2) Расчет рецепта смеси в объемных частях.

Объемные части компонентов смеси рассчитываем по формуле:

Объемная часть j =	Cj	,
	γj

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

Так, для силиката свинца:

Объемная часть силиката свинца =	3,50	= 0,54
	6,49

Результаты расчета заносим в гр. 5 табл. 6.

3) Плотность 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. =	100,00	= 1,36 г/см3.
	73,45

г) Выбор вихревых смесителей.

Суммарный минимально необходимый для выполнения операции рабочий объем камер вихревых смесителей рассчитываем по формуле:

Vраб. сумм. мин. =	Qзад. час. · Т	,
	60 · γсм.· kпсевд.· k'

где k_псевд. – коэффициент псевдоожижения.

Vраб. сумм. мин. =	1036,3 · 4,5	= 0,141 м3.
	60 · 1360 · 0,45 · 0,9

Принимаем к установке одностадийные смесители наполненных порошкообразных композиций марки «FM-250B» фирмы «Митсуи» (Япония) с рабочей вместимостью камеры 165 дм³.

д) Часовая производительность вихревых смесителей.

Часовую производительность принимаемых к установке вихревых смесителей рассчитываем по формуле:

Qобор. час. =	60 · А · k'	=	60 · Vраб.· γсм. · kпсевд. · k'	,
	Т		Т

где V_раб. – рабочий объем камеры смесителя (м³).

Qобор. час. =	60 · 0,165 · 1 360 · 0,45 · 0,9	= 1 211,8 кг/час.
	4,5

е) Число смесителей, необходимых для выполнения производственной программы:

n_р. = 1 036,3 / 1 211,8 = 0,86.

ж) Принимаем к установке: n_пр. = 1.

з) Коэффициент использования вихревых смесителей:

k_и.о. = 0,86.

2. Количество планетарных смесителей для приготовления пигментных паст.

а) Суточная производственная программа планетарных смесителей:

Q_{зад. сут.} = N_{сут. пигм. без уч. инд. пот.} + N_{сут. пласт. для пигм. без уч. инд. пот.},

где N_{сут. пигм. без учета инд. пот.} – суточный расход пигмента для приготовления пигментных паст (кг);

N_{сут. пласт. для пигм. без учета инд. пот.} – суточный расход пластификатора для приготовления пигментных паст.

Q_{зад. сут.} = 582,2 + 582,2 = 1 164,4 кг/сутки.

б) Часовая производственная программа планетарных смесителей:

Qзад. час. =	1 164,4	= 72,8 кг/час.
	16

в) Плотность приготавливаемой смеси.

Рецепт приготавливаемой смеси в виде суточного расхода без учета индивидуальных потерь заносим в гр. 3 табл. 7.

Таблица 7. Расчет рецепта пигментной пасты

Наименование компонента	Плотность, г/см3	Суточный расход без учета инд. потерь, кг/сутки	Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси	Объемные части
1	2	3	4	5
Диоксид титана	4,25	582,2	50,00	11,76
Диоктилфталат	0,986	582,2	50,00	50,71
Итого:	-	1164,4	100,00	62,46

Рецепт пигментной пасты в массовых и объемных частях и плотность пасты определяем в той же последовательности и по тем же формулам, что и рецепт в массовых и объемных частях и плотность смеси, приготавливаемой в вихревом смесителе. Результаты расчета рецепта в массовых и объемных частях заносим в табл. 7.

γсм. =	100,00	= 1,60 г/см3.
	62,46

г) Выбор планетарных смесителей.

Суммарный минимально необходимый для выполнения операции рабочий объем емкостей смесителей рассчитываем по формуле:

Vраб. сумм. мин. =	Qзад. час. · Т	.
	60 · γсм.· k'

Vраб. сумм. мин. =	72,8 · 30	= 0,024 м3.
	60 ·1600 · 0,95

Принимаем к установке планетарные смесители марки «ПЛ-25» Димитровградского завода химического машиностроения (Россия) с рабочим объемом смесительной камеры 25 дм³.

д) Часовая производительность планетарных смесителей.

Часовая производительность принимаемых к установке планетарных смесителей:

Qобор. час. =	60 · 0,025 · 1570 · 0,95	= 74,6 кг/час.
	30

е) Число смесителей, необходимых для выполнения производственной программы:

n_р. = 72,8 / 74,6 = 0,98.

ж) Принимаем к установке: n_пр. = 4. (Причину выбора такого количества смесителей см. в п. 5 раздела «Особенности проведения расчета технологического оборудования»).

з) Коэффициент использования планетарных смесителей: k_и.о. = 0,98 / 4 = 0,23.

3. Количество бисерных мельниц для перетирания пигментных паст.

а) Часовая производственная программа бисерных мельниц.

Часовая производственная программа мельниц:

Qзад. час. =	1164,4	= 72,8 кг/час.
	16

б) Выбор бисерных мельниц.

Принимаем к установке бисерные мельницы марки «НМ 5ЕНР» фирмы «С.В.К.» (Россия) производительностью до 100 кг/час.

в) Часовая производительность принимаемых к установке мельниц:

Q_{обор. час.} = 100 кг/час.

г) Число мельниц, необходимое для выполнения производственной программы:

n_р. = 72,8 / 100 = 0,73.

д) Принимаем к установке: n_пр. = 4. (По тем же причинам, по которым принято к установке 4 планетарных смесителя).

е) Коэффициент использования бисерных мельниц:

k_и.о. = 0,73 /4 = 0,18.

4. Количество планетарных смесителей для приготовления паст наполнителей и стабилизаторов.

а) Суточная производственная программа планетарных смесителей:

Q_{зад. сут.} = N_{сут. мела без уч. инд. пот.}+ N_{сут. стеар. кальц. без уч. инд. пот.} +

+ N_{сут. сил. свинца без уч. инд. пот.} + N_{сут. пл. для мела без уч. инд. пот.} + + N_{сут. пл. для ст. кальц. без уч. инд. пот.} + N_{сут. пл. для сил. св. без уч. инд. пот.},

где N_{сут. мела без уч. инд. пот.} - суточный расход мела для приготовления паст наполнителей и стабилизаторов (кг);

N_{сут. стеар. кальц. без уч. инд. пот.} - суточный расход стеарата кальция для приготовления паст наполнителей и стабилизаторов (кг);

N_{сут. сил. свинца без уч. инд. пот.} - суточный расход силиката свинца для приготовления паст наполнителей и стабилизаторов (кг);

N_{сут. пл. для мела без уч. инд. пот.} – суточный расход пластификатора на смачивание мела при приготовлении паст наполнителей и стабилизаторов (кг);

N_{сут. пл. для ст. кальц. без уч. инд. пот.} - суточный расход пластификатора на смачивание стеарата кальция при приготовлении паст наполнителей и стабилизаторов (кг);

N_{сут. пл. для сил. св. без уч. инд. пот.} - суточный расход пластификатора на смачивание силиката свинца при приготовлении паст наполнителей и стабилизаторов (кг).

Исходя из пластификатороемкости компонентов это составляет:

Q_{зад. сут.} = 2 120,2 + 194,0 + 581,0 + 848,1 + 97,0 + 581,0 =

= 4 421,3 кг/сутки.

б) Часовая производственная программа планетарных смесителей:

Qзад. час. =	4 421,3	= 276,3 кг/час.
	16

в) Плотность приготавливаемой смеси.

Рецепт приготавливаемой смеси (в виде суточного расхода без учета индивидуальных потерь) заносим в табл. 8.

Таблица 8. Расчет рецепта пасты

наполнителей и стабилизаторов

Наименование компонента	Плотность, г/см3	Суточный расход без учета инд. потерь, кг/сутки	Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси	Объемные части
1	2	3	4	5
Мел	2,6	2120,2	47,95	18,44
Стеарат кальция	1,035	194,0	4,39	4,24
Силикат свинца	6,49	581,0	13,14	2,02
Диоктилфталат	0,986	1526,1	34,52	35,01
Итого:	-	4421,3	100,00	59,71

Рецепт пасты в массовых и объемных частях и плотность пасты определяем в той же последовательности и по тем же формулам, что и рецепт в массовых и объемных частях и плотность смеси, приготавливаемой в вихревом смесителе. Результаты расчета рецепта в массовых и объемных частях заносим в табл. 8.

γсм. =	100,00	= 1,67 г/см3.
	59,71

г) Выбор планетарных смесителей.

Суммарный минимально необходимый рабочий объем емкостей планетарных смесителей, выполняющих операцию:

Vраб. сумм. мин. =	276,3 · 30	= 0,092 м3.
	60 ·1670 · 0,9

Принимаем к установке планетарные смесители марки «ПЛ-50» Димитровградского завода химического машиностроения (Россия) с рабочим объемом смесительной камеры 50 дм³.

д) Часовая производительность планетарных смесителей.

Часовая производительность принимаемых к установке смесителей:

Qобор. час. =	60 · 0,05 · 1 670 · 0,9	= 150,3 кг/час.
	30

е) Число смесителей, необходимых для выполнения производственной программы:

n_р. = 276,3 /150,3 = 1,84.

ж) Принимаем к установке: n_пр. = 2.

з) Коэффициент использования планетарных смесителей: k_и.о. = 0,92.

и) Расчет рабочего рецепта для планетарного смесителя, служащего для приготовления паст наполнителей и стабилизаторов.

Дозировки компонентов, требующиеся для одной загрузки смесителя, рассчитываем по формуле:

Nраб j =	А  Сj
	100

где N_{раб. j} - дозировка рассчитываемого компонента рецепта для одной загрузки смесителя (кг);

А - единовременная загрузка смесителя (кг);

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

Для принятого к установке смесителя:

A = V_раб. · γ_см. = 0,05 · 1670 = 83,5 кг.

Дозировка, например, стеарата кадмия составляет:

Nраб. стеар. кад. =	83,5  3,97	= 3,3 кг.
	100

Результаты расчета вносим в табл. 9.

Таблица 9. Расчет рабочего рецепта для смесителя,

предназначенного для приготовления паст

наполнителей и стабилизаторов.

Наименование компонента	Мас. ч. на 100 мас. ч. смеси	Рабочий рецепт, кг
1	2	3
Мел	67,17	56,1
Стеарат кадмия	3,97	3,3
Диоктилфталат	28,86	24,1
Итого:	100,00	83,5

(Для проверки правильности проведенного расчета просуммируем расходы всех компонентов рецепта. Получившиеся 83,5 кг свидетельствует о том, что расчет выполнен без ошибок).

5. Количество бисерных мельниц для перетирания паст наполнителей и стабилизаторов.

а) Часовая производственная программа бисерных мельниц:

Qзад. час. =	4 421,3	= 276,3 кг/час.
	16

б) Выбор бисерных мельниц.

Принимаем к установке бисерные мельницы марки «НМ 20ЕНР» фирмы «С.В.К.» (Россия) производительностью до 150 кг/час.

в) Часовая производительность мельниц.

Часовая производительность принимаемых к установке мельниц:

Q_{обор. час.} = 150 кг/час.

г) Число мельниц, необходимое для выполнения производственной программы:

n_р. = 276,3 / 150 = 1,84.

д) Принимаем к установке: n_пр. = 2.

е) Коэффициент использования бисерных мельниц:

k_и.о. = 0,92.

В. Расчет размеров бункеров и резервуаров

для хранения текущих запасов сырья

1. Расчет размеров бункеров.

Длину, ширину и высоту бункеров определяем по формулам:

h =	m	,
	a  b  k  γнас.

где a, b и h - соответственно, длина, ширина и высота прямоугольной части бункера (м).

m – масса исходного запаса компонента в бункере (кг);

γ_нас. – насыпная плотность компонента (кг/м³).

k – коэффициент заполнения бункера.

а) Бункеры для хранения поливинилхлорида.

(Перед началом расчета определим объем, занимаемый суточным расходом ПВХ:

V =	9 603,5	= 16 м3.
	600

Так как объем одного бункера не может превышать 8 м³, следует либо установить два бункера для хранения суточного запаса ПВХ, либо принять к хранению сменный запас этого компонента).

Принимаем к хранению сменный запас поливинилхлорида:

m = 9 603,5 / 2 = 4 801,8 кг.

Принимаем: a = b = 1,6 м.

h =	4 801,8	= 3,29 м.
	1,6  1,6  0,95  600

Принимаем к установке один бункер с размерами:

a = 1,6 м; b = 1,6 м; h = 3,3 м.

б) Бункеры для хранения стеарата кальция.

Принимаем к хранению двухсуточный запас стеарата кальция: m = 194,4  2 = 388,2 кг.

Принимаем: a = b = 0,7 м.

h =	388,2	= 1,19 м.
	0,7  0,7  0,95  700

Принимаем к установке один бункер с размерами:

a = 0,7 м; b = 0,7 м; h = 1,2 м.

в) Бункеры для хранения силиката свинца.

Принимаем к хранению двухсуточный запас силиката свинца: m = 581,6  2 = 1 163,2 кг.

Принимаем: a = b = 0,6 м.

h =	1163,2	= 1,06 м.
	0,6  0,6  0,95  3200

Принимаем к установке один бункер с размерами:

a = 0,6 м; b = 0,6 м; h = 1,1 м.

г) Бункеры для хранения кислоты стеариновой технической.

Принимаем к хранению недельный запас кислоты стеариновой технической: m = 47,9  5 = 239,5 кг.

Принимаем: a = b = 0,6 м.

h =	169,5	= 0,90 м.
	0,6  0,6  0,95  550

Принимаем к установке один бункер с размерами:

a = 0,6 м; b = 0,6 м; h = 0,9 м.

д) Бункеры для хранения мела природного обогащенного.

Принимаем к хранению суточный запас мела: m = 2122,3 кг.

Принимаем: a = b = 0,9 м.

h =	2122,3	= 1,97 м.
	0,9  0,9  0,95  1400

Принимаем к установке один бункер с размерами:

a = 0,9 м; b = 0,9 м; h = 2,0 м.

е) Бункеры для хранения диоксида титана.

Принимаем к хранению двухсуточный запас диоксида титана: m = 582,8  2 = 1165,6 кг.

Принимаем: a = b = 1,0 м.

h =	1165,6	= 1,75 м.
	1,0  1.0  0,95  700

Принимаем к установке один бункер с размерами:

a = 1,0 м; b = 1,0 м; h = 1,8 м.

2. Расчет размеров резервуаров.

Диаметр и высоту резервуаров определяем по формулам:

h =	4  m	,
	π  d2  k  γ.

где d и h - соответственно, диаметр и высота цилиндрической части резервуара (м);

m – масса исходного запаса компонента в резервуаре (кг);

k – коэффициент заполнения резервуара;

γ – плотность компонента (кг/м³).

а) Резервуары для хранения диоктилфталата, используемого для приготовления смеси в вихревом смесителе.

Принимаем к хранению суточный запас диоктилфталата:

m =	3 756,0	= 3 759,8 кг.
	0,999

1,37 м.

Принимаем: d = 1,4 м.

h =	4  3 759,8	= 2,61 м.
	3,14  (1,4)2  0,95  986.

Принимаем к установке один резервуар с размерами:

d = 1,4 м, h = 2,6 м.

б) Резервуары для хранения диоктилфталата, используемого для приготовления паст наполнителей и стабилизаторов.

Принимаем к хранению двухсуточный запас диоктилфталата:

m =	1526,1  2	= 3055,3 кг.
	0,999

Принимаем: d = 1,3 м.

h =	4  3055,3	= 2,46 м.
	3,14  (1,3)2  0,95  986.

Принимаем к установке один резервуар с размерами:

d = 1,3 м, h = 2,5 м.

в) Резервуары для хранения диоктилфталата, используемого для приготовления пигментных паст.

Принимаем к хранению недельный запас диоктилфталата:

m =	582,2  5	= 2913,9 кг.
	0,999

Принимаем: d = 1,3 м.

h =	4  2913,9	= 2,34 м.
	3,14  (1,3)2  0,95  986

Принимаем к установке один резервуар с размерами:

d = 1,3 м, h = 2,4 м.

г ) Резервуары для хранения флотореагента оксаль Т-80.

Принимаем к хранению двухсуточный запас флотореагента: m = 288,8  2 = 577,6 кг.

Принимаем: d = 0,7 м.

h =	4  577,6	= 1,50 м.
	3,14  (0,7)2  0,95  1050.

Принимаем к установке один резервуар с размерами:

d = 0,7 м, h = 1,5 м.