10000吨年硬聚氯乙烯管材生产车间工艺设计.docx

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10000吨年硬聚氯乙烯管材生产车间工艺设计

专业课程设计

设计题目:

10000吨/年硬PVC管材生产车间工艺设计

专业课程设计任务书

一、课程设计课题硬聚氯乙烯管生产车间工艺设计

二、课程设计工作自2011年12月26日起至2012年1月11日止

三、课程设计进行地点本校

四、设计原始数据:

（一）聚合聚生产能力10000吨/年硬PVC管材；

（二）年生产时间7200小时；

（三）PVC管材合格率99%；

（四）产品规格Φ160～200mm；

（五）物料损耗系数

工序

造粒工段

挤出成型工段

配料

高速混合

冷却混合

挤出造粒

挤出成型

后处理

损耗率

五、课程设计的内容要求

（一）计算及说明部分内容

1.概述包括产品的市场需求情况、国内外主要工艺路线介绍、设计依据、产品方案、产品质量指标、生产配方和工艺流程叙述等

2.工艺计算包括物料衡算

3.设备计算对主要设备进行工艺计算和选型

4.工艺参数

5.安全与环保

6.设备一览表

7.参考文献资料

（二）设计图纸：

设备平面布置图（图纸规格为3号图）

（三）基本要求：

提交的设计说明书要数据可靠、计算准确，内容完整、层次分明、文字简练、语句通顺、结论正确。

画图规范。

设计说明书要七千字以上。

教研室负责人

指导教师

接受任务日期年月日

学生签名

1.4.3填料...........................................................................................................................4

1.4.4润滑剂......................................................................................................................5

改性剂......................................................................................................................5

...........................................................................................................5

.......................................................................................................................5

1.5.1原料质量标准..........................................................................................................6

1.5.2PVC品种和执行标准............................................................................................6

1.5.3PVC的环保性的要求.............................................................................................7

1.6.1配料混合工艺..........................................................................................................8

1.6.2挤出成型工艺..........................................................................................................8

1.6.3定型工艺..................................................................................................................9

1.6.4牵引工艺..................................................................................................................9

真空定型机.............................................................................................................12

3.3.2牵引机....................................................................................................................12

3.3.3磨粉机....................................................................................................................12

破碎机.....................................................................................................................13

高速混合参数........................................................15

4.2挤出机参数..........................................................15

4.3辅机工艺参数........................................................15

第一章

PVC材料即聚氯乙烯，它是世界上产量最大的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。

根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。

在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。

硬质PVC管材、管件在众多PVC制品中，在我国呈快速增长之势，也是各种塑料管道中消费量最大的品种。

我国PVC管材经过近几年的宣传推广，特别是国家有关政策的支持，PVC管材生产和应用取得了长足发展，PVC管材产量已占塑料管材总产量的50%以上，广泛应用于工业、建筑、农业等许多行业。

硬聚氯乙烯管（PVC）系将聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等助剂配混，经造粒后再挤出成型制得，也可采用双螺杆（异向）粉料一次成型。

硬聚氯乙烯管耐化学腐蚀、绝缘性能好，主要用作输送各种流体，以及用作电线套管等。

硬聚氯乙烯管易切割、焊接、粘接、加热可以弯曲，因此安装、使用非常方便。

2011年中国塑料管材的年增长率已达到15％，位居世界第一位。

目前，全世界PVC年消耗量为2600万吨，PVC仍然是各种塑料原料中最重要的一种原材料。

PVC的价格性能比优于其它塑料原材料，所以在许多应用领域中PVC都必不可少，尤其是在建材工业领域内，PVC管道应用广泛，一般可用于压力和重力管道之中，也可应用于电气、排水、工业管道等行业之中。

中国是全世界PVC需求最大的国家，聚氯乙烯树脂（PVC）是我国重要的有机合成材料。

其产品具有良好的物理性能和化学性能，广泛用于工业、建筑、农业、日用生活、包装、电力、公用事业等领域。

另外，聚氯乙烯树脂作为氯碱工业最大的有机耗氯产品，对氯碱工业的碱、氯平衡和发展具有极其重要的作用。

2003年以来，我国聚氯乙烯行业发展速度惊人，新建、扩建项目纷纷上马，产能迅速扩大，从2000年到2007年，我国聚氯乙烯产能年均增长率达25％，目前国内PVC生产企业近100家，分布在27个省市（自治区）。

中国已经成为世界上最大的PVC生产国。

PVC主要用途是在管道发展最快。

从2005年开始我国成为了世界最大的PVC消费国，约占全球总消费量的28%，2007年我国PVC的消费达1027万吨，年增长率13.3%，2008年受国际金融危机影响表观消费量出现近年来首次负增长，为924吨，同比下降11%。

到了2010年，我国PVC消费量达到1100-1200万吨。

而2008年以后的新建数量将较前期减少，需求的增加将有望使整个PVC市场逐渐恢复供需平衡的状态。

华东、华南及华北是PVC的主要消费地区，消费比例累计83.6%，其中华东、华南地区是PVC净流入区域，华北地区PVC产销基本平衡，中西部地区则是PVC净流出区域。

我国PVC价格呈现各地区之间联动性强的特点，并总体以华南价格为主导。

从消费结构来看，目前PVC产品中65%的消费领域在硬制品（包括管材15%、管件5%、门窗及型材30%、硬片及板材8%，等等），35%用于软制品生产。

以后PVC硬制品的比例还将逐步扩大，硬制品发展将以复合材料、掺混材料及其他适应建材市场要求的原料和制品为主。

软制品则仍以电线电缆、包装材料和壁纸为主。

制品整体向无毒、低增塑剂方向发展。

国家的经济发展和产业政策支持,“塑料工业是朝阳工业”,国家经济持续高速的发展为PVC管道的发展提供了广阔空间,产业政策的指导是PVC管道发展的动力和方向。

“国家化学建材产业十一五计划和2010发展规划纲要”:

提出我国塑料管推广应用以PVC-U和PE为主,并大力发展其他新型塑料管,到2010年塑料管在全国新、扩、改建工程中,建筑排水管80%,建筑雨水排水管道70%,城市排水管30%,建筑给水管、热水和供暖管道80%,城市供水70%,城市天然气60%,建筑电线护套管90%使用塑料管。

随着国家的城市化建设的推进、住宅产业的发展、西气东输、南水北调、西部大开发、北京奥运会、上海世博会、等一批国家重点工程和振兴东北、城市节水、企业节水、农业节水、农村改水等政策的实施。

都将为PVC管道的发展提供了更为广阔的市场前景,尤其在建材市场和农用市场更大有作为。

开发生产卫生、节能、无污染环保的PVC管道,走可持续发展之路,是PVC未来发展的方向。

PVC管道产业的发展潜力巨大,市场广阔。

1.2国内外硬聚氯乙烯管材主要工艺路线

目前国内PVC硬管生产工艺主要有三种类型。

有压片造粒挤塑成型,挤出造粒挤塑成型,粉料直接挤塑成型。

PVC塑料管材一般采用单螺杆或多螺杆挤出成型。

多螺杆挤出成型因生产效率高、质量稳定,大多数企业选用双螺杆挤出PVC塑料管材；单螺杆挤出成型因其设备投资少,工艺简单,现阶段仍有不少厂家采用单螺杆挤出成型生产PVC塑料管材.单螺杆挤出机成型设备与成型工艺：

主辅原料配合高速混料挤出造粒粒料单螺杆挤出机挤出管材冷却定型牵引切割管材。

硬管的成型方法很多,挤出～牵引法生产的PVC硬管,产量高、成本低、收效快,利用一台挤出机可以生产出多种规格的管材。

1.3设计依据

（1）依据硬聚氯