Технологические расчеты проектирования производства шерстяной пряжи по аппаратной системе прядения

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

(6.2)

где Q – масса волокна, загружаемого в аппарат, кг; Т – длительность смены, мин; Т_б – длительность простоев, независящих от количества выработанной продукции (10 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

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

 КПВ  КРО (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).

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

(6.5)

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

Q_см = Q_ч^о + Q_ч^у (см. табл. 5.1);

t – длительность вылеживания, ч; W_л – 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:

где Q_p – масса ровницы, вырабатываемой за 1 час; П_р – расчетная производительность аппарата.

Расчетное число аппаратов (М_расч) 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 (Q_пр) каждого вида будет определяться по следующему выражению.

(6.6)

где m – число веретен на машине (240; 300); П_расч – расчетная производительность веретена, кг/час.

Полученное число машин (N) округляют до целого числа. Это будет число прядильных машин принятых к установке (N_у) для пряжи каждого вида.

Общее число машин, принятых к установке будет определяться как сумма (N_у) машин принятых для выработки пряжи каждого вида.

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

П_п = 60  _н  КПВ (6.7)

Плановая производительность на одну машину, кг/час

П_п = П_т  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 и полуфабриката, место размещения	Норма запаса	Способ хранения	Удельный расход площади, т/м2
1	2	3	4
Запрессованное в кипы сырье – на площадке в трепальном цехе	2-3 смены	Кипы устанавливают на торец в один ряд по высоте с учетом возможности подъезда средств транспорта
- шерстяное волокно			0,250
- химическое волокно			0,200
- обработанные отходы производства (обраты)			0,120
Необработанные отходы производства в цехе обработки отходов	4 смены	Мешки укладываются в 3 ряда по высоте. Смеситель непрерывного действия СН-3У. Емкость камеры 300 кг
- концы пряжи или ровницы (в мешках)			0,060
- очес, сдир, подметь и прочие отходы			0,100
Ровница на бобинах в аппаратно- прядильном цехе	1 смена	Контейнер для транспортировки п/ф или стойки с ровницей	0,006
Пряжа однониточная в прядильном цехе	1 смена	Непосредственно у прядильных машин в ящиках и на площадке для пряжи	0,010

Потребная площадь для хранения сырья и полуфабрикатов рассчитывается по формуле

(7.1)

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;  - удельный расход площади, т/м².

Таблица 7.2

Общефабричные нормы запаса сырья и пряжи

Наименование сырья	Норма запасов сырья, сутки
Шерсть натуральная Химические волокна Гребенные отходы Пряжа шерстяная	60 60 40 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

(7.2)

где Q_к – потребность в сырье, кг/ч; Н_з – норма запаса, сутки; К_см – коэффициент сменности; Т – длительность смены, ч; g_к – 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 Капроновое Лавсановое, нитроновое	800 260 630	1000 500 950	500 1000 1100	190 230 215
Гребенной очес	1050	650	880	100
Восстановленная шерсть	500	920	1000	100
Пряжа (ящик)	750	600	600	30

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 18.

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