【文章內容簡介】 而言，與捏合時投料的順序、 加料方式 、捏合轉速、捏合時間、捏合環(huán)境（濕度、溫度等）都有關，故應在這些因素中不斷調整尋找最佳的平衡值，并 根據(jù)具體變化 來調節(jié) 使 控制點的讀數(shù) 穩(wěn)定 ，以保證 BMC 的最終性能。 除了控制所有原料的水分含量 %外， 主要的 工藝控制點 為 ： A 的 溫度 （ 30℃） 、粘度 （ 20~40Pam） 控制 ； B 的 溫度（ 25℃ ） 控制 、 壓力 控制 ； C 的揮發(fā)物含量（ 4%）控制； 12 / 29 D 的每袋重量 （擠出速率） 控制。 5 物料衡算 準備工作 物料衡算范圍 從稱量開始 ，到擠出結束；將自然晾干過夜與放入烘房烘干的損耗合為一步 ； 認為造 粒 至包裝無損耗，可合為一步 ；不計儲存壽命 ；質量檢測步驟在 C 之后，即進入 D的物料都為合格品。具體 范圍和損耗 等 見圖 51。 圖 51 物料衡算 初步 示意圖 其中包含 物料轉移殘留 、 不合格品 F（設合格率為 95%）、烘干 揮發(fā) R這三項 損耗 。每一類 物料轉移殘留按照操作過程的特性進行估計 ： 液體傾倒的粘附損失Ⅰ、顆粒傾倒幾乎無損失Ⅱ、粉末傾倒的粘附與逸散損失Ⅲ、玻璃纖維傾倒的靜電粘附與逸散損失Ⅳ、復雜機械死角損失Ⅴ、模塑料久盛粘附損失Ⅳ。 F5% 樹脂 、引發(fā)劑 脫模劑、 增稠劑 低收縮劑 高速分散機 捏合機 礦物填料 玻璃纖維 烘房 揮發(fā)分 不合格品 檢測 擠出機 包裝儲存 Ⅰ % Ⅱ 0% Ⅲ % Ⅰ % Ⅲ % Ⅳ % Ⅴ % Ⅴ % Ⅵ % R 13 / 29 自然損耗率取 %； 人為損耗 （掃地損失）為每個物料轉移殘留處都可能發(fā)生，鑒于上海市生產培訓較完善， 則估計倒料過程的損失為 %，其他過程損失為 %。 計算任務與基準 由要求年產量與配方 ， 結合各步損耗量與停產 時日 ， 計算理論投料量 、 實際投料量 、實際開車天數(shù)和 年工時數(shù) 等。 現(xiàn) 選擇年工作天數(shù)較多的連續(xù)生產模式，則一年（按 365 天計）中法定節(jié)假日及天數(shù)如下 ： 元旦 1 天 春節(jié) 7 天 清明 1 天 五一 1 天 端午 1 天 中秋 1 天 國慶 3 天 總計 15 天 的停工天數(shù) ，故年工作日最多（ 36515=350）天 每日工作 8 小時即有（ 3508=2800） h的 年 工時 數(shù) 而建廠初期意外停機可能較多 （按 10%計） ，記入設備大修與清理 （ 7 天 ） 則實際年工時數(shù)為（ 2800(110%)78=2464） h 實際年工日數(shù)為 （ 2464/24≈103） d 實際開車天數(shù)為 （ 2464/8=308） 天 年產 2500 噸的 BMC 在 2464h 內生產，則平均出料量為（ 2500/2464≈ ） t/h，故折算為配方應取 kg/h為標準單位 。 物料衡算計算 因為 所用樹脂含量 90%， 而固含量為 64%，模壓料烘干時揮發(fā)分的損失為非樹脂成分（聚酯單體）以及少部分的交聯(lián)單體，故估計樹脂烘干損耗 R=10%。記入自然損耗和掃地損耗，每步的損耗量如 后頁 圖 52 所示。 14 / 29 下面由衡算式反算每個原料的實際投入量 （至少保留兩位有效數(shù)字） ： ①擠出機 產出量 =(1015kg/h)/(%)≈1023kg/h ②合格品與不合格品總量 = (1023kg/h)/(15%)≈1077kg/h ③烘房產出量 = (1077kg/h)/(%)≈1081kg/h ④捏合機產出量 =(1081kg/h)/(%)≈1090kg/h ⑤ 碳酸鈣 投入量 =35% (1090kg/h)/(%)≈380kg/h 瓷土投入量 =20%(1090kg/h)/(%)≈219kg/h 玻纖投入量 =20%(1090kg/h)/(%)≈220kg/h ⑥ 分散機產出量 =(1090kg/h220kg/h219kg/h380kg/h)/(%)≈272kg/h ⑦樹脂投入量（ 不 計揮發(fā)分） =[17/(17+1+5++)](272kg/h) /(%)≈186kg/h 引發(fā)劑投入量 =[1/(17+1+5++)](272kg/h) /(%)≈11kg/h 低收縮劑投入量 =[5/(17+1+5++)](272kg/h) /(%)≈55kg/h 增稠 劑投入量 =[(17+1+5++)](272kg/h) /(%)≈脫模 劑投入量 =[(17+1+5++)](272kg/h) /(%)≈16kg/h ⑧樹脂投入量 =(186kg/h)/(110%)≈207kg/h 圖 52 物料衡算示意圖 ② 5% 樹脂 、引發(fā)劑 脫模劑、 增稠劑 低收縮劑 高速分散機 捏合機 礦物填料 玻璃纖維 烘房 揮發(fā)分 不合格品 檢測 擠出機 包裝儲存 ⑦ % ⑦ % ⑦ % ⑥ % ⑤ % ⑤ % ④ % ① % ③ % ⑧ 減少 10% 15 / 29 由物質不滅定律（ ∑??入 = ∑??出 +∑??失 ）得： A 輸入 =(207kg/h+11kg/h)(%)+(55kg/h)(%)+(+16kg/h)(%) =293kg/h A 輸出 =(293kg/h)(%)=292kg/h B 輸入 =292kg/h+(380kg/h+219kg/h)(%)+(220kg/h)(%)=1107kg/h B 輸出 = C 輸入 =(1107kg/h)(%)=1098kg/h C 輸出 =(1098kg/h)(%17%10%)=1075kg/h D 輸入 =(1075kg/h)(15%)=1021kg/h D 輸出 =(1021kg/h)(%)=1013kg/h 表 51 BMC 生產各工序物料平衡表 工序 輸入 輸出 損失 A 高速分散 293kg/h 292kg/h 1kg/h B 捏合混煉 1107kg/h 1098kg/h 9kg/h C 晾干烘干 1098kg/h 1075kg/h 23kg/h D 擠出包裝 1021kg/h 1013kg/h 8kg/h 因為按照配方最低量算 的 為 1013kg/h，而按工時計算的為 1015kg/h， 故易得年產量為 2496~2501 噸 ， 符合 設計 要求。 至此，物料衡算計算完畢。 物料衡算總匯表 由此可知， 本廠產量高 ，原料 利用率較大 。 表 52 設計生產規(guī)模 要求產量 實際產量 原材料投入總量 原材料損失量 利用率 總損耗 2500t/y 2496t/y~2501t/y 16 / 29 表 53 原材料理論 消耗綜合表 序號 原料名稱或代號 配方質量分數(shù) wi/% 規(guī)格 2500tBMC 消耗原材料 單位： t/y 單位： kg/h 單位： kg/天 1 191樹脂 17% 含量 90% 425 2 TBP 1% 含量 % 25 3 短切玻纖 20% 6mm 500 1624 4 重 CaCO3 35% 500 目 875 2842 5 瓷土 20% 1250 目 500 1624 6 PVAc 5% 125 406 7 輕 MgO % 325 目 8 硬脂酸鈣 % 200 目 ※ 表中數(shù)據(jù)計算說明： 各組分年 進 機量 （ t/y） =2500wi； 各組分 每小時 處理量 （ kg/h） =1015wi； 各組分日耗量 （ kg/天 ） =10158wi。 表 54 原材料實際 消耗綜合表 序號 原料名稱或代號 配方質量分數(shù) wi/% 規(guī)格 2500tBMC 消耗原材料 單位： t/y 單位： kg/h 單位： kg/天 1 191樹脂 17% 含量 90% 510 207 1656 2 TBP 1% 含量 % 11 88 3 短切玻纖 20% 6mm 220 1760 4 重 CaCO3 35% 500 目 380 3040 5 瓷土 20% 1250 目 219 1752 6 PVAc 5% 55 440 7 輕 MgO % 325 目 44 8 硬脂酸鈣 % 200 目 16 128 ※ 表中數(shù)據(jù)計算說明： 各組分實際日耗量 （ kg/天 ） =各組分 實際每小時處理量 8 ； 各組分實際年 進 機量 （ t/y） =各組分實際日耗量 3 08/1000。 17 / 29 6 能量衡算 換熱估算 為了讓混料溫度 ??2保持 25177。 5℃，可能需要使用冷卻水或加熱汽。上海夏季平均氣溫 30℃，炎熱時記入混料時產生的熱量可估計初始料溫為 35℃；上海冬季平均氣溫 5℃ ，記入混料時產生的熱量可估計初始料溫 ??1為 10℃。 設冷卻水溫 ??1為 20℃， 熱水水溫為50℃ ，逆流 充分 換熱 （ ??1 = ??2） ， 其余熱阻與散熱不計。 樹脂的比熱容 ????1為 103J/(kgK)； 水的比熱容 ????2為 103J /(kgK)； 水蒸氣的 冷凝給熱系數(shù) ??為 8103W/(m2K)； 樹脂流量 ??m1因為捏合機自帶控溫功能 ， 故可 認為是 A 輸出 量 ， 即 292kg/h。 由能量守恒定律 （ ?? = ?? + ??） 得 ： ??m1????1(??1 ???2) = ??m2????2(??2 ???1) (6 ?1) 整理得需要的冷卻水流量為 ： ??m2 = ??m1 ????1????2 ??1 ? ??2??1 ???1 = (292kg h? ) 35? 3035? 20 ≈ 9kg/h 其換熱量為 ： ?? = ??m1????1(??1 ???2)?? = (292kg h? ) [ (kg K)? ](35 ?30)K 8h ≈ 4625kJ 同理得 需要的 熱 水流量 和換熱量 為 ： ??m3 = (292kg h? ) 10 ?2021 ?50 ≈ 7kg/