Технологические расчеты проектирования производства шерстяной пряжи по аппаратной системе прядения

производительность машины (Прасч), КПВ, КРО, КИМ или принимают их величины

по нормативным данным или данным базового предприятия.

Потребное число машин определяют по формуле

Nм = Q / Прасч

где Q – количество волокнистого материала на переходе, кг/час.

6.1. Оборудование для разрыхления и трепания шерсти

Для разрыхления и трепания шерсти используют трепальные машины

непрерывного действия или периодического действия и рыхлительно-трепальные

агрегаты. Техническая характеристика этих машин приведена в (приложении

14), справочнике по шерстопрядению [16], нормах технологического режима

[6]. При использовании современных новейших машин, техническая

характеристика может быть взята из паспортов, каталогов. КПВ машин, КРО,

КИМ для машин приготовительного отдела можно брать из учебников, учебных

пособий и по данным предприятия.

Расчет производительности трепальных машин и агрегатов непрерывного

действия, кг/час, определяют по формуле

Пр = ( ( b ( g

( 60 ( Кв ( КИМ (6.1)

Периодического действия по формуле

Пр = g ( ln ( nц (

b ( 60 ( Кв ( КИМ (6.2)

где ( - скорость питающей решетки, м/мин; b – рабочая ширина питающей

решетки, м; g – масса волокнистого материала, настилаемого на 1 м2 питающей

решетки, кг/м2; ln – длина подачи питающей решетки за цикл, м; nц – число

циклов работы машины в минуту; Кв – коэффициент выхода волокна из

обработки; КИМ – коэффициент использования машины.

Перечисленные параметры для определения производительности машины

следует брать согласно норм технологического режима [6] и режима работы

оборудования базового предприятия.

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 справочнике

[16], (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]. Механическое

обезрепеивание, в силу несовершенства процесса, обеспечивает не полную

очистку волокнистого материала от растительных примесей. Особенно это видно

при обезрепеивании тонкой шерсти. Чем тоньше волокно и чем выше извитость,

тем запутаннее растительные примеси и тем труднее их извлечь из

волокнистого материала механическим путем. Поэтому для тонкой шерсти

целесообразнее применять карбонизацию.

Карбонизацию производят на карбонизационных агрегатах непрерывного или

периодического действия. При выборе агрегата следует иметь ввиду, что

первые используют, когда карбонизации подлежит более 300 кг шерсти в час, а

вторые – для карбонизации малых количеств шерсти, гребенного очеса и других

отходов аппаратного и гребенного прядения. Техническая характеристика

карбонизационного агрегата непрерывного действия представлена в справочнике

[16]. Производительность карбонизационных агрегатов следует принимать

согласно технической характеристики и как правило более одного агрегата

принимать не рекомендуется.

К сильно засоренным растительным примесям относятся и отходы прядильных

производств, такие как выпады, сдир, очес гребенной. Вкладывать их в смеси

без предварительной очистки нельзя, так как приведет к ухудшению качества

смесей.

Для подготовки отходов производств к смешиванию существуют различные

планы обработки, которые подробно изложены в справочнике [16], приложении

5. Согласно принятому плану обработки (табл.3.1) выбирают технологическое

оборудование. Техническую характеристику машин и параметры заправки следует

принимать согласно норм технологического режима [6]. Краткая

технологическая характеристика изложена в приложении 14. Производительность

машин для обработки отходов производств следует рассчитывать по формулам

[6.1; 6.2].

6.3. Оборудование для крашения шерсти и химических волокон

Большинство тканей бытового назначения вырабатывается с различной

гаммой цветов, что определяет их потребительские свойства. По характеру

окраски шерстяные ткани могут быть гладкокрашеными, меланжевыми и

пестроткаными. Гладкокрашеные ткани получают крашением как в полотне, так и

в волокне.

Меланжевые ткани вырабатывают из волокон окрашенные в различные цвета.

Пестроткаными являются ткани, выработанные из пряжи различных цветов,

последнюю, как правило, получают из окрашенных волокон. Из вышесказанного

следует, что в большинстве случаев на предприятиях осуществляется крашение

в волокне несмотря на то, что в процессе крашения волокна теряют прочность

и это приводит к увеличению отходов в процессе кардочесания и прядения.

Ткани, окрашиваемые в волокне, имеют меньшую усадку; равномерность

окраски таких тканей более высокая, они не имеют пороков, связанных с

крашением ее в полотне.

В настоящее время химические волокна, как искусственные, так и

синтетические часто поступают на фабрики окрашенными в массе, что в

значительной степени облегчает подготовку этих волокон к смешиванию.

Для крашения шерсти и химических волокон следует использовать аппараты

периодического действия, работающие под давлением типа АКД –У6 и АКД – У3,

входящие в состав поточной линии. Такая линия включает механизированные

лабазы ЛРМ – 25Ш, набивочную машину НВ – 150, красильные аппараты АКД,

центрифугу ФМК – 1521К, сушильную машину.

Расчет производительности оборудования и его количества, входящее в

состав поточной линии, следует вести основываясь на заправочные данные

базового предприятия или нормы технологического режима [6.16].

Количество компонентных лабазов в поточной линии в большей степени

зависит от числа компонентов поступивших на крашение, массы компонента и

вместительности лабаза. Расчет числа компонентных лабазов необходимо вести

для каждого компонента, поступающего на крашение по формуле

[pic]

(6.3)

где q1 – масса компонента поступившего на крашение, кг/час, табл. 5.6;

Wл – объем лабаза, м3; ( - плотность волокнистой массы, кг/м3; ( -

коэффициент использования объема лабаза.

Примечание: В расчетах плотность волокнистой массы принимают равной 38

кг/м3. Коэффициент ( = 0,85(0,90. Цифра (2) показывает, что принимается

удвоенное количество лабазов, так как лабаз не может одновременно

загружаться и разгружаться.

Следует иметь в виду, что при малом количестве компонента необходимы

однородные волокнистые материалы объединять, что позволит уменьшить

количество лабазов и повысить эффективность их использования.

Однородность волокнистых материалов будет определять главным образом

одинаковые режимы крашения.

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.

После крашения шерсть отжимают на центрифуге для удаления избытка влаги

перед высушиванием на сушильной машине. Производительность центрифуги, кг/ч

определяют по следующей формуле

[pic]

(6.2)

где Q – масса волокна, загружаемого в аппарат, кг; Т – длительность

смены, мин; Тб – длительность простоев, независящих от количества

выработанной продукции (10 мин); Кп – процент плановых простоев (3-3,5 %);

Тм – общая длительность отжима (машинное время), мин; Та – длительность

простоев, зависящих от количества вырабатываемой продукции (загрузка

волокна в аппарат, выгрузка волокна, закрытие крышки), мин.

Причем, Тм берется из расчета 10-15 мин в смену; Та берется из расчета

10-12 мин в смену.

Расчет производительности красильного аппарата производят по этой же

формуле [6.2], причем Тм 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

Лавсановое волокно

светлый - 220(250

средний - 290(340

темный - 320(340

Капроновое волокно - 180(200

Вискозное волокно

прямыми - 150(175

сернистыми – 120

кубовыми - 85(97

активными - 200(245

Все большее значение приобретает метод непрерывного крашения волокон.

Для непрерывного крашения применяют агрегаты фирмы "Фляйснер" (Германия),

Ильма фирмы "Оливетти" (Италия).

Агрегаты непрерывного действия обеспечивают механизацию и автоматизацию

технологических процессов, высокое качество окрашенных волокнистых

материалов и характеризуются высокой производительностью.

После крашения и отжима волокнистый материал поступает на сушильные

машины. В качестве сушильных машин рекомендуется использовать сушильные

машины барабанного типа отечественного производства, а также машины

зарубежных фирм.

В состав отечественного сушильного агрегата АСВ – 120 – 1 входят:

питатель-разрыхлитель ПР – 120 – В2, грубый рыхлитель, сушильная барабанная

машина СББ–120– К.

Наиболее известными барабанными машинами зарубежных фирм являются

машины Текстима, ЕВ – 10А, Фляйснер.

В приложении 15, 16 и справочнике [16] приведены техническая

характеристика машин входящих в поточную линию для крашения волокна.

Производительность сушильных машин, кг/час, определяется по формуле

[pic]( КПВ ( КРО

(6.4)

где Qc – влагоиспарительная способность машины, кг/час; Wс – влажность

нормального сухого волокна (15 %); Wм – влажность поступающего волокна на

сушку (60(75 %); КПВ – коэффициент полезного времени (0,9); КРО –

коэффициент работающего оборудования (0,95).

4. Оборудование для получения смесей и их вылеживания

В процессе агрегирования ряда машин и механизмов на фабриках создается

и успешно работают различные поточные линии для производства аппаратной

ровницы.

Существуют три основных варианта поточной линии для производства

аппаратной ровницы. Каждый вариант включает в себя различные участки по

обработке волокнистых материалов. Наиболее подробно все три варианта

описаны в справочнике [16].

Наибольший интерес на наш взгляд представляет поточная линия ПЛА – Ш,

рекомендуемая ЦНИИШерсти для использования в аппаратном прядении.

Процесс на поточной линии начинается с обработки отдельных компонентов

заранее подготовленных по принятому плану. Компоненты подаются на

смешивание в процентном соотношении в соответствии с рецептом смеси.

Поточная линия ПЛА – Ш (рис 1) разделяется на три участка, каждый из

которых работает самостоятельно.

8

9

7

5

6

3 4

2

1

Рис.1. Схема типовой поточной линии ПЛА – Ш

Первый участок включает щипальные машины ЩЗ – 140Ш3 (2) с

автопитателями АПМ – 120Ш1 (1), ленточный конвейер ТК – 180 – Ш (3),

эмульсионно-замасливающее устройство ЗУ – Ш2 (4) и пневмопровод.

Второй участок состоит из смесовой машины УСВМ – 1 (5), пневмопровода,

клапанов переключения (6), вентилятора и расходных лабазов ЛРМ – 40Ш (7).

Третий участок включает расходные лабазы ЛРМ – 40Ш (7), автопитатели

кардочесальных аппаратов АПС – 120 – Ш3 (8) и кардочесальные машины (9).

Количество машин и механизмов, входящих в состав поточной линии

рассчитывается или принимается исходя из производительности или пропускной

способности. Характеристика машин представлена в приложении 14, 17 и

справочнике [16].

Производительность щипально-замасливающей машины типа ЩЗ – 140Ш

определяют по формуле (6.1).

Производительность транспортера ТК – 180Ш и производительность

замасливающего устройства ЗУ принимают по пропускной способности.

Расчет производительности смесовых машин рекомендуется вести в

соответствии с методическими указаниями [23].

Расчет количества расходных механизированных лабазов типа ЛРМ ведется

исходя из ассортимента вырабатываемой пряжи и необходимости вылеживания

смесей в течении 16-24 часов и рассчитывается по формуле

[pic]

(6.5)

где Qcм – масса смеси расходуемой в час, кг/час.

Qсм = Qчо + Qчу (см. табл. 5.1);

t – длительность вылеживания, ч; Wл – объем лабаза, м3; ( - плотность

смеси в лабазе, кг/м3; (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.

В случае использования парозамасливания смесей, длительность

вылеживания может быть сокращена до 10-12 часов.

6.5. Оборудование для производства аппаратной пряжи и ровницы

в разделе 4 достаточно подробно изложена последовательность выбора и

расчета производительности кардочесального аппарата (табл. 4.5).

Поэтому в данной части проекта следует добавить расчет количества

чесальных аппаратов.

Расчетное число аппаратов определяют по следующему выражению:

[pic]

где Qp – масса ровницы, вырабатываемой за 1 час; Пр – расчетная

производительность аппарата.

Расчетное число аппаратов (Мрасч) получается, как правило, не целое,

следовательно необходимо полученное число округлить до целого числа. Это

будет число аппаратов, принятое к установке.

Подробный расчет и выбор технологических параметров прядильной машины

изложен в разделе 4 (табл. 4.3) настоящего пособия, который следует

использовать при выборе прядильной машины и расчете производительности

веретена.

Число прядильных машин (N)необходимых для часовой выработки

однониточной пряжи (Qпр) каждого вида будет определяться по следующему

выражению.

[pic]

(6.6)

где m – число веретен на машине (240; 300); Прасч – расчетная

производительность веретена, кг/час.

Полученное число машин (N) округляют до целого числа. Это будет число

прядильных машин принятых к установке (Nу) для пряжи каждого вида.

Общее число машин, принятых к установке будет определяться как сумма

(Nу) машин принятых для выработки пряжи каждого вида.

Плановая производительность прядильной машины в км на 1000 вер.ч.

определяется по формуле

Пп = 60 ( (н ( КПВ

(6.7)

Плановая производительность на одну машину, кг/час

Пп = Пт ( m ( КПВ

(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

|Наименование сырья |Норма |Способ хранения |Удельный |

|и полуфабриката, место |запаса | |расход |

|размещения | | |площади, |

| | | |т/м2 |

|1 |2 |3 |4 |

|Запрессованное в кипы сырье|2-3 |Кипы устанавливают на | |

|– на площадке в трепальном |смены |торец в один ряд по | |

|цехе | |высоте с учетом | |

| | |возможности подъезда | |

| | |средств транспорта | |

|- шерстяное волокно | | |0,250 |

|- химическое волокно | | |0,200 |

|- обработанные отходы | | |0,120 |

|производства (обраты) | | | |

|Необработанные отходы |4 смены |Мешки укладываются в 3 | |

|производства в цехе | |ряда по высоте. Смеситель| |

|обработки отходов | |непрерывного действия | |

| | |СН-3У. Емкость камеры 300| |

| | |кг | |

|- концы пряжи или ровницы | | |0,060 |

|(в мешках) | | | |

|- очес, сдир, подметь и | | |0,100 |

|прочие отходы | | | |

|Ровница на бобинах в |1 смена |Контейнер для |0,006 |

|аппаратно- прядильном цехе | |транспортировки п/ф или | |

| | |стойки с ровницей | |

|Пряжа однониточная в |1 смена |Непосредственно у |0,010 |

|прядильном цехе | |прядильных машин в ящиках| |

| | |и на площадке для пряжи | |

Потребная площадь для хранения сырья и полуфабрикатов рассчитывается по

формуле

[pic]

(7.1)

где S – потребная площадь для хранения, м2; Т – длительность смены, ч;

Ксм – коэффициент сменности; Q – масса сырья или п/ф поступившего на

хранение, кг/час; Н3 – норма запаса сырья, смены; ( - удельный расход

площади, т/м2.

Таблица 7.2

Общефабричные нормы запаса сырья и пряжи

|Наименование сырья |Норма запасов сырья, сутки |

|Шерсть натуральная |60 |

|Химические волокна |60 |

|Гребенные отходы |40 |

|Пряжа шерстяная |7 |

Наряду с цеховыми запасами сырья, существуют общефабричные запасы

сырья. Нормы общефабричных запасов сырья представлены в табл. 7.2.

В соответствии с нормами запасов сырья рассчитывают площадь складского

помещения по следующей формуле

[pic]

(7.2)

где Qк – потребность в сырье, кг/ч; Нз – норма запаса, сутки; Ксм –

коэффициент сменности; Т – длительность смены, ч; gк – масса упаковки

(кипы) сырья, кг; (шт – коэффициент полноты использования штабеля, равный

0,8; 0,9; М – этажность размещения упаковок, равная 5 или 6; 1,9 –

коэффициент, учитывающий увеличение склада за счет проходов и проездов

транспорта; a, b – соответственно длина и ширина упаковки (кипы), м.

Ориентировочные размеры кип представлены в табл. 7.3.

Таблица 7.3

Размеры упаковки (кип) для волокна и пряжи

|Наименование сырья |Длина, мм |Ширина, мм|Высота, мм|Масса, кг |

|Шерстяное волокно |970 |600 |700 |170-215 |

|Волокно химическое | | | | |

|Вискозное |800 |1000 |500 |190 |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8