- •Муканов Михаил Андреевич проект цеха по производству полиэтиленовых пленок методом экструзии с последующими вытяжкой и раздувом рукава
- •Оглавление
- •2.4 Технологическая схема производственного процесса 43
- •2.5 Контроль производства и управлени технологическим процессом 49
- •2.6 Контроль качества готовой продукции 50
- •2.7 Материальный баланс 53
- •5.3 Электробезопасность 116
- •5.4 Безопасность производственного процесса. 117
- •8 Патентный поиск 137
- •Введение
- •7.4 Защитные мероприятия 135
- •Загрузка сырья
- •Зона питания
- •Зона плавления.
- •Зона дозирования
- •Течение расплава через формующую оснастку
- •Раздув, вытяжка и охлаждение заготовки-рукава
- •1.2 Конструктивные особенности используемого для экструзии полиэтиленовой пленки оборудования
- •1.3 Особенности перерабатываемого материала.
- •1.4. Обзор методов получения пленки
- •1.5Влияние параметров переработки на свойства пленки
- •Р исунок 1.7 – Влияние высоты линии кристаллизации н на глянцевитость г, мутность м и светопроницаемость Сп рукавных пленок из пэвд
- •Р исунок 1.11 – Влияние величины щелевого зазора δЩ на разнотолщинность пленки в продольном и поперечном направлении
- •Р исунок 1.14 – Зависимость минимальной стабильной толщины пленки от степени раздува для полиэтилена различной плотности
- •2 Технологическая часть
- •2.1 Требования к готовой продукции
- •2.3 Выбор оборудования и формующей оснастки.
- •Краткое описание формующей линии
- •2.4 Технологическая схема производственного процесса
- •2.5 Контроль производства и управлени технологическим процессом
- •2.6 Контроль качества готовой продукции
- •2.7 Материальный баланс
- •3 Технологические расчеты
- •3.1 Расчет производительности экструдера.
- •3.2Расчет производительности головки экструдера.
- •3.3. Нахождение рабочей точки экструдера
- •3.4 Энергетические рассчеты экструдера
- •3.5 Расчет вспомогательного оборудования
- •4 Экономические расчеты
- •4.1 Расчет проектной мощности предприятия
- •4.1.2 Режим работы оборудования
- •4.1.3 Фонд времени работы оборудования
- •4.1.4 Количество оборудования
- •4.1.5 Расчет производственной мощности
- •4.2 Расчет капитальных затрат и амортизации
- •4.2.1 Нормативы на транспортно-заготовительные расходы, монтаж, технологические трубопроводы и иные затраты по оборудованию
- •4.2.2 Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на оборудование
- •4.2.3 Расчет сметной стоимости строительства здания и амортизационных отчислений
- •4800 Склад сырья
- •4.2.4 Свободный сметно-финансовый расчет строительства проектируемого участка
- •4.3 Определение издержек на сырье, материалы, топливо, пар и электроэнергию для технологических целей
- •4.3.1 Годовая потребность в сырье, вспомогательных материалах и денежных затрат на их приобретение
- •4.3.2 Расчет потребности в электроэнергии
- •Двигательные цели;
- •Технологические цели;
- •4.3.3 Денежные затраты на электроэнергию для производственных нужд
- •4.3.4 Расход воды на производственные цели и сумма денежных затрат на воду
- •4.4 Расчет численности работников, фонда заработной платы, производительности труда
- •4.4.1 Баланс рабочего времени за календарный год
- •4.4.2 Расчет численности основных и вспомогательных рабочих по нормам обслуживания.
- •4.4.3 Расчет фонда заработной платы
- •4.5 Расчет производительности труда, фондовооруженности и энерговооруженности
- •4.5.1 Расчет производительности труда.
- •4.5.2 Расчет фондовооруженности
- •4.5.3 Расчет энерговооруженности
- •4.6.2 Годовая сумма затрат на электроэнергию для освещения здания
- •4.6.3 Годовая сумма затрат на электроэнергию для вентиляции
- •4.6.4 Расход воды для питья, души и канализации
- •4.7 Смета цеховых расходов
- •4.8. Проектная калькуляция себестоимости.
- •4.9 Расчет собственных оборотных средств
- •4.9.1 Расчет собственных оборотных средств
- •4.9.2 Расчет оборотных средств на топливо
- •4.9.3 Расчет оборотных средств на готовую продукцию на складах.
- •4.10 Определение размера производственных фондов
- •4.11 Определение суммы прибыли и рентабельности
- •4.12 Определение рентабельности
- •4.13 Определение срока окупаемости
- •4.14 Основные технико-экономические показатели
- •4.15 Анализ безубыточности производства
- •4.15 Бизнес-план Резюме.
- •Требуемые инвестиции.
- •Производство.
- •5 Охрана труда
- •5.1 Характеристика проектируемого объекта по взрывопожароопасности
- •5.1.1 Пожароопасные свойства веществ
- •5.1.2 Определение категорий помещения по взрывопожарной и пожарной опасности
- •5.1.3 Пожарная безопасность
- •5.2 Санитарно-гигиеническая характеристика проектируемого объекта
- •5.2.1 Токсикологическая характеристика веществ
- •В случае аварии с выделением больших концентраций вредных веществ–фильтрующие гражданские противогазы гп-5 c дополнительными патронамиДпг-1
- •В случае аварий местного характера–респираторы "Лепесток" и "Астра".
- •5.2.2 Микроклиматические условия
- •5.2.3 Отопление и вентиляция.
- •5.2.4 Освещение
- •Люминесцентные лампы общего назначения белого цвета типа лб-80 (сила тока 0,87а, напряжение 102±10,2в)
- •5.3 Электробезопасность
- •6 Экологическая Безопасность
- •6.1 Промышленные выбросы в атмосферу
- •6.1.1 Расчет предельно допустимых выбросов
- •6.2 Промышленные сбросы
- •6.3 Твердые отходы
- •7.1 Оценка потенциальной опасности производства.
- •7.2 Анализ риска возникновения пожара
- •7.2.1 Место возникновения пожара и источники воспламенения
- •7.2.2 Динамика пожара
- •7.2.3 Токсические вещества, образующиеся при пожаре
- •7.3 Предупредительные мероприятия в режиме "повседневной деятельности" проводятся следующие мероприятия
- •Средств пожаротушения–огнетушителей пенного типа охп-10 и углекислотного типа оу-2, оу-5, оу-8, запасы песка, мела, кошмы, брезенты, пропитанные антипиренами;
- •Медицинских средств оказания первой помощи–аптечек индивидуальных аи-2 и пакетов перевязочных индивидуальных.
- •После введения режима повышенной готовности проводятся следующие мероприятия:
- •С введением режима "чрезвычайной ситуации" проводятся следующие мероприятия:
- •7.4 Защитные мероприятия
- •8 Патентный поиск
- •1. Патент № ru2205105."Экструдер для переработки термопластичных материалов"
- •2. Патент № ru 2214918 "Экструдер с винтовым каналом переменной глубины"
- •3. Патент № ru2007108508. "Экструзионная головка для производства раздувной рукавной пленки"
- •4. Патент № ru 2363581 "Устройство для охлаждения рукавной пленки"
- •Выводы.
2 Технологическая часть
2.1 Требования к готовой продукции
Производимой продукцией является пленка полиэтиленовая для изготовления товаров народного потребления. Выпускается в соответствии с ГОСТ 10354-82, марки М–для изготовления изделий народного потребления, упаковки и бытового назначения, окрашенная и неокрашенная, стабилизированная и нестабилизированная. Пленка выпускается смотанной в рулоны в виде рукава.
К выпускаемой продукции применяются следующие требования.
Таблица 2.1 – Технические требования к продукции [17]
Наименование показателя |
Нормы |
Внешний вид |
Поверхность пленки должна быть без пятен, нерасправляющихся запрессованных складок, отверстий. Края пленки должны быть без надрывов и заусенцев. Пленка может быть натурального или любого иного цвета в зависимости от наполнителя |
Ширина пленки |
±2% |
Предельные отклонения по толщине, % -пленка высшей категории качества -пленка первой категории качества |
±20% ±30% |
Прочность при растяжении МПа, не менее -в продольном направлении -в поперечном направлении |
14 12 |
Относительное удлиннение при разрыве, %, не менее - в продольном направлении -в поперечном направлении |
200 300 |
Выпускаемая пленка имеет ширину рукава 800 мм и толщину 80 мкм, готовая пленка сматывается в рулоны по 200 погонных метров.
2.2. Выбор материала
Предполагаемая область применения получаемого рукава – упаковка, в том числе упаковка грузов, транспортирующихся и хранящихся на открытом воздухе.
Отсюда материал, из которого изготавливается рукав, должен обладать следующими характеристиками:
Атмосферостойкость;
вводостойкость;
хомическая стойкость;
ппрочность;
ээластичность;
ударопрочность.
Из всех широко распространенных термопластов, обладающих данным набором эксплуатационных качеств, наименьшую цену имеет полиэтилен высокого давления, поэтому целесообразно рукавную пленку для наших целей получать именно из него.
Перерабатываемый материал должен обладать максимальной деформационной способностью, которая достигается при низких значениях ПТР, кроме того при снижении ПТР возрастает производительность экструзии поэтому для производства методом экструзии с раздувом рекомендуется использовать полимеры с высоким значением ПТР
Указанным выше требованиям соответствует ПЭВД 15803-020 производимый ОАО "Уфаоргсинтез" в соответствии с ГОСТ 16337-77[16]
Показатели качества полиэтилена должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.2
Таблица 2.2 – Технические требования к сырью
Наименование показателя |
Значение |
Метод испытания |
Плотность, г/см3 при 20°С |
0,9170– 0,9210 |
По ГОСТ 15139-69 и ТУ 2243-046-00203521-98 |
Показатель текучести расплава при 190°С, г/10 мин при нагрузке 49 Н (5 кгс) |
1,5-2,5 |
По ГОСТ 11645-73 и ТУ 2243-046-00203521-98 |
Разброс показателя текучести расплава в пределах одной партии, %, не более |
±6 |
По ТУ 2243-046-00203521-98 |
Предел текучести при растяжении, МПа, не менее
|
9,3 |
По ГОСТ 11262-80 и ТУ 2243-046-00203521-98 |
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее |
600 |
По ГОСТ 11262-80 и ТУ 2243-046-00203521-98 |
Прочность при разрыве, МПа, не менее |
11,3 |
По ГОСТ 11262-80 и ТУ 2243-046-00203521-98 |
Запах и вкус водных вытяжек, балл, не выше |
1 |
ПО ГОСТ 22648-77 и ТУ 2243-046-00203521-98 |
Массовая доля экстрагируемых веществ, %, не более |
0,40 |
По ГОСТ 26393. |
Технологическая проба на внешний вид пленки |
A,B |
По ГОСТ 16337-77 |
Для облегчения процесса экструзии и повышения его производительности, а также в целях улучшения эксплуатационных характеристик выпускаемого изделия, к полимеру добавляются различные модифицирующие добавки. В нашем случае целесообразно добавление скользящей, добавки, антиоксиданта и светостабилизатора.
Марки используемых добавок, преимущества, достигаемые их вводом, краткое описание механизма действия и рекомендуемая дозировка приведены в таблице 3.3[30]
Таблица 2.3 – Модифицирующие добавки для ПЭВД
Марка добавки |
Механизм действия |
Преимущества |
Дозировка и способ ввода |
СКП-ПН (ПЭ) 402.00.010, скользящая добавка на основе эрукамида |
Снижение коэффициента трения (повышение скользящего эффекта) и липкости достигается за счет применения ограниченно совместимых с полимером органических поверхностно активных веществ (ПАВ). Ограниченная совместимость с полимером заставляет добавки мигрировать к поверхности полимера с формированием на этой поверхности сверхтонкого слоя. Играя роль смазки добавка создает эффект скольжения и предотвращает слипание пленок |
-возможность использования высокоскоростных машин -увеличение пробега оборудования -предотвращение эффекта проскальзывания -уменьшение вероятности слипания пленки в рулоне -придание поверхности гладкости и глянца |
0,3-2,0%, вводится в виде гранул, в предварительном смесителе, желательно за 3 суток до экструзии, так как максимальные свойства развиваются на 3-4 сутки |
СКП-ПН (ПЭ) 402.00.009 светостабилизирующая добавка на основе смеси пространственно-затрудненных аминовых светостабилизаторов HALS |
Пространственно-затрудненные аминовые светостабилизаторы HALS (HinderedAmineLightStabilizers) характеризуются высокой эффективностью при стабилизации полиолефинов. Разработано несколько теорий для объяснения механизма стабилизации этими материалами, включая перенос энергии, т.е. перевод полимерные молекулы из возбужденного состояния в устойчивое и предотвращение образования свободных радикалов, удаление свободных радикалов и разложение перекисей |
Увеличение светостабильности полимера, предотвращение разрушения химические связи в полимере под действием УФ-излучения(фотолиза), который приводит растрескиванию, побелению, изменению цвета и ухудшению механических свойств, |
0,5-1,5% в виде гранул в предварительном смесителе |
СКП-ПН (ПЭ) 402.00.007, антиоксидант на основе пространственно затрудненного фенола и фосфитов |
Органические вещества реагируют с кислородом в процессе, называемом автоокислением. Автоокисление инициируется теплом, светом, механическими нагрузками, остатками катализаторов, примесями, и.т.п. Инициирование сопровождается деструкцией (разложением) молекулы полимера с образованием алкильных радикалов. Антиоксиданты обрывают цепь окисления, либо разрушают гидроперекиси, являющиеся промежуточным продуктом автоокисления. |
- повышает длительный срок службы при повышенных температурах - Стабилизирует свойства полимера при переработке -Стабилизирует свойства полимера при переработке |
0,1-1% в виде гранул в предварительном смесителе |