1、東華理工大學畢業設計（論文） 作者聲明 畢業設計 題 目 年產2000噸可冷彎PVC電工套 管原料車間工藝設計 英文題目 The Design of Raw materials Workshop Process of PVC Electrical Casing with 2000 Tons Annual Output 學生姓名：周辰峰 申請學位門類：工士學位 學 號： 201120090125 專 業： 材料科學與工程 學 院： 化學生物與材料科學學院 指導教師： 朱國平 職稱： 講師 二0一五年六月 一 日作 者 聲 明本人以信譽鄭重聲明：所呈交的學位畢業設計（論文），是本人在指導教師指導下

2、由本人獨立撰寫完成的，沒有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學術規范和其他侵權行為。文中引用他人的文獻、數據、圖件、資料均已明確標注出，不包含他人成果及為獲得東華理工大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。對本設計（論文）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本畢業設計（論文）引起的法律結果完全由本人承擔。本畢業設計（論文）成果歸東華理工大學所有。特此聲明。畢業設計（論文）作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日 本人聲明：該學位論文是本人指導學生完成的研究成果，已經審閱過論文的全部內容，并能夠保證題目、關鍵詞、摘要部分中英文內容的一致性和準確性。 學位論文指導教師簽名： 年

3、 月 東華理工大學畢業設計（論文） 摘要摘 要 聚氯乙烯（PVC）制成的管材具有良好的力學性能，防腐蝕性能，重量輕等特點而被廣泛使用。由于PVC管材的絕緣性能好，用PVC制成的電工套管質量輕、阻燃、絕緣、安裝方便、清潔衛生、無污染、價格低、使用壽命長等特點，廣泛應用于電氣工程中。本文主要設計了一條年產兩千噸PVC可冷彎電工套管的原料車間。原料車間的主要任務是符合要求的原料制成PVC電工套管生產過程中所需的配合料，并送入擠出機煉制，該過程中配料的精準和生產過程中的穩定運行決定電工套管的質量。本設計簡單介紹了PVC電工套管的定義和發展現狀，主要設計了PVC可冷彎電工套管生產原料配方，原料車間的工藝

4、流程，原料車間的平面布置以及在原料車間要用到的主要設備選型。通過對設計的可行性分析，結果表明使用造粒，擠出工藝建成的年產兩千噸的PVC可冷彎電工套管工廠需要前期投資大概三千萬元，生產過程中的年利潤一千六百萬元，兩年收回成本，該生產技術設計方案可以投入實際使用。關鍵詞 ：PVC電工套管；原料配方；工藝流程設計東華理工大學畢業設計（論文） ABSTRACTABSTRACTPVC pipe are widely used because that it has good mechanical properties, corrosion resistance ,light weight, etc .

5、As a result of the PVC pipe good,insulation performance,PVC electrical casing pipe has characteristic such as the quality light, flame retardant, insulation, convenient installation, clean sanitation, no pollution, low price, long life and so on ,so it is widely used in electrical engineering.In thi

6、s paper, we design an electrician casing PVC workshop with annual output of two thousand tons .The main task of the raw material workshop is to meets the requirements of material in the production of PVC electrical casing .The ingredients of raw materials and the stable operation in the process of p

7、roduction determines the quality of PVC pipe.This design briefly introduces the definition and current situation of the development of PVC electrical casing, and mainly designs raw material formula, raw material workshop process, the layout of workshop and main equipment selection in the raw materia

8、l workshop of PVC cold bending electrician casing .Through analyzing the feasibility of the design, the results show that the investment of this kind of workshop is about thirty million yuan with granulation, extrusion process. The year profit is about sixteen million yuan .It will spend two years t

9、o recover the cost,.the design of production technology can be put into practical use.Key Words：PVC electrical casing；Raw material formula；Process design東華理工大學畢業設計（論文） 目錄目 錄第一章 緒論11.1 聚氯乙烯（PVC）簡介11.2 PVC電工套管11.3 PVC管材的發展現狀及發展前景21.4 設計意義21.5 設計的主要內容3第二章 可冷彎PVC電工套管原料的確定和物料衡算42.1 PVC電工套管原料的配方設計42.1.1 概

10、述42.1.2 PVC電工套管對原料的要求42.1.3 擬定原料成份42.2 原料的選擇52.2.1 原料選擇的原則52.2.2 原料的確定52.3 物料衡算62.3.1 計算基準的確定62.3.2 物料衡算7第三章 原料車間的組成及工藝流程設計93.1 車間的組成和說明93.2 車間工藝流程93.2.1 工藝流程布置原則93.2.2 總工藝流程93.2.3 原料工藝流程103.2.4 原料車間平面設計10第四章 原料車間主要設備124.1 高速混合機124.2 雙螺桿擠出機134.3 破碎機134.4 篩分機14第五章 設計可行性分析15東華理工大學畢業設計（論文） 目錄5.1 市場前景調查

11、分析155.2 經濟效益分析155.3 產品技術方案的可行性165.4 環境保護165.5 可行性結論和建議17總 結18致 謝19參考文獻20東華理工大學畢業設計（論文） 緒論第一章 緒論1.1 聚氯乙烯（PVC）簡介 氯乙烯單體在偶氮化合物、過氧化物等引發劑的作用下，或者在光、熱的作用下依據自由基聚合反應的機理聚反應生成的聚合物叫做聚氯乙烯，英文名稱為polyvinychloride，簡稱PVC。聚氯乙烯是最先工業化生產的塑料之一，如今PVC產量僅次于聚乙烯(PE)之后，居于第二位。因為聚氯乙烯具有良好的耐腐蝕、優良的絕緣、耐磨損性能、原材料價格低廉、來源廣泛等諸多特點，所以PVC能夠在管

12、材、防腐材料、建筑材料等方面獲得非常廣泛使用，而且也可以在工農業以及日常生活中獲得廣泛地應用。 氯乙烯單體合成聚氯乙烯單體的方法主要有本體聚合、乳液聚合、懸浮聚合和微懸浮聚合這四種。在這四種聚合方式中，懸浮聚合生產工藝手段是最成熟的、后處理簡易、產物純度高、生產成本低、使用范圍廣、綜合性能好，是生產PVC樹脂最主要方法，目前世界上絕大部分的PVC樹脂都是通過懸浮聚合反應生成。乳液聚合的優點是速度快，穩定的系統，規整的粒子結構，連續生產；缺點是聚合物不易去除乳化劑等雜質，這將影響聚合物的透明性，電絕緣性和熱穩定性等。 雖然PVC是綜合性能優異、應用范圍廣的通用塑料。可是PVC樹脂依舊存在嚴重的不

13、足之處：第一，PVC的熱穩定性差，在溫度達到100時PVC開始分解并且釋放出HCl氣體。第二，PVC脆性強，由于PVC硬度比較大，故PVC容易發生脆性斷裂。第三，PVC的耐老化性很差，在光、熱、氧等因素作用下容易發生分解、降解等反應，所以較容易老化。第四，PVC耐低溫性較差。為了讓PVC在生產生活中獲得更加廣泛的應用需要對其性能進行改良，常見改性 PVC方法有進行共聚、交聯、接枝、填充填料以及共混等。 PVC產業在全球的迅速發展和有一個光明的未來，PVC材料正在取代其他材料依靠它優越、獨特的性能，為人們展示它的作用和地位。1.2 PVC電工套管 PVC電工套管的主要原料是PVC樹脂，加入穩定劑

14、、潤滑劑、改性劑、填料及其它助劑，以擠出和注塑為成型工藝手段加工出來的導線管材，在生活實際中主要用于保護電線，在應用方面上主要用在電氣工程上，PVC電工套管的產品執行行業標準：JG3050-1998。 PVC電工套管擁有以下特點：第一，抗沖擊性好，PVC電工套管機械強度和韌性比其他管材好；第二，耐腐蝕性好，PVC電工套管具有良好的耐酸性和耐堿性，不易被腐蝕；第三，良好的阻燃性，在消防上PVC管材有自熄功能，防火能好；第四，良好的電絕緣性，PVC絕緣，絕緣性能好，避免使用時發生漏電事故和觸電事故；第五，施工方便，易拼接；第六，質量輕，節省生產費用的投入，降低材料的成本和在施工時安裝的管材費用。當

15、前，在電氣工程和通訊線纜套管的選材上大多選用PVC電工套管或者KBG鍍鋅鋼管。隨著PVC材料技術的逐步發展，PVC電工套管輕、阻燃、絕緣、安裝方便、清潔衛生、無污染、價格低、使用壽命長等特點，廣泛應用于電氣工程中。PVC電工套管的市場會隨著我國經濟的逐年增長而變的越來越廣闊，其發展潛力不可小覷。1.3 PVC管材的發展現狀及發展前景在很多的PVC產品中PVC管材呈現出快速增長的潛力，而PVC管材也是眾多塑料管材中消費量最大的種類。PVC管材在生產以及應用方面獲得較大的進展得益于我國近些年來對PVC管材的宣傳以及推廣，尤其是國家相關政策的支持，使得PVC管在建筑、工業、農業等眾多行業獲得廣泛的應

16、用。自上世紀80年代以來，中國推出了不同類型的PVC管材生產線，出現了類似大連實德、浙江永高、上海湯臣等大規模量產PVC管材的廠家。目前，我國PVC管材的總生產能力高于110萬噸/年，生產PVC管材的廠家大約有600多家，有30多家的生產規模高于10000噸/年的工廠，同時有60多家生產規模在5000-10000噸/年的工廠，并且生產PVC管材的基本設施實現了國產化，已經不需要從國外進口。在"十五"時期，在塑料管方面主要對PVC管和PE塑料管進行推廣應用，并大力開發其它新式管材。在2005年，全國建設的工程中，塑料管在建筑用排水管中占五成，塑料管在城市排水管道中占兩成，塑料

17、管在建筑給水、供暖管道方面占六成，塑料管在城市供水管材上占五成，塑料管在村鎮供水上占六成，塑料管在城市燃氣管道上占五成，塑料管在建筑電線保護套上占八成。國內生產PVC管材的能力呈快速增長的趨向，據有關統計數據顯示，目前每年我國塑料管材市場的增長率為15%,居世界第一位，預計在2020年產量將達3000萬噸。根據近些年PVC塑料管材的市場形式分析，原料價格保持在高價位將會持續較長的一段時間，但其價格上漲的空間不會很大。增進國際上的貿易，開拓世界市場將成為未來PVC管材行業發展的方向。專家以為從加強PVC管材的技術層面入手，同時提高生產出來的PVC管材的質量，才能使PVC管材行業獲得更好的發展。1

18、.4 設計意義 PVC作為通用塑料之一，人們在日常生活中隨處可見到PVC塑料品，說明了其應用途徑的廣泛性，由此可見對PVC進行研究具有很大的意義。PVC管材具有良好的抗23東華理工大學畢業設計（論文） 緒論沖擊性能，優良的耐酸性和耐堿性，使用過程中重量輕，安置條件簡單，不需要維修，加工PVC管材的使用年限一般50年左右；但是使用鋼材作為工程管材的原料，它的安裝過程較塑料管材難，而且容易被腐蝕，維護費用相對來說也要高出不少，而且金屬管材的使用年限一般為20年左右。并且相對PVC管材而言金屬管材的造價高，金屬管材使用時會發生銹蝕的情況，容易對環境造成污染。由于PVC管材在如今的生產生活中的廣泛應用

19、，因此設計對PVC電工套管的原料車間的設計對其生產具有深遠的意義。1.5 設計的主要內容 本設計主要針對年產2000噸可冷彎PVC電工套管的原料車間進行設計。主要設計內容包括，生產PVC電工套管的原料配方，確定原料的配合比，以確保得到符合質量要求的PVC電工套管，對整個生產工藝流程，原料車間的工藝流程進行設計，為了合理的組織生產，設計了原料車間的廠房平面布置圖以及對原料車間所需設備進行了選型。最后對整個設計進行可行性分析，從PVC管材市場前景，確定本設計的實際可操作性；對本設計運用到實際生產中的經濟效益進行分析，確保本設計能帶來效益并進行實質性的生產。并對環境保護，技術層面上是否可行進行分析，

20、為該設計的實際運行提供了有力的保障。東華理工大學畢業設計（論文） 可冷彎PVC電工套管原料的確定和物料衡算 第二章 可冷彎PVC電工套管原料的確定和物料衡算2.1 PVC電工套管原料的配方設計2.1.1 概述 配方設計是一個決定產物制成需要何種原料和各種材料在配方中的配比的過程。對于PVC電工套管而言它的配方設計是最重要的部分，所以設計一個良好的PVC電工套管配方須依據一定的設計思路，慢慢摸索。PVC電工套管的配方的設計思路：（1）了解PVC電工套管的使用性能及其用處；（2）對生產PVC電工套管的原材料進行選擇；（3）產品的設計和成型方法的組合，以及其他因素，對初始配方進行設計，此時設計出的初

21、始配方會有多個；（4）把對工藝、模具以及結構設計相結合，對產品進行試制，并對試制樣品進行關于性能方面的測試；（5）對測試結果進行詳盡分析后，對設計的配方進行再次修改以及再次試驗；（6）最后，在綜合考慮種因素后，最終確定了原料配方。 2.1.2 PVC電工套管對原料的要求 電工套管要求有較好的絕緣性，要求原料滿足對產品性能的需要，從經濟效益上來說要降低原料的成本等等，對原料的要求如下：（1) 原料質量的優劣是關系到PVC電工套管的生產是否優質高產；（2)在其他設計滿足要求，比如產品性能要求以及成型條件要求；（3）在滿足以上條件的情況下要求盡可能降低生產的成本；（4）要充分考慮客戶對產品的特殊要求

22、，如季節性氣候變化使用，是否需要對耐候性能進行改性等。2.1.3 擬定原料成份 生產可冷彎PVC電工套管原料成分包含PVC樹脂、穩定劑、改性劑、潤滑劑、填料及其他添加劑。PVC樹脂是生產產品的主要原料；高溫下PVC樹脂的分解速率會加快，此時必須加入穩定劑，同時應降低加工時的熱降解和各種條件下的長期使用老化降解；改性劑可以改善PVC樹脂的性能；潤滑劑可以增加聚合物的加工流動性；填料可以提高產品的硬度，降低成本，提高電氣性能，等等。2.2 原料的選擇2.2.1 原料選擇的原則 在對原料進行選擇時要對原料的使用環境，價格等因素進行考慮，故對原料選擇的原則如下： （1）原料的選擇要滿足產品對性能的要求

23、 ； (2) 產品的使用環境比如溫度、濕度、酸堿度等； （3） 原料的價格，成品的使用費用以及維護等； （4) 產品的加工性能和使用性能。2.2.2 原料的確定 考慮PVC電工套管的性能，可以確定原料如下（1） PVC樹脂的選擇：PVC樹脂是種白色粉末材料，同時PVC樹脂是沒有氣味、對人體無毒害的物質。PVC樹脂的溶解性為不溶于水、汽油、酒精和氯乙烯等，溶于丙酮、二氯乙烷、二甲苯等。其相對水的密度是1.35-1.46g/cm³，常溫下在空氣中折射率為1.544。PVC樹脂的化學穩定性很高，可塑性強。聚合度較低的SG-5型PVC樹脂是生產硬質PVC管材的常用原料。PVC樹脂的物理機械性

24、能好和聚合度有關，物理機械性隨著聚合度的升高而升高，但是PVC樹脂的流動性就會相應的越差，不利于生產和加工。而硬質PVC管材的生產過程中一般不會加入增塑劑，于是在一般情況下PVC管材的生產會選擇粘度相對較低的SG-5型PVC樹脂。（2）穩定劑：穩定劑具備使化學反應平衡保持不變以及減緩化學反應速度的能力,使物質的表面張力下降，避免了化學物質在光、熱或者氧作用下的分解。簡單來說穩定劑是保持聚合物性能的穩定，防止聚合物分解以及老化的化學試劑。（3) 潤滑劑：為了提高產品的脫模能力和提高塑料加工時樹脂的流動性能，防止PVC熔體在生產過程中對機器黏附，減少熔體與加工設備之間的摩擦對產品性能產生影響，需要

25、在原料配方中添加潤滑劑。聚氯乙烯常用的潤滑劑有烴類，脂肪酸，酯類，脂肪酸酰胺類以及金屬皂類等。根據潤滑劑的不同作用，可以把潤滑劑分成內潤滑劑和外潤滑劑。內潤滑劑與聚合物的相容性好，可以降低PVC熔融時的熔體粘度，并防止PVC樹脂由于摩擦產生的熱量致使其分解。外潤滑劑會在生產設施的表面和PVC熔體的界面處形成潤滑層，從而避免了機器與物料的黏著以及減少摩擦，常見的外潤滑劑有石蠟。（4）改性劑:PVC改性劑分為抗沖擊改性劑和加工改性劑。（5）填料及其他添加劑根據本設計中PVC管的特點，確定PVC管的原料配如表1所示表1：PVC管材配方表原料名稱用量（份）PVC（SG-5）100三鹽6二鹽2.5Pb(

26、St)20.8石蠟0.7CPE12ACR3.2輕質CaCO38TiO22.82.3 物料衡算本設計是年產2000噸可冷彎PVC電工套管原料車間工藝設計，其工藝流程主要包括造粒工藝流程和擠出工藝流程。生產中物料的物理形態變化過程為：粉狀物料粒狀物料熔融狀物料產品。2.3.1 計算基準的確定 年工作日的確定（年工作小時）：（1） 理論年工作時間： 一年-法定假節日天數=年工作時間 即365-11=354天=8496小時（2） 設備大修： 24天/年=576小時（3） 特殊情況停車： 18天/年=432小時（4） 機器清理以及維護： 1次/6天 8小時/次354-(24+18)×1/6&#

27、215;8=416小時=17天（5） 實際開車時間： 365-11-24-18-17=295天=7080小時（6） 機器利用率： K=實際開車時間/理論年工作時間=7080/8496=0.83東華理工大學畢業設計（論文） 可冷彎PVC電工套管原料的確定和物料衡算 2.3.2 物料衡算 1.擠出成型工段（1） 在擠出成型時物料的損耗率表2：物料在擠出成型工段的損耗率表工序自然損耗清掃下腳料一次成品百分率%0.20.45.893.4（2） 物料衡算 根據物料在擠出成型時的損耗，得到物料衡算如下：半成品粒料需求量： 2000/0.934=2141.33噸自然損耗量： 2141.33×0.2

28、%=4.28噸清掃料： 2141.33×0.4%=8.56噸下腳料： 2141.33×5.8%=124.20噸下腳料回收破碎量： 124.20×（1-5%）=117.99噸粒料需回收料量： 2141.33×5%=107.07噸回收率： 106.27/117.99=90.07%從上計算可得出物料平衡表，如表3所示表3：擠出成型階段物料平衡表:工序輸送的物料量自然損耗量清掃損耗量下腳料量成品量物料量（噸）2141.334.288.56124.2020002.造料工段（1）確定各崗位物料的損耗率：各崗位物料的損耗率如表4所示表4：各崗位物料損耗率工 序篩選輸送

29、高混冷混擠出造粒粒料風送自然清掃自然清掃損耗率%0.20.30.10.10.20.30.2總計損耗率%0.50.10.10.50.2總損失%1.4東華理工大學畢業設計（論文） 可冷彎PVC電工套管原料的確定和物料衡算（2） 物料平衡計算 本工序物料進入量=出料量/（1-物料損失率）在半成品粒料中包含有5%的回收料，則半成品生成量：2141.33×（1-5%）=2034.26噸進入風送的物料量：2034.26/（1-0.2%）=2038.34噸進入擠出造粒的物料量：2038.34/（1-0.5%）=2048.58噸進入冷混機的物料量：2048.58/（1-0.1%）=2050.63噸進

30、入高混機的物料量：2050.63/（1-0.1%）=2052.68噸進入篩選輸送的物料量：2052.68/（1-0.5%）=2062.99噸 3.原料配方中各組分的需求量 根據以上步驟可以得出配方中各種原料所需的質量，如表5所示表5：原料配方中各組分的需求量原料配方中各組分的份數所占的百分率%產品消耗量/噸（千克）需求量/年（噸）需求量/天（噸)需求量/小時(千克）PVC（SG-5）10073.53735.301470.604.99207.92三鹽64.4144.1088.200.3012.5二鹽2.51.8418.4036.800.125.00Pb(St)20.80.595.9011.800

31、.041.67石蠟0.70.525.2010.400.041.67CPE128.8288.20176.400.6025.00ACR3.22.3523.5047.000.166.67輕質CaCO385.8858.80117.600.4016.67TiO22.82.0620.6041.200.145.83東華理工大學畢業設計（論文） 原料車間的組成及工藝流程設計 第三章 原料車間的組成及工藝流程設計3.1 車間的組成和說明 原料車間的功能是儲存生產可冷彎PVC電工套管所需要的原料，把質量和粒度都合適的原料經過精確的配比送入生產車間進行生產。原料車間必須要保證原料的充足以及原料的質量，同時原料的儲存

32、也是個需要考慮的問題。同時原料車間大致由原料儲存庫、原料的破碎及篩分、原料混合室以及原理運輸等部分組成。 （1）原料儲存庫：顧名思義原料儲存庫是存放生產制品所需原料的場所，原料在倉庫中需保持原料性質與性能的穩定，防止原料受環境等因屬影響從而影響產品的性能。 （2）原料的破碎及篩分:把原料初步加工成適合生產的形態，以便于生產。 （3）原料混合室：把經過初步加工的按照配方配比進行混合，并把其混合均勻。 （4）原料運輸：將混合好的原料輸送至生產車間進行生產。原料車間的設計原則：1、車間，平面設計必須滿足整個工廠總平面設計要求，盡量讓每個車間平面設計都達到整潔，協調，結構緊湊，美觀。2、務必以生產實際

33、基礎，最大程度的滿足產品的生產以及對設備維護，既要符合生產工藝流程、滿足生產、方便管理和運輸、方便生產設備的安裝和維護。 3、生產時要保證生產環境安全4、留有空間以備將來發展需要；為今后生產發展，品種改進，技術改革提供便利。3.2 車間工藝流程3.2.1 工藝流程布置原則工藝流程的布置原則依據PVC管材的生產流程，將相應的生產設備放在對應工藝流程圖的位置上，布置生產產品的流水線。就是根據類似的活動或類似功能的特征建立的生產線。3.2.2 總工藝流程 生產PVC管材的工藝流程如圖1所示：圖1：生產線工藝流程3.2.3 原料工藝流程 處理PVC原料的工藝流程如圖2所示：圖2：原料工藝流程圖3.2.

34、4 原料車間平面設計車間的平面布置最重要的是設備以及設施按照事先設計好的生產工藝的步驟安東華理工大學畢業設計（論文） 原料車間的組成及工藝流程設計 置在與之相對應的平面圖上。合理的車間布局，對設備起到多大的生產能力，工廠工人的安全操作設備，生產周期長，生產效率水平有非常大的影響。在布局上，最合理的平面設計應該從實際生產生活中獲得。平面布置必須最大程度的滿足生產工藝的需要的條件；既要有利于生產，又要使廠房占地面積小，材料輸送路線短；在操作上做到便捷，在生產上確保安全；要為將來的發展留有余地。車間布置需要的一些注意事項（1）為了節約生產所需要的動力，車間動力區的位置應當緊鄰著車間負荷區；(2）大型

35、儲罐設備應安放在室外，但要有防曬，防凍等方面的保護措施；(3）為了避免溶媒氣體的積累，廠房一層的設計中應當削減地溝的設置；(4）在工藝流程不受影響的情況下，盡可能把質量大，工作時震動劇烈的的生產設備安放在工廠的底層（5）為了確保車間的采光和通風性，不要將體型大的設備沿窗布置；(6）在車間設備布局，背光操作應列為首選位置；（7）對車間外墻應預留設備的安裝和維護；（8）為了方便疏散工作人員，在較大的工作臺或防爆崗位的操作臺上要有兩個樓梯；(9）車間布局應與原料存儲，生產要求一致；(10）考慮到未來工藝流程的改善，應當留有一定的發展空間。 圖3：原料車間平面圖東華理工大學畢業設計（論文） 原料車間主

36、要設備第四章 原料車間主要設備 根據原料車間的原料工藝流程可知原料車間的主要設備有高速混合機，雙螺桿擠 出機，破碎機，篩分機。4.1 高速混合機 高速混合機：高速混合機由混合室、回轉蓋、折流板、葉輪、卸料裝置及傳動裝置等組成，在高速混合機中主要部件是葉輪，葉輪與傳動軸相連，由于葉輪在混合室中可以高速旋轉，所以該機命名為高速混合機。高速混合機在工作中，由于物料和葉輪之間的存在著摩擦力以及葉輪的側面對物料存在著推力，使得物料沿著葉輪做切向運動。同時葉輪在旋轉過程中，物料會受到離心力的作用，從而被拋出一定高度。到達一定高度后，由于存在著重力，物料又會掉落重新回到葉輪上。緊接著又會被拋起以及落下，如此

37、反復下去，使物料在混合室內的運動呈現出螺旋狀，進而達到物料混合的作用。高速混合機主要用于塑料壓延、擠出、混色注塑、母料的制備、配料和混合材料的混合，如PVC粉料和填料、增塑劑和其他添加劑之間的混合。 1.卸料口 2.傳動軸 3.葉輪 4.折流板 5 .外套 圖4：高速混合機結構示意圖4.2 雙螺桿擠出機 雙螺桿擠出機：雙螺桿擠出機基本結構包括機筒、加熱器、螺桿、機頭連接器、加料裝置、機座、傳動裝置等，其中螺桿部分是由兩根互相嚙合的螺桿組成。在單螺桿擠出機中由于機筒和材料之間的摩擦，物料得以進行輸送；但是在雙螺桿擠出機中物料的輸送具有強制性，此外物料在雙螺桿擠出機中螺桿對物料有剪切作用。螺桿是螺

38、桿擠出機的重要結構部分，它可以分為加料段，壓縮段以及均化段三個組成部分。雙螺桿擠出機的特點：（1）物料的輸送具有強制性：對于螺桿旋轉方向相同的雙螺桿擠出機，其中一根螺桿的螺紋的插入另外一根的螺槽中，這樣物料不會倒流或者停留在螺桿中，從而達到物料的強制輸送性。（2）混合作用：物料在雙螺桿擠出機的擠出過程當中會不停的受到水平方向以及垂直方向上的剪切混合，從而達到物料的混合。（3）自清洗功能：對于螺桿旋轉方向不同的雙螺桿擠出機，螺槽與螺紋處存在著速度的差異，這個速度差會對粘附于螺桿上物料進行剝離，進而達到自清洗的功能。 1-電動機 2-連接器 3-減速器 4-料斗 5-加速器 6-加熱器 7-料筒

39、8-螺桿 圖5：雙螺桿擠出機結構示意圖4.3 破碎機破碎機：破碎機的作用主要是對PVC樹脂的破碎進行處理。破碎機在進料方式有切向進料與頂部進料兩種形式的區分；同時在破碎機中刀輥又有空心和實心之分。破碎機的工作原理是靠著電機牽引的力量，動刀可以高速旋轉，而破碎機的定刀保持平穩不動的狀態，因此動刀和定刀有一個速度差，從而對PVC樹脂達到破碎的目的，破碎后的PVC樹脂通過篩網過濾出來。東華理工大學畢業設計（論文） 原料車間主要設備1-電機 2-機殼 3-刀片 4-轉子盤 5-風葉 6-轉子軸套 7-篩網圈圖6：破碎機結構示意圖 4.4 篩分機篩分機：篩分機能夠減輕破碎機主電機的負荷，減少能耗，使電機

40、壽命加長。篩分機利用物料顆粒的質量不等，大小不同，同時還有物料沉降速度的不同，利用顆粒物體和篩分機篩面之間的相對運動，達到篩分物料的目的。1-除塵口 2-網籠 3-風輪葉片 4-風輪 5-主軸 6-粗粒出料口7-進料口 8-螺旋輸送系統 9-驅動電機 10-細料出料口圖7：篩分機結構示意圖東華理工大學畢業設計（論文） 設計可行性性分析第五章 設計可行性分析5.1 市場前景調查分析塑料管材的在我國經濟飛速發展的帶動下，塑料管材的生產量也隨之增長，其中沿海地區所占據產量的比例是最大的。因為與傳統金屬管相比，塑料管具有較多優點，所以在許多領域，塑料管獲得了使用，并得到推廣。 近年來，在國家相關政策的

41、推動下，塑料管材市場的發展速度越來越快，對塑料管的需求相應的市場也越來越大。當今對PVC、PPR、PE為原材料的塑料管材用以及加工成為我國管材行業的主要方向。這三類塑料管材產品全幾乎占據了塑料管材市場份額。根據近年來顯示的數據統計，這三種塑料管材占據的塑料管材市場比例大小依次是PVC塑料管材，PE塑料管材。PVC電工套管由于擁有絕緣性好、抗沖擊性強、良好防火性、能夠耐受酸和堿的腐蝕等等各個方面的優點，所以足以讓人們對其未來的發展潛力充滿信心。在經濟發展帶動下，PVC管的需求量必將日益增加，它必然會占據管材市場。專家以為從加強PVC管材的技術層面入手，同時提高生產出來的PVC管材質量，才能使PV

42、C管材獲得更好發展。 通過本設計生產出PVC電工套管性能優越，能夠很好的在電氣工程中得到應用；同時本設計產出的PVC電工套管價格相對其他管材而言要低，從而預計本設計生產出來的PVC電工套管在PVC管材市場上面會得到較好的銷售，具有很大的市場前景。5.2 經濟效益分析 在對本設計進行經濟效益分析時，需要考慮工廠員工作所需要支出的工資，廠房以及生產設備投入費用，購買原料的費用以及在生產時的其他費用例如水電煤使用時的費用支出，才可以得出具體的經濟效益的計算。（1)本設計工廠車間中人員為兩班制，設計每班人數：擠出成型：5人；造粒：2人；上料：2人；質檢：2人；控制室：2人；破碎室：1人；車間主任：1人

43、；技術員：2人；搬運：2人；總計：19×2=38人考慮實際生產情況工廠工作人員每月工資為車間主任8000元，技術員6000元，擠出成型和造粒4500元，剩下人員都是4000元。總計為：（8000+2×6000+6×4500+10×4000）×2=17.4萬元；年總工資為：208.8萬元.（2)廠房設備投資：預計本設計廠房面積約為2000，以3000元/，費用為600萬元。高速混合機采購4臺，市場價格為2.5萬元；雙螺桿擠出機采購8臺，市場價格為5.8萬元，總計46.4萬元，其余輔助生產設備預計花費70萬元；設備總計126.4萬元，考慮到購買時的

44、差價預計價格在150萬元左右。得出在投資建設工廠以及在生產設備上的費用預計為750萬元。（3）原料及其他費用：原料每噸8500元，每噸售價2.7萬元；其他費用（比如水、煤、電等）預算在200萬元左右，設備使用時間為20年，工廠廠房使用時間60年。每噸管材成本消耗：0.85+(208.8+600/10+150/20+200）/2000=1.09萬元總投資：208.8+600+150+200+0.85*2000=2858.8萬元利潤：（2.7-1.09）*2000=3220萬元上稅50%后剩余1610萬元收回成本時間2858.8/1610=1.78年最終得出收回成本時間為22個月之后，在一年又十一

45、個月后該工廠才會開始盈利。5.3 產品技術方案的可行性從該生產PVC電工套管的配方來看改配方對PVC管材的熱穩定性，抗沖擊性等都經過配方中的助劑及添加劑得到了較大的提升。PVC電工套管使用年限相較于其他管材更長，同時它的耐磨性、耐腐蝕性，防蟲害等性能都有明顯的優勢。從中可以看出該配方生產出來的PVC電工套管滿足市場要求。從生產PVC電工套管的工藝流程來看，該生產工藝流程簡潔，工人掌握PVC套管的生產比較容易。綜合以上幾方面的結果進行分析，得出該產品技術方案是可用性的，可以投入PVC電工套管的實際生產。5.4 環境保護 由于在PVC管材的生產時難免會有工業廢氣和工業廢水的產生，所以環境保護是刻不

46、容緩的。因為PVC的熱穩定性差致使其在高溫下會發生分解釋放出HCL，所以需在工廠車間中設置廢氣處理裝置，同時需要在廠區內多種植些樹木以便吸收生產過程中產生的廢氣，做好廠區通風工作，降低廢氣對人體的危害。這樣PVC管材工廠生產產生的廢氣才會有較好的控制，能更好的保護環境。為了保護水資源在PVC生產過程中使用冷卻用水不能隨意排放，要經過廢水處理，檢測廢水中有害物質的含量是否達標才能進行排放。生產時產生的廢料也要嚴格進行處理，在確認在不會污染環境的前提下才能送入垃圾場處理。為了創造一個綠色的工業廠區，應該在工廠內全面實行清潔生產，同時工廠必須加強處理污染的執行力，重視對生產過程中產生廢料的處理以及再

47、利用。加深廠區內人員對環境保護的的認識，并且在生產過程當中獲得實際可行的運用。這樣才能最大程度的減少生產對環境的破壞，對壞境做到切實的保護。5.5 可行性結論和建議從PVC電工套管的市場前景調查分析來看，PVC管材的應用越來越廣泛，其用量也隨之增長，PVC管材占管材市場的份額較大；從生產PVC電工套管的技術方面來看，本設計原料配方設計合理，工藝流程簡潔，可操作性高，技術方面成熟；從經濟效益方面來看，本設計的成本投入合理，收回成本的時間短，盈利時間也隨之縮短；從環境保護方面來看，本設計處理生產過程中產生的廢水，廢氣，廢料的手段多樣，能最大程度上減少對環境的影響；綜合上述幾方面來看，本設計具有較高的可行性，可投入生產。建議：需時時關注管材市場的變化，并進行多次調研；熟練掌握其生產流程；在生產技術上，應當日臻完善；投資建廠時，考慮所在地的地價以及原料價格等多方面因素。東華理工大學畢業設計（論文） 總結總 結 本設計為年產2000噸PVC電工套管的原料車間工藝設計，原料配方是其重要組成部分。其原料配方是以PVC樹脂為主，再加入穩定劑、改性劑、填料、潤滑劑以