Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Оборудование и основы проектирования предприятий по переработке пластмасс. Учебное пособие
.pdf
121
3.3.2. Выполнение технологической части проекта
Процесс выполнения технологической части проекта включает:
разработку технологической схемы (ТС) производства;
выполнение технохимических расчетов: материальных, техно-
логических и тепловых (теплотехнических);
составление и выдачу проектировщикам-смежникам заданий
на выполнение специализированных и общеинженерных разделов и
частей проекта;
разработку схем складских и транспортных операций.
3.3.2.1. Разработка технологической схемы пр
оизводства
Технологическая схема производства – это графическое (символическое) изображение совокупности аппаратов и машин, работающих в данном производстве, со всеми технологическими связями
между ними (материальными, энергетическими и т. д.).
На начальной стадии разработки ТС составляется предварительная так называемая принципиальная технологическая схема производства. Проектировщики выбирают для каждой стадии техн
ологического процесса оборудование современной конструкции, которое
должно обеспечить наиболее эффективное осуществление процесса.
С учетом того что в промышленности по переработке пластмасс
преобладают машинные технологические процессы, целесообразно
принимать к установке стандартные машины, работающие в полуавтоматическом или автоматическом режиме.
Многие производства по переработке пластмасс имеют дискретный (прерывистый) характер. Отдельные технологические операции
122
проводятся с помощью специальных видов оборудования, и в связи с
этим возникает необходимость перемещения сырья и полуфабрикатов
от одной машины к другой. Эта важная задача решается с помощью
транспортных машин и механизмов, а также специальных средств
механизации. Транспортные средства являются связующим звеном
между машинами и аппаратами технологического назначения. На
многих участках производства по переработке пластмасс транспортные средства явл
яются составной неотъемлемой частью технологического процесса; при их участии задается и регулируется темп
производства, обеспечивается его ритмичность, повышается производительность труда и увеличивается выпуск продукции. Поэтому при
разработке ТС, применяемых в производстве изделий и полуфабрикатов из пластмасс, рассчитывают, подбирают и отображают затем на
схем
ах как основное технологическое, так и транспортное оборудо-
вание.
В разделе «Основы проектирования производств по переработке пластмасс» пособия [10] приведены варианты технологических схем производства прессовых изделий из реактопластов; литых
изделий из термопластов; выдувных объемных изделий из трубчатых заготовок; термоформованных изделий из листовых заготовок;
получения пленок методом раздува рукава; листов и труб из термопластов ме
тодом экструзии и описаны принципы работы перечис-
ленных вариантов ТС [10].
Разработав предварительный вариант ТС, проектировщики
выполняют его чертеж с соблюдением определенных правил (см.
приложение).
123
Используя предварительную технологическую схему, проектировщики выполняют необходимые материальные, технологические и
теплотехнические расчеты в целях превращения принципиальной ТС
в рабочую технологическую схему производства.
3.3.2.2. Расчеты, выполняемые в технологической части
Материальные расчеты
Материальные расчеты производятся для каждой стадии технологического процесса в форме материального баланса.
Назначение материальных расчетов:
определение количества сырья и вспомогательных материа-
лов, израсходованных на получение определенного количества
продукта (расчет расходных коэффициентов по сырью и материалам);
определение количеств и составов перерабатываемых на
каждой стадии материалов и полуфабрикатов;
определение количеств и составов твердых отходов, жидких
стоков и газовых выбросов в атмосферу.
Ниже п
риведен перечень исходных данных, необходимых для
выполнения материальных расчетов:
масштаб расчета – указание количества продукта (изделий или
полуфабриката), на которое составляются материальные балансы
стадий производства;
масса изделия или полуфабриката (формового изделия, трубы,
листа и т. д.) и его состав (для мно
гоцветной продукции; продукции из
нескольких пластиков, образующих изделие; изделий с арматурой);
124
перечень стадий технологического процесса с указанием вы-
ходов материала, полуфабриката или продукта на каждой стадии –
с целью определить общий выход продукции в расчете на израсходованное сырье.
Пример материальных расчетов для участка изготовления
двухцветных изделий методом литья
1. Исходные данные
Масштаб расчета: 1000 шт. изделий.
Масса 1 изделия: g
1шт
= 0,3 кг.
Состав изделия.
Пластик Содержание, % Масса, кг
Белый (БП)
Зеленый (ЗП)
60,0
40,0
0,18
0,12
Стадии процесса и выходы по стадиям полуфабрикатов и
продукта (в процентах от количества поступивших на стадию сырья и
материалов).
Стадия По БП По ЗП
Подготовка и дозировка сырья
Литье изделий
Обработка изделий
Контроль и упаковка изделий
99,0
99,5
95,0
99,9
98,0
99,5
95,0
99,9
Общий выход изделий по БП составит:
ɳ
БП
общ
= 0,99 · 0,995 · 0,95 · 0,999 = 0,9349, или 93,49 % от количе-
ства израсходованного пластика белого цвета.
125
Общий выход изделий по ЗП составит:
ɳ
ЗП
общ
= 0,98 · 0,995 · 0,95 · 0,999 = 0,9254, или 92,54 % от количе-
ства израсходованного пластика зеленого цвета (на производство
1000 шт. изделий).
2. Расчеты материальных балансов по стадиям производства
1. Стадия подготовки и дозировки сырья
С учетом практического выхода для изготовления 1000 шт.
изделий на стадию подготовки и дозировки сырья должно поступать:
белого пластика G
БП
практ
= 0,18 · 1000 / 0,9349 = 192,5 кг;
зеленого пластика G
ЗП
практ
= 0,12 · 1000 / 0,9254 = 129,7 кг.
Суммарный практический расход сырья составит
G
общ.расход
сырья
= G
БП
практ
+ G
ЗП
практ
= 192,5 + 129,7 = 322,2 кг.
С учетом выхода по стадии дозирования на стадию формования
изделий будет поступать:
белого пластика G
БП
доз
= 192,5 · 0,99 = 190,6 кг;
зеленого пластика G
ЗП
доз
= 129,7 · 0,98 = 127,1 кг.
Потери сырья на стадии подготовки и дозировки составят:
белого пластика G
БП
потери
= 192,5 – 190,6 = 1,9 кг;
зеленого пластика G
ЗП
потери
= 129,7 – 127,1 = 2,6 кг.
Суммарная масса потерь составит: G
потери
общ
= 1,9 + 2,6 = 4,5 кг.
Масса дозированного сырья, поступающего на стадию литья из-
делий, составит: G
сырья
доз
= G
БП
доз
+ G
ЗП
доз
= 190,6 + 127,1 = 317,7 кг.
Результаты материального расчета стадии подготовки и дозиро-
вания сырья представлены в табл. 3.1.
126
Таблица 3.1
Материальный баланс стадии подготовки и дозирования сырья
Загружено Получено
Исходное сырье Масса,
кг
Содер-
жание, %
Дозированное
сырье
Масса,
кг
Содер-
жание, %
1. Белый пластик
2. Зеленый пластик
192,5
129,7
60,0
40,0
1. Дозированное
сырье, в т. ч.
БП
ЗП
2. Потери
317,7
190,6
127,1
4,5
100,0
60,0
40,0
–
Итого
322,2 100,0
Итого
322,2 –
2. Стадия литья изделий
С учетом выхода продукции на стадии литья количество (масса)
изделий с литниками должно составить:
G
изд
необ
= 317,7 · 0,995 = 316,11 кг;
G
изд
пот
= 317,7 – 316,11 = 1,59 кг.
Баланс стадии литья изделий представлен в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Материальный баланс стадии литья изделий
Загружено Получено
Дозированное
сырье
Масса,
кг
Содер-
жание, %
Необработанные
изделия
Масса,
кг
Содер-
жание, %
1. Сырье из
отделения
подготовки и
дозировки
317,7 100,0 1. Изделия с лит-
никами
2. Потери
316,11
1,59
99,5
0,5
Итого
317,7 100,0
Итого
317,7 100,0
127
3. Стадия обработки изделий
Цель обработки сформованных в литьевой машине изделий –
зачистка поверхности изделий путем удаления литников.
С учетом выхода продукции по данной стадии масса обработан-
ных изделий составит:
G
изд
обр
= 316,11 · 0,95 = 300,3 кг;
масса потерь (литников) составит:
G
пот
= 316,11 – 300,3 = 15,81 кг.
Материальный баланс стадии обработки изделий представлен
в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Материальный баланс стадии обработки изделий
Загружено Получено
Необработанные
изделия
Масса,
кг
Содер-
жание, %
Обработанные
изделия
Масса,
кг
Содержа-
ние, %
1. Изделия с
литниками
316,11 100,0 1. Изделия без
литников
2. Потери
(литники)
300,3
15,81
95,0
5,0
Итого
316,11 100,0
Итого
316,11 100,0
4. Стадия контроля качества и упаковки изделий
С учетом выхода продукции на завершающей стадии производ-
ства масса упакованных литых изделий составит:
G
изд
упак
= 300,3 · 0,999 = 300,0 кг.
Потери составляют: G
пот
= 300,3 – 300,0 = 0,3 кг.
В табл. 3.4 приведен материальный баланс завершающей стадии.
128
Таблица 3.4
Материальный баланс стадии контроля качества и упаковки изделий
Загружено Получено
Неупакованные
изделия
Масса,
кг
Содержание, % Готовые
изделия
Масса,
кг
Содержание,
%
1. Неупакованные изделия
300,3 100,0 1. Упакован-
ные изделия
300,0 99,9
2. Потери 0,3 0,1
Итого
300,3 100,0
Итого
300,3 100,0
Число изделий N в 300 кг составляет:
300,0 кг
1 000 шт.
0,3 кг
N
Сводка расходных коэффициентов по сырью:
1. Белый пластик 192,5 кг / 1000 изделий.
2. Зеленый пластик 129,7 кг / 1000 изделий.
Материальный индекс производства МИ = 322,2 кг/1000 изд.
Масса отходов в производстве литых изделий составляет
G
отх
= 15,8 кг / 1000 изделий.
Подвергнутые дроблению и помолу отходы (литники) возвраща-
ются на стадию подготовки и дозировки сырья.
Технологические расчеты оборудования
Первичными исходными данными для выполнения технологических расчетов и подбора оборудования являются мощность организуемого производства и годовой фонд времени работы оборудования.
Производственная мощность предприятия, цеха, участка определяется номенклатурой выпускаемой продукции по видам перерабатываемого сырья. Мощность производств по переработке пластмасс
129
исчисляется, прежде всего, в тоннах и дополнительно – в количестве
изделий, получаемых периодическими методами формования, в
километрах труб, миллионах квадратных метров пленок и т. д.
Мощность производства, при которой достигаются наилучшие
основные технико-экономические показатели и максимальный
экономический эффект в условиях заданного ассортимента продукции и с учетом объемов ее производства, принято называть (считать)
оптим
альной.
Величина оптимальной мощности производства определяется
внутрипроизводственными и внешними факторами. К первой группе
факторов относятся заданный уровень и вид специализации производства, технический уровень технологических процессов и применяемого основного технологического оборудования. Факторы второй
группы – наличие источников энергоресурсов, размещение сырьевых
баз, география потребителей, обеспеченность рабочей силой и т. д.
Поэтому даже сп
ециализированные предприятия по переработке
пластмасс различаются размером оптимальных мощностей, который
колеблется в довольно широких пределах, тыс. т /год:
производство изделий: прессовых..................................................2–6
литых...........................................................5–10
выдувных....................................................3–5
вакуум- и пневмоформованных..................2–5
Размеры оптимальных мощностей производств полуфабрикатов
значительно выше, чем формовых изделий, и это обусловлено высокой единичной мощностью экструзионных агрегатов, узким и многото
ннажным ассортиментом готовой продукции.
130
В производствах полиэтиленовых пленок, а также труб из ряда
термопластов оптимальные мощности могут достигать вели-
чины 30–50 тыс. т/год; в производстве листов из термопластов
20–30 тыс. т/год.
При определении производственной мощности должен приниматься (рассчитываться) годовой фонд времени работы оборудования.
Различают номинальный и действительный фонды времени
работы оборудования.
Расчет номинального фонда времени раб
оты оборудования
периодического действия (Ф
Н
, ч/год) производят, исходя из трехсменного режима работы и установленной продолжительности смен с
учетом сокращения рабочего времени в предпраздничные дни.
Действительный расчетный годовой фонд времени работы
оборудования (Ф
д
, ч) равен номинальному фонду за вычетом периодов времени, затраченных на ремонт оборудования или связанных с
техническими простоями [10].
Следует отметить, что технологическими простоями не считаются простои оборудования, вызванные недостатком рабочей силы,
сырья, топлива, электроэнергии, организационными неполадками, и
потери рабочего времени, связанные с браком на производстве.
Расчетное количество единиц оборудования (Е
расч
) определяется
по формуле
расч
д
Е ,
0,93 Ф
Т
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]