Пример 3

Задание

Рассчитать расход компонентов, используемых для нанесения печатного рисунка при производстве клеенки столовой с наполненным ПВХ-покрытием, если доля этого вида материала составляет 50 % от общего объема продукции цеха – 27,5 млн. м² рулонных материалов в год.

Подготовка к выполнению задания

1. Для выполнения задания примем рецепт печатной краски, используемый на одном из предприятий по производству ППМ и ИК (см. гр. 3 в табл. 1).

2. Учитывая рецепт печатной краски, составим, например, такую схему технологического процесса:

Блок-схема получения клеенки столовой

с наполненным ПВХ-покрытием

Подготовка к производству сырья и материалов

Дозирование

Дозирование

Приготовление паст наполнителей и стабилизаторов

Приготовление печатного лака

Диспергирование паст

Приготовление печатной краски

Смешение компонентов в вихревом смесителе

Смешение компонентов в интенсивном смесителе

Листование смеси

Каландрование смеси и дублирование с основой

Обрезка кромок

Нанесение печатного рисунка

Сортировка, маркировка, упаковка

3. Исходя из опыта работы предприятий по производству ППМ и ИК, установим следующие нормы потерь сырья и материалов:

Сортировка, маркировка, упаковка 2,0 %;

Нанесение печатного рисунка 2,0 %;

Приготовление печатной краски 1,0 %;

Потери на подготовительные операции

(приготовление печатного лака) 0,5 %;

Индивидуальные потери 0,1-0,2 %.

4. Содержание сухого остатка в печатной краске рассчитаем в процессе выполнения задания.

5. Для проведения расчетов может быть использована или величина наложения или величина сухого привеса печатной краски.

Из опыта работы предприятий по производству ППМ и ИК известно, что величина сухого привеса печатной краски (масса веществ, остающихся на 1 м² клеенки после высушивания печатной краски) при производстве столовой клеенки с ПВХ-покрытием в среднем составляет от 0,9 до 1,3 г/м². Поэтому можно принять: m_{сух. привеса} = 1,2 г/м².

6. Примем следующий фонд рабочего времени цеха: число рабочих дней в году – 252 дня.

Выполнение задания

1. Суточное задание цеха по выпуску столовой клеенки.

а) Общее суточное задание цеха по выпуску готовой продукции:

Qзад. сут. =	Qзад. год.	,
	d

где Q_{зад. год.} – общее годовое задание цеха (м²/год);

d – число рабочих дней в году.

Qзад. сут. =	27 500 000	= 109 127,0 м2/сутки.
	252

б) Суточное задание цеха по выпуску столовой клеенки:

Qзад. сут. ст. кл. =	Qзад. сут. . Дст. кл.	,
	100

где Д_{ст. кл.} – доля столовой клеенки в ассортименте цеха (%).

Qзад. сут. ст. кл. =	109 127,0 . 50	= 54 563,5 м2/сутки.
	100

2. Плотность печатной краски.

а). Пересчет рецепта печатной краски из формы «Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров» в форму «Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси».

Пересчет осуществляем по формуле:

Cj =	Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров ∙ 100,00
	∑ Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров

где C_j – количество рассчитываемого компонента в рецепте, выраженном в форме «Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси» (мас. ч);

Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров – количество рассчитываемого компонента в рецепте, выраженном в форме «Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров» (мас. ч.);

100,00 – сумма массовых частей всех компонентов в рецепте, выраженном в форме «Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси» (мас. ч.);

∑ Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров – сумма массовых частей всех компонентов в рецепте, выраженном в форме «Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров» (мас. ч).

Так, для сополимера А-15:

CА-15 =	22,00 ∙ 100,00	= 1,93
	1140

Результаты расчета заносим в табл. 1.

Таблица 1. Расчет рецепта печатной краски

Наименование компонента	Плотность компонента, г/см3	Мас. ч. на 100 мас. ч. полимеров	Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси	Объемные части
1	2	3	4	5
ПВХ С-6358 М	1,380	28,00	2,46	1,78
Сополимер А-15	1,340	22,00	1,93	1,44
ПММА	1,190	50,00	4,39	3,69
Микролиты	1,400	30,00	2,63	1,88
Циклогексанон	0,948	150,00	13,16	13,88
Этилацетат	0,897	860,00	75,43	84,09
Итого:	-	1140,00	100,00	106,76

б) Расчет рецепта печатной краски в объемных частях.

Объемные части компонентов печатной краски рассчитываем по формуле:

Объемная часть j =	Cj	,
	γj

где C_j – количество рассчитываемого компонента в рецепте, выраженном в форме «Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси» (мас. ч.);

γ_j – плотность рассчитываемого компонента рецепта (г/см³).

Так, для поливинилхлорида:

Объемная часть ПВХ =	2,46	=	1,78.
	1,38

Результаты расчета заносим в табл. 1.

в) Расчет плотности смеси.

Плотность смеси рассчитываем по формуле:

γсм. =	∑ Cj	,
	∑ объемные части

где ∑C_j – сумма массовых частей всех компонентов в рецепте, выраженном в форме «Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси» (мас. ч.);

∑объемные части – сумма объемных частей всех компонентов рецепта.

γсм. =	100	= 0,94 г/см3.
	106,76

3. Суточный расход печатной краски с учетом общих потерь.

а) Содержание сухого остатка в печатной краске.

Содержание сухого остатка в печатной краске определяем по формуле:

С =	∑Мас. ч. веществ сух. ост.	 100 %,
	∑Мас. ч. всех веществ

где С – содержание сухого остатка в печатной краске (%);

∑Мас. ч. веществ сух. ост. – сумма массовых частей веществ в рецепте печатной краски, составляющих сухой остаток;

∑Мас. ч. всех веществ – сумма массовых частей всех веществ, входящих в рецепт печатной краски.

С =	2,46 + 1,93 + 4,39 + 2,63	 100 % = 11,41 %
	100

б) Величина наложения печатной краски.

Величину наложения печатной краски определяем из пропорции:

m _{сух. привеса} – С

m_{наложения} – 100

где m_{сух. привеса} – величина сухого привеса печатной краски (г/м²);

m_{наложения} – величина наложения печатной краски (г/м²);

С – содержание сухого остатка в печатной краске (%).

Откуда:

mналожения =	m сух. привеса · 100
	С

mналожения =	1,2 · 100	= 10,5 г/м2.
	11,41

в) Суточный расход столовой клеенки и печатной краски с учетом общих потерь.

Суточный расход столовой клеенки и печатной краски с учетом общих потерь определяем по каждой технологической операции производственного цикла. Расчет осуществляем по формуле:

Qзад. сут. i =	Qзад. сут. i+1			,
	1 -	pi
		100

где Q_{зад. сут. i} - суточный расход столовой клеенки или печатной краски на рассчитываемой операции (соответственно, м²/сутки или кг/сутки);

Q_{зад. сут. i+1} - суточный расход столовой клеенки или печатной краски на последующей операции (соответственно, м² /сутки или кг/сутки);

p_i - потери столовой клеенки или печатной краски на рассчитываемой операции (%).

Результаты расчетов заносим в табл. 2.

Таблица 2. Суточный расход столовой клеенки

и печатной краски с учетом общих потерь

Наименование операции	Сортировка, маркировка, упаковка			Нанесение печатного рисунка			Пригото-вление печатной краски
Общие потери, %	2,0			2,0			1,0
Количество столовой клеенки или печатной краски, подаваемой на операцию:		54 563,5	=		584,6*	=		596,5	=
		0,98			0,98			0,99
м2/сутки кг/сутки	= 55 677,0 = 584,6			- = 596,5			- = 602,6

^*55 677,0 м²/сут. · 10,5 · 10^-3 кг/м² = 584,6 кг/сут.

где 10,5 ·10^-3 кг/м²– величина наложения печатной краски.

4. Суточный расход компонентов печатной краски с учетом общих потерь.

Расход каждого компонента печатной краски с учетом общих потерь определяем исходя из пропорции:

Q_{сут. с учетом общ. пот.} - 100,00

N_{сут. j с учетом общ. пот.} - С_j

где Q_{сут. с учетом общ. пот.} - суточный расход всей смеси (другими словами – всех компонентов рецепта) с учетом общих потерь (кг/сутки);

N_{сут.j с учетом общ. пот.} - суточный расход рассчитываемого компонента рецепта с учетом его общих потерь (кг/сутки);

C_j – количество рассчитываемого компонента в рецепте, выраженном в форме «Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси» (мас. ч.).

Откуда:	Nсут.j с учетом общ. пот. =	Qсут. с учетом общ. пот. . Сj
		100,00

Так, суточный расход ПВХ с учетом общих потерь составляет:

Nсут. ПВХ с учетом общ. потерь =	2,46 . 602,6	= 14,8 кг/сутки.
	100

Результаты проведенных расчетов заносим в табл. 3.

Таблица 3. Расход сырья и материалов при производстве

печатной краски

Наименование компонента	Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси	Суточный расход с учетом общих потерь, кг/сут.	Потери на подготовительные операции, %	Суточный расход без учета индивидуальных потерь, кг/сут	Индивидуальные потери, %	Суточный расход с учетом всех потерь, кг/сут.	Расход на 1000 м2 столовой клеенки, кг
1	3	5	6	7	8	9	10
ПВХ С-6358 М	2,46	14,8	0,5	14,9	0,2	14,9	0,27
Сополимер А-15	1,93	11,6	0,5	11,7	0,2	11,7	0,21
ПММА	4,39	26,5	0,5	26,6	0,2	26,7	0,49
Микролиты	2,63	15,8	-	15,8	0,2	15,8	0,29
Циклогексанон	13,16	79,3	0,5	79,7	0,1	79,8	1,46
Этилацетат	75,43	454,6	0,5	456,9	0,1	457,4	8,39
Итого:	100,00	602,6	-	605,6	-	606,3	11,11

(Правильность проведенных расчетов проверяем суммированием расходов всех 6 компонентов рецепта. Если расчет выполнен верно, то в результате суммирования должно получиться 602,6 кг/сутки или число, близкое к нему. При суммировании расходов всех компонентов рецепта получается 602,5 кг/сутки. Поэтому расход этилацетата с учетом общих потерь увеличиваем с 454,5 кг/сутки до 54,6 кг/сутки).

5. Суточный расход компонентов печатной краски без учета индивидуальных потерь.

Расход каждого компонента печатной краски без учета индивидуальных потерь рассчитываем по формуле:

Nсут. j без учета инд. пот. =	Nсут. j с уч. общ. пот.				,
	1 -	pподг.
		100

где N_{сут. j без учета инд. пот.} - суточный расход рассчитываемого компонента рецепта без учета его индивидуальных потерь (кг/сутки);

Р_подг. - потери рассчитываемого компонента рецепта на подготовительные операции (%).

Так, суточный расход сополимера А-15 без учета индивидуальных потерь составляет:

Nсут. А-15 без учета инд. пот. =	11,6	=	11,6	=	11,7 кг/сутки.
	1 - 0,5/100		0,995

Результаты расчета заносим в табл. 3.

(В соответствии с использованной нами технологией микролиты не подвергаются подготовительным операциям. Поэтому их расход оставляем неизменным и переписываем из гр. 5 в гр. 7 табл. 4 без изменений. Общий суточный расход компонентов рецепта без учета индивидуальных потерь получаем суммированием расходов всех компонентов).

6. Суточный расход компонентов печатной краски с учетом всех потерь.

Расход каждого компонента печатной краски с учетом всех потерь рассчитываем по формуле:

Nсут. j с учетом всех пот. =	Nсут. j без учета инд. пот.				,
	1 -	pинд.
		100

где: N_{сут. j с учетом всех пот.} - суточный расход рассчитываемого компонента рецепта с учетом всех его потерь (кг/сутки);

p_инд.- индивидуальные потери рассчитываемого компонента (%.)

Так, суточный расход ПММА с учетом всех потерь составляет:

Nсут. ПММА с учетом всех пот. =	26,6	=	26,7 кг/сутки.
	0,998

Результаты расчета заносим в табл. 3.

(Общий суточный расход компонентов рецепта с учетом всех потерь получаем суммированием расходов всех компонентов рецепта).

7. Расход компонентов печатной краски на 1000 м² готовой продукции.

Расход каждого компонента печатной краски на единицу готовой продукции определяем по формуле:

	Nj 1000 =	Nсут. j с учетом всех потерь. 1000	,
		Qзад. сут. р.

где Q_{зад. сут. р.}- суточный выпуск столовой клеенки (м²/сутки);

N_{сут. j с учетом всех потерь} - суточный расход рассчитываемого компонента рецепта с учетом всех его потерь (кг/сутки);

1000 - единица готовой продукции (1000 м²);

N_{j 1000} - расход рассчитываемого компонента рецепта на единицу готовой продукции (кг).

Например, расход микролитов на единицу готовой продукции составляет:

Nмикролитов 1000 =	15,8 · 1000	= 0,29 кг.
	54 563,5

Результаты расчета заносим в табл. 4.

(Результаты проведенного расчета суммируем и полученную сумму сверяем с числом, получаемым по формуле:

Q 1000 =	Qзад. сут. с учетом всех потерь · 1000	,
	Qзад. сут. р.

где Q_{зад. сут. с учетом всех потерь} - суммарный суточный расход компонентов рецепта с учетом всех их потерь (кг/сутки);

Q₁₀₀₀ - суммарный расход компонентов рецепта на единицу готовой продукции (кг).

Q1000 =	606,3 · 1000	= 11,11 кг.
	54 563,5

Результаты проверки свидетельствуют о правильности проведенных расчетов).