30000吨年硬质聚氯乙烯管工艺及车间工艺设计(毕业论文doc)

洛阳理工学院课程设计（论文）I30000吨/年硬质聚氯乙烯管工艺及车间工艺设计摘要本设计是年产30000吨硬质聚氯乙烯管材生产工艺及车间合成工段初步设计。本文综述了硬质PVC型材的特点及发展现状与前景并从聚氯乙烯管材生产工艺着手，选择普遍使用的双螺杆挤出成型的成型方法生产聚氯乙烯管材，通过配方选择、物料衡算、热量衡算、设备选型、工艺参数控制等过程对整个工艺流程作了较为详尽的阐述。另外指出硬质PVC管材成熟的生产工艺路线，并从低成本、高性能、功能应用等各方面考虑设计了较为合理的硬质PVC管材生产配方和留有发展潜力的生产设备，计算其生产车间所需的各种生产设备和总投资成本，绘制出工艺流程图和生产车间设备平面布置图，对实际投资建设硬质PVC管材产车间的各个方面具有积极的指导作用。关键词：硬质PVC；管材；物料衡算；生产车间；工艺设计洛阳理工学院课程设计（论文）IITechnologyandprocessdesignofworkshopof30000tons/yearofrigidpolyvinylchloridepipeABSTRACTThisdesignistheannualoutputof3000tonsofrigidpolyvinylchloride(PVC)productionprocessandsynthesisworkshopsectionofpreliminarydesign.ThispaperreviewsthecharacteristicsanddevelopmentpresentsituationandprospectofrigidPVCprofilesandbeginfromPVCpipeproductiontechnology,choosethecommonlyuseddoublescrewextrusionmoldingmethodfortheproductionofPVCpipe,throughtheformulationselection,materialbalance,heatbalance,equipmentselection,processparametercontrolandsoonprocessofthewholeprocessindetailsinthispaper.AlsopointsoutthattherigidPVCpipematureproductiontechnology,andthelowcost,highperformance,function,applicationandsoonvariousaspectstoconsiderdesignamorereasonableformulaoftherigidPVCpipeproductionandproductionequipment,withthedevelopmentpotentialofcalculatingthevarietyofproductionequipmentfortheproductionworkshopandtotalcostofinvestment,todrawaprocessflowdiagramandworkshopequipmentlayout,constructionofactualinvestmentallaspectsoftherigidPVCpipeproductionworkshophasapositiveguidingrole.KEYWORDS:hardPVC;Steeltubes;Theproductionworkshop;Processdesign洛阳理工学院课程设计（论文）III目录前言...............................错误!未定义书签。第1章概述..........................错误!未定义书签。1.1聚氯乙烯管材的特点................错误!未定义书签。1.2硬质聚氯乙烯管材的主要市场........错误!未定义书签。1.2.1建筑用聚氯乙烯管材市场.......错误!未定义书签。1.2.2农用聚氯乙烯管材市场.........错误!未定义书签。1.3聚氯乙烯管材的生产方法............错误!未定义书签。1.4生产工艺流程概述..................错误!未定义书签。1.5原料配方的选择....................错误!未定义书签。1.6产品质量指标.....................错误!未定义书签。第2章硬PVC管生产车间工艺计算.......错误!未定义书签。2.1生产能力计算.....................错误!未定义书签。2.2物料衡算.........................错误!未定义书签。第3章设备选型和台数计算.............错误!未定义书签。3.1高速混合机的计算..................错误!未定义书签。3.2螺杆挤出机计算....................错误!未定义书签。3.3挤出管辅机计算....................错误!未定义书签。3.4其他设备.........................错误!未定义书签。3.5原料消耗计算.....................错误!未定义书签。第4章各种工艺参数...................错误!未定义书签。第5章车间设备布置设计...............错误!未定义书签。洛阳理工学院课程设计（论文）IV5.1车间设备布置的原则................错误!未定义书签。5.1.1车间设备布置的原则...........错误!未定义书签。5.1.2车间设备平面布置的原则.......错误!未定义书签。5.1.3车间设立面布置的原则.........错误!未定义书签。5.2车间设备布置.....................错误!未定义书签。5.2.1车间设备平面布置.............错误!未定义书签。第6章安全与环保....................错误!未定义书签。设备一览表...........................错误!未定义书签。结论...............................错误!未定义书签。谢辞................................错误!未定义书签。参考文献.............................错误!未定义书签。洛阳理工学院课程设计（论文）1前言中国聚氯乙烯工业自1958年正式投产以来,经过30多年的发展已成为我国塑料产品中生产能力最大的一个行业,产量仅次于聚乙烯,在国内居第2位。1997年,全国聚氯乙烯生产能力达193万t,树脂产量150万t,制品产量约22O万t,其中管材产量约25万t,占制品总产量的4.4%,与国外发达国家相比,无论产量和消费量都很低。在发达国家,聚氛乙烯产品以硬制品为主,管材管件是硬制品的主要产品,消费聚氯乙烯量占树脂总消费量的32%,而我们国家聚氯乙烯产品多年来一直以软制品为主,没有很好地开发硬制品市场,尤其硬质聚氯乙烯管材管件发展缓慢,有大量的市场尚未开发发展聚氯乙烯管材与使用钢铁和其它金属管相比有许多优越性,①聚氯乙烯产品消耗能源最少,生产成本最低;②聚氯乙烯材料密度小,一般在1.3左右;③聚氯乙烯管材还具有极好的耐腐蚀性,在空气中暴露使用寿命可达50年,埋在地下可长期使用。所以说,聚氯乙烯管材与金属管材和其它合成材料管材相比在许多方面有较强的竞争能力。据悉,在美国,聚氯乙烯管材的消费量已占美国塑料管材总消费量的80%。我国南北方广大地区也开始大量使用聚氯乙烯管材,但从我国建筑、农业市场应用水平来看,还有不少差距,生产技术、产品品种和质量还有望进一步改进。聚氯乙烯管材、管件是重要的硬质聚氯乙烯制品,当今世界聚氯乙烯树脂生产中约有32%用于生产管材,其中美国的消费量最大,年消费量达(180～210)万t,约占美国聚氯乙烯树脂总消费量的30%～37%,西欧占28%～34%,,日本占26%左右。据中国塑料加工工业协会统计,目前我国聚氯乙烯管材市场的年增长率达15%,居世界首位,这种发展势头还将持续一定的时期。预计到2010年,全国新建、改建住宅的室内排水管道80%将采用聚氯乙烯管,基本淘汰传统铸铁管;电线护套管、建筑雨水排水管道、城市供水管道(DN400mm以下)、城市燃气管道(中低压管)90%将采用聚氯乙烯管;村镇供水管80%将采用聚氯乙烯管。随着住宅产业现代化的发展,对化学建材提出了更高的要求,我们应该充分发挥原料优势,依靠科技进步,开发聚氯乙烯深加工产品,从而推动化学建材行业协调健康发展。我国聚氯乙烯管材市场正处于上升阶段,巨大的市场容量和较低的准入门槛,使聚氯乙烯管材在过去的几年中,一直是国内各方投资的热点项目。在目前的投资热潮中,我们应该清醒地看到,我国聚氯乙烯管材生产企业在研发、清洁生产、规模经济和成本控制方面存在的问题。目前,我国聚氯乙烯管材厂商的产品品种还比较单一。由于投资盲目,研发不足,导致市场上低端产品产能相对过剩,竞争激烈。与先进国家相比,我国聚氯乙烯管材的生产与应用,还有很多空白领域,必须加大新产品的开发力度。总之,增强研发实力,形成规模经济和清洁生产是今后聚氯乙烯管材业可持续发展的必然之路。根据国家相关工业领域发展规划预测,今后5～7年间,聚氯乙烯增长较快的领域是聚氯乙烯管材业,这为聚氯乙烯提供了广阔的市场发展空间。随着聚氯乙烯管材业应用领域的进一步拓展和产品质量的提高,必定会拉动聚氯乙烯产业的迅速发展。到2010年国内聚氯乙烯表观消费量将达到1000万t。洛阳理工学院课程设计（论文）2第1章概述聚氯乙烯（PVC）是目前产量仅次于聚乙烯的第二大通用塑料，广泛应用于各行各业中。其中PVC硬质制品（PVC-U）占其总量的60%，且正朝着高韧性高强度的新领域发展。PVC-U管材广泛应用于给水、建筑排水、排污、化工等领域，是PVC-U制品中重要的种类，也是塑料管道中使用最广泛的产品之一。1.1聚氯乙烯管材的特点与钢、铁、混凝土、陶瓷管相比，聚氯乙烯管材具有如下优点[1]：①重量轻，硬质聚氯乙烯管的相对密度为1.43，仅为同尺寸钢重量的1/6，1t塑料管可代替10～13t铸铁管，运输安装容易。②耐腐蚀性能好。③电绝缘性能好，其体积电阻约为1×10～3×10n.cm，击穿电压达23～28Kv/mm。④摩擦阻力小。管内流体速度比钢管高30％左右，且结垢少，不生锈，长期运输水和其他流体，流率和流量均能保持不变；而铁管会生锈、结垢，使用数年后管内流率和流量均要减少。⑤导热系数小，耐候性较好，隔热性能好。⑥着色方便,不需油漆,且容易制成各种标识颜色的管材，生产中能耗低，仅为铸铁管的18.3％。聚氯乙烯管材存在以下缺点:①强度较低,受压能力较差。②使用温度范围窄,一般在零下几度到50℃之间。③膨胀系数大,是钢铁管的7倍,随温度膨胀和收缩变化较大,刚性较低,安装时,应多加支点。④当制造聚氯乙烯管材的树脂中氯乙烯单体含量及某些稳定剂如铅盐、镉盐等物质超标时,会危及环境和人体健康。聚氯乙烯管材与其他塑料管材相比,拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、隔热性能、自熄性等均较好,且价格也较低廉。1.2硬质聚氯乙烯管材的主要市场1.2.1建筑用聚氯乙烯管材市场建筑业是聚氯乙烯管材的最大市场,管材分为；两类,一种是耐压管,另一种是无压管。耐压管主要用于自来水管、建筑热水供水管、公用工程供水管(一般采用100mm～900mm直径的管材);无压管大量用于室内下水管和雨水系统管。公用工程排污管(一般采用直径400mm～1.2m的大口径管材)。此外,建筑用串线管和地下电缆护管是聚氯乙烯管材应用的一个市场,现已在我国普遍采用,并具有进一步发展的巨大潜力。随着我国经济的发展,我国建筑业将会为聚氯乙烯管材打开更大的市场。到2000