660，用行车车把制品和和模具吊吊运至脱模模机进行行脱模，脱模后完成对管材承插口的修型。克拉管的脱模过程见图3-4。图3-44脱模过过程3.2.5装电电熔丝对进行脱脱模修型型后的克克拉管，使使用电熔熔丝机先先将铜丝丝绕成规定的的形状，然然后用钉钉枪将铜铜丝钉在承口内内壁上。 预埋电熔丝过程图3-4。图3-44 装电电熔丝3.2.6检验验入库待完成所所有的加加工工序后，对生产的的克拉管管进行检检验，凡凡符合要要求
45、的产产品进行行入库保保存。对对于不合合格的产产品用破破碎机进行粉碎碎，粉碎后后的料可可回收利利用。第4章 物料衡衡算4.1物物料衡算算的作用用和意义义物料衡算算是对生生产过程程中物料料量的变变化进行行平衡计算算，从而而计算出在在正常生生产情况况下所需需要的原原料和辅辅料的量量以及下下脚量和和回收量量。物料料衡算是是原料消消耗定额额的基本本依据，也也是进行行设备选选型和能能量衡算算的前提提条件。衡衡算的结结果直接接关系到到生产成成本。4.2工工作时间间年工作时时间的选选取（年工作作小时）（1） 年工作时时间 3365-11（法法定节假假日）=3544天=884966h；（2） 设备大修修20天天/年=4800h；（3） 特殊情况况停车115天/年=3360hh；（4） 机头清理理 换过过滤网 1次/8天 88h/次次3554-(20+15)1/8次/天88h/次次=3220h；（5） 实际开车车时间884966-4880-3360-3200h=