КВт 7,6 кВт

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:

N_охл =  = 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.