无纺布厂设计说明书1.doc

毕 业 设 计（论 文） 题目：6.8米幅宽5500吨/年涤纶纺粘针刺无纺布生产线 子题： 专 业：高分子材料 指导教师： 学生姓名：黄通旭 班级-学号： 2012年 06月大连工业大学本科毕业设计（论文）6.8米幅宽5500吨/年涤纶纺粘针刺无纺布生产线Width of 6.8 meters and 5500 tons per year of polyester spunbonded needle punched nonwovens production line设计（论文）完成日期 2012 年 6 月 1 日学 院： 纺织与材料学院 专 业： 高分子材料科学与工程 学 生 姓 名： 黄通旭 班 级 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 2012年06月大连工业大学2012届本科生毕业设计（论文）摘 要本文对5500吨/年涤纶纺粘针刺无纺布（6.8米幅宽）的生产线进行了设计，主要包括了生产工艺路线、设备选型、车间平面布置和公用工程。采用科学、合理的方法设计出了节能减排的的新型纺粘针刺无纺布生产车间，符合国家“十二.五”规划发展计划。在保证生产、生活需要的同时降低水、电消耗量从而达到降低成本。通过科学合理的设计减少废液、废气、废渣的排放，必须要排放的一定要达到国家排放标准，尽可能的减少甚至消除对环境产生危害。本设计采用的是PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）切片纺丝工艺路线，运用了自主研发的牵伸装置以及旋转式摆板技术，设计了一条生产长丝针刺型无纺布的生产线。这个设计采用了国内先进技术，运用从国外收集到的资料，消化吸收后设计出国产化的长丝针刺无纺布车间。国内无纺布发展较为缓慢，很多先进的产品还需要向国外买进，本设计将实现部分产品的国产化，发展前景广阔。关键字：无纺布；针刺法；纺粘；PETAbstract This paper is mainly about the width of 6.8 meters and 5500 tons / year of polyester spunbonded needle punched nonwovens production line design, its including a production process equipment selection plant layout and public works. Using scientific, reasonable design method for energy saving and emission reduction new spunbonded needle punched nonwoven production workshop, in line with national Twelfth Five program development plan . In order to reduce the cost, when we ensure the production, life needs we also reducing water, electricity consumption. Scientific and reasonable designs reduction of waste water, waste gas, waste residue discharge, must exhaust must meet the national emission standards for emissions, as far as possible to reduce or even eliminate the harm to the environment. This design uses the PET chip spinning process route, using independent research and development of the drafting apparatus and turning pendulum plate technology, design one line to produce filament acupuncture non-woven fabric. This design adopts domestic advanced technology, using the data collected from abroad, after digestion and absorption design to production of filament acupuncture non-woven fabric shop. Domestic nonwovens development is relatively slow, a lot of advanced technology need to buy abroad. this design will achieve some domestic product ,has a certain reference value.Key words: Non- Woven; Fabric; Acupuncture; Spunbonded; PET- 60 -目 录摘 要IAbstractII引言1第一章 总论21.1 概述21.2 装置概况31.3 设计依据31.4 设计原则31.5 装置组成及设计范围41.6工作制度劳动定员41.7 产品所需的主要原材料指标61.8 主要原材料及辅助材料消耗101.9 主要技术经济指标11第二章 工艺设计132.1概述132.2 生产方案与设计规模132.3 工程规格及消耗142.4 产品质量指标152.5 工艺流程介绍172.6 纺丝主要工艺参数182.7工艺参数计算192.8 物料衡算21第三章 设备选型与计算233.1 概述233.2 设备选型的原则233.3 设备选型23第四章 总图运输284.1 概述284.2 设计依据284.3 平面布置284.4 储存284.5运输294.6 消防29第五章 供电设计305.1 概述305.2 供电设计305.3 防火安全31第六章 自动控制设计326.1 概述326.2 主要控制系统32第七章 土建347.1概述347.2 设计依据347.3建筑设计34第八章 公用工程与空调设计368.1 概述368.2 对压空要求368.3 水系统378.4 空调38第九章 管道设计与安装399.1 管道连接方式399.2 管道焊接要求399.3 管道安装399.4 管道的清洗与试压409.5 管道的保温与涂漆41第十章 设备安装4210.1 概述4210.2设计依据4210.3设备安装42第十一章 物检和化验4311.1依据4311.2 物检化验43第十二章 消防设计4512.1 概述4512.2 设计依据4512.3 火灾危险分析4512.4 防火安全措施4612.5 消防设计46第十三章 环境保护4713.1 概述4713.2依据4713.3 主要污染物及处理措施4713.4绿化设计47第十四章 劳动安全卫生4814.1 概述4814.2 设计依据4814.3 安全危险因素和安全卫生因素4814.4防护措施48第十五章 经济核算4915.1 概述4915.2 估算4915.3 成本核算49参考文献51附录一54设备一览表54附录二58单位说明58致 谢59引言非织造布材料现今广泛的应用在很多的方面，逐渐成为了国民经济的一个重要组成部分。非织造技术起步较晚，是中国最年轻又最有发展前景的一种新技术。据2008年统计，全球干法非织造布中，针刺法非织造布所占的比例都在40%以上1，针刺法是生产非织造布的一个重要加工方法。随着技术的提高，针刺法非织造布应用的地方日益扩大，在民用、工业、国防方面，都有针刺法非织造布的产品。非织造布材料科学运用了计算机科学和高分子材料科学，综合了纺织、化工、塑料、造纸等工程技术，充分利用了现代物理、化学学科的各种研究成果。非织造布工业飞速发展，许多新的工艺技术和新的设备不段的涌现。工厂的设计是基本建设过程中一个非常重要的环节。非织造布材料的发展越来越好的前提是：有一个合理的科学的设计定位。非织造布材料想要生产，那么最开始一个完整的生产线是必不可少的，如果缺少了硬件设施那么所谓的软件根本就是毫无用武之地。要想使其产品工业化，必须有高质量、高速度的设计工作的支持，也因此做好工常娥设计对于非织造布的发展具有重要意义。本设计包括了非织造布工厂的设计：物料衡算、设备选型、工厂布局、新型设备介绍，以及工厂的环境、安全、卫生和岗位定员。技术、设备参考了徐德增、郭静、冯钠主编的高分子材料加工厂设计2，严宏元主编的非织造工艺学第二版3，纺织新技术书库67的针刺法非织造布工艺技术与质量控制1。第1章 总论1.1 概述非织造打破了传统的纺织理念，改变了曾经认为该恒古不变的的观念和生产工艺流程。其生产在传统的纺织原理基础上油很大的突破，并且在原料使用、工艺技术、产品性能上具有很多特点。第一点就是工艺流程短， 非织造布从原料到成品所经过的工序比传统的纺织工艺流程要简化很多，它可以从聚合物切片直接纺丝成网。工艺流程缩短，生产周期短，效率高，产品质量也易于控制，劳动生产率提高 4 到 5 倍。第二点是生产速度高，生产速度可以反映为机器的产量。生产速度提高了很多，它可以比传统生产纺织品的速度高出成百上千倍。第三是原料来源广，纺织工业所用的原料都可以使用 ，纺织工业中的许多不能加工的原料如棉短绒、椰壳纤维等难以加工的原料以及康料如落毛、化纤废丝，甚至连碎布料经过开花处理后也可以作为非织造布的原料。一些纺织设备难以加工的玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等也可用非织造布技术对其进行加工。一些新型功能性高科技纤维如复合超细纤维、抗菌纤维、耐高温纤维、阻燃纤维等也可用非织造布技术进行加工。第四点是产品品种多，非织造布由于其原料广泛，加工方法多， 因此其产品品种也多。每种加工方法又有许多种工艺和组合，例如同样用针刺法固结纤网却可以得到很多不同的产品，通过针刺工艺和针板布针鸽撅节，既可以生产出柔软美丽的装饰地毯，也可生产出高强结实的土工材料。各种加工方法可以互相结合，如针刺与粘合、纺丝成网与水刺、纺粘与熔喷的结合。通过工艺变化和加工方法的组合，可生产出各种规格和结构的无纺布产品。贴近生活的吸收27用品，贴近工业的过滤布37等。第五点是技术含量高，现代非织造布技术的高速发展是与高新技术的渗透以及应用紧密相关的。非织造布设计和制造过程中采用计算机辅助设计，例如，在水刺法的喷头及熔喷法的喷嘴流道设计中，采用计算机模似技术，优化了设计参数。无纺布利用了物理、化学、力学、仿生学的基础理论，结合了纺织、塑料、造纸、染整、皮革等的生产技术，研究出了一套适合其生存的先进技术。非织造布工业发展迅速，从工业发达的地方迅速的扩大蔓延向了全世界，从产品开发、市场开拓、到技术和设备的更新发展所经过的一切发生的相当快，以至于它在很多国家都发展的相当成熟了其他的地方还没有反应过来。比如日本，其在非制造布领域中的成就是很让人羡慕的，当然这与日本人坚韧的性格是分不开的，郭董事长曾经这样评价过他们“日本人一生中只奉行做一件事，一定要把他做到最好”。的确物不再多，而在于精，所谓的精益求精大概也就是说的他们吧。之前有个日本人他研究一个纺丝上的小组件研究了一辈子，最后成功的做出了全球最先进的产品，获得了世界的认可。非织造布的发展脱颖而出是因为依靠了科学技术的发展与进步。它站在科学的基础上成为了一个独立的、飞速发展的、产品多样的新兴产业部门。本设计采用的原料是PET（聚对苯二甲酸乙二酯）切片。采用切片纺丝工艺路线、气流牵伸装置及旋转式摆板技术，生产长丝针刺无纺布。该设计采用国内先进技术，运用收集到的资料，消化吸收设计出国产化长丝针刺无纺布车间。6.8米幅宽的无纺布，年产5500吨，采用纺粘针刺法生产线。1.2 装置概况 本设计采用的是切片纺丝，所用的装置包括了以下几点：切片输送装置，预结晶装置，干燥装置，螺杆挤出机，熔体过滤装置，熔体输送管道，计量泵、纺丝箱体，冷却吹风装置，成网装置，针刺装置，张力装置，卷绕包装装置。1.3 设计依据 非织造布工厂设计规范GB 50514-20097； 针刺压缩弹性非织造布FZ/T 64017-20118； 工业企业能源管理导则 GB/T 15587-2008 9； 用能单位能源计量器具配备和管理通则GB17167-200610； 综合能耗计算通则GB/T 2589-200811； 工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准GB50185-199312； 石油化工企业设计防火规范GB 50160-2008 13； 纺织机械噪声测试规范GB/T 7111.3-200214； 化工工厂初步设计文件内容深度统一规定HG/T 20688-200016。1.4 设计原则 选择先进的切片纺技术，设计节能环保的工艺路线。 合理利用面积，争取最小面积达到最大生产。 对废气、废渣、废液的排放严格按照国家的规定和标准。1.5 装置组成及设计范围装置组成：切片输送、预结晶、干燥、螺杆挤出、熔体过滤、熔体输送管道、计量泵、纺丝箱体，冷却吹风、成网、针刺、张力装置、卷绕、包装，空压机。3设计内容见表1.1：表1.1 设计内容规模设计范围纺粘针刺无纺布5500t/a（1） 切片输送、预结晶、干燥、螺杆挤出、熔体过滤、熔体输送管道、计量泵、纺丝箱体，冷却吹风、成网、针刺、张力装置、卷绕、包装，空压机、组件清洗与组装、非标准设备设计。（2） 生产方法论证及工艺流程确定。（3） 工艺计算；设备选型计算。（4） 公用工程设计。（5） 三废处理、安全防火、经济概算。（3）控制室、低压配电。（4）钢平台条件图。（5）车间平面布置图。1.6工作制度劳动定员 (1)生产组织情况：此纺粘无纺布的生产是24小时连续运转的，工作运转时间是8000小时/年，只有少数部门和管理的人员是不用三班倒的。人员调动情况由工厂自己调配解决，招聘人员按所需工种招聘并进行培训后才可上岗。至于各个岗位的文凭要求也不都是一样的，更具具体的需要招收适合的，合格的员工。 (2) 此项目采取的是三班三运转操作，出勤率考虑为95%，以下是具体岗位的人员安排，见表1.2：表1.2 人员分配岗位班次常日班（人）三班三运转（人/班）合计（人）文化程度投料22初中控制13本科打包39初中物检、化验22本科清洗22本科拆装13本科投丝412高中保全13本科技术人员22本科车间主任11本科合计39总计人数3995%=41人1.7 产品所需的主要原材料指标 本设计用的原料是PET切片，三甘醇清洗，联苯加热。(1)PET切片 聚酯切片的质量对纺丝、拉伸工艺及非织造布的性能存在很大的影响。例如相对分子质量极其分布、熔点、灰分、DEG含量、羧基及粉尘含量等都对其流变性和均匀性有直接影响。灰分还对设备有很大的磨损。切片中的不熔、不溶对纺丝、拉伸的影响也是很大的，如凝聚粒子。其中聚酯切片中的不熔不溶物大致可以分为三类：无机物重组分；不熔性纤维、杂质等轻组分；白色凝聚粒子或黑色碳化物等轻组分。这些不溶性粒子易沉积于熔体过滤器的滤网或喷丝组件的滤层，阻碍了熔体的通过，加快了组件的磨损，减小了组件的更换周期；甚至因为熔体的压力太大而使滤网击穿；纤维里的凝聚粒子可导致纤维生产时断头不匀，降低了成品的质量。 （）PET切片可纺性可以通过以下判断：（1）筛料容易的能很好的去除不必要的部分，这种切片较容易纺；（2)纺丝时螺杆压力波动不大的即螺杆工作稳定的较易纺，通常其波动小于0.3MPa；（3）过滤部分的升压速度升压快的即表示堵塞较为厉害，这种是不宜纺的。 （）通常切片可纺性的纺前指标：（1）切片形状：表面光滑，呈均匀圆柱体。（2)色泽均一，没发黄，无夹心碳粒或白点。（3）分子量分布指数（)2。（4）大于10的凝聚粒子0.4个/mg。（5)特性粘数及软化点稳定，端羧基含量30mol/t，DEG含量1.5%。（6）包装严密，无损坏。6PET湿切片原料原本含水率为0.4%0.5%，但是由于PET相当容易水解，水分含量过高会使聚合下降、纺丝困难、易段头固要对其进行干燥，干燥后的切片含水率一般在3010-64010-6间，这主要看所生产的产品厚度和买方的要求。（对于其常规纺丝干燥到0.01%就行，高速纺丝的在0.003%0.005%间）4。切片含水率对高速纺丝的影响4见表1.3：表1.3 切片含水率对高速纺丝的影响可纺性和纤维的性质切片含水率/%0.0050.014纺丝时热降解/%3.17.6纺丝速度/m.min-135003500毛丝无少量断头无少量最高纺丝速度/m.min-160005000可纺性良好欠佳纤维的性质：强度/dN.det-12.332.30伸长率/%118.4124.0聚酯切片标准6如下见表1.4 ：表1.4 聚酯切片标准项目单位指标特性粘数dL.g-10.630.66熔点（光学片）250二氧化钛含量%01.0凝胶料子：平均粒径大于10 大于20个/mg0.4无二甘醇%1.3续表1.4项目单位指标端羧基Mol/t30灰分(不包括TiO2)%0.025铁含量%0.0003色相：L值 B值807285295熔体停留15min的特性粘数降0.01切片内凝胶及黄色或黑色的固体无切片尺寸（约） mm34或442.5切片含水率%0.4PET物理性质6如下见表1.5 ：表1.5 PET物理性质 物性相关参数玻璃化温度（无定型） （晶态） （取向太结晶）6781125熔融热130134j/g导热系数1.40710W/(cm.K)折射率（2） （25）2.4081.574续表1.5物性相关参数固体密度1.3351.455g/cm3熔体密度（270） （295）1.220g/cm31.117g/cm3体积膨胀系数（-3060） （90190）1.610-43.710-4吸水性（25浸水7天）0.5%体积电阻（25，相对湿度65%）1.21019燃烧性能燃，但不着火(2)三甘醇（TEG)三甘醇（TEG）是一种无色透明的中性油状液体，其溶液的沸腾温度（275-285），当加热到期沸腾温度时，对高聚物（PET）的熔体有醇解和溶解作用，并且对于组件是无副作用的。滤芯、计量泵、细旦喷丝板的清洗通常用到它的。其优点有：快速清洗、操作简单、劳动强度低、有完整的工艺控制了，发展较为完善。其清洗后的处理设备有：水洗槽、碱洗槽、高压水洗槽、超声波清洗装置等。TEG渗透性较强，虽然它的爆炸极限比较小，但是下限很小，泄露的时候容易发生火灾爆炸，因此作业危险性较大。17（1） 三甘醇物性见表1.6：表1.6三甘醇物性序号项目指标1外观无色透明粘稠液体2色相30APHA3沸程50%vol270 ；95%vol3004水分0.1%(wt)5 比重1.1241.126(2)烧碱（NaOH）； NaOH含量：30%；Na2CO3含量：0.3%； Nacl含量：0.01 %；Fe2O3含量：0.01；(3)联苯联苯醚混合物 加热介质：联苯、联苯醚的混合物，采用蒸汽加热，可以使加热的更完全，它比液体加热好在无死角、受热均匀、蒸汽加热更为稳定。质量指标5a 组分（C6H6）2O含量：73.51.0%（联苯醚） （C6H6-C6H5）含量：26.51.0%（联苯）b 沸程（95%体积蒸出量）：2531；沸点：258c 含水量：0.1。物理化学性质a. 外观：无色至浅黄色透明液体，流动性好，有特殊臭味，固态时为黄色；b. 比重：1.063g/cm3；c. 熔点：11.5（工业级）；d. 标准大气压下沸点：250-258；e. 闪点：115；f. 着火点：138；g. 自然点：540。1.8 主要原材料及辅助材料消耗 材料的使用要经济合理，减少不必要的浪费，本着经济合理的原则，爱护环境，减少排污的理念，对于可循环使用的部分绝对不一次性使用。主要原材料及辅助材料消耗见表1.7： 表1.7主要原材料及辅助材料消耗名称每吨用量日用量年用量PET切片（t)1.0417.165720联苯联苯醚(kg)350三甘醇(kg)200雾化硅油(kg)0.11.65550过滤砂（kg）0.46.62200打包管（个）0.69.3731221.9 主要技术经济指标主要技术经济指标见表1.8：表1.8主要技术经济指标序号项目项目指标备注一设计规模 PET无纺布（t/a）5500t/a公称生产能力二 主要消耗 PET切片（t）5720三 定员（人）41包含出勤率四年运行时间8000 h五 主要公用工程耗用量（一）冷冻水90T/h（二）电700kw/h最大使用量续表1.8序号项目项目指标备注（三）联苯蒸汽量350kg/a假设都是循环用的（四）压缩空气(t/h)1仪表压空0.6Mpa一般规格2普通压空1Mpa一般规格 (五）空调风量55000Nm3/h1用于环境空调（m3/h)20000Nm3/h2用于侧吹风冷却（m3/h)35000Nm3/h六车间建筑物面积(m2)1152m2第2章 工艺设计2.1概述本设计采用的是切片纺，6.8米幅宽5500t/a涤纶纺粘针刺无纺布，原料是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)切片。由于聚酯本身的因素，我们必须先对聚酯切片进行干燥使之达标之后才可进行下一步的生产。无纺布的生产与常规纺的不同点是从冷却吹风开始后才明显的。无纺布没有常规纺丝的那种复杂的卷绕拉伸，它是采用气流来实现的；无纺布要求有稳定的大的供风装置，空压吸风装置是其很重要的一个部分；加固也是无纺布与常规丝的一个很大的区别，本设计采用的是针刺加固（预针刺和主针刺两个部分）；无纺布直接生产出能用的产品，而常规的生产只能得到丝，它还需再进行加工才能成布。2.2 生产方案与设计规模（1）生产方案a. 采用的是一条生产线工作（与常规纺丝不同，常规丝通常是不会只做一条生产线的），气流牵伸，网帘运输，针刺加固。三班三运转，24小时全天制的工作，年运转时间为8000小时。b. 生产线配置：一条生产线共一个纺丝箱；28个1进两出计量泵，每4束丝公用一个风窗。c. 成品规格： 克重100-800g/；单丝纤度1.116.6dtex。 （2）设计规模见表2.1：表2.1规模项目单位工艺参数克重g/m2100800纤度dtex1.116.6纺速m/min45005500幅宽m6.8续表2.1项目单位工艺参数丝束单丝数量根/束90切边卷绕机机械速 度m/min325成网机机械速度m/min215针刺机机械速度m/min215年运转时数h8000年生产能力t/a55002.3 工程规格及消耗（1）用电、压缩空气见表2.2：表2.2用电、压缩空气序号公用工程名称项目规格1电源交流三相四线，380v/220v，50Hz0.5，2压缩空气压力1Mpa机器、吸丝枪进口露点条件-20；无固体杂质；含油5ppm3仪表用压缩空气压力0.8Mpa温度常温露点-20条件无油无固体杂质，含油5ppm（2）水规格见表2.3:表2.3水规格序号名称项目规格1冷却水总硬度10浊度1压力（Mpa）0.30.4温度()2530PH值6.57总含盐量：ppm4002冷冻水压力0.2Mpa温度（进口）8PH值6.57总硬度：DH122.4 产品质量指标6.8米5500t/a涤纶纺粘针刺无纺布的产品质量指标参考执行GBT 17639-1998 土工合成材料长丝纺粘针刺非织造土工布、SN/T 1233-2003进出口非织造布检验规程和FZT 64004-1993 薄型粘合法非织造布。产品的质量指标为产品的质量检验提供依据，其检验包括内在质量和外观质量两部分，同样的质量指标也分为内在和外在两部分。其检验包括基本项和选择项。基本项作为考核项，而选择项则有合同双方协商规定看那些需要加入考核内容。其检验按照国家标准以及企业标准、甚至国际的标准要求来进行，从取样到检验方法、检验仪器、检验项目都有统一的标准。以实行国内外的统一和交流。也正因此我们合同双方没有规定的情况下，我们的质量标准都根据统一标准执行。外观检验23见表2.5：表2.5外观序号缺限要求1破洞不允许2明显分层不允许3布面均匀性均匀4割边、切边不良每100米长30cm5污迹疵点每100米长5cm26明显褶皱每100米长150cm7拼接次数每100米长1次8硬块大小面积4cm29硬块个数4/50m2内在基本要求检验见表2.6：表2.6内在基本相要求目项指标规格100500800备注单位面积质量偏差，%-6-5-4厚度，mm0.83.15.5幅宽偏差，%-0.5断裂强力，KN/m4.525.040.0纵横向断裂伸长率%40802.5 工艺流程介绍PET切片预结晶器干燥塔 熔体过滤器熔体管道计量泵、纺丝箱体侧吹风牵伸成网压辊预针刺主针刺张力架切边成卷。切片经传输筛选干燥后进入螺杆挤压机形成熔体，熔体在增压泵的作用下通过熔体管道进入计量泵均匀分配到每个纺丝位上，在计量泵的驱动下进行纺丝。从计量泵到喷丝组件之间经过的管道要使各段间的压力降相同，这样才能尽可能的减少各个纺丝位的差距，使纺丝更为稳定的进行。其中预结晶是采用的沸腾床预结晶器，采用此结晶器其风温可以适当的比其他的方法高，因其沸腾状态可以避免高温粘结。采用沸腾床预结晶器温度可高达160180， 815min即可；而采用搅拌式预结晶器温度只能达到120140，需要停留11.5h才可以，明显时间加大了不少；而采用转鼓干燥自然搅拌就更不能考虑了，其自然搅拌温度在120以下，且需要45h。由以上比较采用沸腾床预结晶器即使还有那么点缺点，但它已经是最合适的了。干燥时温度高的干燥快，但是当温度太高时特性粘数降将升高，物料变黄因此采用的干燥温度通常4h。对于干燥时其干空气的露点须小于-10，并且越小越好，但是还得考虑经济情况。至于风速控制，风速达的所用时间自然短，但是粉尘会变多。纺粘法非织造布的纺丝特点是采用高速纺丝一步成形而获得全取向丝（FOY)。对于PET纺速一般35005000m/min。当太小时其生产的产品收缩率会很大，对其品质影响不好，当然除了本来就要求高收缩的产品。速度高的可以纺更细的丝更薄的布。由于喷丝孔喷出的丝结构。物理机械不够，强力低、伸长大、结构极不稳定，因此要对其进行牵伸。常规丝通常采用的是卷绕拉伸，而无纺布我们采用气流牵伸。固态条件下我们把成纤拉长原来的20200%。拉伸后取向度提高，伴随着密度和结晶的变化，断裂强度提高，延伸度降低，其耐磨性和耐疲劳性也有明显的改善。分丝采用的是机械摆板分丝。其铺网时需要强大的气流对其进行第一步的固定，凝网和吸风有机械、气流式，我们采用气流式的时候要保证强大的均匀连续不断的供风条件。其网帘作为输送、托网、抵抗气流的强大冲击，其采用的材质一般是高强低伸聚酯、聚酰胺长丝或金属丝。网帘下的吸风将打在网上的丝迅速的固定在网帘上，使其不能挪动。其加固时采用的是针刺法，包括了预针刺和主针刺。合理的针刺可以改善伸长与撕裂强度，针刺的好坏直接影响到成品，当检查时有很大一部分是和针刺结果有关的。2.6 纺丝主要工艺参数纺丝过程中工艺参数纵多，它们决定纤维形成的历程及纤维的结构和质量，纺丝过程中的工艺参数主要有挤压机各区的温度、法兰区和弯管区的温度、纺丝箱体的温度以及熔体压力和纺丝速度等。挤压机分为进料区、熔融压缩区和计量区。其中它们的温度有很大的不同，进料区的温度不能太高了，如果进料区的温度过高极有可能发生环节阻料，但是同样的它不能太低了，太低的话会给熔融段带来很大的压力切片极有可能熔融不够完全从而又影响到进料的。进料区主要起到预热的作用。计量区进一步融化和计量作用，其温度可以比熔融段低一点6。对于法兰区和弯管区的加热主要是对熔体起保温作用，其温度与计量泵大体一致或略低一点。纺丝箱体的温度可适当的提高，它是保证纺丝流畅的。纺丝箱的温度太高时不好，易断丝，太低时易熔体破裂。熔体的本身温度比切片的熔点高2025时纺丝正常，纤维的质量较好。综上所述，纺PET长丝时，在不污染喷丝板面、产生注头丝，纺丝温度可适当的提高。以下是涤纶纺丝温度6各区的温度见表2.7:表2.7涤纶纺丝温度区域123456法兰弯管纺丝箱温度275280285290292292285285285熔体压力也是纺丝过程中很重要的一个因素。压力低的话，熔体分配不均，熔体细流粗细不统一，表面不规整；过高时易熔体破裂。PET纺丝熔体压力控制在1012MP。喷丝速度大小的主要因素是每分钟计量泵的泵供量、喷丝板的孔数和孔的直径大小。纺丝速度影响丝的流动性、延伸率。快了难冷却，慢了拉伸时易断丝。冷却吹风风室压力大有利于冷风均匀分配或减少串风的干扰，但是太高说明风窗透风效果差，不利于纤维冷却；压力过小，送风量不足或者是屏蔽效果差，易发生送风不均的现象。综上所述，选择生产中控制冷却风的风压范围在4001200Pa之间。冷却风风温，高了难以达到冷却的目的；低了，效率好，但是过低时冷却过分，丝条不易拉伸、易断丝。据生产经验，冷却风温8-20，PET的吹风湿度大小取85%。冷却吹风窗顶距离喷丝板10cm左右。2.7工艺参数计算6.8米幅宽5500吨/年涤纶纺粘针刺无纺布； 克重100800g/；单丝纤度1.116.6dtex。根据产量计算公式：幅宽克重速度（布卷绕速度）时间=产量；给定克重为100800g/m2，计算时选取克重为500g/m2，则有其卷绕速度: m/min ；(其中 m/min； m/min.)以5500吨/年计算时，理论上泵应该供应的总量：；（每天的量=11458.34601000=16500千克/天；也就是说55001000/800024=16500千克/天；即平均每天的量为16.5吨。） 每个喷丝板有90个孔，单丝纤度为1.116.6dtex，即丝束纤度为100600dtex。计算如下：(1) 泵供量（单出口流量）100dtex:=10-4 =100450010-4 =45g/min 350dtex: =10-4 =350500010-4 =175 g/min 600dtex: =10-4 =600550010-4 =330g/min :成品线密度，dtex;:气流牵伸速度，m/min。(2) 计量泵转速 PET熔体密度为=1.2g/cm3，熔体效率取0.98 。 计量泵转速=泵供量/（泵规格熔体密度熔体效率）： 100dtex： 转速n1=45/(7.51.20.98)=6 r/min；（最小值） 350dtex： 转速n2=175/(7.51.20.98)=24 r/min； 600dtex： 转速n3=330/(7.51.20.98)=37 r/min；(最大值）(3) 喷丝孔高弹效应的影响，熔体细流发生破裂，无法成纤，纺聚酯长丝剪切速率应该控制在0.71040.9104s-1;熔体剪切速率计算公式如下：SR= SR：剪切速率s-1; q:350dtex时每个孔的吐出量，g/s； :喷丝毛细孔半径，cm; :熔体密度，g/cm3。带入计算：当剪切速率取0.7104s-1时，喷丝孔半径: = cm;当剪切速率取0.9104s-1，喷丝孔半径：= cm;也就是说喷丝板孔的半径必须得大0.01666cm，固取半径为0.02cm。(4) 熔体挤出速率其中：挤出速率；n：喷丝板孔数；计算：；即挤出速率为51.60m/min。(5) 螺杆挤压机的量整个工艺采用一台螺杆挤出机，固然所有的位数都有它提供原料，也就是说所有的需要挤出的量全来自于一台挤出机。所以根据前面介绍的理论挤出量为，即688Kg/h。挤出之后的损耗是33/1000，固实际挤出量应该是11836.46g/min即710Kg/h。(6) 牵伸倍数公式6：其中：纤维的旦数。当一束丝是350dtex时，带入计算：(7) 卷绕时间 由于产品的规格不同，卷绕的时间也不尽相同。如：500g/m2的，10米长一卷，其卷绕时间是3.3710=33.7min。2.8 物料衡算本设计生产的是6.8米幅宽，5500吨/年涤纶纺粘针刺无纺布。(1.)计算基准a. 年工作时间规定 8000小时/年；b. 有备用设备，忽略临时停车、清洗设备和设备大检修的时间；(2.)物料衡算 本设计本身属于节约型，至于损耗方面考虑开机放流200公斤/次。物料衡算平衡图：湿切片1040粉末1.7大粒0.3筛选、输送湿PET切片1038结晶、干燥粉末1.0水4.0干切片1033其中水30ppm纺丝PET丝束1033废丝18.2废料3成网布1011.8切边11.8卷绕成品1000第3章 设备选型与计算3.1 概述工艺流程是设计一个工厂的核心内容，而设备选型是设计工艺的前提，工艺设计的很多参数都得根据其设备的参数来进行计算。设备的选型体现了设计的先进程度。它也直接影响了能源的利用情况，及厂的一次成本和厂的长期成本间的关系，因此必须认真的进行选择。3.2 设备选型的原则压力容器安全技术监察规程；钢制压力容器 （GB150-1999）；管壳式换热器 （GB151-1999）；钢制压力容器焊接规程 （JB/T4709-2007）；钢制压力容器焊接工艺评定 （JB4708-2000）；钢制焊接常压容器 （NB/T47003.1-2009）；石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范 （SH3046-1992）；立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范 （GBJ128-1990）；不锈钢、铝制料仓施工及验收规范 （SHJ513-1990）。严格按照国家及行业标准规程规范执行设计，满足安全、节能、卫生环保的要求。3.3 设备选型(1) 脉冲输送式预结晶床：800Kg/h，材料：不锈钢；无级变速器：功率0.55Kw。(2) 计量泵计量泵由工艺计算部分，纺速4500m/min到5500m/min，100dtex的4500m/min计算为45g/min；600dtex的5500m/min计算为330g/min，选择型号为7.5cc/r2，一进两出，28个计量泵。(3) 螺杆挤压机由计算所得，总供量为11458.34g/min，换算单位可得最大量为687.5kg/h， 固本设计选择一台螺杆挤压机，规格如下：螺杆规格见表3.1：表3.1 螺杆项目规格螺杆挤压机螺杆规格=170 ，L/D=25：1 变频器控制转速加热功率：120KW卧式国产减速机驱动电机功率：160KW挤出量360720Kg/h工作温度260310工作压力615MPa(4) 气流牵伸装置 FDQLQ_56型，56束丝固采取56个牵伸管的。见表3.2 气流牵伸机：表3.2 气流牵伸机项目规格气流牵伸装置FDQLQ-56型56根牵伸管气流牵伸管工作压力0.7MPa气流牵伸速度45005500m/min工作风量0.81.0m3/min气流牵伸时的温度1540位距单排265mm双排580mm带气流分丝装置吸枪(5) 摆丝装置 FDBS-56型，摆丝频率：0500次/分（无级调节），摆丝频率和摆幅是可调节的，摆丝要求均匀，无死角和堆积现象出现。 (6) 喷丝板：135/90孔， 总共56块。(7) 组件预热车：电加热功率:15Kw 。(8) 三甘醇清洗装置见表3.3：表3.3 清洗装置：项目规格三甘醇清洗装置YH850-2B双缸加热功率15Kw2电压380v/220v内腔尺寸420850外型尺寸20001300300(9) 吸风机见表3.7：表3.7吸风机项目规格吸风机离心风机470 No.20 E风量165000Nm3/h风压200Pa功率132Kw(10) 成网针刺系统产品幅度是6800mm，纤维单丝纤度是1.16.6dtex，产品克重为100800g/m2，选取成网机宽度时略大一点。选择成网机如下3.4：表3.4 成网机项目规格成网机SGZWJ-700型主电机功率15Kw网帘采用聚酯纤维材料，为有接头式，目数为40目网帘宽度7100mm网帘运行速度215m/min网帘距地平面高度mm热挡风辊48600mm，1个加热形式电加热（热媒循环）网的纠偏纠