Беспрессовый и экструзионный способ получения пенополистирола. Расчет годового фонда рабочего времени технологического оборудования, материального потока, складов и бункеров. Порядок выходного контроля качества продукции, сдачи и складирования продукции.
Аннотация к работе
Министерство образования и науки Российской Федерации Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин)Пенопласты представляют вторую основную группу теплоизоляционных материалов. Сюда относят пенополистирол, пенополиуретаны, фенолформальдегидные и мочевиноформальдегидные пенопласты. По сравнению с волокнистыми неорганическими утеплителями (минеральной ватой) пенопласты применяются в несколько меньших объемах. Однако, в последние годы в связи с изменением требований к термическому сопротивлению ограждающих конструкций, объем производства пенопластов значительно возрос и продолжает расти. Это в первую очередь обусловлено значительно меньшими в сравнении с другими утеплителями удельными капитальными затратами на организацию их производства.Таблица 1.1 Технические характеристики беспрессового пенополистирола Наименование показателя Нормативные значения для марок Прочность на сжатие при 10% деформации, МПА, не менее 0,04 0,08 0,14 0,16 Время самостоятельного горения плит ПСБ-С, сек, не более 4 4 4 4Сырьем для производства пенополистирола беспрессовым методом (ПСБ) является суспензионный бисерный полистирол, который получают суспензионной полимеризацией стирола в присутствии изопентана. Каждая гранула содержит внутри ячеек легкокипящую жидкость изопентан, разделенную тонкими полимерными стенками. Производство полистирольного пенопласта характеризуется тем, что при нагревании свыше 80?C полистирол переходит из стеклообразного в вязко-текучее состояние, а изопентан при температуре свыше 28?C вскипает и давлением паров вспенивает гранулу полистирола. 2.1): предварительное вспенивание гранул производят при помощи горячей воды, пара, воздуха или токов высокой чистоты, нагревая бисерный полистирол до 90-120?C. При использовании в качестве аппарата для вторичного вспенивания автоклава формы заполненные гранулами, подают в автоклав и пропаривают по заданному режиму (засыпка гранул около 2 мин, вспенивание 1-2 мин при Т = 95-105?C, охлаждение около 10 мин).Годовой фонд рабочего времени технологического оборудования в часах подсчитывается по формуле: (2.1) где Тф - номинальное количество рабочих суток в году; Тр - длительность плановых оснасток технологических линий на ремонт в сутках; n - количество смен в сутки; Наименование отделений Количество Коэффициент использования Годовой фонд рабочего времениПроизводительность технологических переделов рассчитывается по формуле: (2.2) где Пn - производительность в зоне n, м3/год; Пn 1 - производительность в зоне, следующей за рассчитываемой, м3/год; Qn - производственные потери в зоне n, %. Суточные и часовые производительности подсчитываются по формулам: (2.3) Отделение Производственные потери, % Ед. изм Производительность (потребность)Подбираем барабанный вспениватель производительностью 18 кг/ч. Таблица 2.3 Техническая характеристика барабанного вспенивателя Частота вращения барабана, об/мин 10; 15; 20 Принимаем 5 барабанных вспенивателей. Для дробления отходов резки принимаем роторную дробилку СМ-963.Емкость склада для бисерного полистирола рассчитывается по формуле: (2.5) где Зсут - суточная потребность предприятия в материале; Кф - коэффициент, учитывающий необходимое увеличение емкости склада при хранении заполнителей нескольких фракций; Объем расходного бункера рассчитывается по формуле: (2.6) где Пч - суточная потребность отделения первичного вспенивания, м3/ч; К3 - коэффициент, учитывающий не полное заполнение бункера, К3 = 1,2; Рассчитаем объем бункера для выдержки гранул после первичного вспенивания: (2.7) где Псут - суточная производительность отделения первичного вспенивания, м3/сут;При производстве сборных пенополистирола осуществляется входной, операционный и приемочный или выходной контроль. Входной контроль предусматривает проверку качества сырьевых материалов, используемых для изготовления пенополистирола. Этот контроль осуществляется лабораторией и отделом снабжения. При приемке полистирольного бисера проверяется вид, марка, наличие паспорта, физико-механические свойства (при необходимости).Пожарная опасность существует при получении ПСБ на следующих стадиях производства: при хранении суспензионного полистирола; при изготовлении, хранении и обработке пенополистирола ввиду выделения в воздух на этих стадиях изопентана, который способен образовывать с воздухом взрывоопасные смеси, и наличия легкосгораемого материала - пенополистирола с большой развитой поверхностью. При хранении суспензионного полистирола изопентан, выделяясь, способен образовывать взрывоопасную смесь, нижняя граница взрыва, который составляет 1,4% (объемных); температура ее воспламенения 285?С. Кроме того, суспензионный полистирол склонен к образованию электростатических зарядов. Искровые или кистевые заряды от полистирола к стенкам резервуара могут воспламенить изопентан-воздушную смесь (минимальная энергия воспламенения изопентана 0,88 в·сек). Поэтому помещение для хранения суспензионного полистирола относится к категории взрывоопасных.