【正文】 工序 輸入(kg) 輸出(kg)物料 小計(jì) 物料 損失 小計(jì)原料處理及輸送 混合 擠出成型 后處理 9 / 29日輸入和輸出物料量 生產(chǎn)成品 合格成品 物料衡算流程圖： 總 加 工 損 耗 物 料輸 出 物 料輸 入 物 料 ??11438 11335 11312 11267 11233 圖2 物料階段損耗量8 主要設(shè)備選型及臺(tái)數(shù)計(jì)算 原料的配混PVC 管材的原輔料大多是固體粉料(只有少量助劑是液態(tài))，因此 PVC 管材成型料是通過(guò)物料間對(duì)流作用和剪切作用進(jìn)行混合制備的。 原始數(shù)據(jù)（一）聚合聚生產(chǎn)能力： 日產(chǎn) 2kmPVC 塑料管材（二）年工作時(shí)間的確定（年工作小時(shí)數(shù)）：年工作日=365104 雙休日10 固定假日30 停工檢修 10 臨時(shí)故障= 211d機(jī)頭清理、換過(guò)濾網(wǎng)時(shí)間 1 次/6 天，8h/次每年工作小時(shí)數(shù) = (21124)(211/6) 8 = 4783h年實(shí)際生產(chǎn)日 = 4783/24 = 199d（三）PVC 管材合格率 %（四）產(chǎn)品規(guī)格 Φ75～200mm（五）損耗系數(shù)的確定：根據(jù)塑料手冊(cè)資料和有關(guān)相應(yīng)生產(chǎn)單位的實(shí)際生產(chǎn)損耗確定其物料損耗數(shù)據(jù)如表 4 和表 5 所示。7 主要設(shè)備的工藝計(jì)算 生產(chǎn)線產(chǎn)能計(jì)算生產(chǎn)線的生產(chǎn)規(guī)模是日產(chǎn) 2Km 聚氯乙烯塑料管，此次生產(chǎn)的 PVC 管產(chǎn)品規(guī)格為 Φ75～200 mm，取 Φ200mm 管徑為計(jì)算值，則壁厚為 ，密度在 ，2KmPVC 管的體積為（ ）2022 = m3，則22每天生產(chǎn)的成品 PVC 塑料管質(zhì)量大概為 1400 = ，按每日工作 24小時(shí)，其每小時(shí)成品生產(chǎn)能力約 。除以上所列內(nèi)容外，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17219—1998 對(duì)飲水用管件也有較為嚴(yán)格的要求。試驗(yàn)方法為：在管件的管壁上切取 試樣，按 GB4615 規(guī)定測(cè)定。試驗(yàn)方法按 GB9644 測(cè)定。試驗(yàn)方法按 GB9644 測(cè)定。試驗(yàn)方法按 GB9644 測(cè)定。試驗(yàn)方法按GB9644 規(guī)定。表 3項(xiàng)目 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化工用硬聚氯乙烯管材 GB/T42191996建筑排水用硬聚氯乙烯管材 GB/給水用硬聚氯乙烯管材GB/96埋地排污、廢水用硬聚氯乙烯管 GB/原料及助劑 高速混合 過(guò)篩低速攪拌擠出 口模定徑 冷卻定型 牽引切割 捆扎包裝 成品7 / 29材低壓輸水灌溉用薄壁硬聚氯乙烯管材 GB/T1366492農(nóng)用硬聚氯乙烯管材 JB/T512591對(duì)于飲水用壓力管件，其衛(wèi)生指標(biāo)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)可依。6 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)我國(guó)采用 ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)應(yīng)技術(shù)文件，結(jié)合國(guó)內(nèi) PVCU 管材的發(fā)展情況和質(zhì)量水平，制定了符合我國(guó)國(guó)情并向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。塑化完全后，塑化料被定量擠出。 工藝流程框圖圖 1 工藝流程框圖PVC 管材生產(chǎn)工藝流程可分為三個(gè)過(guò)程：1) 成型料準(zhǔn)備過(guò)程，包括配方、混合（高速和低速） 、過(guò)篩或者造粒。 PVCU 管材生產(chǎn)配方表 2 本設(shè)計(jì) PVCU 管配方 [14]：原料 名稱(chēng) 單位（份）樹(shù)脂 PVC（SG5） 100增塑劑 鄰苯二甲酸二辛酯（DOP） 2穩(wěn)定劑 甲基硫醇錫 2潤(rùn)滑劑 石蠟 加工助劑 а甲基苯乙烯（AMS） 10填料 偶聯(lián)劑處理過(guò)的輕質(zhì) CaCO3 8顏料 鈦白粉 2增白劑 Uvitex OB 抗沖劑 甲基丙烯酸甲酯（MBS） 56 / 295 PVCU 管材生產(chǎn)工藝流程概述 生產(chǎn)工藝把成型 PVC 塑料管原料按配方要求分別計(jì)量，然后分別用高速熱混機(jī)低速冷混機(jī)摻混在一起攪拌均勻，過(guò)篩后投入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)，原料塑化呈熔融態(tài)，從成型模具中擠出成型管坯，再將管狀由定徑機(jī)定徑，以達(dá)到工藝要求的 PVC 管直徑和厚度，經(jīng)水冷箱定型后切割成所需長(zhǎng)度，即得擠出成型 PVC 管 [1517]。這種樹(shù)脂一般要求 K 值為 68 左右，揮發(fā)物≤%，同時(shí)對(duì)樹(shù)脂的白度及雜質(zhì)含量如黃、黑點(diǎn)及魚(yú)眼等也有一定的要求。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB／T576193《懸浮法通用型聚氯乙烯樹(shù)脂檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，懸5 / 29浮法 PVC 分為 PVCSGl 到 PVCSG8 八種樹(shù)脂，其中數(shù)字越小，聚合度越大，分子量也越大，強(qiáng)度越高，但熔融流動(dòng)越困難，加工也越困難。PVC 粉末為一種白色粉末，密度在 ，表觀密度在 。本設(shè)計(jì)采用 MBS 樹(shù)脂來(lái)改性。未改性的硬 PVC 有缺口敏感性 [12]。AMS 無(wú)毒、透明，加入 PVC 中可顯著降低熔體黏度、降低能耗、提高制品的光澤度和透明度，加入量為 520 份。 加工助劑AMS 樹(shù)脂是 а甲基苯乙烯的低結(jié)構(gòu)，泡沫塑料的相對(duì)密度小、強(qiáng)度大。降低熔化后的熔體粘度以促進(jìn)流動(dòng)，以及防止樹(shù)脂與金屬設(shè)備表面的粘著。 潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑主要是指塑料中能降低熔體粘度或防止聚合物與加工設(shè)備金屬表面粘著而改進(jìn)可加工性的物質(zhì)，它對(duì)擠出加工過(guò)程是很重要的。碳酸鈣中過(guò)量水分存在能使 PVC 制品產(chǎn)生氣泡及銀紋，這不僅影響外觀，還降低物理性能。碳酸鈣除了可以降低成本之外，還可以改善一些性能。又因?yàn)樗哂锌煽康陌踩?，因此，其制品可廣泛用于各種食品包裝材料及上水管。適用的熱穩(wěn)定劑有甲基硫醇錫。④選用毒性小，對(duì)環(huán)境污染影響小的助劑。②在高溫條件下不分解變質(zhì)，對(duì)機(jī)器設(shè)備無(wú)腐蝕作用。按助劑的不同功能作用分類(lèi)，常用塑料助劑有：增塑劑、穩(wěn)定劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、阻然劑、發(fā)泡劑、抗靜電劑、著色劑、潤(rùn)滑劑、填充料、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑等 [10]。這就是助劑加入主要原料中的作用。綜上所述，本項(xiàng)目采用錐型異向雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn) PVC 管材。而單螺桿擠出機(jī)一般只用作小型輔助型材生產(chǎn)，擠出速度僅為 1～2米/分鐘，而且目前國(guó)產(chǎn)雙螺桿擠出機(jī)的質(zhì)量已基本達(dá)到進(jìn)口雙螺桿擠出機(jī)的水平，價(jià)格僅為進(jìn)口機(jī)的 1/3～1/5。而雙螺桿擠出機(jī)適合粉料加工，它可以直接使用混合好的 PVC 料，減少了造粒的工序，但多了廢料的磨粉工序。擠出速度快，單位產(chǎn)量耗能低。雙螺桿擠出機(jī)：，價(jià)格高。對(duì)聚合物的剪切降解小，但物料在擠出機(jī)中停留時(shí)間長(zhǎng)。單螺桿擠出機(jī)3 / 29特點(diǎn)：，價(jià)格低。PVC 管材的擠出機(jī)可以用單螺桿擠出機(jī)，也可以用雙螺桿擠出機(jī)。目前大多數(shù)生產(chǎn) PVC 管材的企業(yè)都是采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行干法塑化工藝連續(xù)操作。擠出成型工藝是聚合物加工領(lǐng)域中生產(chǎn)品種最多，變化最多、生產(chǎn)率高、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛、產(chǎn)量所占比重最大的成型加工方法。熔體在機(jī)頭口模處成型后成連續(xù)體被螺桿擠到機(jī)外，經(jīng)冷卻凝固，即成管材。2 國(guó)內(nèi)外主要工藝路線的比較和選擇目前大多數(shù)生產(chǎn) PVC 管材的企業(yè)都是采用螺桿擠出機(jī)進(jìn)行干法塑化工藝連續(xù)操作。根據(jù) 2022 年遠(yuǎn)景規(guī)劃預(yù)測(cè)：2022 年全國(guó)新建、改建、擴(kuò)建工程中采用塑料管比例為：建筑供水管 85%以上（基本淘汰傳統(tǒng)鑄鐵管） ，建筑給水、熱水和采暖管道85%以上，電線護(hù)套管 90%以上，建筑雨水管 80%以上，城市供水管 80%以上，村鎮(zhèn)供水管 85%，市政供水管 50%以上，城市燃?xì)夤埽ㄖ小⒌蛪汗埽?0%以上，重點(diǎn)發(fā)展的塑料管品種以 PVC 和 PE 管為主，并大力發(fā)展新型復(fù)合管道、改性管品種以PVC、 PE 管為主，并大力發(fā)展新型復(fù)合、改性塑料管。推廣初期重點(diǎn)對(duì) PVC 管道進(jìn)使我國(guó) PVC管材、管件得到迅猛的發(fā)展。我國(guó)給水塑料管材從 20 世紀(jì) 60 年代開(kāi)始少量應(yīng)用，改革開(kāi)放后的近 10 年管材應(yīng)用較快。這不僅因?yàn)?PVC管道具有上述許多優(yōu)點(diǎn)，而且已經(jīng)具有許多豐富的加工使用經(jīng)驗(yàn)。因此在一些方面用PVCU硬聚氯乙烯管代替鋼管，可以緩解我國(guó)生產(chǎn)建設(shè)中的鋼材緊缺、能源不足的局面，其經(jīng)濟(jì)效益是顯著的。PVCU硬聚氯乙烯管是世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家正在大力開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的一種新型化學(xué)材料。在國(guó)家政策指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)多年的應(yīng)用和發(fā)展，已經(jīng)具備了應(yīng)用技術(shù)法規(guī)完整、施工技術(shù)研究深入、產(chǎn)品加工工藝成熟的優(yōu)勢(shì)。塑料管材管件是化學(xué)建材的主要品種，而 PVCU 管材管件則是塑料管的主導(dǎo)產(chǎn)品。50 年代發(fā)展較快，到60年代已在歐洲、美國(guó)、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家的給供水管道中普遍使用。通 過(guò) 初 步 設(shè) 計(jì) 一 條 日 產(chǎn) 2Km PVC 塑 料 管 擠 出 生 產(chǎn) 線 ， 完 成 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 、 設(shè)計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 、 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 、 設(shè) 計(jì) 概 算 書(shū) 、 參 考 文 獻(xiàn) 、 文 獻(xiàn) 綜 述 等 內(nèi) 容 ， 包 括 對(duì) 塑 料 配方 、 工 藝 過(guò) 程 、 生 產(chǎn) 設(shè) 備 的 調(diào) 研 ， 生 產(chǎn) 線 的 組 成 、 生 產(chǎn) 線 的 技 術(shù) 參 數(shù) 的 確 定 ， 生產(chǎn) 能 力 計(jì) 算 及 設(shè) 計(jì) 圖 紙 。 目 前 自 來(lái) 水 輸 送 、 生 活 污 水 排放 、 建 筑 電 線 等 所 用 的 管 大 部 分 是 采 用 硬 質(zhì) 聚 氯 乙 烯 管 （ PVCU 或 UPVC） 。 居 民 紛 紛 向政 府 部 門(mén) 投 訴 ， 造 成 一 種 社 會(huì) 問(wèn) 題 。主要用作房屋建筑的自來(lái)水供水系統(tǒng)配管、排水、排氣和排污衛(wèi)生管、地下排水管系統(tǒng)、雨水管以及電線安裝配套用的穿線管等。關(guān)鍵詞 ： PVC 管；生產(chǎn)線；工藝計(jì)算The Preliminary Design of PVC Plastic Pipe Extrusion Line of 2Km Daily Production ()Abstract：In this design,the production line of PVC pipe from suspension method material,was preliminaryly designed as daily production of 2km PVC of the design mechanism of the plastic pipe extrusion production line,problems that need attention in the process,including factors affecting the quality,the various additives in the process conditions and synthesis technology selection were calculation from the material balance,equipment selection of three aspects of the accurate calculation of the process were conducted with drawingof flow chart of the whole process and plant layout diagram.Key word： PVC plastic pipe； Production line； Process calculation3 / 29目 錄1 概述 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 目的與意義 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 硬質(zhì)聚氯乙烯管材的優(yōu)點(diǎn)及其發(fā)展史 ?????????????????????????????????????????????????1 國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要求發(fā)展 PVC 塑料管材 ????????????????????????????????????????????????22 國(guó)內(nèi)外主要工藝路線的比較和選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????23 助劑作用及主要助劑簡(jiǎn)介 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 穩(wěn)定劑 ???????????????????????????????????????????????????????????????????