Пенопласт

 

Подача пара

Сушка горячим воздухом в процессе подачи силоса

 

Кондиционирование предварительных гранул в слосах

 

 

 

Окончательное вспенивание гранул в пресс-форме
Прогрев пресс-формы
Подача пара		Извлечение изделий из пресс- формы
Дробление
Выдержка или сушка блоков
Отходы
Резка блоков на плиты
Обвязка плит
Контроль
Склад готовой продукции

 

 

 

Технологический процесс производства пенополистирольпых блоков плит состоит из следующих стадий:

1) хранение сырья;

2) подача полистирола в бункер предвспенивателя;

3) предварительное вспенивание полистирольного бисера;

4) сушка, вылеживание и стабилизация предвспененных гранул полистирола;

5) заполнение блок-формы предвспененными гранулами;

6) формование крупногабаритных пенополистирольных блоков;

7) выдержка отформованных блоков;

8) резка блоков на плиты необходимых размеров и их пакетирование;

9) раскройка плит;

10) маркировка;

11) складирование готовой продукции;

12) переработка отходов. [15]

 

Складирование и растаривание сырья

Исходное сырье полистирол суспензионный вспенивающийся поступает  на склад упакованным в октабинах (мешки, картонная упаковка) весом от 25кг до 1100кг. Сырье в таре хранят на складе на поддонах в штабелях. Температура хранения сырья должна поддерживаться в пределах от 10° до 15°С.

Сырье может храниться  как в закрытом помещении (склад) с температурой не выше +20°С, оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией с кратностью воздухообмена не ниже 3, и под навесом, где сырье защищено от прямого воздействия солнечных лучей и с соблюдением правил пожарной безопасности.

Поддон с мелкими  октабинами подается к приемному бункеру предвспенивателя, где вручную производится растрирование октабииы и пересыпка сырья в приемный бункер. Далее ленточным питателем сырье подается в башню предвспенивателя.

Примерные нормы расхода  полистирольного бисера (при получении плит плотностью около 20 кг/м ) приведены в Таблице 4.

 

Примерные нормы расхода полистирольного бисера (при получении плит плотностью около 20 кг/м3)

Таблица 4

Сырье	Мощность цеха, тыс. м /год	Расход сырья, т			Расходные коэффициенты
		В год	В сутки	В час	На 1т товарного продукта	На 1м товарного продукта
Полистирол (суспензионный  для вспенивания)	2,5 5 10 15	55,13 110,25 220,5 330,75	0,211 0,422 0,84 1,267	0,0132 0,0264 0,053 0,079	1,1	0,022

 

 

Предварительное вспенивание гранул полистирола

Для предварительного вспенивания  гранул полистирола применяют агрегат  для предварительного вспенивания  полистирола производительностью 900-1000 кг/ч в зависимости от плотности получаемых гранул. В комплект агрегата входит бункер сырья, дозатор с регулированным устройством, термопара в зоне вспенивания и в смесительной емкости, предохранительное устройство для предотвращения заклинивания мешалки при отключении тока, позиционер для регулирования температуры, два переключателя уровня наполнения.

В камеру вспенивания  засыпается контролируемая навеска бисера в пределах 140-160кг. После этого в камеру подается пар под давлением 0,05-0,3 кгс/см . Бисер при обработке паром постоянно перемешивается мешалкой, за счет чего вспенивается поднимается вверх до заданного уровня подъема, стабилизируется в пределах 1-5 сек. при прекращении подачи пара (время цикла 605 сек), Температура в камере предвспенивателя должна находиться в пределах от 95° до 100°С; давление пара в магистрали от 0,75 до 1,5 кгс/см .

По окончании стабилизации производится сброс избыточного  давления из рабочей камеры вспенивателя в выхлоп.

При сбросе до атмосферного давления в камере вспенивателя открывается разгрузочный люк и вспененные гранулы выгружаются в сушилку с псевдосжиженным слоем.

Предварительное вспенивание  гранул полистирола проводят с помощью  тепловой обработки с целью получения  материала требуемой насыпной плотности. В процессе тепловой обработки при  нагревании до температуры, превышающей температуру стеклования, полимер переходит в эластичное состояние, а вспенивающий агент испаряется, что приводит к расширению гранул. Лишь 50% расширения гранул обеспечивается за счет испарения вспенивающего агента, а остальное расширение происходит вследствие проникновения в ячейки гранул теплоносителя – водяного пара или воздуха.

 

Сушка вспененных гранул

Предвспененные гранулы из разгрузочного окна поступают в сушилку с псевдосжиженным слоем, где обеспечивается подсушивание гранул, их постепенное охлаждение и стабилизация. Сушка первично предвспепенных гранул осуществляется при помощи подогретого воздуха, температура воздуха при этом не должна превышать 40-50°С.

 

 

Выдержка и стабилизация предвспепенных гранул

Для вылеживания и стабилизации предвспененных гранул используются 12 силосов (6) при оптимальной температуре от 16 до 25°С в течение 14-48 часов в зависимости от характеристик исходного сырья. Загрузка силосов вылежки для стабилизации гранул осуществляется по сигналам указателя верхнего уровня.

Вылежка является обязательной стадией, во время которой происходит замещение пентана (порообразователя) воздухом.

 

Формование крупногабаритных пенополистирольных блоков (спекание) в стационарных блок-формах

Формование пенополистирольных блоков осуществляется на установке для формования блоков, включающей в себя: блок-форму типа вакуум компакт, устройства для выгрузки блока и обеспечения его автоматического передвижения, автоматическое устройство для наполнения гранулами блок-формы, состоявшей из инжектора, вентилятора и поворотной заслонки, вакуум-аппарата (пять вакуум-насосов), вакуумрессивера, емкости для конденсата, водоотделителя и различных элементов управления.

Вакуум-аппарат и блок-форма  должны работать в непрерывном режиме. В состав установки для формования блоков входят также: электронная система управления со свободным программированием, главный парораспределительный клапан, транспортер для передвижения блоков, поворотное устройство для установки блоков и рольганга для транспортировки блоков в вертикальном положении.

Заполнение формы гранулами пенополистирола должно производиться на 0,95 полного объема предварительно прогретой формы, предварительный нагрев пресс-формы следует проводить путем подачи в нее пара в течение 30сек.

Рабочее давление пара внутри блок формы  при формовании изделия должно находиться в пределах 1,5-2 кгс/см . [16]

Продолжительность подачи пара в блок-форму  должна составлять 15сек.

Рабочее давление пара в магистрали должно составлять 3-5 кгс/см . Давление пара внутри пресс-формы при формовании должно находиться в пределах 0,4-0,6 кгс/ см . [17]

Сущность процесса парового формования изделий из пенонолистирола заключается в тепловой обработке предварительно вспененных гранул, помещенных в замкнутый объем пресс-формы, в результате которой они дополнительно расширяются (т.е. происходит вторичное вспенивание пенополистирольных гранул) и спекаются между собой, образуя изделие.

Вследствие сплавления, гранул образуется гомогенная масса с равномерной ячеистой структурой. В процессе парового формования большое значение имеет качество применяемого пара. Применение влажного пара ведет за собой увеличение цикла пропаривания.

Необходимо стремиться к подаче в форму совершенно сухого пара, для чего необходимо осуществлять теплоизоляцию всех, паропроводных труб и оборудования, а также установку конденсатоотводчиков во всех низких частях паропровода и перед самой формой. Для обеспечения подачи требуемых параметров пара и необходимого его количества в единицу времени устанавливается паровой ресивер, настроенный на давление 2,0кгс/см , которое регулируется с помощью соответствующего регулятора давления.

Управление работой  формы осуществляется с помощью  электронной системы управления со свободным программированием.

В ходе охлаждения давление в массе  должно быть снижено до предельного  значения, изделие может быть удалено из формы после того, как наружные слои, охлаждающиеся быстрее, приобретут достаточную прочность и смогут выдержать давление центральной части, имеющей более высокую температуру.

В зависимости от плотности формируемого блока продолжительность охлаждения составляет до 0,5 минут (30 сек).

После охлаждения блока крышка блок-формы открывается гидроцилиндрами и готовый пенополистирольный блок выталкивается на транспортер – передачи и с помощью рольганга отправляется на участок вылежки.

 

Сушка и вылежка  блоков

Окончательная сушка  и вылежка пенополистирольных блоков производится в естественных условиях цеха в течение 12-48 часов в вертикальном положении на промежуточном складе. [13]

 

Резка блоков

Готовые блоки после  вылежки транспортируются к установке  для резки блоков 1101, работающей в непрерывном и полностью автоматическом режиме, представляющей собой транспортер с закрепленной на ней рамой, обтянутой нихромовыми нитями накала с электронным управлением.

Скорость резания пенополистирольных плит разная – чем выше плотность, скорость меньше.

В комплект резательного оборудования входят:

1) кантователь блоков;

2) устройство для нарезки  плит;

3) транспортер для  транспортировки пакета плит, поступающих  из резательного устройства;

4) устройство поперечной  резки;

5) рагрузочный конвейер  для транспортировки готовых  нарезанных пакетов пенополистирольных плит, поступающих из устройства для поперечной резки.

Скорость резки (с плавной  регулировкой) 0,5-2,0м/мин; производительность – 12-20 блоков в час.

Технологические потери при производстве пенополистирола

Технологические потери включают в себя потери сырья при транспортировки ленточным питателем, растаривании, отпыливании мелкой пылевидной фракции, выделяющихся газообразных продуктов, сгорании на нитях накаливании при резке изделий.

Величина технологических  потерь не должна превышать 5-7%.

 

Mapкировка, упаковка, складирование готовой продукции

Плиты поставляются в  упакованном и неупакованном виде. На боковой грани плиты должна быть нанесена маркировка, содержащая штамп ОТК предприятия изготовителя, тип и марку плиты.

 

Переработка отходов

Отходы образуются при изготовлении плит путем разрезания блоков при поперечной и продольной резке.

Отходы подвергаются дроблению, после чего подаются в специальный бункер для хранения.

Все бракованные плиты  и получаемые в производстве обрезки 
измельчаются и вновь используются, как мелко дробленая добавка к основному сырью. Количество добавляемых отходов не должно превышать 35% от количества вспененных гранул. «Свежие» предвспененные гранулы и 
мелкодробленые отходы в определенной дозировке подаются в мерники. После этого готовая смесь подается в смеситель. Из бункера готовая смесь поступает в формовочную машину (блок-форму).

 

 

 

 

 

 

3. Материальный расчет производства

В этом разделе дипломного проекта приводится материальный расчет потребности в сырье для выполнения годовой программы производства с учётом потерь по технологическим стадиям.

Для проведения такого расчёта  необходимо задаться следующими данными, а именно:

- годовая производительность технологического производства;

- производственная рецептура;