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玻璃棉项目初步设计说明书

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8000t/y玻璃棉项目初步设计说明书

玻璃棉生产线设计所
二○○四年七月二十九日

投标说明
我公司拥有在玻璃棉企业工作 的工艺技术人员, 电气工程设计师, 玻璃棉企业生产管理人员。具有丰富的企业技术服务的经验, 设计过两条玻璃棉10000t/y生产线.具有丰富的设计经验。能够设计4000t/y-10000t/y玻璃棉生产线。能够根据投资者的需要完成玻璃棉生产线的总包设计或分项设计。
设计内容:
1. 基建总体布置
2. 生产线工艺设计
3. 生产线设备设计
4. 电气控制设计
5. 生产机构配置
6. 生产操作培训

8000t/y玻璃棉项目初步设计说明书
第一章　概　述
离心喷吹法(简称离心法)生产玻璃棉的工艺是法国圣哥本公司于1956年创造的, 也称Tel法。这项技术工艺先进, 单机产量高, 可连续制造毡、 板等各种制品, 能够全面实施自动控制技术, 能耗低, 仅是火焰法工艺的1/3-1/4, 因此, 离心法问世不久就为各国所采用。现在用离心法生产的玻璃棉产品占世界玻璃棉总产量的80%以上。
中国60年代开始研究离心棉生产技术, 对所用玻璃组成、 离心机结构、 成纤技术、 制品加工设备、 固化炉等进行了全面研究, 并在1982年、 1983年分别建成一条3t/d火焰窑试生产线, 一条1.2t/d全电熔窑试生产线。为了加快技术进步, 1987年以后从日本、 美国、 意大利等国引进了部分技术装备。到90年代末, 中国玻璃棉装备生产能力达到近10万吨, 生产技术也达到国际水平。
从产量规模上看, 美国自1967年离心喷吹法进入工业化生产以后, 玻璃棉产量直线上升, 年产量当前达120余万吨, 居世界首位, 其中, 欧文斯·科宁、 约翰斯·曼维尔等都是著名的大公司; 法国圣哥本公司的Tel技术, 当前已在世界22个国家建立了32个工厂, 近80条生产线, 在一条生产线上最多装8台离心机, 其中, 奥日郎日玻璃棉工厂年产量就在10万吨以上; 日本有7家公司生产玻璃棉制品, 其中有4家采用离心喷吹法, 其余3家采用火焰法, 其中, 日东纺称是当前世界掌握离心棉技术的三大公司之一, 日本玻璃棉年产量近20万吨。在国外, 玻璃棉制品80%用于建筑业, 日本比例更高, 约达90%。而且一些公司还拥有精良的科研队伍, 专门研究新的生产技术和应用技术, 并备有与生产规模相当的试验线, 设有专门转达工厂问题的协调技术的部门等。
在国内, 由于玻璃棉产品近年来大幅度提高, 促进了应用技术的研究、 发展, 现在的应用领域不但局限在工业保温、 绝热工程上, 在民用建筑、 工业厂房建造、 火车和汽车制造中也开始大量采用。如东北地区节能住宅、 北京地区亚运村节能建筑。近几年还出版了一些施工方法图集, 这些对推广应用领域都起到重要的指导作用。
玻璃棉是由熔融的玻璃经纤维化, 形成的棉状短纤维, 属于玻璃类无机纤维。其制品具有密度小、 导热系数低、 绝热性能优良、 吸声系数高、 耐热、 不燃、 抗冻、 不蛀及良好的化学稳定性等特点。玻璃棉能够制成纤维含量0.4%、 空气含量99%以上的制品, 是400℃以下最优良的保温、 绝热材料, 由于它与传统的保温材料相比具有明显优势, 因此它一出现, 就很快取代了传统的保温材料, 占领了保温市场, 而且应用领域还在不断拓宽。为了降低地球的温室效应, 减少能源过分消耗, 在建筑物、 工厂等各部门将更广泛地使用这种材料。
在矿物棉大类中, 玻璃棉与岩棉性能相近, 其产品在实际应用中能够互相补充。玻璃棉的基本性能见表15-1。
表15-1 玻璃棉的基本性能
基本性能
指标
备注
纤维直径/um
1-3
微细纤维
≤5
1#玻璃棉
≤8
2#玻璃棉
渣球含量/%
﹤0.1

导热系数(70℃)/[W/(m.K)]
≤0.042

降声噪导数(500-4000Hz)
80%以上

有机物含量/%
﹤10

断裂载荷/N
﹥10

产品密度/(kg/³)
10-120

耐寒性
长期在低温下使用不降低物理性能
安全使用温度/℃
﹤400
玻璃棉的主要用途有:
工业罐体、 管道绝热工程;
工业厂房: 隔音顶、 墙、 消声防护板;
火车、 汽车、 轮船、 车(船)体、 发动机隔热、 隔声墙、 异形隔热板;
住宅: 墙体隔热、 隔声、 屋顶隔热板;
飞机: 隔热、 吸声罩、 垫等。

第二章: 生产工艺
工艺流程概述
离心棉生产工艺包括: 原料系统、 熔制系统、 成纤系统、 制品加工、 包装系统、 粘结剂制备输送及施加系统、 燃烧气体混合供给系统等七大部分, 流程见图1-1。原料按照配比混合后送入玻璃熔窑, 熔化好的玻璃经料道末端的漏板流出, 进入离心器。在高速旋转的离心机带动下, 离心器侧壁甩出的近万股玻璃细流, 在燃烧室产生的高温高速火焰作用下玻璃细流被进一步牵伸成纤维, 然后施加雾化的粘结剂, 在集棉网带的负压风作用下, 附着了树脂的棉纤维沉积在运行的网带上, 形成均匀的棉毡, 然后进固化炉, 树脂受热完成固化过程, 产品定型。定型后的产品经切割成预定规格的制品。棉毡送至包装机, 压缩包装, 棉板送塑料包装。需要加工成异型制品或棉管时, 在固化炉前将含树脂的棉毡取下, 送入卷管机系统或异型制品加工系统加工。卷管过程包括: 卷管、 固化、 脱芯、 切端头、 剖缝、 贴面、 包装等工序。

生产线工艺流程图1－1
燃油系统
↓
玻璃原料 → 称量→混合 → 玻璃熔窑
↓
燃气混合室 → 前炉
↓
电加热 → 漏板
↓
燃气混合气 →离心喷吹.成纤
↓
树脂合成→粘结剂配制 → 沉降集棉成纤 →负压排风除尘
↓
白棉段输送机 → 胶棉→ 铺毡
↓ ↓
燃气加热炉 → 固化炉 →废气排放 卷管
↓ ↓
纵切 固化
↓ ↓
横切 → 棉板→包装 退管芯
↓ ↓
检验 切端头
↓ ↓
卷取 剖缝
↓ ↓
包装 打捆
↓
棉毡
(一)原料系统
1.原料部分装备
石英砂、 纯碱、 白云石、 硼砂、 长石、 方解石、 芒硝、 碎玻璃等原料提升加至各料仓内, 由螺旋给料机送入料秤, 称好后送入混合机混合, 碎玻璃单独一个料秤, 混合过程快结束时, 再投入混合机。混合料装入料斗, 送至窑头备用。原料系统中称量、 混合、 放料等各程序事先设置好送入微机, 生产过程实行自动控制, 并打印记录。
2.离心棉生产所用原料特性
离心棉生产中所用玻璃原料与连续纤维所用C玻璃球生产原料基本相同, 离心棉玻璃所含碱、 硼, 用硼砂和纯碱引入, 各原料要求见表。
原料
氧化物含量%
粒度要求
水分/%
石英砂
Sio2›95, Al2o3‹3,Fe203‹0.15
40-80目占80%以上
﹤6
石灰石
Cao›54, Fe203‹0.05
16-60目占60%以上

白云石
Cao‹30, Mgo‹20, Fe203‹0.04
16-30目占70%以上

长石
Sio2-85, Al2o3-27,K2o、 Na2o-6, Fe203‹0.2
40-80目占60%以上

纯碱
Na2o-58
28-65目
﹤1
硼砂
B2o3-47, Na2o-21, Fe203‹0.25
40-60目50%以上

硫酸钠
Na2So4-99.5, Fe203‹0.05
40-60目50%以上
﹤0.3
碎玻璃
离心棉窑炉流出料, 平板纯净料
破碎成30㎜以下小块
﹤10
3.几种常见的离心棉玻璃化学组成。
离心棉玻璃化学组成/(质量)%

氧化物序号
Sio2
Al2o3
Cao
Mgo
Na2o
K2o
B2o3
Fe203
1
2
3
4
5
60.3
63.7
63.4
62.7
63.8
4.84
3.32
5.9
4.8
3.8
7.98
6.99
5.4
5.9
7.0
4.49
3.03
2.7
3.4
3.0
13.06
15.37
15.2
14.6
15.2
2.24
2.05
1.1
1.5
2.5
4.84
5.30
4.6
6.1
4.3
0. 14
1. 0.23
2. 0.12
3. 0.3
4. 0.14
玻璃软化温度(lgη7.6)为692℃, lgη3为1090℃;
耐水性(按DGG法)失重14mg;
初始析晶温度为890℃;
最大析晶速度为0.4μm/min;
最大析晶速度时的温度为825℃。
生产中能够看出, 离心棉玻璃料性较长, 不易析晶, 成型区温度范围较宽。
(二)熔化系统
1.熔窑
离心棉玻璃熔化温度较低, 玻璃熔化能够在火焰窑或电熔窑中进行。设计熔窑时, 应注意以下问题。
(1)离心棉玻璃中含碱、 含硼, 当用火焰窑熔化时, 由于碱、 硼高温下挥发的作用, 对于熔窑各易蚀部位如碹顶、 液面处、 胸墙, 甚至对蓄热室格子砖侵蚀都较C玻璃严重。
(2)熔化好的玻璃最终流经的是离心器直径小于1㎜的孔, 当玻璃中有耐火材料熔蚀物或高粘度的熔团时, 就会堵塞离心器孔, 因此对玻璃液质量要求较高, 粘度要均匀一致, 无杂质。为此曾设计蓄热室马蹄窑和采用金属换热器的单元窑。
蓄热室马蹄窑。日产玻璃20t, 熔化部面积19㎡, 熔化部温度1450-1480℃, 供料道玻璃液温度1200-1250℃该窑针对离心棉玻璃特性, 采取以下措施: ①为保证玻璃液优质, 采用浸没式流液洞; ②为减少硼、 碱飞散进入车间, 设计了全封闭的、 带预熔池的投料口结构, 配以封闭性良好的投料机; ③在熔化部火焰空间近小炉, 山墙及胸墙处, 采用AZ33及锆英石砖; ④由于碱、 硼挥发物随气流进入蓄热室, 侵蚀蓄热室格子砖。而在温度较低的区域时, 熔融物又会凝结, 造成蓄热室堵塞, 在设计中按蓄热室内温度区可分上、 下两个部分, 上部采用耐蚀的锆砖, 下部采用低孔粘土砖, 码砖格子加大, 而且从结构上, 能够根据烟道堵塞状况适时单独热修、 更换。
采用金属换热器的单元窑, 占地面积小, 节省投资, 对厂房较小的工厂特别适用。这种窑型在国外玻璃棉工厂中已普遍采用, 最大的日产240t。国内玻璃棉单元窑曾采用如下形式: 日产20t, 熔化面积19.5㎡, 液深1m, 窑长度方向设5对烧嘴采用金属换热器预热空气。窑大碹采用优质硅砖。胸墙、 山墙, 采用还原法生产的AZS33, 以提高耐蚀能力。池壁、 料道采用氧化法浇铸的AZS33。流液洞采用耐蚀性良好的AZS41。窑体有良好的保温, 以减少能耗。设计的熔窑在碹顶、 上升道顶部、 金属换热器下部、 流液洞前、 池底等都安装热电偶, 以监控各部温度。
2.供料道
玻璃棉熔窑的供料道是熔化池的延长, 起着调节玻璃液温度、 粘度, 使玻璃液进一步均化的作用, 在这里形成温度稳定的液流, 供给漏板。为确保料道内玻璃液温度恒定在要求的范围内, 料道有加热装置, 能够是电极加热, 也能够是火焰加热。玻璃棉料道一般宽0.3-0.4m, 液深0.1-0.15m, 长度可根据生产线的产量而定。如日产20t的熔窑, 装2台离心机时, 料道为8m长, 在料道后部底砖中心线上, 设2个供料口, 装铂金漏板, 2个供料口中心距约1.5m。
3.漏板
设计离心棉所用漏板为单孔, 安装于料道底部。按生产能力, 一个料道能够安装多块漏板。漏板的作用是将料道过来的玻璃液定量地均速地送入离心器, 这是把握玻璃液质量与流出量的最后关口。生产离心棉的漏板流出的玻璃液要进入离心器, 再甩出后才能成纤。因而, 经漏板的玻璃液温度与流出量和离心器的工作状态紧密相关。
(三)成纤系统
离心棉成纤系统装备包括: 离心机、 离心器、 环形燃烧室、 燃气供给系统、 空气吹拉装置、 棉分配装置、 中频加热装置、 粘结剂喷洒装置等。
离心机是离心棉生产工艺中的核心装备, 离心机由电机经过空心轴带动下方的离心器旋转。环形燃烧室安装于离心器的上方, 燃烧室喷火口在离心器边缘的外侧, 稍高于离心器最上一排孔(见图15-9), 燃气喷出方向垂直于离心器甩出玻璃细流方向。
1.环形燃烧室
环形燃烧室引射器及工作原理同于火焰棉, 为形成包围离心器的火焰, 将燃烧室做成环形, 燃烧室内衬为耐高温骨料、 细粉浇铸成型, 金属外壳通水冷却, 混合气进入燃烧室前先经过一个缓冲腔, 然后分成几路经过有阻火作用的孔板进入燃烧室内。
缓冲腔能够是一个金属的罐, 将由管道送来的混合气在里稳定压力后送入燃烧室, 以保证环形喷火口各处温度、 速度均匀分布。在环形燃烧室喷火口的内圈、 外圈均设有冷却水套, 以延长喷口使用寿命, 对喷出气流也有导向作用。环形燃烧室喷火口的缝宽, 与离心器工作带高度有合理的比例, 喷火口直径与喷口几何形状与成纤效果直接相关。
在有分配器的离心棉生产装备中, 有设有中频加热装置对离心器下部加热。
在环形喷火口的外圈分布着空气喷嘴, 喷出低压空气, 能够帮助纤维牵伸并加速成型后纤维降温。
2.离心器
离心器是离心棉生产工艺的关键部件, 对纤维的产量及质量起着决定性的作用。离心器结构形状基本上分为底部敞开式和底部密封式两种, 其它结构形状都是以这两种为基础而大同小异。
离心器直径一般为200-600mm, 周壁高约为30-40mm, 在周壁上钻有6000-18000个直径约为1mm的小孔。开小孔的方向与离心机轴线垂直, 并指向中心。
离心器以法兰与空心轴联接, 由电动机带动传动轴, 使离心器高速旋转, 转速达 -3000r/min。采用变频器可随意改变电动机转数, 而改变离心器的转速, 以适合工艺参数变化和离心器上小孔受侵蚀增大时需调速的需要。
由于离心器长期处于高温(约1000℃)条件下高速旋转, 它受到熔融玻璃的冲刷和腐蚀以及高温、 高速气流的氧化作用。因此, 要求制造离心器的合金材料必须具有高温强度、 抗蠕变性、 抗高温氧化、 抗玻璃液冲刷耐蚀性。同时还必须具有容易加工等特性。各国均在寻求耐高温、 耐玻璃侵蚀的合金材料, 而绝大部分是镍基合金。这类特殊合金材料, 需经过熔模精密铸造, 再经过精密加工成周壁厚度均匀的离心器。离心器上数千至上万个孔加工方法有机械打孔、 电火花、 电子束、 激光等。后两种方法投资高, 因此常采用分度头扩大法机械加工、 电火花加工等。
离心器生产能力的大小也反映了离心器材质和加工优劣, 离心器直径越大、 孔数越多, 产量就越大。当生产线规模产量确定后, 在选择离心器直径时应注意每条生产线至少安装2个离心器, 如此才能保证计算器中纤维分布均匀。如果仅安装1个离心器, 集棉机输送网带的横断面上必形成两边薄, 中间厚的棉毡, 在网带前进方向, 网带上棉层呈S形。如果安装2个离心器, 情况就会有好转, 装3个离心器, 棉分布更均匀。安装离心器个数越多, 越均匀, 但必须注意, 在产量确定后, 安装离心器数目少的比数目多的较为经济, 因为离心器数目多直径越小, 单个产量就越低, 其每个千克棉纤维能耗越高, 因此不能任意增加离心器的个数, 而应从节能角度出发, 尽量选用生产能力大的离心器, 一般采用2个以上离心器。由于离心器直径越大, 对离心器材质、 加工技术性能均要求提高, 离心器寿命也缩短, 因而离心器不宜过大。
在安装2个以上离心器的生产线上, 为使棉纤维分布均匀, 有的在离心器下部安装摆动的金属筒, 使其一左一右的摇摆, 协助纤维分布。另一种方法是采用气吹法, 即用低压空气吹, 用吹气角度变化来调整分布情况。
3.成纤条件
生产时成纤条件如下:
熔化部　窑顶( 热电偶温度) 　　　　　1455℃
供料道　顶部( 热电偶) 　　　　　　　1102-1123℃
流股温度　　　　　　　　　　　　　　1090℃
漏板温度　　　　　　　　　　　　　　1118-1125℃
离心器温度( 有分配器的离心器) 　　　990℃
离心机转数　　　　　　　　　　　　　2100-2600r/min
玻璃液流量　　　　　　　　　　　　　400kg/h
燃烧室混合气压　　　　　　　　　　( 1.119-1.154) ⅹ104pa
燃烧室背压 ›1.0ⅹ104pa
( 四) 燃烧系统
1.燃烧系统用气及供给系统
离心棉生产中所用燃气能够是天然气, 液化气或其它热值( 33.5MJ/m³以上) 稳定的燃气。燃烧室助燃空气能够用高压风机供气, 成纤时燃烧室耗天然气量46Nm³h.台, ( 对天然气) 燃气压力3.5ⅹ104pa, 混合气压力1.15ⅹ104pa, 料道天然气消耗30 Nm³h。
生产过程可全部实施自动控制。
( 五) 集棉系统
棉纤维成型以后, 附着上粘结剂, 在集棉机负压作用下随着喷吹气流沉降到集棉网带上, 形成棉毡。
集棉机由链板传动系统、 回转侧壁、 洗涤系统、 负压吸风系统和废水循环系统所组成。
( 六) 固化系统
固化炉是将含树脂的玻璃棉毡, 按照产品规格要求进行热处理的装备。
　　固化炉由炉体、 输送机构、 加压机构、 热风系统、 传动机构等部分组成。
　　加热可采用天然气、 液化石油气、 柴油等作为燃料。每个加热炉
热负荷约为( 42-126) ×10 kJ/kg, 采用加热区段的数量由该生产线的产量、 输送带速度而定。为确保棉层在固化炉中聚合效率达95%以上, 总循环热风量约( 6-12) ×10 kJ/kg, 一般热风温度220-260℃, 制品热耗为2512-4187kJ/kg。
　　　由固化炉出来的制品, 经冷却段, 用负压风机吸走残留于制品中的废气, 同时使产品冷却。
　　在固化炉两端有烟囱, 排走固化反应中放出的废气, 在烟囱里设喷水嘴, 以防止当温度过高, 聚积物过多时发生的明火。
( 七) 后处理系统
玻璃棉毡、 板后处理系统包括磨面、 贴面、 横切、 纵切、 卷取和包装系统等。
( 六) 粘结剂系统
离心棉成型以后, 纤维互相交织形成棉毡, 但这种毡强度低、 没有固定形状, 压缩后回弹性不好, 为了改变这种状况, 需要在每根纤维表面喷上一层粘结剂, 当纤维交叉的时候, 粘结剂会聚积并在固化时在纤维交结点被固定, 纤维交织形成三维的网状, 使制品不但提高了固定的形状, 有回弹性。
树脂:
当前玻璃棉所用粘结剂主要是水溶性热固型酚醛树脂。
这种粘结剂施加到纤维表面以后, 不但提高了制品的强度, 而且改进了纤维的耐水、 耐酸、 耐碱性能。
水溶性酚醛树脂的合成原料是苯酚、 甲醛, 并用氧化钡或氧化钠作催化剂。合成中一般采用如下配比: 甲醛/苯酚＝3.2/1, 摩尔比; 氧化钡/苯酚＝0.075/1, 质量比。
生产中对原料有如下要求:
甲醛中甲醛重量含量≥36%,
甲醇含量≤12%;
苯酚含量98%以上。
合成的树脂具有如下性能指标:
固含量≥40%
相对密度－1.15
pH( 25℃) 　7.4±0.2
游离酚含量　1.0%
游离醛含量　6.8
稀释度　1: 1000
稳定性( 10℃以下) 　10d
( 合成的树脂要在10℃以下运输、 储存)
1.粘结剂　　
由于玻璃棉制品中粘结剂固含量在10%以下, 为了提高粘结剂的分散性, 使用前要稀释, 为改进产品外观, 加快固化速度等, 还要加入添加剂, 配制成的混合液称粘结剂混合液。
2.混合液中主要的添加剂及其作用
( 1) 水: 溶剂, 稀释树脂使喷洒均匀。
( 2) 尿素: 能与甲醛反应生成无色的脲醛树脂, 具有粘结性, 部分取代酚醛树脂, 可降低成本、 有防腐作用。但过量则影响固化时间, 易使制品发脆, 易吸湿。
( 3) 氨水: 能提高树脂的稀释性, 调节ｐH值, 防止树脂在成型部预固化, 能减少甲醛的气味, 并作为固色剂使色泽稳定。
( 4) 硫酸铵: 作为调节剂, 赋予制品黄色, 能加速树脂固化。
( 5) KH550: 偶联剂使纤维与树脂之间结合力加大可提高防水性, 具有良好抗压性( 回弹性) , 可节省包装空间, 热稳定性好。
( 6) 乳化矿物油: 软化制品使手感好, 防止扬尘。
( 7) 染料及配料: 如木素磺酸铵及超浓若丹明-B( 一种碱性染料) 等, 只在必要时使用。
( 8) 硅油: 采用羟基硅油, 提高制品防水性。
3.各添加剂性质
( 1) 氨水: 无色或微浊的液体, 有强烈刺激性气味, 释放的气体刺激眼睛和呼吸系统。呈碱性, 15℃时密度≤0.932g/cm³, 浓度≥18%。工业浓氨水以标准铁桶包装, 应置于阴凉干燥处。
( 2) 硫酸铵: 白色或浅棕色晶体, 20℃时, 密度为1.769 g/cm³, 溶解时吸热, 产品用聚乙烯包装, 须存在干燥处以防吸潮。
( 3) ( 乳化) 矿物油: 黄褐色均匀不透明粘稠液体, 含量极限值为52%-55%, 密度0.95-0.99 g/cm³, 水分挥发后的闪点≥270℃, 最长储存期为6个月。贮存于不锈钢、 聚乙烯、 硬PVC、 FRP或涂环氧树脂内衬的容器中, 温度在5-45℃下密封、 防冻贮存。
( 4) 硅烷: 无色或浅棕色液体, 水中水解为硅醇或醇, 浓度≥95%, 25℃下密度为0.94 g/cm³, 25℃以下避光贮存于有防腐内衬的金属或玻璃容器中。因其对眼睛和皮肤有刺激性, 不慎接触后应及时大量水冲洗。
( 5) 尿素: 固化尿素为粒状或晶体, 纯度约98%, 20℃下密度为1.335 g/cm³, 熔点132.7℃, 溶解时大量吸热, 当温度低于15℃时几乎不溶于水中。聚乙烯袋装, 溶解后用不锈钢容器存放。溶解时建议水温50℃。
4.粘结剂施加方法
粘结剂是经过雾化喷头将其雾化后附着到纤维表面上的。雾化有二种办法, 一是液压雾化; 一种是空气雾化。液压雾化是将添加剂溶液、 水、 树脂经过高压计量泵送入一个总管道中, 混合后立即装在成纤机下部的喷头喷出。
5.粘结剂施加量控制
玻璃棉是不燃的, 粘结剂大多为有机物, 加入棉毡中会使本品不燃性下降, 因此从制品性能考虑, 应尽是少加, 这样也有益于减少成本投入, 为此, 对不同制品施加不同量的粘结剂, 详见表15-9。
表15-9　离心棉制品的粘结剂含量
容重
10-12
12-16
16-20
20-24
24-32
32-40
40-50
50-65
65-80
80-100
粘结剂固含量/%
棉板
-
-
6.5-7
7-7.5
7.5-8
8-8.5
8.5-9
9-9.5
9.5-10.5
10.5-11.5
棉毡
5-5.5
5.5-6
6-6.5
6.5-7
-
-
-
-
-

棉管
-
-
-
-
-
7-8
8-9
9-10

根据表中的数据, 考虑集棉机集棉率为98%施胶有效利用率为70%-80%, 切边加工损失0.5%等因素, 再按10%的粘结剂施加浓度即可计算出总溶液量及各组分的加入量。采用计量泵输送胶液很便于调整生产。

第四章: 设备设计
1.集棉机:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 两移动壁内间距最大1350mm, 最小1000mm;
( 3) 集棉风箱在原日东纺两离心机基础上各加长750mm, 即集棉机整机加长1500mm。
2.集棉机出口输送机:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 外形尺寸: 5020mm× mm×1450mm( 长×宽×高) ; 输送带宽1500mm;
( 3) 不跑偏;
( 4) 带有胶辊
3.固化炉入口输送机:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 外形尺寸: 3000mm× mm×1450mm( 长×宽×高) , 输送带宽1500mm;
( 3) 为方便维修固化炉, 此输送机能向生产线右侧随意推动( 能整体偏离生产中心线3500mm, 支架底部安装滑轮, 沿固定在地面上的角钢来回推动) 。
4.固化炉:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 上下网板的调节距离10mm—200mm;
( 3) 在原四节24m的基础上, 加长一节, 总长约30m;
( 4) 链板孔为圆孔;
( 5) 包括所有就地控制系统;
( 6) 进入固化炉的热风温度为200—250℃, 热风发生器包括: 烧嘴、 恒温调节器、 安全装置、 热风机;
( 7) 设有链板润滑装置, 网带清洗设备, 链板涨紧装置;
( 8) 风机耐温350℃, 需耐高温轴承, 加注高温润滑脂。
5.冷却段:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 采用辊道式: 长3092mm;
( 3) 冷却范围: 1840mm( 宽) , 2898mm( 长) 。
6.碎边回收系统:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 产品最大厚度: 200mm;
( 3) 产品最大宽度1500mm;
( 4) 碎边最大宽度200mm;
( 5) 碎边最大厚度200mm;
( 6) 系统高为1450mm, 长为3400mm;
( 7) 颗粒度Φ20
( 8) 包括破碎电机、 碎边输送风机。
7.加工段输送机:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 不跑偏;
( 3) 外形尺寸: 4290mm× mm×1450mm( 长×宽×高) , 输送带宽1500mm;
8.纵切刀:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 产品最大宽度1220mm;
( 3) 产品最大厚度200mm;
( 4) 面高度1450mm;
( 5) 刀架上有6把圆盘据, 锯片的水平方向由手动控制, 能够调整所切板、 毡的宽度, 刀下方是辊道输送机。
9.连接纵切与横切刀的输送机:
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 外形尺寸: 2040mm× mm×1450mm( 长×宽×高) ;
( 3) 不跑偏;
( 4) 输送带宽1500 mm。
10.横切刀:
( 1) 产品最大宽度1350mm;
( 2) 产品最大高度200mm;
( 3) 工作速度达0.25秒/次;
( 4) 产品精度: 板±2mm, 毡±20mm。
11.输送机( 共四台)
( 1) 输送速度3.5—35m/mim;
( 2) 不跑偏;
( 3) 外形尺寸: 5000mm× mm×1450mm( 长×宽×高) ;
( 4) 输送带宽1500mm。
12.离心机
离心头直径为300mm, 共四台。
注: 1、 生产线上所有电机全为变频电机, 转速1430转/分, 功率为3KW, 减速比1/32, 带编码器。
2、 板线输送工作面标高: 1450mm。
13.毡卷取机
玻璃棉制品是蓬松的轻型产品, 体积大, 不便于贮存和运输。例如密度为10ｋｇ/ｍ　的制品, 在1ｍ　容积中, 其玻璃棉含量只占0.4%, 其余的全是空气, 占99.6%, 即使密度大的制品, 如120ｋｇ/ｍ　的制品, 在1ｍ　中玻璃棉的含量也只占4.8%, 空气占95.2%, 因此要考虑”销售半径”, 即近距离运送才合理。即使近距离运送、 贮存也应压缩包装, 以节省空间。一般压缩比能够达到10: 1-6: 1。
包装能力: 最大5卷/min

第四章: 生产过程自动化控制
生产线过程控制方案
窑炉成纤的自动控制部分采用DCS或PLC进行集中管理, 分散控制。生产线所有设备的运转状态及报警点进行集中采集进入主控室, 主控室不但能进行控制, 还能了解整个生产线的运行情况, 提高连续生产的能力。
控制方框图如下:

操作员站
工程师站
兼操作员站

冗余cpu
主控器cpu

I/o模件
I/o模件

窑炉、 成纤、 过滤机组 　集棉机　　固化炉、 冷线

系统的控制原理:
1.系统采用控制冗余, 实现主从控制器之间平滑切换及同步。经过冗余连接模件实现现场总线冗余, 经过电源模件进行电源冗余。使控制系统更加安全运行。
2.根据不同的岗位设置不同的操作权限。
3.操作站及管理站在上位机能监视生产线主要设备的流程图, 及运行状态, 能及时反馈生产线运行情况。固化路及其它现场控制站能进行现场声光报警, 使各个岗位能及时得到现场信息, 及时处理问题。
4.固化炉及其它子站既能够安装操作站, 也能够除去( PC监控机)
5.生产线所有的热工参数全部进入PLC或DCS进行处理, 不增设单回路智能仪表及数显表, 这样减少了投资, 增加系统的可靠性。
可做成生产运行情况上传, 使管理者在办公室就能够监控。

第六章设计及设备报价
一、 主线设备及报价:
1.主线设备
序号
设备名称
单位
数量
　单价( 万元)
　总价( 万元)
主要动力及传动部件配置
备注
电机
轴承

1
离心机
台
4
10
40

2
集棉机
台
1
68
68

3
集棉机出口输送机
台
1
7
7

4
固化炉进口输送机
台
1
5
5

6
固化炉
台
1
200
200

热风系统及排烟系统
套
5
10
50

电气控制系统
套
1
30
30

7
固化炉出口检修输送机

8
产品冷却输送机
台
1
6
6

9
产品切边、 粉碎设备
台
1
15
15

10
切边至产品纵切间输送机
台
1
5
5

11
产品纵切及输送机
台
1
6
6

12
产品纵切至1＃横切机间输送机
台
1
3
3

13
横切机
台
1
16
32

14
1＃横切机至2＃横切机间输送机
台
1
4
16

16
横切后输送机
台
3

运输费
12

合计
495

2.计量泵
名称
型号
数量
单价
总价( 元)
液压隔膜计量泵

8
15600
124800
液压隔膜计量泵

4
9200
36800
三柱塞变频往复泵

4
18000
7
计量泵附件:
含:分配器、 缓冲室、 压力表、 压力表阀、 安全阀、 进口球阀、 出口截止阀、 单向阀、 管路及法兰
16
2800
44800
机架

4
1400
5600

3. 燃气设备
加料道燃烧系统设备表
序号
名称
型号
单价
数量
总价
1
煤气手动球阀
AKT20
127
5
635
2
煤气压力表
KFM100
704
5
3520
3
零压阀
6BZR-300
2580
5
12900
4
取压套件

200
5
1000
5
空气手阀
DKR50
990
5
4950
6
电动执行器
GT31-15E
4543
5
22715
7
连杆

300
5
1500

空气压力表
KFM100
704
5
3520
8
文丘里管
1612-8-20to34
10824
5
54120
9
管路附件
三通/弯头/变径/法兰/活接等
1500
5
7500
25
管道材料
加料道
1200
5
6000
26
安装费
加料道
4000
1
4000
27
调试费
加料道
5000
1
5000
28
运输费
加料道

1

29
项目管理费
加料道

1
6500
合计

135860
说明:1.如上报价为含税价,由于设备费用价格偏低,取5%项目管理费.
2.系统设备范围在混气站内,不包括外围设备
3.加料道燃烧系统管路设备中零压阀和文丘里混合器为美国PYRONICS产品, 其余控制设备为德国设备。
4.控制系统及上位机不含在内