2000吨年PET瓶的回收造粒生产线的设计2.doc

第三章 设备计算第三章 设备计算3.1 挤出生产线的设备计算依据设计任务书，要求要设计年产量2000吨pet瓶的回收造粒生产车间，生产时间设置为7008小时，则每小时产量为：2042.91000/7008291.5kg/h选择的挤出机为shj65型pet专用塑料挤出造粒机组，其生产能力为200-320kg/h，则所需挤出机台数为：291/320=0.91台，实际中取为1台。能基本符合产量要求，并且该挤出造粒生产线具有自动化程度高，性能稳定，变频调速等多项特点。切粒机可选用qlj3型pet专用切粒机。qlj3型塑料切粒机具有精度高、效率高、保险性好、不易出故障、结构紧凑、外形美观大方等优点，是目前国内理想的造粒设备。本机是塑料造粒生产线必不可少的主要辅助设备，它与螺杆挤出机配套使用，用来切断由挤出机拉出的塑料条经风冷输送机（或水冷槽）冷却后的多根塑条。切粒滚刀精度高，速度快。送料联动机构实现定尺寸送料，从而保证切粒长度3毫米。本机在正常工作下一次可连续切断20根3毫米的塑条，变频器调速手动操作，变频器操作面板显示频率，可与主机挤出频率一致。3.2回收分拣设备计算近十多年来，用分光镜法快速准确地识别回收瓶聚合物的种类，是回收技术产业化最成功的范例。现在世界上一些成熟的分选设备生产厂家不仅能够通过光来分选不同的聚合物，而且能够分离出淡蓝、深蓝、黑色等不同颜色的聚合物瓶子。据业内人士称，我国绝大部分回收公司在处理废饮料瓶时，都采用人工分选的方法，将废饮料瓶按颜色分开，并除去杂类瓶子；还有公司按瓶标签上的生产厂家进行分类处理。经过分类的废饮料瓶再人工将瓶盖和瓶标签拆下来，若瓶盖材料为高密度聚乙烯(hdpe)，可以直接挤出造粒销售；目前瓶标签多数是(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物(e/vac)，也有的采用聚丙烯(pp)(双向拉伸聚丙烯，bopp)材料，可以集中挤出造粒，作为混合的废塑料使用。底座的分离是利用底座hdpe密度与pet密度不同的特性将其分离。分离可在清洗罐中进行，hdpe碎片从罐顶部溢出，下沉的pet碎片从罐底部出去。有的则采用水力旋流器分离代替浮选罐，其分离效果更好。故本设计采用人工分拣的方法，通过人工挑选平台，可以去除包含异质瓶类、异色瓶类、标签屑、金属物和垃圾等，确保pet瓶进入下一工段；3.3 回收清洗生产线的计算本流水线三道工序使用五种共计9件设备，电机9台，动力用电22.3kw，用水量3-4吨/小时，产能1吨/小时。工艺流程如下：螺旋提升机喷淋洗料机旋风脱水机螺带洗料机a型旋风脱水机喷淋洗料机漂洗机漂洗机旋风脱水机流水线设备配置全部采用北京惠佳祥专利产品，设备性能好，运行稳定。清洗效果好，省水省电，运行成本低。设备配置如下：螺旋提升机（ts1-260），总数量1台，总功率1.5kw。喷淋洗料机（mc1-300），总数量2台，总功率4.4kw。旋风脱水机（xt1-650），总数量3台，总功率9.0kw。螺带洗料机（lx1-350），总数量1台，总功率3.0kw。漂洗机（px1-300），总数量2台，总功率4.4kw。特点：投资小，占地少，适合小规模生产使用；能耗低，排放量小，节约加工成本；清洗剂循环利用，降低成本，减少污染；清洗效果好，能清洗出短纤厂上机料。3.3.1破碎机组设备的计算分选和分离之后，需将废饮料瓶瓶体切成大小规则、形状一致的小片，以方便运输和后续加工的计量和加料。通常使用撕碎机或切粒机对废饮料瓶的瓶体进行切片处理。撕碎机的2个异步或4个同步的逆转轴上装有切割盘和远程轴环，相邻盘产生撕碎作用，碎片的长度是由切割盘周围的“小钩”的数量决定。由于同时进行撕裂和切割作用，非常适用于处理废饮料瓶；切粒机由多个旋转刀片和3-4个静止刀片组成，通过旋转刀片和静止刀片的切割作用将瓶体切成小颗粒，刀与刀之间的旋切间隙越精细，相应的颗粒质量越高，操作费用越低。破碎机因只在回收废pet瓶时使用，年需破碎量为2010吨，全年需要破碎下脚料为30.62吨,由于pc250型破碎机组, ,每小时破碎量为130-200kg/h, 不锈钢材质，全自动控制，操作简单方便。因此选用2台小型的pc250型破碎机组即可满足生产。pet瓶有的只进行一次破碎，有的先进行粗破碎后再细分破碎，最终成为1.0-1.5cm大小的碎片。破碎机出口处安装有一个孔径为1.0-1.5cm的筛子以控制碎片的尺寸。3.3.2 清洗设备的计算瓶片的清洗需要三个过程：预洗、主洗和漂洗。预洗就是去掉瓶片上的沙土等容易去掉的附着物，用最简单的方法去掉数量最大的杂质。如果没有这个过程，瓶片上的大量杂质进入主洗过程，会有两个不良效果。一是这些杂质会消耗大量的清洗剂，造成浪费；二是这些杂质会很快稠化清洗剂，影响清洗效果，甚至使清洗剂不能使用。 主洗就是去掉瓶片上的油、胶等难以去除的污渍。这部分污渍数量很少，但是对工艺的要求比较高。按传统的工艺要求，瓶片必须在9598的火碱水溶液中，搅拌清洗30分钟以上，才能达到效果。使用火碱做清洗剂，这是必须保证的条件，否则就不会洗出上机料。使用新型清洗剂，温度条件可以适当放宽，搅拌或搓洗的时间绝不能变，否则很难达到预期的效果。 漂洗就是去除瓶片上粘附的已经被清洗剂溶解的污渍和清洗剂，这个过程也很重要，漂洗不干净的瓶片，烘烤后会变成黄色。 本设计选用流水线设备配置全部采用北京惠佳祥专利产品，设备总动力22.3kw，产能1吨/小时。它是高效、节水型设备，用水量3-4吨/小时。特点是外观精美、能耗低、产量高，实用可靠。全新的漂洗装置可以随破随洗，大大提高了生产效率，且洗料干净。3.3.3 脱水设备的计算废pet瓶经破碎和清洗后需要进行脱水这一工序，本设计选用三台xt1-650型的旋风脱水机，脱水能力800 kg/h，电机功率为3kw，总功率为9 kw。适用于塑料片、粒状物的清洗、脱水，其最大的特点：脱水程度高、耗电少、效率高，自动化程度高，减少劳动强度。脱水干净，能洗掉塑料中的微砂等细小杂物。工艺先进，清理方便，噪音小，使用安全。3.4 筛选设备的计算经造粒机组出来的pet再生料经过振动筛的筛选可以滤去尺寸过大或过小的颗粒，从而挑选出大小适中的非晶形颗粒。我们选用zds800a,生产能力500kg/h.原料的小时消耗量:2114500/7008=150.8kg/h所以选择一台zds800a振动筛设备满足生产要求,效率高、设计精巧耐用；换网容易，操作简单，清洗方便。杂质粗料自动排除，原料接触部分均用不锈钢制成,可以自动化作业。无机械动作保养简易，可单层或多层使用的特点。3.5 其它预结晶、干燥等设备计算pet碎片通过预结晶可以提高其熔融温度，防止后面的加热干燥过程中，出现pet碎片结块的问题，经过预结晶处理后的pet碎片，再于更高温度下加热干燥，除去残留的水份。采用干燥机进行预结晶处理，干燥箱的温度可设为120或稍高，直到pet碎片失去透明性，即可认为预结晶过程完成，在150的干燥机中再干燥6个小时以上，使碎片中的含水量低于0.05%以下。经分离的pet碎料经挤出机挤出造粒制成粒料，为避免挤出时吸水使物性粘度下降，在挤出前应进行干燥。从节省工序和成本方面出发，我们一般在干燥机中进行预结晶和干燥。根据设备的耗电量技术参数，选用一台装料量600kg,容积500l，生产能力1000-1500kg/h的pet800型的干燥机即可满足以上的生产要求。本机主要用于pet预结晶并进行中空搅拌，使切片保持微小的相对运动，以防止切片粘结，为后面高温干燥创造有利条件。它能够穿过物料从而沿途进行热交换，不断带走湿气。除去相当部分的表面吸附水，使切片产生35%左右的结晶度，然后风从预结晶器上部排出，完成高效率的预结晶干燥工艺。3.6 生产车间平面布置图和工艺流程图说明车间布置的选择原则有以下几个方面：3.6.1 生产工艺要求车间内总体上要符合国家安全防火与环境保护的规定，各装置的位置应尽量按工艺生产过程的顺序进行布置，尽可能避免物料管道、运输和人行路线相互交叉； 各装置之间的距离要严格按照规定布置； 投料装置应靠近原料仓库或运输线，产出成品装置应靠近产品仓库或运输线；配电设备应尽可能靠近用电量大的装置，以减少电压降和电能损耗；从发展远期或近期考虑，由生产规划所确定，要考虑预留扩建余地；经济效果要好，在满足工艺要求的情况下，尽量减少占地面积，充分利用空间，以减少建设总投资费用，降低成本。3.6.2 设备安转、检修（1）由于生产设备运动机械多，需要经常进行维护检修甚至更换其设备、机头和模具。因此，在进行车间布置时，必须考虑到设备安装、检修和拆卸的方法。（2）必须考虑设备进出车间。设备运入或搬出次数较多时宜设大门。大门的规格应比设备高0.61m，比设备宽0.20.5m，若属于一次性搬运，可考虑在安装位置的外墙预留墙洞，待设备安装后再砌封。（3）应有一定的面积和空间供设备检修、拆卸和运送物料用。综上所述，生产车间平面布置总原则应该是简单实用、顺畅安全、经济效果要好。完整的pet回收造粒生产车间应包括原料仓库、生产车间、成品仓库、配电房、维修间等。本设计中，根据布置的原则，各个空间应该互相联通，从而节省空间并降低成本，同时增大了操作的安全系数。厂房平面轮廓选用长方形，因为长方形厂房便于通道的布置，使设备可以紧凑，集中，经济效果好，便于生产管理，操作方便，采光通风也较好。原料仓库位于前端，正中连接分拣破碎房，而配电房和工具房处于混料房两翼位置，中间最长空间作为生产车间，最后是产品仓库。在这样布置中，可以将运输距离缩至最短，节省生产时间与人力消耗；配电房生产车间相邻，则方便操作，更减短电缆线布置长度，降低成本。车间中生产线直线排列， 另外生产车间的宽度也为扩建需要预留了多一条生产线的空间。第四章 主要技术经济指标第四章 主要技术经济指标4.1 主要经济技术指标4.1.1 原料消耗定额由于本设计原料较为简单，均为回收的废pet瓶，只需在清洗破碎瓶片过程中加入适量的一般洗洁剂以及在pet切片后的干燥过程中加入少量的抗氧化剂即可。由物料衡算可知，原料消耗指标如下：表4.1 原料消耗表原料名称每吨产品消耗定额(kg)每年需要量(t)用途废pet瓶1026.522053.04原料废pet瓶片清洗粉24清洁剂抗氧剂10100.0050.001抗氧化剂4.2 原料的技术参数4.2.1 废pet瓶的主要技术指标一般废塑料行业里pet做的最多的是瓶片，其中包括了各种可乐瓶、矿泉水瓶等。 瓶片的分类： 1、净片 ：即干净无杂质，不含聚氯乙烯pvc或者pvc不超过千分之三，其中包括的水份另算。净片，包括白片即无色透明的瓶粉碎料、白蓝片、白蓝绿片(俗称三色片)、绿片、杂色片，价格以白片最高，依此类推。 2、毛片 ：即包含瓶子的包装纸和瓶盖的粉碎料，其中有只包含包装纸的毛片，这种相对来说比较好。毛片也有干净和不干净之分，一般来说，日本和台湾的毛片比较干净，德国或者是欧洲的毛片似乎没有进行过清洗。一般毛片最次的是有20%的杂质的。但大多数毛片都应该有10-12%杂质。日本有种比较好的，只有5%杂质，这个就看供货商了。毛片的价格，如果在同情况下也是按照净片颜色来分类。本设计选用优质的废pet瓶作为原料，颜色白色透明，已经人工精细挑选，去盖去标签纸，再经高压力机器压缩打包，可以直接上机生产，在实际生产中，可避免回收分拣过程的产生较大的损耗。pet瓶具有综合性能优良的特点，在各个行业被广泛使用。其具体的技术指标也因其特定用途而有些差异。表4.10 常见pet瓶的技术指标序号指标名称指标2弯曲模量（dam）mpa103433悬臂梁冲击强度( od) jm854比重 g/cm31.675熔点（）2546氧指数 337阻燃性ul94 v0级8热线点燃s3309体积电阻率r ohm-cm1010介电强度kvmm16.911介电常数103hz时3.810 hz时3.712介质损耗103hz时0.01110 hz时0.01813热变形温度(1.8mpa)2244.2.2 废pet瓶清洗粉的主要技术指标要想洗出好的瓶片，清洁剂是关键因素之一。在过去的清洗工艺中，90%以上使用火碱做清洗剂，需要加温到9598才能清洗干净。这种工艺消耗大、污染大、成本高，操作麻烦。最近几年清洁剂的发展比较快，目前国内已经有十几个品牌的清洁剂，这些清洁剂的应用对提高清洗技术和清洗工艺水平方面起到了一定的作用。从产品性能和经济方面出发，本设计选用低价废pet瓶清洁粉，本产品为白色粉末固体，主要组分：表面活性剂、渗透剂、碱性助剂。无毒、无易燃物。具有添加量少，清洗效果好，清洗成本低三大优势！可将pet瓶片上面的油污、标签胶、食品残渣等污染物清除干净，使清洗后瓶片白度、光泽度大大增加，高温烘烤不发黄！显著增加塑料回收的经济效益！无污染、无腐蚀、无气味、不燃烧、使用方便、安全可靠，不会对塑料本身造成任何损坏。 特点：（1）产品价格便宜，稀释倍数高，清洗成本低;（2）不损伤pet瓶片质量，不发黄;（3）使用方法简单，直接用水溶解，再添加适量火碱即可;（4）清洗液可以循环使用。 使用方法：将本产品按比例用水稀释200倍（既一吨水加本产品5公斤），然后加入11.5%的烧碱（每吨水加10-15公斤），将清洗液加热到80度左右后将待清洗的瓶片放入清洗容器中，清洗15-30分钟左右，然后捞出漂洗干净即可，清洗液可循环使用。 本品25公斤/袋包装，外纺织袋，内衬塑料袋。应密封贮存于阴凉、通风、干燥库房、防晒防潮。.4.2.3 抗氧剂1010的主要技术指标抗氧剂1010学名为四季戊四醇酯，白色结晶粉末，无嗅无味，分子量为11776，熔点110125，抗氧效果好，是目前酚类抗氧剂中性能最优良的品种之一，常用于pp、pa、abs。用量为0.1%0.5%，与辅助抗氧剂如dltp或dstp等并用，主辅比例为1：3，效果更好，可节省主抗氧剂用量。本品溶于苯、丙酮、氯仿等，微溶于乙醇，不溶于水，抗热水萃取性能优异，挥发性低，本品基本无毒。它是一种高分子量受阻酚类抗氧剂，广泛应用于聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚甲醛、abs树脂、聚乙烯醇缩乙醛、合成橡胶及石油产品中，一般用量为0105。采用内衬塑料袋包装，25kg纸塑复合袋，也可根据客户要求设计。按一般化学品贮存。表4.10 抗氧剂1010的技术指标序号指标名称指标1灰分%0.12溶解性澄清、透明3透光率425nm96500nm984主含量985挥发物00.5第五章 工艺参数第五章 工艺参数5.1 配方在生产过程中，对产品质量的控制必须从源头抓起，对入库原料质量必须严格管理，由于本设计原料较为简单，均为回收的废pet瓶，所以对于配方的工艺控制不作太大要求。5.2 工艺控制指标5.2.1 分拣近十多年来，用分光镜法快速准确地识别回收瓶聚合物的种类，是回收技术产业化最成功的范例，但是现在一些成熟的分选设备生产厂家不仅能够通过光来分选不同的聚合物，而且能够分离出淡蓝、深蓝、黑色等不同颜色的聚合物瓶子。据业内人士称，我国绝大部分回收公司在处理废饮料瓶时，都采用人工分选的方法，将废饮料瓶按颜色分开，并除去杂类瓶子；还有公司按瓶标签上的生产厂家进行分类处理。经过分类的废饮料瓶再人工将瓶盖和瓶标签拆下来，若瓶盖材料为高密度聚乙烯(hdpe)，可以直接挤出造粒销售；目前瓶标签多数是(乙烯/乙酸乙烯酯)共聚物(e/vac)，也有的采用聚丙烯(pp)(双向拉伸聚丙烯，bopp)材料，可以集中挤出造粒，作为混合的废塑料使用。底座的分离是利用底座hdpe密度与pet密度不同的特性将其分离。分离可在清洗罐中进行，hdpe碎片从罐顶部溢出，下沉的pet碎片从罐底部出去。有的则采用水力旋流器分离代替浮选罐，其分离效果更好。5.2.2 破碎废pet瓶是pet瓶体、hdpe杯形底座、帽盖(铝或pp)、粘合剂和纸(或po)标签等的混台体。分离工艺是回收取得成效的关键之一。 国外在开发新的高级分选技术、 加速自动化方面，已有许多专利和通用设备。鉴于国内在这方面的开发和引进尚属少见， 因此我们选择了手工分拣回收的方法 。首先，经分拣的pet瓶体在破碎机中被碎成粗块，以减小体积90%，之后再碎成直径小于6mm的碎屑,以保证造粒时不堵塞和发生“架桥”现象。pet瓶有的只进行一次破碎，有的先进行粗破碎后再细分破碎，最终成为1.0-1.5cm大小的碎片。破碎机出口处安装有一个孔径为1.0-1.5cm的筛子以控制碎片的尺寸。pet碎片通常采用离心脱水机使碎片含水量降至2%，再经带式或管式干燥机干燥，使水分含量降至0.5%。破碎过程中有个值得重视的问题是：动刀与筛板之间的距离，要与筛板的孔径相适应，如果距离过大，积存在筛板上、未通过筛板孔的较粗瓶片，再粉碎就较困难，生产效率将明显下降。5.2.3清洗一条完整的清洗系统一般包括：预洗部分、清洗部分、漂洗部分等过程。 预洗部分一般是运用流程后部分的水来去掉物料表面的有磨损作用的污染物，这一部分使用的水来源于清洗环节，否则这些水将被作为废水排出。 在预洗部分（热）后，粘着标签的胶水开始熔化，pet瓶开始掉色。 清洗（瓶片）：通过清洗槽、水平分离器等设备可将残留胶水及其他污染物分离开来。同时在清洗过程中，可以根据物料的杂质含量是否均匀来选择连续或间歇清洗。如果物料杂质含量均匀选择连续清洗，含量不均匀选择间歇清洗。 漂洗过程：可以分离密度不同的聚合物以及再次清洗物质和平衡ph值。 水的处理：水的处理很重要，不仅对于机器的功能而且对最终产品的质量和处理成本也很重要，一条成功的生产线需要带有水的过滤，处理和再循环体系。本流水线三道工序使用五种共计9件设备，电机9台，动力用电22.3kw，用水量3-4吨/小时，产能1吨/小时。工艺流程如下：螺旋提升机喷淋洗料机旋风脱水机螺带洗料机a型旋风脱水机喷淋洗料机漂洗机漂洗机旋风脱水机a.螺旋提升机（ts1-260）：螺旋提升机，是清洗行业的通用设备。惠佳祥螺旋提升机，结构紧凑、体积小、占地少，辅机、配件均选用优质名牌产品，运行平稳，经久耐用。b.喷淋洗料机（mc1-300）：喷淋洗料机的基本功能是在pet清洗流水线中作为预洗、漂洗设备去除瓶片上的泥沙、浮土、清洗剂等非顽固性附着物。本机结构简单，功能很好，是一种低成本、高效率、结实耐用的设备。其结构是在清洗筒内安装一根带有扇叶的轴，送料扇叶和摩擦扇叶交替安装，在清洗筒的上边安装一根喷淋水管，当轴旋转时，轴上的两组扇叶在向前运送物料时对物料进行搓洗，上边的喷淋水将污渍冲走，物料越往前走，污渍越少，水越清，物料越干净。本设计的喷淋洗料机能在机内搓洗物料两分钟，比传统的摩擦机效率高，效果好，节能。c.旋风脱水机（xt1-650）：用于pet瓶片等相似原料的脱水。该机集化工、洗衣、矿山等行业脱水机优点之大成，采用最精简的设计原则，去掉一切繁琐无用的装置，外观简洁，无易损件，故障率低，维修十分方便。 本机脱水率96%98%，用电3kw。比立式甩干机（7.5kw）节电60%，比卧式甩干机（11kw）节电73%，使用半年就能省回一台新设备。d.螺带洗料机（lx1-350）：本机的基本功能是在pet清洗行业作为主洗设备去除瓶片上的各种顽固污渍。在传统pet清洗流水线中，主洗设备是搅拌罐(热清洗釜)，用搅拌罐作为主洗设备有两个缺点：一是物料在罐中的停留时间不确定，物料在搅拌罐中只有转动没有搓洗，不能保证洗涤的效果；二是设备太多，操作麻烦，动力消耗大。物料在螺带洗料机中可实现自动搓洗20-30分钟，先进先出、后进后出、连续生产。所有过机物料都能得到同样的搓洗时间，实现了均匀彻底的清洗。该机彻底克服了上述缺点，提高了清洗效果，减少了设备用量，节约用电80%以上。e.漂洗机（px1-300）：本机的基本功能是在pet清洗流水线中作为漂洗设备去除瓶片上的清洗剂和被清洗剂溶解后的污渍。漂洗机是传统的清洗设备，其主轴有用螺旋的，也有用扇叶的，各有长处。本设计的漂洗机对老式漂洗机做了三项改造。一是主轴采用螺旋和扇叶相结合的构造，在向前送料的同时对物料进行搓洗，漂洗时间增加两倍以上。二是变斜形槽为直形槽，前后水位一致，漂浮料和漂洗的功能更好。三是把斜形出料口改为弧形出料口，出料更顺畅。 在正常情况下，经过这样高质量的清洗后，各种杂质的含量均被控制在10ppm左右。（pet的含量根据自动或人工分选的结果而定）5.2.4脱水、预结晶、干燥pet分子中含有羧酸端基结构，键能较弱，在高温下对水敏感，当水份含量超过极限时，在加工过程中就会发生水解，导致分子量大幅度下降，直至挤出物变色、脆化而失去使用价值。由表1可见，减少pet中水份含量至0.01%甚至0.005%以下，对保证pet性能尤为必要。对废pet来说 ，其比新树脂已有一定程度的降低 ，且其中的抗氧 剂也已消耗许多,若水份干燥不充分，就会在造粒过程中发生严重的热氧降解和水解， 使大为降低。显然,对废pet碎片在造粒前充分干燥比pet新树脂更为重要。鉴于此，考虑到我们造粒选用的是具有高效脱挥发分的排气、大长径比双螺杆挤出机，可较大程度地满足挤出造粒水分干燥程度的苛刻要求。因此我们的干燥装置选用了pet瓶专用干燥机，它类似于高速搅拌机，搅拌桨为低位式，密封性好，并与抽真空装置相连。5.2.5挤出造粒根据pet成型温区窄、易于发生热氧化、水解等特点，以及单螺杆挤出机、双螺杆挤出机的特性，我们选用(高速型) 积木式排气同向旋转双螺杆挤出机作为造粒装置，其l/d=3 0。出于提高物料的输送能力、加速物料的混炼和熔融，便于排气等方面的考虑，并根据pet的特性和工艺的要求，我们对螺杆结构进行了必要的组合设计。排气口前段螺杆结构应有利于脱挥，如设置24级搅拌装置(采用反向列错的类偏心捏合盘与单头螺纹元件配合或使用反向螺纹元件)，使物料以半熔融状态多次充满螺槽进行多级真空脱挥；在排气口处设置大螺距的螺纹段，以利于物料表面更新，提高脱挥效率；排气口后段螺杆结构应有利于物料熔融，如设置正向小螺距螺纹输送元件，并采用齿形盘或捏合盘元件来提高熔体的均化质量。 pet具有明显熔点(260左右)，其熔体粘度受温度的影响不大，而当温度超过280时，即使在n2保护下也会发生部分降解，使物料色度变大、粘度降低。因此，挤出温度宜控制在熔点附近，如排气口前在240260，排气口后可适当高些。 pet在熔融状态下的流变性为非牛顿型，其熔体粘度随剪切应力或剪切速率增加而明显降低。因此，螺杆转速加快，有利于提高挤出量，且因物料在高温中停留时间缩短而减少了降解。但是也不能太快，否则剪切热会使物料引起降解。在挤出机螺杆转速可调范围内，与其它条件相配合。我们确定的螺杆转速为250 rmi n左右。此外，在物料经过的机筒和机头内，应尽可能消除死角，以防止物料滞留时间过长而发生降解。挤出造粒的控制系统： 塑料挤出机的控制系统包括加热系统、冷却系统及工艺参数测量系统，主要由电器、仪表和执行机构（即控制屏和操作台）组成。其主要作用是：控制和调节主辅机的拖动电机，输出符合工艺要求的转速和功率，并能使主辅机协调工作；检测和调节挤塑机中塑料的温度、压力、流量；实现对整个机组的控制或自动控制。 挤出机组的电气控制大致分为传动控制和温度控制两大部分，实现对挤塑工艺包括温度、压力、螺杆转数、螺杆冷却、机筒冷却、制品冷却和外径的控制以及牵引速度、整齐排线和保证收线盘上从空盘到满盘的恒张力收线控制。 1. 挤塑机主机的温度控制 pet瓶的回收造粒是根据热塑性塑料变形特性，使之处于粘流态进行的。除了要求螺杆和机筒外部加热，传到塑料使之融化挤出，还要考虑螺杆挤出塑料时其本身的发热，因此要求主机的温度应从整体来考虑，既要考虑加热器加热的开与关，又要考虑螺杆的挤出热量外溢的因素予以冷却，要有有效的冷却设施。并要求正确合理的确定测量元件热电偶的位置和安装方法，能从控温仪表读数准确反映主机各段的实际温度。以及要求温控仪表的精度与系统配合好，使整个主机温度控制系统的波动稳定度达到各种塑料的挤出温度的要求。 2. 挤塑机的压力控制 为了反映机头的挤出情况，需要检测挤出时的机头压力，由于国产挤塑机没有机头压力传感器，一般是对螺杆挤出后推力的测量替代机头压力的测量，螺杆负荷表（电流表或电压表）能正确反映挤出压力的大小。挤出压力的波动，也是引起挤出质量不稳的重要因素之一，挤出压力的波动与挤出温度、冷却装置的使用，连续运转时间的长短等因素密切相关。当发生异常现象时，能排除的迅速排除，必须重新组织生产的则应果断停机，不但可以避免废品的增多，更能预防事故的发生。通过检测的压力表读数，就可以知道塑料在挤出时的压力状态，一般取后推力极限值报警控制。53 主要设备参数表5.2挤出机主机配置部位序号设备名称数量功率（kw）备注主机部分1主驱动电机11.12硬齿面减速箱1速比40：13分配箱14螺杆、料筒138crmoala5真空泵10.56油循环泵10.557冷却风机36*0.258陶瓷加热器4209自动上料机12.210料箱1不锈钢11料斗1不锈钢材质，容积50l主机操作控制柜1温控表1日本rkc产品2接触器1法国施耐德产品3继电器1法国施耐德产品4电源指示灯、按钮1法国施耐德产品5(调速控制)变频器1采用日本安川优力康6变频器1(喂料) 双螺杆体积式计量，内含搅拌浆，防物料架桥。表5.3 平行双螺杆主机设备工艺技术参数序号项目技术参数1规格型号shj652螺杆直径d/mm62.4mm3机筒直径d/mm634螺杆转向同向平行5螺杆数量26螺杆输出转速(rpm)05007螺杆有效工作长度l/mm14408主电机功率p/kw70.5kw交流电机，变频调速9机筒加热功率p/kw2410生产能力q/(kg/h)20032011滤筛板孔径（mm）312电动机功率（kw）3.5613螺杆数量214主机中心高度（mm）110015机器重量(kg)400016外形尺寸(lwh)(mm)410013001910表5.4 pet专用干燥机工艺技术参数序号项目技术参数1 规格型号pet8002电源380v 50hz3功率（kw）加热器11-15风机0.55搅拌器0.754装料量（kg）6005搅拌速度r/min3.756机体外形尺寸(lwh)(mm)1770136031307单机重量（kg）2408容积（l）500表5.5 螺旋提升机的技术参数序号项目技术参数1型号ts1-2602电机功率（kw）1.53提升速度（吨/小时）1 4提升高度（m）1.75机体长度（m）2.66筒径（m）0.227底座尺寸（m）0.60.6表5.6喷淋洗料机的技术参数序号项目技术参数1型号mc1-3002电机功率（kw）5.53产能（吨/小时）1 4主轴转速（r/min）3605外形尺寸（m）3.36筒径（m）0.4表5.7螺带洗料机的技术参数序号项目技术参数1型号lx1-3502电机功率（kw）33产能（吨/小时）1 4主轴转速（r/min）335整机外形尺寸（m）4.51.01.856槽的尺寸（长宽深高）（m）3.50.80.851.4表5.8旋风脱水机的技术参数序号项目技术参数1型号xt1-6502电机功率（kw）33产能（吨/小时）1 4主轴转速（r/min）9605整机外形尺寸（m）0.650.651.36出料口（长高）（m）0.91.77电机极数六极三相8甩干度含水24%表5.9漂洗机的技术参数序号项目技术参数1型号px1-3002电机功率（kw）2.23产能（吨/小时）1 4主轴转速（r/min）9605整机外形尺寸（长宽）（m）4.2516槽的尺寸（长宽深高）（m）3.50.80.751.37电机极数48腿高（m）0.559腿间距（m）0.9x3.5表5.10冷却水槽序号项目技术参数1类型自来水循环水冷2真空冷却水槽长度（mm）403真空泵功率（kw）1.14移动电机（kw）0.125水泵功率（kw）26外形尺寸（mm）2501602000表5.11切粒机技术参数序号项目技术参数1型号qlj32切粒长度（mm） 33外形尺寸（m）504最大造粒能力(kg/h)2505切断塑条根数：(根)206电机功率kw2.5表5.12破碎机组主要技术参数序号项目技术参数1主要技术参数/型号规格pc2502生产能力（kg/h）1302003进料粒度（mm）2504出料粒度（mm）105电机功率（kw）46重量（kg）3007外形尺寸（mm）970 x 700x 1060表5.13 振动筛设备技术参数序号项目技术参数1型号规格zds800a2上料电机功率kw1.13推料电机功率kw0.754送料管直径mm1025送料高度m36上料量kg/h10007料箱容量kg1508料箱尺寸（lwh）cm10075809机器重量kg150表5.14冷水塔技术参数类型逆流式冷却塔型号ty-st50t标准制冷量（t/h）39。24 输入总功率（kw）5.5电 源3ph 380v 50hz材质水塔优质pvc胶片风扇高级工程塑料水塔壳身和水盘玻璃钢材料风扇可调性轴流式马达全封闭式通风方式自然通风重量（kg）225占地面积（m）4机械尺寸塔高（m）2.4第六章 生产成本估算第六章 生产成本估算6.1 固定成本计算6.1.1 设备投资成本(1)生产设备表6.1 生产设备明细表名称型号数量/台单价/万元合计/万元破碎机pc25020.520.521.04挤出造粒机组shj6511515切粒机qlj310.10.1pet瓶清洁流水线螺旋提升机（ts1-260）12828喷淋洗料机（mc1-300）2螺带洗料机（lx1-350）1漂洗机（px1-300）2旋风脱水机（xt1-650）3振动筛zds800a10.60.6pet专用干燥机pet80010.480.48冷却水槽lf-20010.550.55冷却水塔ty-st50t10.80.8合计1646.57(2)其他设备投资表6.2其他设备投资表名称维修设备通风设备输送设备照明设备消防设备运输车辆总计/万元价格/万元212121018设备投资生产设备投资总额其他设备投资总额 46.571864.57万元设备的运杂、安装费主要包括设备安装的机械设备和装配、装置工程，与设备相连的工作台、梯子等装设工程，以及附属于被安装设备的管线敷设工程等。设为设备成本的5%，则：设备的总投资为64.57(1+5%)67.8万元(1) 其他固定资产投资名称单价（元）数量合计（元）办公桌30051500文件柜50021000空调机250037500保险柜350013500传真机150011500电脑5000315000总计30000表6.3其他固定资产明细表设备的总投资=67.8+3.0=70.8万元6.1.2 车间定员及人员工资生产车间操作工人采用三班二运转制，将车间人员分为三个班，其中每个班都是工作12h,体息24h，总的工作时间没有超过国家规定的工作时间，机械总是连续运转21。(1)生产管理人员生产管理人员主要包括：车间主任，技术员，统计核算员。车间主任：主要负责车间生产、技术、质量、设备及劳动纪律的管理工作，负责下达生产任务和人员按排，督促检查其他人员及班组长的工作，完成车间的各项工作任务，做好职工的思想工作，调好各方面积极性。技术员：主管车间的生产工艺管理，制定合理的生产工艺，执行工艺规格及主管车间的计量工作，对产品质量进行分析，负责车间工人的技术教育各技术培训，与有关部门研究有关改进和提高产品质量等问题。统计核算员：主管车间的统计工作，对原料及产品的出入库、产品的成品率、生产完成情况进行统计，完成成本核算，并统计车间人员考勤情况。(2)直接生产人员主要指车台间生产操作人员。生产操作人员必须经过培训上岗，要严格按操作规程进行操作并对产品质量进行检验，认真填写生产记录卡，对生产中的出现的问题及时反映给有关人员，做好交接班工作。(3)间接生产人员主要包括维修工、电工、检验员。维修工：做好设备的维修工作，保证生产正常进行。平时要准备好各种备件，做到少停机，并建立大修、中修计划及设备检修卡，督促工人进行设备保养，建立设备管理制度。电工：做好车间的供电工作，并根据车间布置合理安排供电线路，保证正常生产、保证操作工人的人生安全。检验员：按质量指标对车间所生产的产品进行抽样检查，把质量问题反映给车间主任和技术员：帮助分析质量问题，并做好产品质量记录。确定车间主人员如下：a.班制：确定为三班制。b.直按生产人员：挤出造粒生产线1人，清洗生产线（破碎、清洗、脱水）3人，回收分拣2人，预结晶和干燥1人，筛选2人，则总需要27人。c.间按生产人员：维修工、电工、检验员各1人，共需3人。d.生产管理人员主要包括：车间主任，技术员，统计核算员各1人，共需3人。表6.4 车间定员表职务人数月薪（元/人）年薪（元/人）年总支出（元）车间主任130003600036000技术员120002400024000统计核算员120002400024000直接生产人员27120014400388820间接生产人员315001800054000合计33526800生产工人的工资及附加费，根据成本核算条例规定，按工资总额的11%提取，此部分费用不包括在工资总额内。生产工资及附加工资=526800（1+11%）/2000=0.29元/件6.1.3车间选址及厂房投资厂房采用单层厂房,虽然占地面积多，但厂房的投资低。长方形的布置,这样对于节约用电，便于设备的管理，缩短管道的安装，便于安排交通运输和出入口，有较多的可供自然采光和通风的墙面。厂房的设计面积为:3040=1200m2,取厂房建设的平均费用为700元/m2 ,则：车间的建设成本为：1200700=840000元其他建设包括大门、厂区道路和围墙、绿化建设等估计10万元。土地的购置成本为： 除了生产车间占地外，另外要考虑道路、绿化、以及扩大生产规模用地，取1000m2。本车间采用一次性投资购买地皮来建工厂，经过各个地区的比较，本设计的pet回收造粒生产车间选址茂名市工业园区。同时茂名市人民政府以茂府200023号茂名市工业园区投资优惠办法专门制定了配套发展的优惠政策，明确规定进园区投资者可享受的各项优惠政策，鼓励外商兴办企业和投资建设园区基础设施。地价为130元/m2，则土地成本：（1000+1200）130=28.6万元。固定资产总投资=生产设备+厂房=70.8+84+10+28.6=193.4万元6.2 可变成本计算6.2.1 原料费用计算(1)根据产品配方表6.5原料消耗表原料名称百分率(%)每年需要量(t)单价万元/t年耗用成本/万元生产厂家废pet瓶1002053.040.51026.52恒飞国际有限公司抗氧剂10102.03.00.00140.004上海宽昊工贸有限公司合计923.874年总原料成本：1026.524万元(2) 清洁粉清洁生产线成本计算涉及塑料清洁用品相关知识，其计算复杂，只能根据相同行业进行估算。根据市场估价废pet瓶清洁粉需5000元/t，本设计年产量pet回收造粒2000吨，因为该产品配制的清洁液可循环利用，故年消耗量约为4吨清洁粉成本=50004=20000元则全年需清洁粉成本2万元。622 水电费用计算(1) 产品中的电费电价以0.6元/度计算电费=988350.540.6=593010.32元（2）产品中水费生产过程中的冷却水循环使用为了节水应使用循环水冷却。在循环水系统中应设冷水机。蓄水池在条件允许的情况应当容量尽量越大越好，蓄水池容量中存放的水量至少要保证供全部生产设备每班循环不多于一次。容量太小就必须加大冷水机的能力，增大电力消耗。根据计算平均每条生产线的耗水量为10.8吨/时。蓄水池的水路口上设置装有适量明矾的网篮，使水中污物、杂质在蓄水池中沉淀，然后定期清洗蓄水池和更换新水(一般每12年换一次水)。设计水池的蓄水量满足一天的使用要求，根据物料衡算结果耗水量18.5976m3/d，水池大小30m3，水费以1.2元/ m3计算，则年水费为：2287.69921.2=2745.24元6.3 生产总成本计算6.3.1制造费用(1) 固定资产折旧固定资产折旧包括设备折旧、建筑物折旧、办公用品折旧、土地摊销等19。折旧费与设备的服务寿命及残值有关，若不计投资的利息，且假设资产的价值随着时间作线形的降低，则年折旧费可用下式表示：d=（vo-vs）/n式中：d表示年折旧费；vo表示该资产服务寿命开始时的初值（单位：元）；vs表示资产的残值（单位：元）,一般在原价的5%以内，可由企业自行确定；n表示服务寿命。 基本折旧费详情如下：a.建筑物折旧建筑物折旧包括厂房、办公楼等设施的折旧，其折旧年限为30年，残值为原价的5%，计算如下：d1=84（1-5%）302.66万元/ab.固定资产设备折旧包括生产设备、办公设备的折旧，其折旧年限为10年，残值为原价的5%，计算如下：d2=70.8（1-5%）106.73万元/ac.土地摊销土地的使用期限为50年，无残值计算如下：d3=28.6/50=0.57（万元）因此，基本折旧费= d1+d2+d3 =2.66+6.73+0.579.96万元(2)维修费维修费按固定资产投资的一定比例如4%计取，故维修费=193.44%7.74万元(3)其他费用其他费用也可按基本折旧额的一定比例计取。若按50%来计算，则其它费用9.9650%4.98万元。根据以上分析可知:制造费用=基本折旧费+维修费+其他费用=9.96+7.74+4.9822.68万元6.3.2管理费用主要为车间管理和组织生产所发生的各种费用，通过车间成本的百分率计：车间管理费=车间成本管理费用百分率车间成本=1026.524+52.68+2+59.3+22.68=1163.18万元取百分率为3%,则管理费用=1163.183%=34.9万元