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1、毕业设计（论文）题 目 年产8000吨HDPE-B型DN1200增强缠绕管生产车间初步工艺设计 学 院 材料科学与工程学院 专业班级 学生姓名 指导教师 成 绩 郑 重 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权属于培养单位。本人签名： 日期： 大学毕业设计（论文）摘 要本设计是关于年产8000吨HDPE-B型DN1200增强缠绕管生产车间初步工艺设计，其
2、中主要介绍了厂址的对比、原料的选取和配方的确定、工艺流程的选择、物料衡算的计算、设备型号的选择等，同时也粗略的介绍了车间布置及人员安排、厂房的采暖通风照明、经济核算和公用工程的设计。本设计选择的主要原料是6100M,辅助原料是K1108，配料选择的是碳酸钙和炭黑。选择建厂的地方在西安市，选取的工艺是热态缠绕成型，所用的设备主要是单螺杆挤出机、波纹成型机和缠绕成型机。关键词：增强缠绕管；热态缠绕成型；单螺杆挤出机；缠绕成型机。AbstractThe design is about 8,000 tons of HDPE-B-type DN1200 enhanced winding pipe pro
3、duction workshop preliminary process design, which mainly describes the site of the comparison, 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
4、, 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 Xian, the selected process is hot windin
5、g 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 machine1目 录摘 要IAbstract第1章 绪论11.1 概述11.1.1 HDPE的简介11.1.2 HDPE-B型增强缠绕管的简介11.1.3 HDPE-B型增强缠绕管的特性11.1.4 国内外克拉管的发展历程与应
6、用前景21.1.5 克拉管的应用范围21. 2 设计依据与指导思想31.2.1 设计依据31.2.2 指导思想31.3 设计原则31.4 产品规格31.5 厂址选择41.5.1 厂址选择的基本原则41.5.2 厂址方案对比51.6 设计范围51.7 工作制度61.8 生产中故障分析及处理方法6第2章 配方设计62.1 产品的主要性能要求72.2 产品的性能指标72.3 主料的选择72.4 辅料的选择82.4.1 PP骨架管的原料选择82.4.2 填充剂82.4.3 着色剂92.5 配方的确定9第3章 工艺流程93.1 工艺流程的选择103.2 PP波纹管的生产工艺流程103.2.1 上料103
7、.2.2 挤出成型103.2.3 波纹成型113.2.4 切割113.2.5 收卷113.3 克拉管的生产工艺流程113.3.1 配方料的混合113.3.2 上料123.3.3 挤出成型123.3.3 缠绕成型123.3.3 冷却切削133.3.4 脱模修型133.2.5 装电熔丝143.2.6 检验入库14第4章 物料衡算144.1 物料衡算的作用和意义154.2 工作时间154.3 物料衡算154.5 原料配方及各组分用料174.6 物料衡算流程图18第5章 设备选型195.1 PP波纹管的生产设备选型205.1.1 上料机205.1.2 挤出机205.1.3 波纹成型机215.1.4 切
8、割机215.1.5 收卷机215.2 克拉管的生产设备选型225.2.1 混料设备225.2.2 上料机225.2.3 挤出机235.2.4 缠绕成型机245.2.4 切削机245.2.5 脱模机245.2.6 修型台245.2.7 绕丝机245.2.8 破碎机255.3 其它设备255.3.1 台秤265.3.2 环刚度仪器265.3.3 搬运车265.4 设备一览表27第6章 车间布置及人员安排276.1 车间布置286.1.1 生产工艺要求286.1.2 设备安装与检修286.1.3 生产车间的布置286.2 照明设备的布置296.3 生产人员的安排29第7章 能量衡算297.1 能量衡
9、算307.2 电能消耗30第8章 采暖、通风、照明308.1 采暖设计318.2 通风318.3 照明31第9章 经济核算339.1 购置设备费用339.2 购置物料费用339.3 能量消耗费用339.4 建筑费用339.5 人员工资339.6 投资的回收期34第10章 公用工程设计3410.1 防静电设计3510.2 防雷设计3510.3 实施措施3510.4 防火设计35结 论37参考文献38致 谢4016第1章 绪 论1.1 概述1.1.1 HDPE的简介高密度聚乙烯（HDPE）也称低压聚乙烯，是一种白色粉末或颗粒状产品，无毒无味，密度为0.940.976g/cm3，结晶度达80%90%
10、，软化点在125130内,使用温度可达100；熔化温度在120160内1。它具有良好的耐热性、耐寒性和化学稳定性，还具有较高的刚性和韧性，机械强度、耐环境应力开裂性和介电性能均较好2。拉伸强度、硬度和蠕变性均优于低密度聚乙烯；但耐磨性、电绝缘性、韧性比低密度聚乙烯略差一些。在室温下，难溶于有机溶剂，耐酸、碱和多种盐类的腐蚀3。 1.1.2 HDPE-B型增强缠绕管的简介HDPE-B型增强缠绕管又称HDPE缠绕B型管，高密度聚乙烯缠绕管，HDPE缠绕结构壁管，B型结构壁管，克拉管，以下简称为克拉管4。克拉管是以高密度聚乙烯（HDPE）树脂为主要原料，以聚丙烯（PP）波纹管为骨架管，采用的热态缠绕
11、成型工艺生产的一种具有螺旋肋状异形外壁和平滑内壁的新型结构塑料管材，也是一种新型的柔性塑料管材，具有自重轻、强度高、内壁光滑、耐磨损、耐腐蚀、耐压、耐老化、柔韧性好、抗冲击性强、卫生安全、本体连接、熔缝质量高、连接质量好、百分百无渗漏、施工快捷简便、使用寿命长、适用温度范围在70等特点5。1.1.3 HDPE-B型增强缠绕管的特性产品轻便，便于运输。以特殊的增强结构形式(由PP波纹管形成的骨架作用)建立了良好的承外力结构使得克拉管具有了良好的性能，实现了产品的轻量化6。在表面看来克拉管的强度和刚度不如混凝土管，尤其是钢筋混凝土管，但在实际的应用中由于克拉管属于柔性管，只要在设计、生产和施工过程
12、中合理，它就可以与周围的土壤共同承受外部的载荷，在同等使用条件下较之其它管材质轻，运输方便，比水泥管、钢管的施工更为方便、快捷、安全、可显着降低经济成本7。克拉管的米重比水泥管、铸铁管、钢管要小得多，管材的轻量化使得施工作业更加安全，降低了工人的劳动强度8。产品输水量大，密封性能优良，耐磨损和耐腐蚀性好，使用寿命长。克拉管的一另大优点是粗糙度小、输水量大。与其它同类型的管材相比，可以获得较小的流体阻力和较大的设计流量9。在同样直径的管材下，使用克拉管可以减少坡度，能够减少铺设工程量；在密封性的方面，克拉管连接牢固、可靠，无泄漏；而且弹性和韧性均良好，化学性质也稳定，能耐多种酸、碱的腐蚀，耐磨损
13、性优良，使用寿命长达50年10。产品有利于保护环境。在卫生和环保方面，克拉管的材质卫生、无污染、无毒害，在产品生产的全过程中没有任何污染物产生，使用过的废旧管也可以百分之百地回收利用，属于环保安全型的绿色产品11。1.1.4 国内外克拉管的发展历程与应用前景1998年，石家庄的宝石克拉大径塑管公司从德国的克拉公司完成第一套缠绕结构管设备和生产技术及产品的引进，距今已有17年时间12。在2004年第一套国产缠绕结构管材成套设备推向市场，太原的亚明公司已经为国内外客户提供了50台套设备。2012年上海的亚大管材公司在国内第一次引进德国宝库公司的PP缠绕结构壁管材生产加工设备和应用技术。直到2015年国内现有的克拉管生产线80余台套，其中进口设备8台套。总设计能力在20万吨年，实际产能只有l0万吨年左右。我国缠绕结构管材的发展已经有17年时间，在最近五年内发展迅速，产能快速增加。目前国内克拉管的生产线总数量已经占世界该设备总数的一半以上，但是整个缠绕结构管材在国内排污、排水管道领域所占的比例非常低仅占1-2，随着我国大力推广全塑型环保管材的应用，缠绕管材的竞争力得到了大幅度提升，使其拥有巨大的发展空间。克拉管是通过先进的生产工艺和技
