【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 年產(chǎn)8000噸HDPEB型DN1200增強(qiáng)纏繞管生產(chǎn)車間初步工藝設(shè)計(jì) 學(xué) 院 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 高分子131班 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 成 績 2017年6月14日鄭 重 聲 明本人呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。本學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于培養(yǎng)單位。本人簽名： 日期： 56 / 66摘 要本設(shè)計(jì)是關(guān)于年產(chǎn)8000噸HDPEB型DN1200增強(qiáng)纏繞管生產(chǎn)車間初步工藝設(shè)計(jì)，其中主要介紹了廠址的對(duì)比、原料的選取和配方的確定、工藝流程的選擇、物料衡算的計(jì)算、設(shè)備型號(hào)的選擇等，同時(shí)也粗略的介紹了車間布置及人員安排、廠房的采暖通風(fēng)照明、經(jīng)濟(jì)核算和公用工程的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)選擇的主要原料是6100M,輔助原料是K1108，配料選擇的是碳酸鈣和炭黑。選擇建廠的地方在西安市，選取的工藝是熱態(tài)纏繞成型，所用的設(shè)備主要是單螺桿擠出機(jī)、波紋成型機(jī)和纏繞成型機(jī)。關(guān)鍵詞：增強(qiáng)纏繞管；熱態(tài)纏繞成型；單螺桿擠出機(jī)；纏繞成型機(jī)。AbstractThe design is about 8,000 tons of HDPEBtype DN1200 enhanced winding pipe production workshop preliminary process design, which mainly describes the site of the parison, the selection of raw materials and formula to determine the choice of process, material accounting calculation, equipment Model selection, but also a rough introduction to the workshop layout and staffing, plant ventilation and ventilation lighting, economic accounting and public works design. The design of the main raw material is 6100M, auxiliary raw material is K1108, ingredients are selected calcium carbonate and carbon black. Choose to build the place in Xi39。an, the selected process is hot winding forming, the equipment used is mainly single screw extruder, corrugated machine and winding machine.Key words : Reinforced winding。 Hot winding forming。 Single screw extruder。 Winding machine目 錄摘 要 IAbstract Ⅱ第1章 緒論 1 概述 1 HDPE的簡(jiǎn)介 1 HDPEB型增強(qiáng)纏繞管的簡(jiǎn)介 1 HDPEB型增強(qiáng)纏繞管的特性 1 國內(nèi)外克拉管的發(fā)展歷程與應(yīng)用前景 2 克拉管的應(yīng)用范圍 21. 2 設(shè)計(jì)依據(jù)與指導(dǎo)思想 3 設(shè)計(jì)依據(jù) 3 指導(dǎo)思想 3 設(shè)計(jì)原則 3 產(chǎn)品規(guī)格 3 廠址選擇 4 廠址選擇的基本原則 4 廠址方案對(duì)比 5 設(shè)計(jì)范圍 5 工作制度 6 生產(chǎn)中故障分析及處理方法 6第2章 配方設(shè)計(jì) 6 產(chǎn)品的主要性能要求 7 產(chǎn)品的性能指標(biāo) 7 主料的選擇 7 輔料的選擇 8 PP骨架管的原料選擇 8 填充劑 8 著色劑 9 配方的確定 9第3章 工藝流程 9 工藝流程的選擇 10 PP波紋管的生產(chǎn)工藝流程 10 上料 10 擠出成型 10 波紋成型 11 切割 11 收卷 11 克拉管的生產(chǎn)工藝流程 11 配方料的混合 11 上料 12 擠出成型 12 纏繞成型 12 冷卻切削 13 脫模修型 13 裝電熔絲 14 檢驗(yàn)入庫 14第4章 物料衡算 14 物料衡算的作用和意義 15 工作時(shí)間 15 物料衡算 15 原料配方及各組分用料 17 物料衡算流程圖 18第5章 設(shè)備選型 19 PP波紋管的生產(chǎn)設(shè)備選型 20 上料機(jī) 20 擠出機(jī) 20 波紋成型機(jī) 21 切割機(jī) 21 收卷機(jī) 21 克拉管的生產(chǎn)設(shè)備選型 22 混料設(shè)備 22 上料機(jī) 22 擠出機(jī) 23 纏繞成型機(jī) 24 切削機(jī) 24 脫模機(jī) 24 修型臺(tái) 24 繞絲機(jī) 24 破碎機(jī) 25 其它設(shè)備 25 臺(tái)秤 26 環(huán)剛度儀器 26 搬運(yùn)車 26 設(shè)備一覽表 27第6章 車間布置及人員安排 27 車間布置 28 生產(chǎn)工藝要求 28 設(shè)備安裝與檢修 28 生產(chǎn)車間的布置 28 照明設(shè)備的布置 29 生產(chǎn)人員的安排 29第7章 能量衡算 29 能量衡算 30 電能消耗 30第8章 采暖、通風(fēng)、照明 30 采暖設(shè)計(jì) 31 通風(fēng) 31 照明 31第9章 經(jīng)濟(jì)核算 33 購置設(shè)備費(fèi)用 33 購置物料費(fèi)用 33 能量消耗費(fèi)用 33 建筑費(fèi)用 33 人員工資 33 投資的回收期 34第10章 公用工程設(shè)計(jì) 34 防靜電設(shè)計(jì) 35 防雷設(shè)計(jì) 35 實(shí)施措施 35 防火設(shè)計(jì) 35結(jié) 論 37參考文獻(xiàn) 38致 謝 40第1章 緒 論 概述 HDPE的簡(jiǎn)介高密度聚乙烯（HDPE）也稱低壓聚乙烯，是一種白色粉末或顆粒狀產(chǎn)品，無毒無味，～，結(jié)晶度達(dá)80%～90%，軟化點(diǎn)在125～130℃內(nèi),使用溫度可達(dá)100℃；熔化溫度在120～160℃內(nèi)[1]。它具有良好的耐熱性、耐寒性和化學(xué)穩(wěn)定性，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性和介電性能均較好[2]。拉伸強(qiáng)度、硬度和蠕變性均優(yōu)于低密度聚乙烯；但耐磨性、電絕緣性、韌性比低密度聚乙烯略差一些。在室溫下，難溶于有機(jī)溶劑，耐酸、堿和多種鹽類的腐蝕[3]。 HDPEB型增強(qiáng)纏繞管的簡(jiǎn)介HDPEB型增強(qiáng)纏繞管又稱HDPE纏繞B型管，高密度聚乙烯纏繞管，HDPE纏繞結(jié)構(gòu)壁管，B型結(jié)構(gòu)壁管，克拉管，以下簡(jiǎn)稱為克拉管[4]?？死苁且愿呙芏染垡蚁℉DPE）樹脂為主要原料，以聚丙烯（PP）波紋管為骨架管，采用的熱態(tài)纏繞成型工藝生產(chǎn)的一種具有螺旋肋狀異形外壁和平滑內(nèi)壁的新型結(jié)構(gòu)塑料管材，也是一種新型的柔性塑料管材，具有自重輕、強(qiáng)度高、內(nèi)壁光滑、耐磨損、耐腐蝕、耐壓、耐老化、柔韌性好、抗沖擊性強(qiáng)、衛(wèi)生安全、本體連接、熔縫質(zhì)量高、連接質(zhì)量好、百分百無滲漏、施工快捷簡(jiǎn)便、使用壽命長、適用溫度范圍在177。70℃等特點(diǎn)[5]。 HDPEB型增強(qiáng)纏繞管的特性⑴產(chǎn)品輕便，便于運(yùn)輸。以特殊的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式(由PP波紋管形成的骨架作用)建立了良好的承外力結(jié)構(gòu)使得克拉管具有了良好的性能，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的輕量化[6]。在表面看來克拉管的強(qiáng)度和剛度不如混凝土管，尤其是鋼筋混凝土管，但在實(shí)際的應(yīng)用中由于克拉管屬于柔性管，只要在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工過程中合理，它就可以與周圍的土壤共同承受外部的載荷，在同等使用條件下較之其它管材質(zhì)輕，運(yùn)輸方便，比水泥管、鋼管的施工更為方便、快捷、安全、可顯著降低經(jīng)濟(jì)成本[7]?？死艿拿字乇人喙堋㈣T鐵管、鋼管要小得多，管材的輕量化使得施工作業(yè)更加安全，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度[8]。⑵產(chǎn)品輸水量大，密封性能優(yōu)良，耐磨損和耐腐蝕性好，使用壽命長?？死艿囊涣泶髢?yōu)點(diǎn)是粗糙度小、輸水量大。與其它同類型的管材相比，可以獲得較小的流體阻力和較大的設(shè)計(jì)流量[9]。在同樣直徑的管材下，使用克拉管可以減少坡度，能夠減少鋪設(shè)工程量；在密封性的方面，克拉管連接牢固、可靠，無泄漏；而且彈性和韌性均良好，化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定，能耐多種酸、堿的腐蝕，耐磨損性優(yōu)良，使用壽命長達(dá)50年[10]。⑶產(chǎn)品有利于保護(hù)環(huán)境。在衛(wèi)生和環(huán)保方面，克拉管的材質(zhì)衛(wèi)生、無污染、無毒害，在產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程中沒有任何污染物產(chǎn)生，使用過的廢舊管也可以百分之百地回收利用，屬于環(huán)保安全型的綠色產(chǎn)品[11]。 國內(nèi)外克拉管的發(fā)展歷程與應(yīng)用前景1998年，石家莊的寶石克拉大徑塑管公司從德國的克拉公司完成第一套纏繞結(jié)構(gòu)管設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品的引進(jìn)，距今已有17年時(shí)間[12]。在2004年第一套國產(chǎn)纏繞結(jié)構(gòu)管材成套設(shè)備推向市場(chǎng)，太原的亞明公司已經(jīng)為國內(nèi)外客戶提供了50臺(tái)套設(shè)備。2012年上海的亞大管材公司在國內(nèi)第一次引進(jìn)德國寶庫公司的PP纏繞結(jié)構(gòu)壁管材生產(chǎn)加工設(shè)備和應(yīng)用技術(shù)。直到2015年國內(nèi)現(xiàn)有的克拉管生產(chǎn)線80余臺(tái)套，其中進(jìn)口設(shè)備8臺(tái)套。總設(shè)計(jì)能力在20萬噸／年，實(shí)際產(chǎn)能只有l(wèi)0萬噸／年左右。我國纏繞結(jié)構(gòu)管材的發(fā)展已經(jīng)有17年時(shí)間，在最近五年內(nèi)發(fā)展迅速，產(chǎn)能快速增加。目前國內(nèi)克拉管的生產(chǎn)線總數(shù)量已經(jīng)占世界該設(shè)備總數(shù)的一半以上，但是整個(gè)纏繞結(jié)構(gòu)管材在國內(nèi)排污、排水管道領(lǐng)域所占的比例非常低僅占12％，隨著我國大力推廣全塑型環(huán)保管材的應(yīng)用，纏繞管材的競(jìng)爭(zhēng)力得到了大幅度提升，使其擁有巨大的發(fā)展空間。克拉管是通過先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)，采用熱態(tài)纏繞成型工藝，使得生產(chǎn)出來的產(chǎn)品具有很好的耐腐蝕性、韌性好、流動(dòng)阻力小、重量輕、強(qiáng)度高等特點(diǎn)，這也是克拉管繼UPVC管道之后，成為世界上消費(fèi)量第二的塑料管道的主要原因 [13]。在發(fā)達(dá)國家中，埋地排水管是市場(chǎng)潛力最大的領(lǐng)域?？死苁悄壳按罂趶铰竦嘏潘茴I(lǐng)域代替混凝土管、鑄鐵管和鋼管等傳統(tǒng)管材最理想、工程業(yè)績最好的新型管材，主要被應(yīng)用于市政排水、港口碼頭、石油化工、道路、電力（核電）、冶金造紙等行業(yè)以及大型工業(yè)及民用建設(shè)工程和排水排污工程[14]。在最近幾年的市場(chǎng)推廣中，市場(chǎng)已經(jīng)逐漸認(rèn)