年产2000吨可冷弯PVC电工套管原料车间工艺设计

毕 业 设 计题 目 年产 2000 吨可冷弯 PVC 电工套 管原料车间工艺设计 英文题目 The Design of Raw materials Workshop Process of PVC Electrical Casing with 2000 Tons Annual Output 学生姓名：周辰峰 申请学位门类：工士学位 学 号： 201120090125 专 业： 材料科学与工程 学 院： 化学生物与材料科学学院 指导教师： 朱国平 职称： 讲师 二 0 一 五 年 六 月 一 日东华理工大学毕业设计（论文） 作者声明作 者 声 明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文） ，是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。特此声明。毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期： 年 月 日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。学位论文指导教师签名： 东华理工大学毕业设计（论文） 作者声明年 月 东华理工大学毕业设计（论文） 摘要摘 要聚氯乙烯（PVC）制成的管材具有良好的力学性能，防腐蚀性能，重量轻等特点而被广泛使用。由于 PVC 管材的绝缘性能好，用 PVC 制成的电工套管质量轻、阻燃、绝缘、安装方便、清洁卫生、无污染、价格低、使用寿命长等特点，广泛应用于电气工程中。本文主要设计了一条年产两千吨 PVC 可冷弯电工套管的原料车间。原料车间的主要任务是符合要求的原料制成 PVC 电工套管生产过程中所需的配合料，并送入挤出机炼制，该过程中配料的精准和生产过程中的稳定运行决定电工套管的质量。本设计简单介绍了 PVC 电工套管的定义和发展现状，主要设计了 PVC 可冷弯电工套管生产原料配方，原料车间的工艺流程，原料车间的平面布置以及在原料车间要用到的主要设备选型。通过对设计的可行性分析，结果表明使用造粒，挤出工艺建成的年产两千吨的 PVC 可冷弯电工套管工厂需要前期投资大概三千万元，生产过程中的年利润一千六百万元，两年收回成本，该生产技术设计方案可以投入实际使用。关键词 ：PVC 电工套管；原料配方；工艺流程设计东华理工大学毕业设计（论文） 摘要东华理工大学毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTPVC pipe are widely used because that it has good mechanical properties, corrosion resistance ,light weight, etc . As a result of the PVC pipe good,insulation performance,PVC electrical casing pipe has characteristic such as the quality light, flame retardant, insulation, convenient installation, clean sanitation, no pollution, low price, long life and so on ,so it is widely used in electrical engineering.In this paper, we design an electrician casing PVC workshop with annual output of two thousand tons .The main task of the raw material workshop is to meets the requirements of material in the production of PVC electrical casing .The ingredients of raw materials and the stable operation in the process of production determines the quality of PVC pipe.This design briefly introduces the definition and current situation of the development of PVC electrical casing, and mainly designs raw material formula, raw material workshop process, the layout of workshop and main equipment selection in the raw material workshop of PVC cold bending electrician casing .Through analyzing the feasibility of the design, the results show that the investment of this kind of workshop is about thirty million yuan with granulation, extrusion process. The year profit is about sixteen million yuan .It will spend two years to recover the cost,.the design of production technology can be put into practical use.Key Words：PVC electrical casing；Raw material formula；Process design东华理工大学毕业设计（论文） 目录目 录第一章 绪论 .11.1 聚氯乙烯（PVC）简介 .11.2 PVC 电工套管 .11.3 PVC 管材的发展现状及发展前景 .21.4 设计意义 .21.5 设计的主要内容 .3第二章 可冷弯 PVC 电工套管原料的确定和物料衡算 .42.1 PVC 电工套管原料的配方设计 .42.1.1 概述 .42.1.2 PVC 电工套管对原料的要求 .42.1.3 拟定原料成份 .42.2 原料的选择 .52.2.1 原料选择的原则 .52.2.2 原料的确定 .52.3 物料衡算 .62.3.1 计算基准的确定 .62.3.2 物料衡算 .7第三章 原料车间的组成及工艺流程设计 .93.1 车间的组成和说明 .93.2 车间工艺流程 .93.2.1 工艺流程布置原则 .93.2.2 总工艺流程 .93.2.3 原料工艺流程 .103.2.4 原料车间平面设计 .10第四章 原料车间主要设备 .124.1 高速混合机 .124.2 双螺杆挤出机 .134.3 破碎机 .134.4 筛分机 .14第五章 设计可行性分析 .15东华理工大学毕业设计（论文） 目录5.1 市场前景调查分析 .155.2 经济效益分析 .155.3 产品技术方案的可行性 .165.4 环境保护 .165.5 可行性结论和建议 .17总 结 .18致 谢 .19参考文献 .20东华理工大学毕业设计（论文） 绪论1第一章 绪论1.1 聚氯乙烯（PVC）简介氯乙烯单体在偶氮化合物、过氧化物等引发剂的作用下，或者在光、热的作用下依据自由基聚合反应的机理聚反应生成的聚合物叫做聚氯乙烯，英文名称为polyvinychloride，简称 PVC。聚氯乙烯是最先工业化生产的塑料之一，如今 PVC 产量仅次于聚乙烯(PE)之后，居于第二位。因为聚氯乙烯具有良好的耐腐蚀、优良的绝缘、耐磨损性能、原材料价格低廉、来源广泛等诸多特点，所以 PVC 能够在管材、防腐材料、建筑材料等方面获得非常广泛使用，而且也可以在工农业以及日常生活中获得广泛地应用。 氯乙烯单体合成聚氯乙烯单体的方法主要有本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合和微悬浮聚合这四种。在这四种聚合方式中，悬浮聚合生产工艺手段是最成熟的、后处理简易、产物纯度高、生产成本低、使用范围广、综合性能好，是生产 PVC 树脂最主要方法，目前世界上绝大部分的 PVC 树脂都是通过悬浮聚合反应生成。乳液聚合的优点是速度快，稳定的系统，规整的粒子结构，连续生产；缺点是聚合物不易去除乳化剂等杂质，这将影响聚合物的透明性，电绝缘性和热稳定性等。虽然 PVC 是综合性能优异、应用范围广的通用塑料。可是 PVC 树脂依旧存在严重的不足之处：第一，PVC 的热稳定性差，在温度达到 100时 PVC 开始分解并且释放出 HCl 气体。第二，PVC 脆性强，由于 PVC 硬度比较大，故 PVC 容易发生脆性断裂。第三，PVC 的耐老化性很差，在光、热、氧等因素作用下容易发生分解、降解等反应，所以较容易老化。第四，PVC 耐低温性较差。为了让 PVC 在生产生活中获得更加广泛的应用需要对其性能进行改良，常见改性 PVC 方法有进行共聚、交联、接枝、填充填料以及共混等。PVC 产业在全球的迅速发展和有一个光明的未来，PVC 材料正在取代其他材料依靠它优越、独特的性能，为人们展示它的作用和地位。1.2 PVC 电工套管PVC 电工套管的主要原料是 PVC 树脂，加入稳定剂、润滑剂、改性剂、填料及其它助剂，以挤出和注塑为成型工艺手段加工出来的导线管材，在生活实际中主要用于保护电线，在应用方面上主要用在电气工程上，PVC 电工套管的产品执行行业标准：JG3050-1998。PVC 电工套管拥有以下特点：第一，抗冲击性好，PVC 电工套管机械强度和韧性比其他管材好；第二，耐腐蚀性好，PVC 电工套管具有良好的耐酸性和耐碱性，东华理工大学毕业设计（论文） 绪论2不易被腐蚀；第三，良好的阻燃性，在消防上 PVC 管材有自熄功能，防火能好；第四，良好的电绝缘性，PVC 绝缘，绝缘性能好，避免使用时发生漏电事故和触电事故；第五，施工方便，易拼接；第六，质量轻，节省生产费用的投入，降低材料的成本和在施工时安装的管材费用。当前，在电气工程和通讯线缆套管的选材上大多选用 PVC 电工套管或者 KBG 镀锌钢管。随着 PVC 材料技术的逐步发展，PVC 电工套管轻、阻燃、绝缘、安装方便、清洁卫生、无污染、价格低、使用寿命长等特点，广泛应用于电气工程中。PVC 电工套管的市场会随着我国经济的逐年增长而变的越来越广阔，其发展潜力不可小觑。1.3 PVC 管材的发展现状及发展前景在很多的 PVC 产品中 PVC 管材呈现出快速增长的潜力，而 PVC 管材也是众多塑料管材中消费量最大的种类。PVC 管材在生产以及应用方面获得较大的进展得益于我国近些年来对 PVC 管材的宣传以及推广，尤其是国家相关政策的支持，使得 PVC管在建筑、工业、农业等众多行业获得广泛的应用。自上世纪 80 年代以来，中国推出了不同类型的 PVC 管材生产线，出现了类似大连实德、浙江永高、上海汤臣等大规模量产 PVC 管材的厂家。目前，我国 PVC 管材的总生产能力高于 110 万吨/年，生产 PVC 管材的厂家大约有 600 多家，有 30 多家的生产规模高于 10000 吨/年的工厂，同时有 60 多家生产规模在 5000-10000 吨/年的工厂，并且生产 PVC 管材的基本设施实现了国产化，已经不需要从国外进口。在“十五“时期，在塑料管方面主要对 PVC 管和 PE 塑料管进行推广应用，并大力开发其它新式管材。在 2005 年，全国建设的工程中，塑料管在建筑用排水管中占五成，塑料管在城市排水管道中占两成，塑料管在建筑给水、供暖管道方面占六成，塑料管在城市供水管材上占五成，塑料管在村镇供水上占六成，塑料管在城市燃气管道上