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1、年产 5000 吨 PVC 管材生产工艺设计姓名：班级：学号：指导老师：作为科技发展的产物之一，pvc 管材在日常生活中触目可及。在欧洲， 1980 年 1990 年塑料管的增长率为8% ，2001年产量达 350 万吨，其中pvc 管占 60% 。美国 1985 年塑料管产量为 160 万吨， 1999 年产量约360 万吨，其中， pvc管占 78% 。而中国的第一根upvv 扩口管材是于1983 年在沈阳塑料厂（现沈阳久利的前身）诞生的，此后，中国大陆具备了 pvc 给、排水管的生产能力。二十世纪90 年代后期是中国大陆pvc 管道的高速发展时期。期间一些年产能在5万吨以上的工厂陆续建成
2、投产，万吨以上生产规模的 pvc 管道工厂达 30 多家。目前塑料管道的年生产能力为 200 万吨。目前中国塑料管道生产能力达 300 万吨，主要有 pvc 、pe 和pp r 管道三大类，其中 pvc 管道是市场份额最大的塑料管道，占塑料管道近 70% 的份额。 pvc 管材生产线 1600 余条。年生产能力 250 万吨以上， 2003 年 pvc 管道（管件）年产量达 120 多万吨。在塑料管道中，pvc 的份额为 70% ， pe占 25% ， pp r 占 4% ， 其它占 1% 。虽然 pvc 管道的快速发展吸引众多企业进入这个行业投资，但在国内生产众多厂家（ 2000 多家）众，
3、年产能力在1 万吨的仅有70 多家，年产 3 万吨以上的企业为 20 多家并拥有行业 60% 的产量。整体而言，国内小口径、低附加值的管道企业多，大口径、高技术含量的企业少。国内部分生产厂家的产能分别是：华亚塑胶： 10 万吨、河北宝硕：8 万吨、国风集团：8 万吨、中材管道： 6.5 万吨、浙江永高： 4.5 万吨、福建亚通： 4 万吨、湖北凯乐： 4 万吨、广东顾地：3 万吨、沈阳久利：3 万吨。1998 2003 年 pvc 管道的产量。pvc 管道的迅速发展来自于诸多因素的推动。根据十五化学建材发展纲要，到2005 年，在全国新建、改建、扩建工程中，建筑排水管道70 采用塑料管， 建筑
4、雨水排水管道50 采用塑料管，城市排水管道 20% 采用塑料管， 建筑给水、热水供应和供暖管道 60% 采用塑料管；城市供水管道（ dn400 以下）50% 采用塑料管， 村镇供水管道 60% 采用塑料管； 城市燃起管道 ( 中低压管 )50% 采用塑料管，建筑电线穿线护套管 80% 采用塑料管。重大工程的投资又将有力拉动对pvc管道的需求。如南水北调 、西部打开发振兴东北老工业基地、 2008 奥运会申办成功等成为需求增加的主要因素。但是，目前， pvc 管材的加工能力分布存在结构性不合理。中小企业加工能力主要集中在 pvc 排水管，同时大量的非标管仍充斥市场，导致市场竞争无序而混乱。PVC
5、 （聚氯乙烯）是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙稀树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙稀塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙稀树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。 纯的聚氯乙稀的密度为 1.4g/cm3, 加入了 增塑剂和填料等的聚氯乙稀塑件的密度一般为 1.15-2.00g/cm3 。 硬聚氯乙稀有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击能力，可单独用做结构材料。软聚氯乙稀的柔软性、 断裂伸长率 、耐寒性会增加，但脆性、硬度、拉伸强度 会降低。 聚氯乙稀有较好的电气绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好。由于聚氯乙
6、稀的 热稳定性 较差，长时间加热会导致分解，放出 HCL 气体，使聚氯乙稀变色，所以其应用范围较窄，使用温度一般在-1555 度之间。主要用途：由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、输油管、 离心泵 和鼓风机 等。聚氯乙稀的硬板广泛应用于化学工业上制作各种 贮槽 的衬里，建筑物的 瓦楞板 ，门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良，可在电气、电子工业中，用于制造插头、插座、开关和电缆。 在日常生活中， 聚氯乙稀用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等！PVC 型材产品经历了导入期和高速发展期，从时间上看，可以分别定义为二十世纪80 年代 90 年代中期和1995 年 2002
7、年左右。2003 年以后，PVC 型材行业进入了转型期。在产品的导入期：生产商普遍追求低造价，简化了门窗型材断面，配方中大量填充碳酸钙，导致产品性能很低，很多质量问题的出现影响了产品的推广。 1995 年开始，一批有实力的企业，开始消化吸收国外欧式型材的技术精华，研制出自己的门窗系列，成为国内塑料门窗的主导，推动门窗的技术更新和发展，也使整个行业得到了空前的发展和高速增长。进入产品成熟期后，也即从 2003 年起，许多弊端开始反应出来，过高的利润率导致盲目投资过多，使行业综合产能近 300 万吨，远高于市场需求；很多新进入的投资者没有从产品创新、技术创新入手，而是简单模仿，甚至偷工减料，假冒伪
8、劣，行业市场竞争处于非健康状态。原料市场价格不断上扬，加剧这种非健康的竞争，使部分企业经营处于困境，出现停产或半停产状态聚氯乙烯管材的生产方法质聚氯乙烯管材加工时 , 采用悬浮法聚氯乙烯树脂为主要原料 , 与稳定剂、颜料、润滑剂和填料等助剂配合使用 , 经捏合后 , 加入双螺杆挤出机塑化挤出聚氯乙烯管材, 经冷却定型后, 切割成需要的长度, 加工温度 160 180 , 根据管材不同用途 , 适当调整配方组分 , 以便获得有良好物化性能的聚氯乙烯管材。随着聚氯乙烯管材加工技术的发展 , 国外为降低管材生产成本 , 推出了芯层发泡管 , 这种管材采用共挤出方法 , 使低发泡聚氯乙烯管材内、外表面
9、覆盖一层非发泡聚氯乙烯硬皮层 , 该管材与不发泡管材相比韧性更好 , 有较好的承载能力 , 耐磨损和隔音效果 , 节约树脂 25% 40%。目前 , 世界上这种管材加工技术以台塑公司水平较高 , 其次是美国、法国、德国、日本、韩国均有成熟生产技术和设备 , 成为国外畅销的产品。生产方法是将芯层、皮层使用的配料分别经过捏合后加人2台成 90角的挤出机组 ( 或 3 台挤出机组 ) 混炼塑化 , 然后 , 通过一分料头 , 确保分隔成 2 股硬皮层的物流与发泡芯层料很好连接 , 并送人后面的机头和模具 , 生产出表面光滑、管壁内部发泡的复合管壁结构的聚氯乙烯管材。随着聚氯乙烯管材市场的扩大, 大口
10、径公用工程管, 尤其是下水道管需求量逐年增加 , 管材直径越做越大 , 管材壁厚和用料也增加 , 使管材生产成本上扬。为降低大口径管材的生产成本 , 国外做了大量的工作 , 一是开发了径向有增强肋的薄壁大口径管材 , 比旧工艺节约树脂 40%,生产方法简单 , 管材有较高的抗冲击强度和韧性 , 由于加工方法简便、原料消耗量低 , 管径可做到 500mm左右。二是开发了一种空心壁的聚氯乙烯大口径管, 管径可做到1.5m。生产方法是先挤出矩形空心型材 , 然后螺旋缠绕并用红外线焊接成管材 , 而且加工速度与挤出加工相同 , 节约树脂 50% 60%,具有与实心壁管材一样的强度和韧性。在美国 , 这
11、种管材采用在现场生产的方式 , 原料由供料汽车送到施工现场 , 采用连续作业 , 挖土机先挖出地沟, 管材加工车随加工便将管材输人地沟, 然后掩埋。不但节约了管材的运输费用 , 而且不需庞大的料场和仓库。生产工艺流程：原料及助剂 高速混合 低速搅拌 印商 牵引 冷却定型 挤出 切割 捆扎包装 成品 PVC管材生产工艺流程可分为三个过程：成型料准备过程，包括配方、混合（高速和低速） 、过筛或者造粒。挤出成型过程，将配好的物料在上料器的作用下，由料仓送至挤出机的加料斗中，然后物料由加料斗进入挤出机进行加热、塑化。塑化完全后，塑化料被定量挤出。定型包装过程，经过冷却定径箱泠却定型，再经过牵引机、切割
12、机，上光烘干固化后，检验合格即为成品原料配方的选择组分名称组分份数百分率（ %）PVC XS-410066.23CPE(36%)106.62ACR40142.65马来酸二丁基锡21.32UV-910.66氯化石蜡21.32硬脂酸21.32轻质 CaCO3201.32金红石型 TiO253.31Sb2O353.31计原始数据 :（一）聚合聚生产能力5000吨 /年硬 PVC 管材；（二）年生产时间7200小时；（三） PVC 管材合格率99%；（四）产品规格 60 mm；（五）物料损耗系数表十物料损耗工序配料高速混合挤出成型成型后处理损耗率0.2%0.4%0.3%0.3%生产能力计算每小时设计产
13、量装置产量（公称产量）50001000年生产时数合格率7200701.46 kg0.99每天设计产量每小时设计产量日生产时数 701.46 2416835.04kg年设计产量每小时设计产量年生产时数701.46 72005050512kg按每天物料在各工序中进出料量进行计算出料量进入工序物料量1该工序的损耗率每天设计产量16835.04日进入后处理的物料量16885.7 kg1 后处理物料损耗率1 0.3%日进入后处理的物料量日进入挤出成型的物料 量16885.7 /(1 0.3%) 16936.5 kg1 挤出成型物料损耗率日进入高速混合机的物 料量日进入挤出成型的物料 量16936.517004.5 kg1 高速混合机物料损耗率1 0.4%日进入高速混合机的物 料量17004.5日进入配料的物料量17038.6019 kg1 配料物料损耗率
