年产2024吨废旧塑料回收生产车间的设计(5)

第二章 配方路线和工艺的选择 混合是将原辅料各组分相互分散以获得均匀物料的过程。原辅料相互间混合后的均匀程度将直接影响粒子质量，因此混合是粒子制造过程中的一个关键环节。

（一）塑化

将固态的粉料或颗粒转变为具有一定流动性的均匀连续熔体的过程。 （二）均化

将废旧塑料及其助剂或改性剂实施混炼使其均匀混合的一种塑化过程。它分为两种方式，一种是混炼与塑化一步完成，即将破碎的废旧塑料与各类助剂（稳定剂、润滑剂、增塑剂、改性剂等）经捏合、均化后直接成型加工成制品；另一种为均化后造粒制成半成品再生粒料。

（三）回收废旧塑料的塑化与熔混设备

塑炼、塑化是指热塑性塑料与各种助剂在高于热塑性塑料流动温度下的混合与均化，也是指热塑性塑料自身再塑化的过程；而熔混则仅指热塑性塑料及各类助剂在热塑性塑料的熔融温度下混合和均化的过程。当然，在热塑性塑料流动温度下的混炼也包括不同高聚物之间的共混性均化。总之，塑化混合都是通过加热和剪切力的作用，使热塑性塑料熔化、剪切、混合（有时也逸出物料中的挥发分），最后使物料各组分充分均化。

混合设备根据其操作方式，一般可分为间歇式和连续式两大类；根据混合过程中特征，可分为分布式和分散式两类；根据混合物强度大小，又可分为高强度、中强度和低强度混合设备。根据废弃塑料种类的不同，其混合或捏合可通过不同的混炼设备进行，例如开炼机、密炼机、螺带式混合机、转鼓式混合机、捏合机等等。

（四）塑料挤出机造粒

粒料的成型方法很多，按成型方法分为冷却法和热切法两大类。冷却法又分为拉片冷却、挤片冷却、挤条冷却，热切法也可分为干热切、水下热切、空中热切。粒料要求颗粒大小均匀、色泽一致，外形尺寸不超过3～4mm，颗粒过大会给成型带来困难，颗粒形状以球形和药片形较好。

除拉片冷却法用双辊塑炼机切片然后用切粒机切粒，其余造粒大多用挤出法，挤出法造粒可利用普通单螺杆挤出机进行挤出造粒，具有连续、密闭、机械杂质混入少、劳动强度小、噪音小等优点，但产量不如用塑炼机高。

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广东石油化工学院本科毕业设计论文：年产2000吨废旧塑料回收生产车间的设计

第三章 工艺计算

3.1 生产时间计算

3.1.1 计算基准

年工作日的确定（年工作小时）

（1）年工作日 365-25（法定节假日）=340天 （2）设备大修 25天/年=600小时 （3）特殊情况停车 15天/年=360小时

（4）机头清洗 换过滤网 1次/6天 8小时/次

[340天-（25天+15天）]×1/6次/天×8小时/次=400小时=16.6天 （5）实际开车时间

365天-25天-25天-15天-16.6天=283.4天≈283天 283天×24=6792小时 设备利用系数:

K=实际开车时间/年工作时间=6792/8160=0.83

3.1.2产品的合格率

产品的合格率为98%.

3.1.3物料损耗系数

各工段物料损耗系数如表3.1所示.

表3.1 各工段物料损耗系数（%）

工艺工段 损耗率

配料 0.2

捏合 0.4

挤出 0.3

造粒后处理

0.3

3.1.4生产能力计算

每小时设计产量=装置产量（公称产量）/（年生产时数×合格率） =2000*1000/（6792×0.98）=300 (kg)

每天设计产量=300×24=7200（kg） 年设计产量=300×6792=2037600(kg)

因为本厂要生产两种产品粒子，所以各产品年设计量平均分成两份。 则可知，使用SJ-120型的生产能力100kg/h单螺杆挤出造粒机3台。

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第三章 工艺计算

3.2物料衡算

按每天物料在各工序中进出料量进行计算。 进入工序物料量=出料量/（1-该工序的损耗率）

日进入造粒后处理的物料量=7200/（1-0.3%）=7221.66（Kg） 日进入挤出的物料量=7221.66/（1-0.3%）=7243.39（Kg） 日进入捏合的物料量=7243.39/（1-0.4%）=7272.49（Kg） 日进入配料的物料量=7272.49/（1-0.2%）=7287.06（Kg）

表3.2日生产物料衡算

工序

物料

配料 混合 挤出 造粒后处理 日输入输出物料

7287.06 7272.49 7243.39 7221.66

输入

小计 7287.06 7272.49 7243.39 7221.66

物料 7272.49 7243.39 7221.66 7200.00

输出 损耗 14.57 29.10 21.73 21.66 7200.00

小计 7287.06 7272.49 7243.39 7221.66

7287.06

3.3能量衡算

3.3.1 耗电量

两种废弃塑料的车间的总年耗电量:

表3.3 主要设备消耗电量

序号 1 2 3 4 5

设备

破碎机及其设备700（kg/h） 清洗机 干燥机 混合机 挤出造粒机

台数 1 1 1 1 3

单台电机功率(KW)

15

总电机功率(KW) 15

22 22 40 18 11 37

11

111

（1）破碎机及其设备350（kg/h）

全年需要破碎废弃塑料为2000吨,选用SWP600B反击式破碎机,破碎量为350kg/h,功率为15kw,则全年的使用时间为: 2000*1000/350=5714h

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广东石油化工学院本科毕业设计论文：年产2000吨废旧塑料回收生产车间的设计 消耗功率: 5714×15=85710kwh (2) 废旧塑料清洗机

全年需要清洗破碎的废弃塑料为2000吨,选用400清洗机,清洗量为400kg/h,功率为22kw,则全年的使用时间为: 2000*1000/400=5000h 消耗功率: 5000×22=110000kwh (3) 干燥机

全年需干燥破碎废品量2000吨,每小时干燥量为300kg/h,功率18 kw,全年的使用时间: 2000×1000/300=6666.6h 消耗功率: 6666.6×18=119998.8kwh (4)混合机

全年需要把废弃塑料挤出造粒大约为2000吨（其他剂量相对少，可忽略计算）,选用SHJ4000型机,生产能力为400kg/h,功率为11kw,则需要1台才能满足生产需要，则全年的使用时间为: 2000*1000/400=5000h 消耗功率: 5000×11=55000kwh (5)挤出造粒机

全年需要把废弃塑料挤出造粒大约为2000吨（其他剂量相对少，可忽略计算）,选用SJP120型机,造粒能力为100kg/h,功率为37kw,则需要3台才能满足生产需要，则全年的使用时间为: 2000*1000/（100*3）=6666.6h 消耗功率: 6666.6×37=246664kwh 因此，车间的总的年耗电量:

表3.4耗电量综合计算表

设备名称 破碎机 清洗机 干燥机

混合机 挤出造粒机

合计

数量/台 1 1 1 1 3

功率/kw 15 22 18 11 37

总功率/kw

15 22 18 11 111 177

年使用时间/h

5714 5000 6666.6 5000 6666.6

耗电量/kwh 85710 110000 119998.8 55000 246664 617372.8

取损耗系数为80%，取实际耗电量为: 617372.8/80%=771716kwh。

车间其他设备、办公室、饭堂等其他用电设备1年大概消耗电量估算为：300000kwh。

企业一年需要消耗的总电量=771716+300000=1071716kwh。

3.3.2 耗水量

在本设计的工厂中水的消耗包括生活用水和生产用水两部分，生活用水主要是用于

工厂工人的洗漱以及日常生活设备用水。而生产用水主要是用于真空冷却定型装置对制

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第三章 工艺计算 品的冷却。这两部分都是工厂用水的主要部分。在本设计中水是采用循环利用，每年更 换一次水。水资源主要来源于城镇的自来水供应。在后边的人员安排中我们可以看出工 厂一共拥有60人。按每人每天1.5kg计算。全年共工作283天。则生活年用水量为：

1.5×283×60﹦25470kg≈26吨，也就是需水26m3。

生产过程中需要用清洗机对物料进行清洗，需要消耗部分的水。另外，生产过程中一些主要设备用水作冷却水，如清洗机、混合机、挤出造粒机。

根据设备的技术参数： 清洗机：6 m3/h 混合机组：5 m3/h 挤出造粒生产线：4 m3/h

年总耗水量：5000×6×1+5000×5×1+6666.6×4×3+26=135025.2m3 考虑到一定的损耗量，取系数：冷却水1.20，则实际为： 135025.2×1.2=162030.24m3

3.3.3 耗气量

混合机：0.4 m3/min

挤出造粒生产线：0.3 m3/min

总耗气量：3838×2×0.4×60+5102×0.3×60×3=459732m3 考虑到到一定的损耗量，压缩空气1.30。 则实际耗气量：459732×1.30=597651.6 m3 将能量消耗统计如下表：

表3.5能量消耗综合表

序号 1 2 3

名称 电能 冷却水 气

单位 kWh m m

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消耗量

每时 157.79 23.85 70.42

每天 3786.98 572.55 1689.98

每年 1071716 162030.24 597651.6

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