Сушильная камера для стеклопластика

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ХАРАКТЕРИСТИКА ВЫПУСКАЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ И

ИЗДЕЛИЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕНСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА

СТЕКЛОПЛАСТИКА

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИЙ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ ДАННОГО СТЕКЛОПЛАСТИКА

РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА

РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ УСТАНОВКИ

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ

РЕШЕНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ТРЕБОВАНИЙ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СТЕКЛОПЛАСТИКА

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Области и объёмы применения полимерных композиционных материалов в мировой индустрии растут с каждым годом. Появляются новые технологии и конструктивные решения. Стеклопластики занимают наибольшую часть рынка композитов, благодаря своей относительной дешевизне и простоте изготовления. В России активное применение стеклопластиков началось в конце 90х годов. Основными областями применения стали строительство, электроэнергетика, нефтедобыча, жилищно-коммунальное хозяйство, транспорт, добыча полезных ископаемых, товары для спорта и отдыха и многое другое.

Стеклопла́стики — вид композиционных материалов — пластические материалы, состоящие из стекловолокнистого наполнителя (стеклянное волокно, волокно из кварца и др.) и связующего вещества (термореактивные и термопластичные полимеры).

До недавнего времени стеклопластики использовались преимущественно в самолётостроении, кораблестроении и космической технике. Широкое применение стеклопластиков сдерживалось, в основном, из-за отсутствия промышленной технологии, которая позволила бы наладить массовый выпуск профилей сложной конфигурации с требуемой точностью размеров. Эта задача успешно решена с созданием пултрузионной технологии. Существуют достаточно много методов, позволяющих массово производить стеклопластиковые изделия различной конфигурации, необязательно профили — например, RTM, вакуумная формовка.

Стеклопластики являются одним из самых доступных и недорогих композиционных материалов.Основные затраты при производстве изделий из стеклопластика приходятся на технологическое оборудование и рабочую силу, затраты на которую велики за счет трудоемкости и больших временных затрат на производство. Соответственно, на данный момент изделия из стеклопластика проигрывают по цене изделиям из металла из-за трудоёмкого и длительного процесса выклейки стеклопластиковых деталей, что вызывает большие затруднения при массовом производстве.

Наиболее выгодно использование стеклопластика при мелкосерийном производстве. Крупносерийное производство становится более выгодным при использовании вакуумного формования. Также выгодным может быть и контактное формование, в случае если цена рабочей силы невелика.

Стеклопластики являются одним из важнейших видов пласстических масс. Благодаря сочетанию высокой механической прочности при малом удельном весе с хорошими электроизоляционным характеристиками и теплофизическими свойствами стеклопластики применяются для изготовления самых разнообразных изделий в различных отраслях промышленности и техники.

Описание процессов, протекающий при тепловой обработке данного стеклопластика

Конвейерная сушилка значительно отличается от туннельных и многоярусных сушильных установок. У конвейерной сушилки ход движения теплоносителя вертикальный. Такое движение, вопервых, интенсифицирует теплообмен между материалом и теплоносителем за счет прохождения последнего через слой материала, что позволяет значительно сократить сроки тепловой обработки и увеличить экономическую эффективность процесса.

В камерных сушилках температура и влажность сушильного агента изменяются во времени. После того как влажность материала понизится до определенного значения, повышают температуру и снижают относительную влажность сушильного агента. Такое изменение режима осуществляется в процессе сушки несколько (2-3) раз.

Циркуляция сушильного агента в камерных и туннельных сушилках осуществляется как за счет естественной конвекции, так и при помощи вентиляторов.

Камера выполнена из металла, изолирована минераловатными матами. В качестве теплоносителя для сушки и отверждения применяются продукты горения природного газа и воздуха. Используется природный газ Саратовского месторождения.

Камера (1) имеет два цепных конвейера – верхний (2) и нижний (3). На нижнем конвейере движется слой стеклянного волокна (4), покрытый смолой. Положение верхнего конвейера регулируется в зависимости от толщины изделия. Топливо сжигается в топке (5), разбавляется отработанным теплоносителем через трубопровод (6). Смесь продуктов горения топлива, отработанного теплоносителя и воздуха с температурой 1701800С через трубопровод (7) поступает в камеру (1), просасывается через слой материала, отбирает от него влагу и переводит смолу в вязкотекучее состояние. Смола пропитывает стекловолокно и затем отверждается.

Теплоноситель проходит сквозь материал, охлаждается до температуры 1301400С и отсасывается вентилятором. Часть отработанного теплоносителя выбрасывается в атмосферу через трубопровод.

Автоматизация процесса сушки

Цель управления процесса сушки заключается в обеспечении высушивания поступающего влажного твердого материала до заданного значения влажности.В качестве объекта управления при автоматизации процесса сушки представлена конвейерная сушилка, в которой сушильным агентом служат топочные газы, получаемые в топке. Показателем эффективности данного процесса является влажность материала, выходящего из сушилки, а целью управления - поддержание этого параметра на определенном значении. Основными возмущающими факторами процесса являются изменения расхода материала и его влажности, а также изменения расхода и начальной температуры сушильного агента - теплоносителя.

Влажность сухого материала определяется, с одной стороны, количеством влаги, поступающей с влажным материалом, а с другой стороны количеством влаги, удаляемой из него в процессе сушки. Количество влаги, поступающей с влажным материалом, зависит от расхода этого материала и его влажности, а также от расхода сушильного агента.

Расход материала определяет производительность сушилки, которая, как правило, должна быть постоянной. Поэтому следует идти по пути стабилизации расхода влажного материала, что обеспечивает заданную производительность и устраняет возмущения по данному каналу. Для этой цели устанавливают автоматические дозаторы. Разрежение в сушилке легко стабилизируется путем изменения расхода сушильного агента, выводимого из сушилки. Температура же определяется всеми наличными параметрами, и также интенсивностью процесса испарения влаги из материала. Стабилизировать ее можно путем изменения расхода или температуры сушильного агента. Необходимо отметить, что диапазон изменения последнего параметра существенно ограничен, что объясняется требованиями техники безопасности и возможность разложения высушиваемого материала.Таким образом, все параметры, влияющие на показатель эффективности, стабилизировать невозможно, В частности, возмущение будет возникать в результате изменения начальной влажности материала и сушильного агента, гранулометрического состава материала и т. д.

В сушилке может изменяться распределение материала, а также гидродинамические условия его обтекания сушильным агентом. В связи с этим в качестве основного регулируемого параметра целесообразно взять влажность твердого материала, а регулирующее воздействие осуществлять изменением расхода сушильного агента. Однако при отсутствии надежного прибора для непрерывного измерения влажности материала, а также при больших запаздываниях в сушилке в качестве регулирующего параметра используют температуру сушильного агента в барабане. Это целесообразно с точки зрения динамики, т.к. на возмущения эта величина реагирует быстрее. Датчик регулятора температуры устанавливают в пределах первой трети длины сушилки т.к. в начале аппарата температура теплоносителя изменяется более интенсивно, чем в его конце. При этом уменьшается также запаздывание объекта. Датчик монтируют непосредственно на поверхности барабана, а его свободные концы присоединяют к передающему преобразователю через специальное токосъемное устройство с подвижными контактами.

Параметры автоматического контроля, сигнализации и защиты. Контролю подлежат нерегулируемые режимные и входные параметры. Сигнализации подлежат все параметры, изменения которых может привести к аварийной ситуации или серьезному нарушению технологического режима и, в конечном счете, к изменению критерия управления. Параметрами автоматической защиты являются те параметры, при недопустимом отклонении которых должны срабатывать устройства автоматической защиты и не допустить перехода в аварийную ситуацию. При опасном повышении температуры сушильного агента на входе в сушилку и остановке электродвигателя должен быть подан сигнал обслуживающему персоналу. Кроме того, при остановке электродвигателя должна срабатывать защита и при этом прекращаться подача материала в сушилку. При повышении температуры сушильного агента на входе в сушилку сверх допустимого значения, приводящая к перегреву материала, и остановке электродвигателя должна включаться сигнализация. При этом в качестве защиты отключается подача влажного материала.

Заключение

В данном курсовом проекте была рассмотрена конвейерная сушилка в производстве стеклопластика. Произведен технологический и экономический анализ стеклопластика. Стеклопластик позволяет изготавливать изделия любой сложной формы, и представляет собой лучшее решение в таких областях как промышленное и жилое строительство, транспорт: автомобилестроение, вагоностроение, энергетика, судостроение машиностроение, индустрия развлечений. Стеклопластик не боится и ультрафиолетовых лучей. При нагревании он не выделяет ядовитых веществ. Абсолютная экологическая чистота – еще одно преимущество этого материала.

Также изучена конструкция горизонтальной сушильно-пропиточной машины. Произведен технологический расчет сушильной установки, составлен материальный баланс.

Сушильная камера.dwg