Проектирование прядильного производства мощностью А по выпуску аппаратной пряжи для изделия Б

0,988

3.

Масса шерсти, поступившей в крашение

117,2

10,6

4.

Выход шерсти из обезрепеивания

F_обезр.

0,965

5.

Масса шерсти, поступившей в обезрепеивание

121,5

6.

Выход шерсти из трепания

f_тр

0,978

7.

Масса шерсти, поступившей в трепание со склада

124,2

Расчет массы эмульсии и ее компонентов

Потребная масса эмульсии рассчитывается по формуле (5.3)

(5.3)

где Q₅ – масса сухой и неращипаной смеси, расходуемой за 1 час, кг; Э – процент эмульсии, вносимый в смесь, %.

Зная массу эмульсии, определяют массу каждого компонента. Расчетные значения рекомендуется представить в форме таблицы 5.7.

Таблица 5.7

Расчет массы компонентов эмульсии

Расчет производственно-технических показателей по выходам

данный расчет является проверочным, так как основные показатели были заложены при выборе планов переходов и норм потерь по переходам.

Результаты данного расчета должны совпадать с принятыми ранее показателями. Расчет ведется для основы и утка.

Выход пряжи из смеси

h₁ = (часовая выработка пряжи) / (часовой расход смеси)=57,65/65,1=0,8855 для основы.

57,39/65,1=88,15 – для утка

Выход ровницы из смеси

h₂ = (часовая выработка ровницы) / (часовой расход смеси)=60/65,1=0,9217

Выход пряжи из ровницы

h₃ = (часовая выработка пряжи) / (часовая выработка ровницы)=57,65/60=0,9608 для основы.

57,39/60=0,9565 для утка

6. Выбор, обоснование и расчет технологического оборудования по переходам производства .

Выбор технологического оборудования по переходам производства осуществляется с учетом технологических операций, предназначенных к выполнению на каждом переходе, вида и состояния продукта, поступающего на переход, а также результата анализа положительных и отрицательных сторон машин новейших моделей и марок. При этом необходимо учитывать конструктивные и технологические возможности машины, обеспечивающие высокий уровень ее производительности и качества вырабатываемой продукции. Важное значение с точки зрения эффективности использования машины имеют ее габаритные размеры, потребляемая мощность, стоимость машины, возможность использования средств автоматизации и механизации технологических процессов.

Опираясь на заправочные параметры рассчитывают расчетную производительность машины (П_расч ), КПВ, КРО, КИМ или принимают их величины по нормативным данным или данным базового предприятия.

6.1 Оборудование для разрыхления и трепания шерсти

Для разрыхления и трепания шерсти используют трепальные машины периодического действия ТПШ-1 . Техническая характеристика этих машин приведена в приложении 4 . Расчет производительности трепальных машин периодического действия , кг/час, определяют по формуле

П_р = g × l_n × n_ц × b × 60 × К_в × КИМ =3*0,247*3,25*1,21*60*0,976*0,9=154 кг (6.1)

где u - скорость питающей решетки, м/мин; b – рабочая ширина питающей решетки, м; g – масса волокнистого материала, настилаемого на 1 м² питающей решетки, кг/м² ; l_n – длина подачи питающей решетки за цикл, м; n_ц – число циклов работы машины в минуту; К_в – коэффициент выхода волокна из обработки; КИМ – коэффициент использования машины.

Количество машин N=Q_скл /П_р =124,2/154=0,8 – берем одну машину

6.2 Оборудование для очистки шерсти и шерстяных отходов

от трудноотделимых растительных примесей

Шерсть, поступающая на прядильные фабрики часто бывает засорена растительными примесями, что сильно ее обесценивает. Переработка такой шерсти затруднена. Технологический процесс протекает с большой обрывностью волокон и повышенными потерями сырья в кардочесании и прядении. Пряжа соответственно и ткань, вырабатываемые из такой шерсти имеет недостаточно привлекательный товарный вид. В связи с этим при подготовки такой шерсти требуется специальная очистка, которая заключается в обезрепеивании или карбонизации волокнистого материала.

Механическое обезрепеивание осуществляют на обезрепеивающих машинах типа

О-120Ш2 . Техническая характеристика которой представлена в приложении 14. Перед подачей засоренной шерсти на обезрепеивающие машины шерсть разрыхляют на трепальных машинах периодического или непрерывного действия. Для осуществления непрерывности технологического процесса обезрепеивающие машины соединяют с автопитателями, которые позволяют агрегировать их с трепальными машинами. Расчет производительности обезрепеивающей машины производят по формуле [6.1].

П_р = u × b × g × 60 × К_в × КИМ =4*1,2*0,3*60*0,974*0,9=76 кг

Количество машин N=121,5/76=1,59 (берем 2 машины)

6.3 Оборудование для крашения шерсти и химических волокон

Для крашения шерсти и химических волокон используем аппараты периодического действия, работающие под давлением типа АКД –У6, входящие в состав поточной линии. Такая линия включает механизированные лабазы ЛРМ – 25Ш, набивочную машину НВ – 150, красильные аппараты АКД, центрифугу ФМК – 1521К, сушильную машину.

Количество компонентных лабазов ЛРМ – 25Ш

(6.3)

где q₁ – масса компонента поступившего на крашение, кг/час, табл. 5.6; W_л – объем лабаза, м³ ; g - плотность волокнистой массы, кг/м³ ; m - коэффициент использования объема лабаза.

Из технологических соображений берем 2 лабаза

Набивочная машина НВ – 150 , как и носители для волокна НВ – 2 комплектуются с красильным аппаратом АКД. Одна машина НВ – 150 обслуживает от 3 до 5 красильных аппаратов. Выбираем одну машину. Её производительность равна 126,6 кг/ч.

Характеристика в приложении 6

Выбираем красильный аппарат типа АКД –У6

Его производительность равна

кг/час

После крашения шерсть отжимают на центрифуге ФМК – 1521К для удаления избытка влаги перед высушиванием на сушильной машине. Производительность центрифуги, кг/ч определяют по следующей формуле

кг/час (6.2)

где Q – масса волокна, загружаемого в аппарат, кг; Т – длительность смены, мин; Т_б – длительность простоев, независящих от количества выработанной продукции (30 мин); К_п – процент плановых простоев (3-3,5 %); Т_м – общая длительность отжима (машинное время), мин; Т_а – длительность простоев, зависящих от количества вырабатываемой продукции (загрузка волокна в аппарат, выгрузка волокна, закрытие крышки), мин.

Причем, Т_м берется из расчета 10-15 мин в смену; Т_а берется из расчета 10-12 мин в смену.

Расчет производительности красильного аппарата производят по этой же формуле [6.2], причем Т_м берут исходя из режимов крашения для различных видов волокон [16] или данных базового предприятия. Среднее время крашения, мин, в зависимости от тона окраски и применяемого красителя составляет:

Шерстяное волокно - 160¸220

Капроновое волокно - 180¸200

После крашения и отжима волокнистый материал поступает на сушильные машины . В качестве сушильных машин рекомендуется использовать АСВ – 120 – 1 .

В состав отечественного сушильного агрегата АСВ – 120 – 1 входят: питатель-разрыхлитель ПР – 120 – В2, грубый рыхлитель, сушильная барабанная машина СББ–120– К.

В приложении6 - техническая характеристика машин входящих в поточную линию для крашения волокна.

Производительность сушильных машин, кг/час, определяется по формуле

× КПВ × КРО = =560 кг/час (6.4)

где Q_c – влагоиспарительная способность машины, кг/час; W_с – влажность нормального сухого волокна (15 %); W_м – влажность поступающего волокна на сушку (60¸75 %); КПВ – коэффициент полезного времени (0,9); КРО – коэффициент работающего оборудования (0,95).

Количество компонентных лабазов ЛРМ – 25Ш после сушки

Из технологических соображений берем 2 лабазы

6.4 Оборудование для получения смесей и их вылеживания

Выбираем щипально-замасливающую машину ЩЗ-140ШЗ с автопитателем АПМ-120Ш1.

Ее производительность П_р = u × b × g × 60 × К_в × КИМ =8*1,4*1,2*60*0,95*0,995=762 кг

Число машин N=126,6/762=0,17 (берем одну машину)

В качестве смесовой машины выбираем УСВМ 1.

Расчет проводим по методике, изложенной В.Е. Гусевым «Проектирование шерстопрядильного производства» стр. 244

Принимаем расчетную скорость воздуха в трубопроводе равную 16 м/с, тогда количество подаваемого воздуха Q_в =0,16*16*3600=9200 м³ /час

Масса этого воздуха составит Q’_в =9200*1,2=11000 кг/час

Содержание смеси в воздушном потоке η=0,18

Определяем массу транспортируемой смеси кг/час

Общее время одного цикла принимаем равным 6 ч 24 мин

За это время в питателе машины накопится 126,6 кг/ч * 6,40 ч = 810 кг смеси

Количество машин УСВМ 1 N=810/1680=0,48 (берем одну машину)

Техническая характеристика в приложении 7

Расчет количества расходных механизированных лабазов типа ЛРМ-25Ш ведется исходя из ассортимента вырабатываемой пряжи и необходимости вылеживания смесей в течении 16-24 часов и рассчитывается по формуле

лабазы (6.5)

где Q_{c м} – масса смеси расходуемой в час, кг/час.

Q_см = Q_ч ^о + Q_ч ^у =130,2 (см. табл. 5.1);

t – длительность вылеживания, ч; W_л – объем лабаза, м³ ; g - плотность смеси в лабазе, кг/м³ ; h_л – коэффициент использования объема лабаза (0,85¸0,9).

Для получения удвоенного числа лабазов (исходя из необходимости вылеживания смеси и непрерывности питания кардочесального аппарата) в числитель вводится цифра - 2. При трехсменной работе t = 24 ч, при двухсменной t = 16,4 ч.

6.5 Оборудование для производства аппаратной пряжи и ровницы

Подробный расчет и выбор технологических параметров прядильной машины ПБ-114-Ш1 в разделе 4 (табл. 4.3.)

Число прядильных машин (N)необходимых для часовой выработки однониточной пряжи (Q_пр ) каждого вида будет определяться по следующему выражению.

где m – число веретен на машине (300); П_расч – расчетная производительность веретена, кг/час.

Корректированная производительность одного веретена = 0,0667 кг/час

Тогда число прядильных машин принятых к установке (N_у ) равно 6.

Плановая производительность прядильной машины в км на 1000 вер.ч. определяется по формуле

П_п = 60 × u_н × КПВ= км (6.7)

Плановая производительность на одну машину, кг/час

П_п = П_т × m × КПВ = 0,0846×300×0,82=20,8 кг/час (6.8)

Показанный расчет является дополнением к расчету технологических параметров прядильной машины, который представлен в табл. 4.3.

7.Расчет и выбор вспомогательных площадей, складов. Размещение технологического оборудования .

7.1 Расчет и выбор вспомогательных площадей, складов

Расчет и выбор вспомогательных площадей, помещений, складов осуществляется на основе норм технологического проектирования предприятий легкой промышленности [24]. Согласно этих норм, запасы сырья и п/ф по переходам производства представлены в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Нормы запаса сырья и полуфабрикатов по переходам производства

Потребная площадь для хранения сырья и полуфабрикатов рассчитывается по формуле

м²

где S – потребная площадь для хранения, м² ; Т – длительность смены, ч; К_см – коэффициент сменности; Q – масса сырья или п/ф поступившего на хранение, кг/час; Н₃ – норма запаса сырья, смены; g - удельный расход площади, т/м² .

Таблица 7.2

Общефабричные нормы запаса сырья и пряжи

Наряду со складскими помещениями и площадками для хранения и накопления полуфабрикатов прядильного производства в проекте необходимо предусмотреть подсобно-вспомогательные помещения. Перечень подсобно-вспомогательных помещений приводится на основе норм технологического проектирования и представлен в приложении 8.

7.2 Размещение технологического оборудования

После расчета и выбора технологического оборудования переходят к предварительной компоновке цехов и производств. При этом, следует иметь в виду, что для одноэтажных многопролетных зданий рекомендуется принимать единую сетку колон 18 ´12 м, а в высоту 6 м. кроме того для проектирования предприятий легкой промышленности установлены унифицированные типовые секции. Для одноэтажных зданий при сетке колон 18 ´ 12 м размеры типовых секций следующие, м: 72 ´ 60; 72 ´ 72; 60 ´ 144; 72 ´ 144.

Размещение оборудования связано с определенными трудностями и без применения САПР приходится прорабатывать несколько вариантов, чтобы выйти на оптимальный.

Расстановка оборудования в цехах должна обеспечивать безопасные условия труда и максимальные удобства в обслуживании, свободное передвижение работающих во время смен и перерывов, и быструю эвакуацию людей в экстремальных ситуациях. Наряду с этим расстановка оборудования в цехах должна обеспечивать рациональность грузопотоков с использованием современных видов внутрицехового транспорта и безопасную его эксплуатацию.

Удачная расстановка определяется правильным выбором ширины проходов между машинами, машинами и строительными конструкциями, рациональным размещением цехов и грузопотоков, возможностью максимальной механизации и автоматизации технологических процессов.

Ширина проходов между машинами является величиной нормированной и при расстановке оборудования это необходимо учитывать.

В приложении 8 приведены основные параметры размещения технологического оборудования, которыми следует руководствоваться при выполнении проекта.

Приложение 1

Планы подготовки натуральной шерсти к смешиванию